UJIAN AKHIR SEMESTER

Ujian Akhir Semester

Kimia Organik II

Dosen Pengampu           : Dr. Syamsurizal, M. Si

Nama                   : TITIANTI

NIM                     : RRA1C112016

Kelas                    : Reguler Mandiri

1.        Dari cara kerja hormon insulin, Apa idenya untuk membuat hormon insulin buatan ?

Jawab :

Hormon yang paling berperan dalam mengatur kadar gula adalah hormone insulin.
Hormon ini dihasilkan secara alamiah oleh tubuh dari organ tubuh yang bernama pankreas. Pankreas terletak di dekat hati. Hormon insulin bertugas mengatur agar kadar gula dalam darah tetap seimbang ketika tubuh dalam keadaan tegang, lapar, ataupun kenyang. Cara kerja insulin adalah dengan mengubah gula ( glukosa ) yang berlebih dalam darah menjadi glikogen yang kemudian disimpan didalam hati untuk digunakan sebagai persediaaan. Kadar gula akan naik jika gula yang berasal dari makanan atau miniman yang masuk ke dalam tubuh telah masuk melalui dinding usus. Saat inilah pankreas akan membuat insulin. Seseorang akan
menderita Diabetes Mellitus apabila pankreasnya hanya dapat memproduksi insulin dalam jumlah yang sedikit, atau mungkin pankreasnya tidak bisa menghasilkan insulin sama sekali.

Proses Pembuatan Insulin
Rekayasa genetika pada bakteria guna menghasilkan hormon insulin yang penting untung pengendalian gula darah pada penderita diabetes.
Tahap-tahapnya adalah sebagai berikut:

1.  Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin
adalah dengan mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa.
Plasmid adalah materi genetik berupa DNA yang terdapat pada bakteria namun
tidak tergantung pada kromosom karena tidak berada di dalam kromosom.

2.  Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat
tertentu sebagai calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.

3.  Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom
yang berasal dari sel manusia.
Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di
plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.

4.  Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke
dalam bakteria.

5.  Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak
dan menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat
diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.

2.  Jelaskan mengapa protein yang berperan penting dalam pertumbuhan rambut dan faktor apa yang menyebabkan kebotakan ?

Jawab :

     Secara ilmiah, rambut memiliki unsur pembentuk yang sama dengan kulit dan kuku, yaitu keratin. Keratin merupakan protein berserat yang terdapat di dalam sel-sel epidermis, seperti kulit, kuku dan rambut. Oleh sebab itu, asupan protein menjadi penting bagi pertumbuhan rambut itu sendiri.

Rambut terdiri dari lapisan protein. itulah sebabnya, rambut  tidak boleh kekurangan nutrisi yang satu ini. Protein berperan dalam pertumbuhan rambut sekalius berfungsi untuk menguatkan akar rambut. Kurangnya asupan protein dapat menyebabkan rambut rontok dan mudah patah.

Beberapa faktor penyebab kebotakan :

1. Faktor turunan, American Academy of Family Physicians menyatakan bahwa penyebab kebotakan yang paling umum adalah karena faktor keturunan. Jika orang tua mengalami kebotakan maka kemungkinan salah satu anaknya ada yang mengalami kebotakan juga.
2. Hormon yang tidak seimbang, penyebab kebotakan karena hormon yang tidak seimbang seperti androgens dan estrogens atau tidak terlalu aktifnya kelenjar tiroid. Kondisi hormonal ini bisa diatasi dengan mengunjungi dokter dan melakukan perawatan.
3. Efek setelah operasi, American Academy of Family Physicians mengatakan bahwa kebotakan kadang-kadang terjadi tiga atau empat bulan setelah menjalani operasi besar. Namun, setelah beberapa waktu berlalu rambut bisa tumbuh kembali.
4. Pengaruh obat-obatan, beberapa pengobatan seperti pengencer darah, pengobatan untuk tulang, kemoterapi dan obat antidepresi bisa menyebabkan rambut rontok yang dapat memicu kebotakan.
5. Akibat infeksi jamur, infeksi jamur yang terjadi di kulit kepala bisa menyebabkan kebotakan, sebaiknya segera diobati dengan obat anti jamur atau berkonsultasi dengan dokter kulit.

3.    Bagaimana mengkonversi lemak majemuk menjadi lemak sederhana ?

Jawab :

·         Lemak   Majemuk

Lemak jenis ini bila dihidrolisis akan menghasilkan alkohol, asam lemak dan senyawa lain seperti fosfat, asam amino, basa organik, sepert kolin atau betain. Umumnya lemak majemuk mengandung listrik atau paling tidak mempunyai pengkutuban muatan dalam molekulnya, sehingga menjadi lebih mudah berinteraksi dengan air. Lemak Majemuk ini ikut menyusun membran sel dan juga selubung sel dan serat syaraf.

·         Lemak Sederhana

Lemak jenis ini bila dihidrolisis akan menghasilkan alkohol, biasanya berupa gliserol, serta menghasilkan asam lemak. Contoh yang paling banak ditemukan adalah Triasilgliserol yang disebut juga Trigliserida (TG), yang ditemukan antara lain dalam serum, dalam minyak kelapa dan dalam berbagai minya lain yang berasal dari mahluk hidup. Yang dimaksud dengan minyak adalah lemak yang dalam suhu ruang berada dalam bentuk cair , lemak yang dalam suhu ruang masih berbentuk padat disebut lemak saja. Biasanya minyak berasal dari tumbuhan dan lemak dari hewan. Konsistensi cair atau padat pada suhu ruang ini biasanya ditentukan dari jumlah atom C yang menyusun asam lemak dari TG. Makin panjang atom C, biasanya makin padat. Dilain pihak, makin banyak ikatan rangkap, konsistensi semakin cair. Lemak yang banyak mengandung ikatan rangkap ini disebut asam lemak essensial, yang harus ada dalam makanan. Lemak tumbuhan berupa minyak karena jumlah atom C-nya lebih pendek dan ikatan rangkapnya relatif lebih banyak.

4.   Komformasi protein sangat menentukan fungsi biologis dari protein tersebut. Bila suatu protein terdenaturasi , Jelaskan dampak penurunan fungsi biologis protein tersebut ?

Jawab :

Denaturasi protein merupakan proses terjadinya perubahan atau modifikasi terhadap konformasi protein yang terjadi pada struktur tersier maupun kuartener dari protein.

Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat empat jenis interaksi pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida, interaksi non polar pada bagian non hidrofobik. Adapun penyebab dari denaturasi protein bisa berbagai macam, antara lain panas, alkohol, asam-basa, maupun logam berat.

Ciri-ciri suatu protein yang mengalami denaturasi bisa dilihat dari berbagai hal. Salah satunya adalah dari perubahan struktur fisiknya, protein yang terdenaturasi biasanya mengalami pembukaan lipatan pada bagian-bagian tertentu. Selain itu, protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul yang bagian hidrofobik akan mengalami perubahan posisi dari dalam ke luar, begitupun sebaliknya. Hal ini akan membuat perubahan kelarutan

Beberapa factor penyebab yang ditimbulkan dari denaturasi, diantaranya :

1.         Perubahan pH: penggumpalan kasein

                 2.         Panas

3.         Radiasi: sinar X dan UV

4.         Pelarut organic: aseton, alcohol

5.         Garam-garam dari logam berat: Ag²⁺, Hg²⁺, Pb²⁺

6.         Pereksi-pereaksi alkaloid: asam tannat, asam pikrat bisa menggumpalkan protein menurunkan infeksi.

7.         Pereduksi: thioglikolat

 Mekanisme dan dampak yang ditimbulkan dari terjadinya denaturasi, yaitu

1.      Panas dan Radiasi Sinar Ultraviolet

Proses panas dan radiasi sinar ultraviolet menghasilkan gumpalan protein. Protein yang terdenaturasi lebih mudah tercernakan dan dengan alasan inilah makanan yang mengandung protein perlu dimasak dahulu sebelum dihidangkan.

2.      Pelarut-Pelarut Organik

Pelarut etanol membentuk ikatan hydrogen intermolekuler dengan molekul protein dan demikian memutuskan ikatan hydrogen intermolekuler.

3.      Asam atau Basa

Pereaksi asam atau basa memecah ikatan hydrogen intermolekuler menyebabkan koagulasi protein. Bila protein kontak lama dengan asam atau basa maka kemungkinan besar ikatan peptide terhidrolisis sehingga struktur primer rusak sama sekali.

4.      Ion Logam Berat

Ikatan ion antar molekul dipecah dan menyebabkan protein mengendap sebagia senyawa protein-logam yang tak larut. Sifat inilah yang memberikan kemungkinan beberapa garam logam berat digunakan sebagai antiseptic.

5.      Pereaksi Alkaloid

Pereaksi asam pikrat dan asam tanat bersenyawa bermuatan positif pada gugus asam amino dan memutuskan ikatan ionic intramolekul disebut juga pereaksi alkaloid karena kedua reaksi ini banyak digunakan untuk mengidentifikasi alkaloid seperti morfin, kodein, dll.

5.    Bagaimana menggunakan energi dari lemak untuk berolahraga jelaskan secara kimia ?

Jawab :

Di dalam tubuh, lemak dalam bentuk trigliserida akan tersimpan dalam jumlah yang terbatas pada jaringan otot dan akan tersimpan dalam jumlah yang cukup besar pada jaringan adipose. Ketika sedang berolahraga, trigliserida yang tersimpan ini dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak bebas (free fatty acid / FFA) untuk kemudian menghasilkan energi.

Pada olahraga dengan intensitas rendah sepeti jalan kaki atau lari-lari kecil, ketika kebutuhan energi rendah dan kecepatan ketersediaan energi bukanlah merupakan hal yang penting, simpanan lemak akan memberikan kontribusi yang besar sebagai sumber energi utama bagi tubuh. Kontribusi simpanan lemak sebagai sumber energi tubuh baru akan berkurang apabila terjadi peningkatan intensitas dakam berolahraga.

Pada saat terjadinya peningkatan intensitas olahraga yang juga akan meningkatkan kebutuhan energi, pembakaran lemak akan memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam tubuh. Walaupun pembakaran lemak ini memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat saat intensitas olahraga meningkat, namun kuantitas lemak yang terbakar tetap akan lebih besar jika dibandingkan saat berolahraga dengan intensitas rendah.

Pada saat berolahraga kompetitif dengan intensitas tinggi, pengunaan lemak sebagai sumber energi tubuh akibat dari mulai berkurangnya simpanan glikogen otot dapat menyebabkan tubuh terasa lelah sehingga secara perlahan intensitas olahraga akan  menurun. Hal ini disebabkan karena produksi energi melalui pembakaran lemak berjalan lebih lambat jika dibandingkan dengan laju produksi energi melalui pembakaran karbohidrat walaupun pembakaran lemak akan menghasilkan energi yang lebih besar (9kkal/gr) jika dibandingan dengan pembakaran karbohidrat (4 kkal/gr). Perlu juga untuk diketahui bahwa jaringan adipose dapat menghasilkan asam lemak bebas dalam jumlah yang tidak terbatas, sehingga kelelahan serta penurunan performa yang terjadi pada saat berolahraga tidak akan disebabkan oleh penurunan simpanan lemak tubuh.

LIPID

Pengertian Lipid

Istilah lipid meliputi senyawa-senyawa heterogen, termasuk lemak dan minyak yang umum dikenal didalam makanan seperti fosfolipid, sterol dan ikatan lain sejenis yang terdapat didalam makanan dan tubuh manusia. Lipid mempunyai sifat yang sama, yaitu larut dalam pelarut nonpolar seperti etanol, eter, kloroform, dan benzene.

Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolism tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang biasadisimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan makanan.Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak).Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid.Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati.Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.

Lipid adalah penyusun penting dari makanan karena mereka adalah sumber nilai energi tinggi. Lipid juga penting karena vitamin yang larut dalam lemak, dan asam lemak esensial yang ditemukan dalam lemak dari makanan alami barang. Lemak tubuh berfungsi sebagai sumber yang sangat baik energi, disimpan dalam jaringan adiposa. Mereka juga bertindak sebagai bahan isolasi dalam jaringan subkutan dan juga terlihat di sekitar organ-organ tertentu. Lipid dikombinasikan dengan protein adalah unsur penting dari membran sel dan mitokondria sel. Lipid secara umum bukan makromolekul.

Karakteristik Lipid

• Lipid relatif tidak larut dalam air.
• Mereka larut dalam pelarut non-polar, seperti eter, kloroform, metanol.
• Lipid memiliki kandungan energi tinggi dan dimetabolisme untuk melepaskan kalori.
• Lipid juga bertindak sebagai isolator listrik, mereka melindungi akson saraf.
• Lemak mengandung asam lemak jenuh, mereka solid pada suhu kamar. Contoh, lemak hewan.
• Lemak tumbuhan tak jenuh dan cair pada suhu kamar.
• Lemak murni tidak berwarna, mereka memiliki rasa yang sangat hambar.
• Lemak yang sedikit larut dalam air dan karenanya dijelaskan adalah zat hidrofobik.
• Mereka bebas larut dalam pelarut organik seperti eter, aseton dan benzene.
• Titik leleh lemak tergantung pada panjang rantai asam lemak penyusun dan tingkat jenuh.
• Isomerisme geometris, kehadiran ikatan rangkap dalam asam lemak tak jenuh dari molekul lipid menghasilkan isomerisme geometris atau cis-trans.
• Lemak memiliki penyekat kapasitas, mereka adalah konduktor panas yang buruk.
• Emulsifikasi adalah proses dimana massa lipid dikonversi ke sejumlah tetesan lipid kecil. Proses emulsifikasi terjadi sebelum lemak dapat diserap oleh dinding usus.
• Lemak yang dihidrolisis oleh enzim lipase untuk menghasilkan asam lemak dan gliserol.
• Hidrolisis lemak oleh alkali disebut saponifikasi. Reaksi ini menghasilkan pembentukan gliserol dan garam asam lemak yang disebut sabun.
• Ketengikan hidrolitik disebabkan oleh pertumbuhan mikroorganisme yang mengeluarkan seperti enzim lipase. Ini membagi lemak menjadi gliserol dan asam lemak bebas.

Turunan Lipid

Turunan Lipid adalah zat yang berasal dari lipid sederhana dan senyawa dengan hidrolisis. Ini termasuk asam lemak, alkohol, monogliserida dan digliserida, steroid, terpen, karotenoid.
Yang paling umum lipid diperoleh adalah steroid, terpene dan karotenoid.
Steroid tidak mengandung asam lemak, mereka nonsaponifiable, dan tidak terhidrolisis pada pemanasan. Mereka tersebar luas pada hewan, di mana mereka berhubungan dengan proses fisiologis. Contoh: Estranes, androstranes, dll
Terpen mayoritas ditemukan pada tumbuhan. Contoh: Karet alam. gernoil, dll
Karotenoid adalah tetraterpenes. Mereka tersebar luas di kedua tumbuhan dan hewan. Mereka eksklusif yang berasal dari tumbuhan. Karena adanya banyak ikatan ganda terkonjugasi, mereka berwarna merah atau kuning. Contoh: Lycopreene, karoten, xanthophylls.

Asam lemak esensial adalah mereka yang tidak dapat dibangun melalui jalur kimia, diketahui terjadi pada manusia. Mereka harus diperoleh dari makanan. Asam linoleat dan asam linolenat adalah asam lemak esensial.

Asam lemak non-esensial adalah mereka yang tidak perlu diambil melalui makanan, mereka disintesis melalui jalur kimia.

Asam lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan ganda antara atom karbon. Atom karbon belakangnya terikat satu sama lain melalui ikatan ganda dan dapat terjadi dalam konfigurasi cis atau trans.

Asam lemak jenuh rantai panjang asam karboksilat dan tidak memiliki ikatan ganda. Contoh: asam arachidic, asam palmitat, dll

Fungsi Lipid

o  Sebagai sumber energi (memiliki kandungan 9 kkal/g).

o  Unsur pembangun membran sel dan bertanggung jawab untuk lewatnya berbagai bahan/material yang masuk dan keluar sel.

o  Sebagai pelindung organ-organ penting dan juga penyekat antar jaringan tubuh.

o  Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar, misalnya suhu, luka (infeksi) dan lainnya.

o  Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat).

o   Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu, misalnya vitamin dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.

PERMASALAHANNYA :

Berdasarkan fungsinya lipid mempunyai fungsi sebagai sumber energi  yang besar jika dibandingkan dengan protein dan karbohidrat, yang jadi permasalahan saya mengapa hal tersebut dapat terjadi, apa penyebabnya. Jelaskan !

PROTEIN

Pengertian protein

Protein adalah senyawa organik kompleks dengan berat molekul tinggi, protein merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Protein mengandung molekul karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein merupakan salah satu biomolekul terpenting yang ditemui di seluruh bentuk kehidupan di muka bumi, bahkan pada virus.

Protein merupakan makromolekul yang terdiri dari satu atau lebih polimer.Setiap Polimer tersusun atas monomer yang di sebut asam amino.Masing-masing asam amino mengandung satu atom Karbon(C) yang mengikat satu atom Hidrogen(H),satu gugus amin(NH₂),satu gugus karboksil(-COOH),dan lain-lain(Gugus R).

Berbagai jenis asam amino membentuk rantai panjang melalui ikatan peptida.Ikatan Peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino lain yang ada di sampingnya.Asam amino yang membentuk rantai panjang ini disebut protein (Polipeptida).Polipeptida di dalam tubuh manusia disintesis di dalam ribosom.Setelah disintesis,protein mengalami”pematangan”menjadi protein yang lebih kompleks.

Struktur protein

Struktur protein dapat dibedakan ke dalam 4 tingkatan yaitu struktur primer, struktur sekunder, tersier, dan kuartener.

• Struktur primer

Struktur primer merupakan urutan asam amino dalam struktur protein yang dihasilkan dari ikatan kovalen antar asam amino dalam rantai (ikatan peptida).  Sifat kovalen pada ikatan peptida stabil, tidak dipengaruhi oleh pH dan  pelarut.

• Struktur Sekunder

Kekuatan menarik di antara asam amino dalam rangkaian protein menyebabkan struktur utama (primer) membelit, melingkar, dan melipat diri sendiri. Bentuk-bentuk yang dihasilkan dapat spiral, heliks, dan lembaran. Bentuk ini dinamakan bentuk struktur sekunder. Struktur sekunder dikukuhkan oleh ikatan hidrogen.Struktur sekunder protein yang merupakan konformasi rantai polipeptidanya terdiri dari:

1. α-heliks

α-heliks terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH (ditandai dengan garis warna oranye). α-heliks berupa pilinan rantai asam amino yang menggulung berbentuk seperti spiral.

2. β-pleated sheet

Struktur β-pleated sheet juga terbentuk karena adanya ikatan hidrogen. Namun seperti terlihat pada gambar, ikatan hidrogen terjadi antara atom H pada gugus NH (ikatan peptida) dengan atom O (oksigen karbonil) pada gugus ikatan peptida lain dalam rantai peptida yang tidak sama. Sehingga membentuk seperti lembaran kertas yang berlipat-lipat.

• Struktur Tersier

Struktur tersier terjadi karena pelipatan struktur sekunder akibat adanya interaksi antar gugus alkil (R) satu sama lain, yaitu interaksi hidrofobik, ionik, ikatan hidrogen, gaya dispersi van der waals dan jembatan disulfida. Sehingga, membentuk struktur tiga dimensi. Struktur tersier dikukuhkan oleh berbagai jenis ikatan seperti jembatan garam, ikatan disulfida, dan interaksi hidrofobik.

• Struktur Kuartener

Merupakan protein atau polipeptida yang sudah memiliki struktur tersier yang dapat saling berinteraksi dan bergabung menjadi suatu multimer. Protein pembentuk multimer dinamakan subunit. Jika suatu multimer dinamakan dimer jika terdiri atas 2 subunit, trimer jika 3 subunit dan tetramer untuk 4 subunit. Multimer yang terbentuk dari subunit-subunit identik disebut dengan awalan homo–, sedangkan jika subunitnya berbeda-beda dinamakan hetero–. Misalnya hemoglobin yang terdiri atas 2 subunit alfa dan 2 subunit beta dinamakan heterotetramer. Beberapa protein dapat berfungsi sebagai monomer, sehingga ia tidak memiliki struktur kuartener.

Fungsi protein

Berikut ini adalah penggolongan protein menurut fungsi bilogisnya:

1. Enzim, yaitu protein yang berfungsi sebagai biokatalis. Hampir semua reaksi senyawa organik dalam sel di katalisis enzim. Lebih dari 2000 jenis enzim telah ditemukan di dalam berbagai bentuk kehidupan
2. Protein transpor, yaitu protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion spesifik. Contoh nya yaitu hemoglobin dan lipoprotein
3. Protein nutrien dan penyimpan, ialah protein yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Contoh nya yaitu protein yang terdapat dalam biji-bijian seperti gandum, beras, dan jagung.
4. Protein kontraktil, yaitu protein yang memberikan kemampuan pada sel dan organisme untuk mengubah bentuk atau bergerak.
5. Protein struktur, yaitu protein yang berperan sebagai penyangga untuk memberikan struktur biologi kekuatan atau perlindungan. Contoh nya ialah kolagen
6. Protein pertahanan (antibodi), yaitu protein yang melindungi organisme terhadap serangan organisme lain(penyakit) contoh nya ialah imunoglobin atau antibodi.
7. Protein pengatur, yaitu protein yang berfungsi mengatur aktivitas seluler atau fisiologi. Contoh nya ialah. Hormon.

PERMASALAHANNYA :

Bagaimana cara kita untuk mengetahui bahwa suatu makanan yang kita makan tersebut mengandung protein. Jelaskan !