Nama : Agita Dzulhajh Anggraini Anggraini NIM
: 130331811074
LATIHAN SOAL PENDAHULUAN BIOKIMIA
1. Definisikan istilah-istilah berikut, dengan contohnya masing-masing: a. Biokimia Biokimia adalah ilmu pengetahuan tentang dasar kimiawi kehidupan. Atau dengan kata lain, biokimia adalah ilmu pengetahuan tentang konstituen kimiawi sel hidup serta reaksi dan proses yang dialami konstituen tersebut. Contoh: mempelajari struktur protein, mempelajari metabolisme karbohidrat. b. Reaksi biokimia Reaksi biokimia adalah reaksi yang dikendalikan oleh enzim dan berlangsung baik di dalam maupun di luar tubuh organisme. Contoh: metabolisme sel di dalam tubuh, reaksi fermentasi tape c. Organisme seluler Organisme seluler adalah makhluk hidup yang terdiri dari sel, baik uniseluler (sel tunggal) maupun multiseluler (banyak sel). Contoh: organisme uniseluler adalah amoeba, beberapa jenis Protista dan Cyanobacteria; organisme multiseluler adalah hewan dan tumbuhan. d. Biomolekul Biomolekul adalah senyawa-senyawa s enyawa-senyawa organik pembentuk organik pembentuk organisme hidup dan dan bersifat khas sebagai produk aktivitas biologis. Contoh: karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat e. Metabolisme Metabolisme adalah semua reaksi semua reaksi kimia yang melibatkan sejumlah substrat sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim dikatalisis enzim dan terjadi di dalam organisme, dalam organisme, termasuk termasuk yang terjadi di tingkat selular. tingkat selular. Contoh: Contoh: katabolisme dan anabolisme
2. Apakah bedanya, antara: a. Benda hidup dan benda mati menurut biokimia No Benda hidup 1 Mempunyai susunan yang kompleks tetapi terorganisir dengan sangat rapi.
Benda mati Tidak mempunyai susunan yang kompleks tetapi terorganisir dengan
2
Mampu mempertahankan ‘keteraturan’ dirinya di dalam lingkungan yang semakin tidak teratur.
3
Dapat mereplikasi diri (berkembang biak).
sangat rapi. Tidak mampu mempertahankan ‘keteraturan’ dirinya di dalam lingkungan yang semakin tidak teratur. Tidak dapat mereplikasi diri (berkembang biak).
b. Sel prokariot dan sel eukariot Karakteristik Ukuran sel (diameter) Organel sel
Prokariotik 0,1-5 µm Tidak ada organel sel
Inti sel
Tidak memiliki inti yang sebenarnya, materi inti tersebar dalam sitoplasma karena tidak mempunyai membran inti Dinding selnya mengandung peptidoglikan. Proses transkipsi terjadi lebih sederhana
Dinding sel
Transkripsi
Jumlah kromosom Tempat pembuangan
Hanya memiliki kromosom tunggal Vakuola sebagai tempat pembuangan
Eukariotik 10-100 µm Terdapat organel sel seperti lisosom, retikulum endoplasma, sentriol, lisosom, badan golgi, dan mitokondria Memiliki nukleus yang sebenarnya karena materi inti dilingkupi oleh membrane inti
Tidak semua sel eukariotik memiliki dinding sel. Transkipsi lebih rumit terjadi, dikarenakan akses RNA polymerase terhadap DNA lebih lama akibat DNA dikemas secara kompak dengan protein histon Memiliki kromosom lebih dari 1 (satu) Pembuangan langsung ke luar sel
c. Organ dan organel Organ Merupakan kelompok jaringan yang melakukan beberapa fungsi. Contoh: jantung, paru-paru, otak, mata, lambung, limpa, pankreas, ginjal, hati, usus, kulit, uterus, saluran urin, dan tulang.
Organel Merupaka salah satu dari beberapa struktur dengan fungsi khusus yang terapung-apung dalam sitoplasma sel eukariot. Contoh: kloroplas, mitokondria, retikulum endoplasma, lisosom, nukleus, ribosom, badan golgi, dll.
d. Katabolisme dan anabolisme Katabolisme Adalah reaksi penguraian molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi (molekul kompleks menjadi senyawa sederhana). Contoh: respiasi sel (menghasilkan energi dari karbohidrat, protein, dan lemak), respirasi aerobik, dan respirasi anaerobik
Anabolisme Adalah reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh. Contoh: glikogenesis (pembentukan glikogen dari glukosa), glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari senyawa organik lain), fotosintesis.
e. Sel hewan dan sel tumbuhan Sel hewan
Tidak memiliki dinding sel. Tidak memiliki kloroplas. Memiliki vakuola yang lebih kecil. Memiliki sentriol.
Sel tumbuhan
Dinding sel tersusun atas selulosa dan protein.
Memiliki plastida, terutama kloroplas yang mengandung klorofil (pigmen warna hijau) berfungsi untuk fotosintesis.
Memiliki vakuola yang besar. Tidak memiliki sentriol. f. Mikroskop cahaya dan mikroskop electron Mikroskop cahaya Mikroskop cahaya mempunyai perbesaran maksimum 1000 kali.
Menggunakan cahaya tampak sebagai sumber pencahayaan
Mikroskop elektron Mikroskop elektron mempunyai perbesaran sampai lebih dari satu juta kali. Menggunakan sinar katoda sebagai sumber pencahayaan
3. Jelaskan: a. Mengapa Virus bisa dimasukkan sebagai benda hidup ,tetapi juga benda mati ? Virus dimasukkan sebagai benda hidup karena di dalam sel makhluk hidup (sel inang) dapat menjalankan fungsi biologisnya secara bebas dan dapat bereplikasi. Sedangkan virus dapat dimasukkan sebagai benda mati karena jika diluar sel makhluk hidup (sel inang) tidak dapat menjalankan fungsi biologisnya dan tidak dapat bereplikasi, serta dapat dikristalkan.
b. Bilamana kita harus menggunakan mikroskop cahaya, mikroskop electron atau difraksi sinar X? Mikroskop cahaya Mikroskop elektron Digunakan dengan cahaya Digunakan dengan lampu untuk meneliti elektromagnetik untuk obyek dengan ukuran yang meneliti ultrastruktur dari lebih besar. berbagai spesimen biologi dan anorganik termasuk mikroorganisme, sel, dll dan obyek pengamatan harus setipis mungkin.
Difraksi sinar X Digunakan untuk mempelajari keteraturan atom atau molekul dalam suatu struktur tertentu dan dapat memberikan informasi tentang struktur polimer, termasuk tentang keadaan amorf dan kristalin polimer.
c. Perbedaan antara keempat biomolekul berikut, dalam hal struktur, fungsi dan keberadaan/kelimpahannya di dalam sel/ organisme? Perbedaan Biomolekul
Karbohidrat
Struktur
Terdiri atas karbon, hidrogen, dan
Fungsi
Sumber
oksigen. energi. Mengandung gugus fungsi karbonil Cadangan (sebagai aldehida atau keton) dan energi. banyak gugus hidroksil. Pembentuk Struktur molekul: struktur. (a) Monosakarida (satu molekul gula), misalnya glukosa.
Kelimpahan dalam sel/organisme Dalam darah sebagai glukosa untuk keperluan energi. Dalam hati dan jaringan otot sebagai glikogen.
(b) Disakarida (dua molekul monosakarida), misalnya sukrosa.
(c) Polisakarida (banyak molekul monosakarida), misalnya selulosa.
Protein
Polimer dari asam amino. Masing-masing protein memiliki
Pembentuk struktur.
Molekul organik terbanyak di dalam
jumlah dan urutan asam amino yang khas.
Lipid
Asam nukleat
Biokatalis/ enzim.
(a) Struktur primer: urutan linier asam amino dalam satu rantai polipeptida yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). (b) Struktur sekunder: rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. (c) Struktur tersier: pelipatan struktur sekunder bersama-sama dengan penempatan ruang gugus R-nya membentuk struktur tiga-dimensi (gabungan dari aneka ragam struktur sekunder), biasanya berupa gumpalan. Struktur tersier distabilkan oleh beberapa interaksi lemah (interaksi hidrofobik, elektrostatik, ikatan hidrogen, dan ikatan van der waals). (d) Struktur kuarterner: pengaturan ruang beberapa struktur tersier yang terjadi pada protein multimerik (protein yang terdiri lebih dari satu rantai polipeptida). Mampu membentuk struktur Penyusun seperti vesikel, liposom, atau membran membran lain dalam lingkungan sel. basah. Penahan panas dan Tersusun atas gliserol dan asam lemak benturan. Cadangan energi. Tersusun atas rantai nukleotida Penyimpan (sebuah basa nitrogen heterosiklik an dan yaitu purin atau pirimidin, sebuah pembawa gula pentosa, dan sebuah gugus informasi fosfat) yang mengandung informasi genetik. genetik yaitu Asam Penyusun deoksiribonukleat (DNA) dan ribosom. Asam ribonukleat (RNA).
sel yang berada di dalam gen.
5-25% berat tubuh mamalia adalah lipid dan 90% berupa asil gliserol atau trigliserida. Pada sel, lipid terdapat dalam sitosol. Dalam nukleus/inti sel.
4. Tiga macam cara klasifikasi makhluk hidup, dasar klasifikasi dan contoh hasil klasifikasi masing-masing, bagi :manusia , E.coli, virus dan tanaman. Organisme
Jenis sel
Cara Klasifikasi Sumber energi dan sumber karbon
Kekerabatan genetik
Manusia E.coli Virus
Seluler eukariot Seluler prokariot Aseluler
Kemotrof organotrof Kemotrof organotrof Parasit obligat
Eukaria Eukaria -
Tanaman
Seluler eukariot
Fototrof autotrof
Eukaria
LATIHAN SOAL STRUKTUR FUNGSI PROTEIN
1. Jelaskan pengertian dari istilah-istilah berikut, jika perlu dengan contohnya: a. Biomolekul Biomolekul adalah senyawa-senyawa organik pembentuk organisme hidup dan bersifat khas sebagai produk aktivitas biologis. Contoh: karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat b. Monomer Monomer adalah molekul sederhana dan kecil yang menjadi penyusun molekul dan senyawa yang lebih besar dan kompleks. Contoh: hidrokarbon, gula, asam amino, atau asam lemak. c. Polimer Polimer adalah molekul raksasa (makromolekul) yang merupakan gabungan dari monomer – monomer. Contoh: plastik dan DNA d. Protein konyugasi Protein konyugasi adalah protein sederhana yang terikat dengan bahan-bahan non-asam amino. Bagian yang bukan asam amino dari protein konjugasi disebut gugus prostetik. Contoh: glikoprotein, lipoprotein, hemoprotein, fosfoprotein, dan metaloprotein. e. Denaturasi protein Denaturasi protein adalah kondisi di mana struktur sekunder, tersier maupun kuartener dari suatu protein mengalami modifikasi tanpa ada pemecahan ikatan peptida. Faktor yang mempengaruhi denaturasi protein adalah disebabkan perubahan suhu, perubahan pH yang ekstrim oleh beberapa zat pelarut seperti alkohol atau aseton, beberapa zat terlarut seperti urea, zat organik, lalu oleh detergen, logam berat, ataupun oleh pengguncangan yang intensif. Contoh: denaturasi protein putih telur f. Enzim Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Contoh: laktase, merupakan enzim yang mengurai laktosa g. Enzim hidrolase Enzim hidrolase adalah enzim yang bekerja untuk mengontrol atau mengkatalisis proses hidrolisis dalam tubuh. Contoh: Amilase yang berperan menghidrolisis pati menjadi glukosa
h. Ikatan peptida Ikatan peptida adalah ikatan yang terjadi antara dua molekul asam amino yang dapat diikat secara kovalen melalui suatu ikatan amida substitusi. Contoh: bagian yang diarsir adalah ikatan peptida
2. Sebutkan 4 macam biomolekul yang penting, bandingkan struktur dan fungsinya masingmasing! Biomolekul
Karbohidrat
Perbedaan Struktur Terdiri atas karbon, hidrogen, dan oksigen. Mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Struktur molekul: (d) Monosakarida (satu molekul gula), misalnya glukosa.
Fungsi Sumber energi. Cadangan energi. Pembentuk struktur.
(e) Disakarida (dua molekul monosakarida), misalnya sukrosa.
(f) Polisakarida (banyak molekul monosakarida), misalnya selulosa.
Protein
Polimer dari asam amino.
Pembentuk struktur.
Masing-masing protein memiliki jumlah dan urutan asam amino yang khas.
Lipid
Asam nukleat
(e) Struktur primer: urutan linier asam amino dalam satu rantai polipeptida yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). (f) Struktur sekunder: rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. (g) Struktur tersier: pelipatan struktur sekunder bersama-sama dengan penempatan ruang gugus R-nya membentuk struktur tiga-dimensi (gabungan dari aneka ragam struktur sekunder), biasanya berupa gumpalan. Struktur tersier distabilkan oleh beberapa interaksi lemah (interaksi hidrofobik, elektrostatik, ikatan hidrogen, dan ikatan van der waals). (h) Struktur kuarterner: pengaturan ruang beberapa struktur tersier yang terjadi pada protein multimerik (protein yang terdiri lebih dari satu rantai polipeptida). Mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Tersusun atas gliserol dan asam lemak Tersusun atas rantai nukleotida (sebuah basa nitrogen heterosiklik yaitu purin atau pirimidin, sebuah gula pentosa, dan sebuah gugus fosfat) yang mengandung informasi genetik yaitu Asam deoksiribonukleat (DNA) dan Asam ribonukleat (RNA).
Biokatalis/ enzim.
Penyusun membran sel. Penahan panas dan benturan. Cadangan energi.
Penyimpanan dan pembawa informasi genetik. Penyusun ribosom.
3. Berikan nama dan strukur asam amino yang: a. Polar dan bersifat Asam
Asam Glutamat
Asam Aspartat
b. Polar dan bersifat Basa
Lisin
Arginin
c. Polar dan Netral
Glutamin
Asparagin
Sistein
Troenin
Serin
d. Non Polar dan mengandung Cincin Aromatis
Fenilalanin
Tirosin
Triptofan
4. Apa bedanya: a. Asam amino dan protein Asam amino merupakan golongan senyawa hidrokarbon yang mengandung gugus karboksil (-COOH) dan satu gugus amina (-NH2). Protein adalah makromolekul yang tersusun dari rantai-rantai panjang asa m amino yang saling berikatan melalui ikatan peptida. b. Protein serat dan protein globular Protein serat bersifat tidak larut di dalam air, merupakan molekul serabut panjang, dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu sumbu, dan tidak berlipat menjadi bentuk globular. Hampir semua protein serabut memberikan peranan struktural dan pelindung. Pada protein globular merupakan rantai-rantai polipeptida berlipat rapat-rapat menjadi bentuk globular atau bulat padat. Protein globular biasanya larut di dalam sistem larutan (air) dan segera berdifusi; hampir semua mempunyai fungsi gerak dinamik. c. Struktur primer dan struktur tersier suatu protein Struktur primer: Urutan linear asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida Struktur tersier: Pelipatan struktur sekunder bersama-sama dengan penempatan ruang gugus R-nya membentuk struktur tiga-dimensi (gabungan dari aneka ragam struktur sekunder), biasanya berupa gumpalan. Struktur tersier distabilkan oleh beberapa interaksi lemah (interaksi hidrofobik, elektrostatik, ikatan hidrogen, dan ikatan van der waals).
d. Struktur tersier dan kuartener suatu protein Struktur tersier: Pelipatan struktur sekunder bersama-sama dengan penempatan ruang gugus R-nya membentuk struktur tiga-dimensi (gabungan dari aneka ragam struktur sekunder), biasanya berupa gumpalan. Struktur tersier distabilkan oleh beberapa interaksi lemah (interaksi hidrofobik, elektrostatik, ikatan hidrogen, dan ikatan van der waals). Struktur kuartener: Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida. Struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dipak bersama-sama membentuk struktur protein. e. Ujung N dan ujung C protein Ujung N merupakan residu asam amino pada ujung suatu peptida yang mempunyai gugus α-amino. Ujung C merupakan residu pada pada ujung suatu peptida yang mempunyai gugus karboksil bebas.
5. Sebutkan minimal 4 macam fungsi protein di dalam tubuh dengan contoh jenis proteinnya! No 1
Protein Enzim
Fungsi Katalisator biologis
2 3
Protein transport Pertahanan (antibodi)
Pergerakkan senyawa antar atau intra sel Mempertahankan serta melindungi diri
4
Struktur
Proteksi, penyangga, pergerakan
Contoh Enzim selulosa, enzim amilase Hemoglobin Imunoglobin, fibrinogen, trombin
Kolagen, keratin, fibroin
6. Jelaskan: a. Apa yang membedakan suatu jenis protein dari jenis protein lainnya? Protein dapat dibedakan berdasarkan strukturnya, fungsinya, bentuknya maupun komposisinya. b. Apa yang menyebabkan denaturasi protein? Apa hubungannya dengan penggunaan alkohol sebagai antiseptik? Denaturasi protein adalah kondisi di mana struktur sekunder, tersier maupun kuartener dari suatu protein mengalami modifikasi tanpa ada pemecahan ikatan peptida. Denaturasi protein disebabkan perubahan suhu, perubahan pH yang ekstrim oleh
beberapa zat pelarut seperti alkohol atau aseton, beberapa zat terlarut seperti urea, zat organik, lalu oleh detergen, logam berat, ataupun oleh pengguncangan yang intensif. Dlam hal ini, alkohol merupakan salah satu senyawa organik yang dapat mendenaturasi protein mikroorganisme dengan cara memutuskan ikatan hidrogen intramolekul pada rantai samping protein. Ikatan hidrogen yang baru dapat terbentuk antara alkohol dan rantai samping protein tersebut sehingga merusak struktur protein penyususn mikroorganisme tersbut dan menyebabkan mikroorganisme tersebut kehil angan fungsi biologisnya. Oleh karena itu alkohol digunakan sebagai antiseptis. c. Apa artinya pI dan dapat digunakan untuk apa? pI merupakan pH dimana suatu asam amino bermuatan netral atau suatu nilai pH dimana protein memiliki jumlah muatan negatif yang sama dengan jumlah muatan positifnya. Harga pI suatu asam amino memberikan pengaruh penting pada sifat biokimia asam amino tersebut yang dapat dimanfaatkan pada proses pemurnian dan elektroforesis. Pada elektroforesis, jika pH larutan penyangga (buffer) lebih besar daripada titik isoelektriknya, maka molekul protein akan bermigrasi menuju kutub positif. Sementara jika pH buffer lebih rendah daripada titik isoelektriknya, maka molekul protein akan bermigrasi menuju kutub negatif. Dan jika pH buffer sama dengan titik isoelektrik, maka protein akan diam di tempat atau tidak bermigrasi sama sekali.
