Biokimia

1. PERTEMUAN KEDUA
• Aspek biokimia
yang berpengaruh
dalam reproduksi
kesehatan ibu, janin,
bayi dan anak
2.Oksidasi biologi & senyawa berenergi tinggi : proses oksidasi,
peran enzim/ko-enzim & logam dlm.oksidasi biologi, transfer
electron dlm. Sel, hubungan rantai respirasi dengan senyawa
fosfot ber-energi tinggi, oksidasi H dlm mitokondria, struktur &
fungsi mitokondria, proses transfer electron di mikrosom, proses
REDOKS dlm sel darah merah
3.Siklus Kreb sebagai rangkaian oksidasi lengkap bahan
makanan: sumber ostetik Ko.A, fungsi emfibolik sklus Kreb,
pembentukan energi dlm siklus Kreb.
OKSIDASI BIOLOGI dan
SENYAWA BERENERGI TINGGI
MANFAAT PELAJARAN INI
BAGI ANDA :
Memahami bahwa pada kasus
keracunan polutan dan obat
serta zat karsinogenik sering
digunakan terapi dengan
pemberian oksigen pada
penderita. Zat-zat tersebut
dimetabolisme oleh enzim
OKSIGENASE dalam system
sitokrom P-450 di mitokondria,
yang merupakan salah satu
enzim oksidoreduktase.
Materi Biokimia : Triman Jr.Drs.MPd.& Katrina, SKM 1

2. PROSES OKSIDASI BIOLOGI:
Reaksi Oksidasi biologi selalu diikuti reaksi reduksi.
Oksidasi TIDAK selalu menggunakan Oksigen, misal Dehidrogenasi.
1. Pengertian : Oksidasi adalah proses pengeluaran electron ……
lawannya reduksi yaitu proses penerimaan electron. Contoh : ion
feri dioksidasi menjadi ion fero, reaksinya sebagai berikut :
Fe2+
Fe3+
ion fero ion feri
2. Reaksi REDOKS (REDUKSI & OKSIDASI)
memerlukan enzim OKSIDOREDUKTASE
3. Oksidasi biologi pada makhluk hidup tingkat tinggi MUTLAK
memerlukan adanya OKSIGEN. Pada makhluk tertentu (bakteri
anaerob) mampu melakukan oksidasi biologi tanpa Oksigen
bebas. (INGAT KONSEP ORGANISME AEROBIK dan
ORGANISME ANAEROBIK)
4. Kemampuan suatu senyawaan melakukan pertukaran electron
(memberi atau menerima electron) disebut sebagai POTENSIAL
REDOKS (dinyatakan dalam satuan volt)
5. Enzim/Ko-enzim dan Logam yang berperan dalam oksidasi
biologi ialah :
ENZIM / KO-ENZIM LOGAM
1. OKSIDASE
2. DEHIDROGENASE
3. HIDROPEROKSIDASE
4. OKSIGENASE
Mg, Fe, Cu, Mo
PERAN ENZIM/KO-ENZIM DALAM OKSIDASI BIOLOGIS
1. ENZIM OKSIDASE :
Oksidase merupakan enzim yang berperan mengkatalisis Hidrogen
yang ada dalam substrat dengan hasil berupa H2O dan H2O2.
Enzim ini berfungsi sebagai AKSEPTOR ion Hidrogen.
Enzim ini banyak terdapat dalam mioglobin, hemoglobin, dan sitokrom
lain.
e-
(electron)

3. Enzim ini merupakan zat terakhir dari rangkaian proses respirasi yang
berperan memindahkan electron yang dihasilkan dari proses oksidasi
sebelumnya yaitu oleh enzim dehidrogenase.
Bentuk-bentuk lain yang perannya sama dengan enzim oksidase yaitu
Flavoprotein Mononukleotida (FMN) dan Flavin Adenin Dinukleotida
(FAD) yang berasal dari VITAMIN riboflavin.
FMN banyak terdapat dalam ginjal, usus halus, dan hati.
FAD banyak terdapat dalam hati
ENZIM OKSIDASE memanfaatkan OKSIGEN sebagai AKSEPTOR
HIDROGEN
2.
ENZIM
DEHIDROGENASE :
Enzim ini berperan sebagai pemindah ion Hidrogen dari substrat satu
ke substrat berikutnya dalam reaksi REDOKS COUPLE. Contohnya
ialah penggunaan enzim dehidrogenase dalam pemindahan electron di
membrane dalam mitokondria, siklus Kreb, dan GLIKOLISIS fase
anaerob.
Enzim ini tidak menggunakan Oksigen sebagai akseptor ion Hidrogen.
Reaksi Redoks couple enzim ini dapat dilihat sebagai berikut :
Catatan : A dan B merupakan substrat
Aktivitas enzim Dehidrogenase juga punya ketergantungan pada ko-
enzim Nikotinamida --- NAD (Vitamin Niasin) dan vitamin Riboflavin.
A H2
(Reduksi)
A (Oksidasi)
Carrier (oksidasi)
DEHIDROGENASESPESIFIKA DEHIDROGENASESPESIFIKB
Carrier- H2
(Reduksi)
B H2
(Reduksi)
B (Oksidasi)
AH2
A
AH2
A
½O2
O2
H2
O2
H2
O
OKSIDASE OKSIDASE

4. 3. ENZIM HIDROPEROKSIDASE
Ada dua jenis hidroperoksidase : PEROKSIDASE dan KATALASE.
a). Peroksidase :banyak terdapat dalam air susu, leukosit, trombosit,
dan jaringan tubuh lainnya yang berperan dalam metabolisme
EIKOSANOID (berkaitan dengan ASAM LEMAK TAK JENUH).
Enzim peroksidase berperan penting menjaga lipid membrane sel dan
hemoglobin dari senyawaan peroksida (H2O2 ) yang bersifat toksik.
Reaksinya sebagai berikut :
b). Katalase : banyak terdapat dalam jaringan hati, sel mukosa, darah,
sumsum tulang, dan ginjal. Bagian organel sel dari jaringan tersebut
yang memiliki dua fungsi sekaligus yaitu untuk menghasilkan dan
untuk menghancurkan hydrogen peroksida adalah ENZIM
PEROKSISOM.
Enzim ini berperan menghancurkan hydrogen peroksida yang
dihasilkan dari aktivitas enzim oksidase. Reaksinya sebagai berikut :
Hubungan kerja enzim peroksisom digambarkan dalam reaksi berikut:
Hubungan kerja enzim peroksisom digambarkan dalam reaksi berikut:
PEROKSIDASE
H2
O2
+ A H2
2H2
O+ A
KATALASE
H2
O2
+ A H2
2H2
O+ A
2H2O
OKSIDASE
A H2
A
H2
O2
KATALASEO2
A H2
’ A’
H2
O2 O2

5. 4. ENZIM OKSIGENASE
Enzim ini berperan dalam sintesis atau penguraian berbagai senyawaan
Enzim ini banyak ditemukan dalam hati.
Ada dua macam enzim Oksigenase yaitu : DIOKSIGENASE dan
MONOOKSIGENASE.
Dioksigenase berfungsi mengkatalisis penyatuan oksigen ke dalam
molekul substrat. Reaksi dasarnya sebagai berikut :
DIOKSIGENASE
A + O2 AO2
Enzim Monooksigenase banyak ditemukan dalam sel-sel hati yang
bekerja bersama enzim SITOKROM P-450 untuk HIDROKSILASI
OBAT. Reaksi dasar hidrosilasi obat oleh monoksigenase :
OBAT - + O2 + 2 Fe2+
+ 2H+
OBAT- + H2O + 2 Fe3+
(P-450) (P-450)
H O
H

6. RANTAI RESPIRASI & SENYAWA FOSFAT ENERGI TINGGI
Rantai respirasi yang dimaksud disini adalah rangkaian proses transfer
electron Hidrogen yang terjadi pada bagian membrane dalam
mitokodria dengan melibatkan sejumlah enzim. Hasil akhir dari
rangkaian proses transfer electron ialah sejumlah energi berbentuk
ATP.
Rangkaian proses transfer electron dalam rantai respirasi yang
menghasilkan ATP tersebut dikenal sebagai FOSFORILASI
OKSIDATIF.
Pemahaman rangkaian proses respirasi ini memungkinkan kita dapat
melakukan tindakan preventif dan kuratif terhadap kasus keracunan
karena obat (misal : AMOBARBITOL) dan racun (misal: SIANIDA
dan KARBONMONOKSIDA), maupun kasus kematian karena
kelainan DISFUNGSI RENAL dan MIOPATI MITOKONDRIA
INFANTILIS.
Urutan proses produksi energi dimulai dari pencernaan makanan
sampai dengan rantai respirasi berupa transfer electron pada bagian
membrane dalam mitokondria.
RANGKAIAN RANTAI RESPIRASI :
Mekanisme FOSFORILASI OKSIDATIF dijelaskan oleh 3 teori, yaitu :
1. TEORI KOPLING KONFORMASIONAL
2. TEORI KOPLING PERTENGAHAN BERENERGI TINGGI
3. TEORI KOPLING KEMIOSMOTIK
Teori yang diakui saat ini adalah teori yang ke tiga KEMIOSMOTIK.
A H2
(Reduksi)
A (Oksidasi)
NAD+
NADH
Fp H2
Fp
2Fe3+
2Fe2+
H2
O
½O2
H+
H+
2H+
2H+
FLAVOPROTEIN SITOKROM

7. Secara diagramatik urutan selengkapnya mengenai produksi energi digambarkan sebagai berikut :
MITOKONDRIA
(dengan membran luar & membran dalam)
ASETIL
KO.A
GLIKOLISI
S
MAKANAN
PROTEIN
LEMAK
KARBO
HIDRAT
ASAM
LEMAK
GLISEROL
GLUKOSA
AS.AMINO
PENCERNAAN&PENYERAPANMAKANAN
RANTAI
PERNAFASAN
SIKLU
S
KREB
2H H2
O
O2
ATP
ADP

8. SIKLUS KREB
(SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT=TCA CYCLE)
NAD+
NADH + H+
PIRUVAT
Asetil Ko.A Asam Lemak
CO2
NAD+
NADH + H+
GLIKOLISI
S
Sitrat
Iso-Sitrat
α-Ketoglutarat + CO2
NAD+
NADH + H+
Oksaloasetat
Malat
Fumarat Suksinat
NAD+
NADH + H+
FAD
FADH2
Siklus TCA
SIKLUS KREB