makro molekul dalam tubuh manusia

1. MAKROMOLEKUL
DALAM TUBUH MANUSIA
GURU PENGAMPU:
Hepni Sibagariang, S.Farm., M.Si

2. Pendahuluan
Senyawa kimia yang dibutuhkan tubuh manusia
dapat dibagi atas:
1. Senyawa makromolekul
terutama: karbohidrat, protein, lipid
2. Senyawa mikromolekul
terutama: mineral, vitamin

3. Karbohidrat
Adalah suatu polihidroksi aldehid/keton
Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa
sebagian besar rumus empirisnya adalah karbon
“hidrat” terhadap hidrogen dan oksigen (CH2O)n
contoh; D-glukosa = C6H12O6 atau
(CH2O)6 atau C6(H2O)6

4. KARBOHIDRAT
KH yg dpt dihidrolisis KH yg tdkdpt dihidrolisis
Disa Oligo Poli Monosakarida
sakarida sakarida sakarida
Makromolekul

5. Kepentingan Biomedis
 Karbohidrat merupakan “tonggak kehidupan”
kebanyakkan organisme.
 Tanaman hijau mensintesis karbohidrat dari CO2
dan H2O melalui proses fotosintetik dengan
menggunakan energi solar.
 Hasil fotosintetik tersebut menjadi energi pokok
bagi manusia, hewan, tanaman, dan mikroba yang
tidak mampu melakukan fotosintetik.

6. Kepentingan Biomedis
Glukosa adalah karbohidrat terpenting, karena;
- karbohidrat yang paling banyak diabsorpsi.
- gula lain dapat diubah menjadi glukosa di
hepar.
- bahan bakar metabolik utama.
- prekursor bagi sintesis karbohidrat lain, misal;
glikogen, ribosa, galaktosa, glikoprotein, dan
proteoglikan.
- Terlibat dalam diabetes, galaktosemia, dll.

7. Klasifikasi Karbohidrat
 Monosakarida: Gula sederhana, terdiri dari hanya
satu polihidroksi aldehid/keton.
Misalnya; glukosa, galaktosa, fruktosa
 Disakarida: Dua unit monosakarida yang
dihubungkan oleh ikatan kovalen.
Misalnya; maltosa, sukrosa, laktosa
 Oligosakarida: Rantai pendek yang terdiri dari 2 -
10 unit monosakarida.
Misalnya; maltotriosa
 Polisakarida: Rantai panjang yang terdiri dari
lebih 10 molekul monosakarida. Misalnya; pati

8. Monosakarida
Sifat:
 Tidak berwarna.
 Merupakan kristal padat yang bebas larut dalam
air.
 Tidak larut dalam pelarut nonpolar.
 Kebanyakan mempunyai rasa manis.

9. Klasifikasi Lain
Klasifikasi menurut jumlah atom C:
triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa
(C6), heptosa (C7), oktosa (C8)
Klasifikasi berdasarkan gugus:
 aldosa (aldehid)
 ketosa (keton)

10. Disakarida
 Adalah dua monosakarida yang disatukan oleh
sebuah O-glikosidat.
 Terdiri dari;
1. Maltosa = glu-->glu dgn ikatan a(1-->4)
2. Laktosa = gal-->glu dgn ikatan b(1-->4)
3. Sukrosa = glu-->fruk dgn ikatan a(1-->2)
 1. Maltosa berasal dari pencernaan kanji.
2. Laktosa adalah gula susu.
3. Sukrosa adalah gula pasir.

11. Struktur Cincin
 Monosakarida dalam larutan terutama berada
dalam bentuk cincin.
 Cincin dibentuk oleh reaksi antara gugus
karbonil (aldehid dan keton) dengan gugus
hidroksil dalam molekul yang sama.
 Terdiri dari;- Piranosa (C6)
- Furanosa (C5)

12. Disakarida
 Adalah dua monosakarida yang disatukan oleh
sebuah O-glikosidat.
 Terdiri dari;
1. Maltosa = glu-->glu dgn ikatan a(1-->4)
2. Laktosa = gal-->glu dgn ikatan b(1-->4)
3. Sukrosa = glu-->fruk dgn ikatan a(1-->2)
 1. Maltosa berasal dari pencernaan kanji.
2. Laktosa adalah gula susu.
3. Sukrosa adalah gula pasir.

13. Oligosakarida
 Terdapat sebagai komponen glikoprotein
(mukoprotein) dan glikolipid, misalnya dalam
imunoglobulin dan protein pembekuan darah.
 Gugus karbohidrat dari glikoprotein dan
glikolipid tersimpan di dalam membran sel
yang terletak di permukaan ekstrasel.
 Senyawa antara produk pencernaan kanji / pati /
amilum.

14. Polisakarida
Amilum
 Adalah bentuk karbohidrat simpanan pada
tumbuhan, yang mengandung amilosa dan
amilopektin.
 Amilosa ialah glukosa rantai panjang tidak
bercabang yang disatukan oleh a(1-->4).
 Amilopektin ialah rantai glukosa dengan ikatan
a(1-->4) yang disatukan di titik-titik cabang
melalui a(1-->6).
 Amilopektin serupa dengan glikogen, tetapi
memiliki cabang lebih sedikit.

15. Polisakarida
Glikogen
 Adalah bentuk karbohidrat simpanan pada hewan
yang terdiri dari residu (unit) glukosa rantai
panjang yang disatukan oleh a(1-->4), kecuali di
titik-titik cabang memiliki ikatan a(1-->6).
 Sebuah molekul glikogen mengandung hanya satu
unit glukosa yang C anomeriknya bebas (tidak
terikat) ke unit glukosa lain, bagian molekul ini
disebut ujung pereduksi.
 Residu glukosa pada ujung pereduksi tsb terikat
pada protein glikogenin.

16. Mukopolisakarida
Glikosaminoglikan
 Adalah rantai polisakarida yang panjang dan
tidak bercabang, misalnya; asam hialuronat,
heparin, dan kondroitin sulfat.
 Rantai ini memancar dari sebuah inti protein dan
membentuk struktur yang menyerupai sikat botol
yang disebut proteoglikan.
 Proteoglikan dijumpai di matriks ekstrasel,
cairan sinovium sendi, cairan vitreus mata,
sekresi sel penghasil mukus, dan tulang rawan

17. Pemeriksaan Glukosa Darah
 Adalah metode kolorimetrik berdasarkan prinsip
oksidasi-reduksi.
 Suatu senyawa akan membentuk warna bila
mengalami reduksi oleh gula pereduksi,
intensitas warna dapat digunakan untuk
menentukan jumlah gula yang mengalami
oksidasi.
 Kelemahan metode ini ialah tidak spesifik untuk
glukosa, karena fruktosa dan galaktosa juga ikut
bereaksi. Tetapi pada puasa, kadar fruk-galak dpt
diabaikan.

18. Metode Pemeriksaan Enzimatis
 Darah yang diperoleh dari tusukan pada ujung
jari ditaruh pada suatu strip plastik.
 Strip ini mengandung suatu reagen yang terdiri
dari enzim (biasanya Glukosa oksidase) yang
mengubah glukosa dalam darah menjadi bahan
yang bereaksi dengan zat warna.
 Intensitas warna berkaitan langsung dengan
konsentrasi glukosa darah.

19. Protein
 Protein disintesis dari asam amino yang
disatukan oleh ikatan peptida untuk membentuk
rantai lurus.
 Rantai ini kemudian akan melipat-lipat sehingga
membentuk struktur tiga-dimensi protein.
 Ada 20 jenis asam amino yang digunakan untuk
mensintesis protein dalam ribosom.

20. Asam Amino
 Semua a-C pada asam amino mengandung;
- Gugus amino (NH2)
- Gugus karboksil (COOH)
- Rantai sisi yang berbeda-beda (R)
 Kecuali glisin, semua asam amino memiliki a-C
yang bersifat asimetrik dan berkonfigurasi L.
 Fungsi asam amino berkaitan dengan sifat kimia
rantai sisinya.

21. Ikatan Peptida
 Ikatan peptida (ikatan amida) adalah;
Ikatan yang menyatukan asam amino satu dengan
asam amino lainnya untuk membentuk rantai
linear yang disebut polipeptida.
 Ikatan ini terjadi bila gugus a-karboksil suatu
asam amino melekat secara kovalen kepada
gugus a-amino asam amino berikutnya.

22. Struktur Primer
 Adalah urutan linear asam amino yang disatukan
oleh ikatan peptida.
 Tidak terjadi percabangan rantai pada struktur
ini.
 Struktur primer menentukan konformasi tiga-
dimensi suatu protein.
 Jenis rantai sisi pd msg-msg residu asam amino
pd suatu protein menentukan bagaimana rantai
akan mengadakan lipatan- lipatan sehingga
membentuk struktur asli.

23. Struktur Sekunder
 Struktur yang terjadi akibat adanya ikatan
hidrogen antara atom-atom ikatan peptida.
 Mencakup heliks-a dan lembar-b.
 Heliks-a terbentuk dari ikatan hidrogen antara
msg-msg atom O karbonil pd sebuah ikatan
peptida dgn H yang melekat ke atom N amida pd
suatu ikatan peptida 4 residu asam amino
disepanjang rantai polipeptida.
 Rantai sisi residu asam amino pd heliks-a
mengarah ke luar dari sumbu sentral.

24. Struktur Tersier
 Adalah konformasi tiga-dimensi keseluruhan
 Terdiridarisatusubunit.
 Interaksi antara rantai sisi residu asam amino
dalam protein; - interaksi elektrostatik
- ikatan hidrogen
- interaksi hidrofobik
- ikatan disulfida
 Ranah (domain) tertentu yang terdiri dari
campuran struktur a dan b serta urutan lengkung
yang lebih acak dari struktur sekunder.
 Berbentuk protein globuler dan fibrosa.

25. Struktur Kuarterner
 Struktur yang terdiri dari berbagai subunit.
 Subunit disatukan oleh;
- interaksi elektrostatik
- interaksi hidrofobik
- ikatan hidrogen
 Contoh;
Hemoglobin yang mengandung 4 subunitglobin
(a1, a2, b1, b2) yang msg-msg mengandung hem
dan mengikat oksigen.

26. Denaturasi Protein
 Terjadi bila suatu protein yang berada dalam
bentuk aslinya;
- dipanaskan, berada dalam pH ekstrim, atau
diberi bahan kimia misalnya urea.
 Denaturasi menyebabkan struktur tersier hilang.
 Bila protein tersebut dikembalikan ke kondisi
faali, maka akan melipat kembali secara spontan
ke konformasi aslinya (reversible), serta kembali
berfungsi (renaturasi).
 Bila dipanaskan berlebihan, maka akan merusak
Struktur primer,disebut koagulasi (irreversible).

27. Lipid
 Lipid adalah kelompok heterogen yang men-
cakup; lemak, minyak, steroid, malam (wax), dan
senyawa yang berhubungan karena sifat fisiknya
dibandingkan sifat kimianya.
 Sifat:
1. Relatif tidak dapat larut dalam air.
2. Larut dalam pelarut nonpolar, seperti;
eter, kloroform, benzen,alkohol.

28. Kepentingan Biomedis
 Lemak adalah sumber energi yang efisien.
 Lemak disimpan dalam jaringan adiposa, dimana
berfungsi sebagai insulator panas di dalam
jaringan subkutan serta organ ttt.
 Lipid nonpolar sebagai insulator listrik yang
penting dalam perambatan gelombang
depolarisasi secara cepat pada serabut saraf
bermielin.
 Membentuk lipoprotein yang penting sebagai alat
transpor lipid dalam darah.

29. Klasifikasi Lipid
1. Lipid sederhana:
Ester asam lemak dengan berbagai alkohol
- Lemak; ester asam lemak dgn gliserol.
minyak ialah lemak cair.
- Malam; ester asam lemak dengan alkohol
monohidrat BM tinggi.

30. Klasifikasi Lipid
2. Lipid komplek:
Ester asam lemak yang mengandung alkohol
beserta gugus lain.
- Fosfolipid; Selain asam lemak dan alkohol,
juga mengandung residu asam fosfat.
Sering mempunyai basa mengandung N &
substituen lain.
Contoh; gliserofosfolipid
sfingofosfolipid

31. Klasifikasi Lipid
- Glikolipid (Glikosfingolipid);
Lipid yang mengandung asam lemak,
sfingosin, dan karbohidrat.
- Lipid komplek;
Seperti sulfolipid, aminolipid, lipoprotein.
3. Prekursor dan derivat lipid:
Berupa asam lemak, gliserol, steroid, aldehid
lemak, badan keton, hidrokarbon, vitamin larut
lemak, serta hormon.

32.  Lipid netral ialah; asilgliserol (gliserida),
kolesterol, dan ester kolesteril.
 Asam lemak ialah; rantai alifatik lurus dgn sebuah
gugus metil di salah satu ujungnya (Cw) dan
sebuah gugus COO- di ujung lain.
 Asam lemak bebas ialah; asam lemak yang tidak
teresterifikasi. Biasanya berupa alat transpor
dalam plasma darah.
 Sebagian besar asam lemak dalam tubuh memiliki
jumlah atom C genap, biasanya antara 16 sampai
20.

33. Asam Lemak
Rantai asam lemak terdiri diri:
1. Asam lemak jenuh (Saturated);
Tidak mengandung ikatan rangkap.
2. Asam lemak tak jenuh (Unsaturated);
Mengandung ikatan rangkap.
Terbagi atas;
- Monounsaturated (satu ikatan rangkap)
- Polyunsaturated (dua/lebih ikatan rangkap)

34. Triasilgliserol(trigliserida)
 Terbentuk bila 3 asam lemak bereaksi dengan 3
gugus OH pada gliserol membentuk ester.
 Selain itu, 1 atau 2 asam lemak juga dapat
bereaksi dengan 1 atau 2 gugus OH pada gliserol
membentuk monoasilgliserol dan diasilgliserol.
 Triasilgliserol jarang mengandung asam lemak
yang sama pada 3 posisi tsb.
 Merupakan bentuk simpanan utama asam lemak
dalam tubuh.

35. Glikolipid/Glikosfingolipid
 Penting dalam jaringan saraf.
 Membentuk karbohidrat permukaan sel.
 Mengandung seramida dan satu/lebih gula.
 Galaktosilseramida adalah glikosfingolipid utama
pada otak dan jaringan saraf lain.
Bentuk ini dapat diubah menjadi
sulfogalaktosilseramida (sulfatida) yang terdapat
dalam mielin.

36. Steroid
 Ialah senyawa yang mengandung inti steroid.
 Inti steroid mirip dgn fenantren (cincin A, B, dan
C) yang ditempeli oleh cincin siklopentana
(cincin D).
 Sumber semua steroid lain dalam tubuh manusia
adalah kolesterol.
 Kolesterol tidak disintesis oleh tumbuhan.
 Kolesterol dapat bereaksi dengan asam lemak
membentuk ester kolesterol.
 Ester kolesterol adalah bentuk penyimpanan
kolesterol dalam sel dan lipoprotein.

37. Lipid Amfipatik
 Amfipatik ialah sifat suatu molekul yang
memiliki bagian hidrofobik (tak larut air) dan
hidrofilik (larut air).
 Molekul ini mengorientasikan dirinya pada
antarpermukaan minyak-air.
 Bagian hidrofobik berinteraksi dengan lemak,
sedangkan bagian hidrofilik berinteraksi dengan
air.
 Contohnya; Pembentukan membran lipid, misel,
emulsi, liposom pada fosfolipid.