KIMIA ORGANIK II

UJIAN AKHIR SEMESTER

KIMIA ORGANIK II

            Dosen Pengampu   : Dr. Syamsurizal, M.Si

            Nama             : Samsiaromah

            Nim                 : RRA1C112015

            Kelas              : Reguler Mandiri

1.      Dari cara kerja hormon insulin, apa ide membuat hormon insulin buatan?

Jawab:

Cara kerja hormon insulin adalah sebagai berikut: (1) Hormon insulin melekat pada reseptor insulin yang ada di permukaan sel. (2) Bagian reseptor yang berada di dalam sel akan mengirim sinyal ke pada pengangkut glukosa (glucose transporter) untuk bergerak ke permukaan sel dan menjemput glukosa. (3) Pengangkut glukosa akan membawa glukosa masuk ke dalam sel untuk kemudian dilepaskan. (4) Glukosa digunakan oleh sel sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi. Jika tidak ada insulin, mekanisme di atas tidak berjalan. Akibatnya, gula atau glukosa darah tetap berada di luar sel atau di dalam pembuluh darah.

Ide Pembuatan Insulin

Insulin merupakan protein manusia pertama yang disintesis secara kimia. Secara tradisional, insulin untuk pengobatan pada manusia diisolasi dari pankreas sapi atau babi. Walaupun insulin hewan secara umum cukup memuaskan tetapi untuk penggunaan pada manusia dapat menimbulkan dua masalah. Pertama, adanya perbedaan kecil dalam asam amino penyusunnya yang dapat menimbulkan efek samping berupa alergi pada beberapa penderita. Kedua, prosedur pemurnian sulit dan cemaran berbahaya asal hewan tidak selalu dapat dihilangkan secara sempurna. Pada tahun 1981 telah terjadi perbaikan secara berarti cara produksi insulin melalui rekayasa genetika. Insulin yang diperoleh dengan cara ini mempunyai struktur mirip dengan insulin manusia. Melalui teknologi DNA rekombinan, insulin diproduksi menggunakan sel mikroba yang tidak patogen. Karena kedua hal tersebut di atas, insulin hasil rekayasa genetika ini mempunyai efek samping yang relatif sangat rendah dibandingkan dengan insulin yang diperoleh dari ekstrak pankreas hewan, tidak menimbulkan efek alergi serta tidak mengandung kontaminan berbahaya.

Produk hormon insulin manusia dapat dihasilkan dari teknik rekayasa genetika dengan teknologi Plasmid. Insulin adalah hormon yang berfungsi menurunkan kadar gula dalam darah. Hormon ini sangat diperlukan oleh penderita diabetes mellitus karena kelenjar pankreas penderita tidak mampu menghsilkan hormone tersebut. Hormon insulin berfungsi untuk mengubah glukosa dalam darah menjadi glikogen.

Produksi insulin dapat dilakukan dengan cara mentransplantasikan gen-gen pengendali hormon tersebut ke plasmid bakteri. Keberhasilan memindahkan gen insulin manusia ke dalam bakteri sudah dapat diperoleh, yaitu melalui bakteri-bakteri yang tumbuh dengan metode fermentasi. Teknik Plasmid bertujuan untuk membuat hormone dan antibodi. Misal untuk membuat hormon insulin dengan teknik plasmid. Gen /DNA digunting dengan Enzim Endonuklease Restriksi Gen /DNA disambung dengan Enzim Ligase.

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.
4. Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi.
5. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam bakteria.
6. 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.

Insulin bervariasi dari satu organisme ke organisme lainnya, namun hal ini tidak membedakan aktivitasnya. Pada mulanya sumber insulin untuk penggunaan klinis pada manusia diperoleh dari pancreas sapi atau babi. Insulin yang diperoleh dari sumber – sumber tersebut efektif bagi manusia karena indentik dengan insulin manusia. Insulin pada manusia, babi, dan sapi mempunyai perbedaan dalam susunan asam aminonya, tapi aktivitasnya tetap sama.

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

Jawab:

Karena rambut terdiri dari lapisan protein. itulah sebabnya, rambut tidak boleh kekurangan nutrisi yang satu ini. Protein berperan dalam pertumbuhan rambut sekaligus berfungsi untuk menguatkan akar rambut. Kurangnya asupan protein dapat menyebabkan rambut rontok dan mudah patah. Produk susu kedelai, ikan, daging, dan putih telur, merupakan sumber protein yang bisa dikonsumsi setiap hari. Sebuah penelitian di Eropa menyebutkan bahwa proetin kedelai dapat menguatkan dan merangsang pertumbuhan rambut hingga 15 persen.

Faktor-Faktor yang menimbulkan kebotakan

- Faktor genetik: Yakni, kelebihan hormon androgen pada akar rambut. Orang dengan faktor genetik ini bisa mengalami kebotakan pada usia 20 tahun

- panas (demam, hair dryer, catok rambut): Naiknya suhu tubuh saat sakit, misalnya demam tifus, juga bisa mengakibatkan rambut rontok. Lama dan jumlah rambut yang rontok bergantung pada lamanya orang itu mengalami demam. ”Kalau demam biasa satu dua hari ya tidak akan berakibat rambut rontok

- bahan kimia (obat keriting, semir rambut): konsumsi obat seperti antikanker atau iodium hipotiroid dosis tinggi juga berpotensi merontokkan rambut.

- infeksi kulit kepala (jamur, bakteri, virus): Penyebab lainnya adalah penyakit kulit di kepala, baik yang disebabkan infeksi bakteri, jamur, maupun virus. Contohnya ketombe, dermatitis, dan herpes di kulit kepala.

- stress: Yang belakangan sering ditemukan di masyarakat adalah rontok akibat stres (trikotilomania). Penyebab stres beragam, dari masalah sekolah, problem remaja lain, hingga masalah keluarga

- kurang gizi: kekurangan gizi, khususnya vitamin (B12, asam folat, D, biotin), mineral (Fe, Zn), dan protein. ”Akibatnya, rambut jadi lebih tipis dan bisa berwarna kuning atau kemerahan, Atau mengkonsumsi obat-obatan antibiotik  anti tiroid bisa juga menyebabkan kerontokan.

3.      Bagaimana mengkonversi lemak majemuk dengan lemak sederhana?

Jawab:

Berdasarkan klasifikasi dari lemak

1.  Lipid sederhana
a. Lemak (ester dari gliserol dan asam lemak)
b. Wax (malam) (ester dari asam lemak dengan alcohol berberat molekul tinggi)
2. Lipid majemuk (ester asam lemak + alkohol yang mengikat senyawa lipid)
a. Fosfolipid (asam lemak + alkohol alifatik + asam fosfat)
b. Lipoprotein (asam lemak + protein)
c. Gliserofosfolipid (asam lemak + gliserol + asam fosfat)
d. Sphingolipid (asam lemak + sphingosine)
e. Glikolipid (asam lemak + karbohidrat)
f. Lainnya (sulfolipid, aminolipid)

Lipid sederhana adalah ester dari asam-asam lemah dan alcohol dan termasuk macam-macam lemak (ester asam lemak dan gliserol) dan wax (ester asam lemak dan alcohol selain gliserol). Lipid gabungan mengandung beberapa gugus selain alcohol dan asam lemak, seperti asam fosfor, nitrogen, atau karbohidrat. Lipid derivate merupakan senyawa yang dihasilkan oleh hidrolisa lipida sederhana ataupun lipida gabungan.

Berdasarkan sumbernya, lipid dikelompokkan sebagai lemak hewan (animal fat), lemak susu (milk fat), minyak ikan (fish oil), dll. Berdasarkan komponen dasarnya, lipid dibagi menjadi lipid sederhana (simple lipids), lipid majemuk (compound lipids), dan lipid turunan (derivate lipids). Klasifikasi lipid ke dalam lipid majemuk karena lipid tersebut mengandung asam lemak yang dapat di sabunkan, sedangkan lipid sederhana tidak mengandung asam lemak dan tidak dapat di sabunkan. Lipid dibagi menjadi 8 golongan berdasarkan kemiripan struktur kimianya, yaitu asam lemak, lemak, lilin, fosfolipid, sfingolipid, terpen, steroid, dan lipid kompleks. Lipid seperti lilin (wax), lemak, minyak, dan fosfolipid adalah ester yang jika dihidrolisis dapat menghasilkan asam lemak dan senyawa lainnya termasuk alkohol.

4.      Konformasi protein sangat menentukan fungsi biologis dari protein tersebut, bila suatu protein terdenaturasi jelaskan dampak penurunan fungsi biologis tersebut?

Jawab:

Fungsi biologi protein Fungsi biologi protein dengan deret asam-asam amino tertentu memungkinkan molekul ini menjalankan berbagai fungsi tertentu. Secara garis besar berdasar fungsi biologinya protein dibagi menjadi beberapa golongan Enzim. Protein yang mempunyai kekhususan tinggi dan paling bervariasi adalah protein yang mempunyai aktivitas katalisa yakni enzim. Hampir semua reaksi biomolekul organik didalam sel dikatalisa oleh enzim. Ada sekitar 2.000 jenis enzim yang mempunyai reaksi katalisa berbeda ditemukan dalam berbagai bentuk kehidupan.

Denaturasi disebabkan karena hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh rusaknya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang membutuhkan molekul itu. Akibat suatu denaturasi adalah hilangnya banyak sifat biologis protein itu. Penyebab terjadinya denaturasi protein adalah karena adanya perubahan suhu atau pH yang tidak terlalu ekstrem.

Dimana dari pengujian bahwa Penambahan buffer asetat dan pemanasan menyebabkan timbulnya endapan putih. Endapan putih yang terbentuk mengindikasikan terjadinya denaturasi protein. Dampak denaturasi ini disebabkan karena buffer asetat sangat kuat mempertahankan pHnya pada pH 4,7 sehingga dapat merusak keseimbangan switer ion ke kondisi asam di bawah titik isoelektrik. Perubahan struktur yang diakibatkan proses denaturasi adalah perubahan konfigurasi protein a-heliks menjadi memanjang. Hal ini disebabkan karena rusaknya ikatan hidrogen dan ikatan nonpolar yang terjadi pada struktur berlipat dari protein.

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

Jawab:

Ketika sedang berolahraga lemak dalam bentuk trigliserida, dan pada trigliserida yang tersimpan dalam jumlah yang terbatas pada jaringan otot dan akan tersimpan dalam jumlah yang cukup besar pada jaringan adipose., 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.

KIMIA ORGANIK II

 

LIPID

Lipid merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut non polar seperti kloroform,eter, benzena. Senyawa-senyawa lipid tidak mempunyai rumus struktur yang sama dan sifat kimia serta biologinya juga bervariasi
Lipid berdasarkan sifatnya dapat digolongkan menjadi kelompok utama yaitu: Lipid yang dapat disaponifikasi (saponifikasi lipids),Lipid yang tidak dapat disaponifikasi (nonsaponifikasi lipids). (http://greenhati.blogspot.com/2009/01/metabolisme-lipid.html)

1. PENGGOLONGAN LIPID
A. Lipid Sederhana
a. Trigliserida
            Trigliserida (atau lebih tepatnya triasilgliserol atau triasilgliserida) adalah sebuah gliserida, yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak.
b. Lilin
            Lilin adalah senyawa yang terbentuk dari ester asam lemak dengan alkohol bukan gliserol. Pada umumnya asam lemaknya adalah palmitat dan alkoholnya mempunyai atom C sebanyak 26-34. contohnya adalah mirisil palmitat. (Suharsono Martoharsono, 53).
Pada umunya malam merupakan ester asam lemah dengan alkohol allifatik bermolekul besar, dan asamnya mempunyai jumlah karbon berkisar antara C25 sampai C35. (Purwo Arbianto, 54)
Jika melihat definisi ini maka dapat dikatakan bahwa proses terjadinya lilin adalah merupakan suatu proses esterifikasi antara asam lemak dan alkohol berantai panjang.
B.  Lipid Kompleks
          Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain.

lipid kompleks dapat dikelompokan menjadi:
a. Fosfolid
fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus ester fosfat

a. Glikolipid
          Glikolipid ialah molekul molekul lipid yang mengandung karbohidrat, biasanya pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi istilah istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor.
Glikolipid dapat diturunkan dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau sebagai spingolipida
a. Lipoprotein
Lipoprotein bertugas mengangkut lemak dari tempat pembentukannya menuju tempat penggunaannya. Ada beberapa jenis lipoprotein, antara lain:
o Kilomikron
o VLDL (Very Low Density Lipoprotein)
o IDL (Intermediate Density Lipoprotein)
o LDL (Low Density Lipoprotein)
o HDL (High Density Lipoprotein)

Tubuh mengatur kadar lipoprotein melalui beberapa cara:
o Mengurangi pembentukan lipoprotein dan mengurangi jumlah lipoprotein yang masuk ke dalam darah
o Meningkatkan atau menurunkan kecepatan pembuangan lipoprotein dari dalam darah

2. Turunan Lipid (Derivat Lipid)

Derivat lipid adalah seemua senyawa yang dihasilkan pada hidrolisis lipid sederhana dan lipid majemuk yang masih mempunyai sifat-sifat seperti lemak. Sehingga derivat lipid dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a. asam lemak
         Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6). (http://id.wikipedia.org)
Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:
CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH
. (Heru Santoso Wahito Nugroho, www.heruswn.weebly.com )
b. Terpen
          Terpena merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh tumbuhan dan terutama terkandung pada getah dan vakuola selnya. Senyawa dasar terpen merupakan satuan C5 disebut isoprena
a. Steroid
          Suatu steroid adalah senyawa yang mengandung system cincin berikut yaitu tiga cincin 6 dan 1 cincin 5.
Steroid yang banyak terdapat dalam kehidupan adalah sterol, suatu alkohol yang berintikan perhidroksisiklopentano fenantren. Contohnya adalah kolesterol yang banyak terdapat dalam otak, system saraf, membrane dan lain-lain. Dalam tanaman terdapat fitosterol, misalnya stigmasterol dan sitostrol.
Mikosterol adalah sterol yang terdapat dalam jamur dan ragimisalnya elgosterol yang merupakan bahan baku vitamin D.

1. SIFAT-SIFAT LEMAK
A. sifat fisik
1. titik cair
      titik cair lemak atau minyak sangat bergntung pada asam-asam lemak penyusunnya. Oleh karena itu titik cair minyak/lemak dapat diperkirkan dari titik cair asam lemak penyusunnya.
Titik cair asam lemak berkorelasi dengan struktur, berat molekul dan panjang rantai asam lemak. Korelasi tersebut dapat diringkas sebagai berikut :
a. makin panjang rantai karbon makin tinggi titik cairnya
b. titik cair asam lemak berantai ganjil lebih rendah dari pada asam lemak berantai genap dengan satu karbon diatasnya.
c. Titik cair menurun dengan bertambahnya jumlah ikatan rangkap.
d. Senakin jauh letak ikatan rangkap dari gugus karboksil semakin rendah titik cairnya
e. Asam lemak bentuk trans lebih tinggi titik cairnya dibandingkan dengan asam lemak bentuk cis.
f. Penambahan rantai metil dalam molekul asam lemak menurunkan titik cairnya.
(Mappiratu, 25)
2. panas jenis
panas jenis suatu lemak/minyak meningkat dengan meningkatnya derajat ketidakjenuhan asam lemak.
3. densitas
4. titer
         titer merupakan ukuran kekeran lemak dan digunakan untuk membedakan lemak yang tidak dapat dikonsomsi (grease) dengan lemak hewan (tallow). Lemak hewan yang diketahui sumbernya dan mempunyai nilai titer lebih besar atau sama dengan 40 disebut “tallow” sedangkan lemak yang titernya lebih kecil dari 40 disebut “grease”.
5. cold test
       cold test adalah waktu yang dibutuhkan lemak aatu minyak untuk membentuk kristalisasi. Sehingga hal ini dilakukan untuk menguji ketahanan minyak.
6. titik lunak
      titik lunak dari suatu lemak atau minyak merupakan kebalikan dari sifat titer.
7. slipping pint
      slipping point digunakan untuk mengenali minyak alam serta pengaruh adanya komponen lain dalam lemak atau minyak.
8. titik asap, titik nyala dan titik api
    titik asap, titik nyala dan titik api merupakan parameter untuk menguji minyak atau lemak yang digunakan menggoreng. Makin tinggi nilai titik asap, titik nyala dan titik api minyak/lemak makin baik kualitasnya.
Titik asap adalah suhu terendah saat produk terdekomposisi minyak/lemak berupa asap mulai terlihat. Titik nyala adalah suhu saat campuran uap
9. warna, rasa, bau
warna minyak atau lemak disebabkan oleh adanya zat yang terkontaminasi yang merupakan zat alam berupa karotenoid.
sehingga
10. kelarutan, larut dalam pelarut non-polar
        Bau dan cita rasa pada minyak terdapat secara alami atau disebabkan oleh terbentuknya asam-asam berantai pendek hasil penguraian minyak/lemak. Timbulnya bau tengik disebakan oleh adanya senyawa-senyawa yang dihasilkan dari kerusakan oksidasi minyak, sedangkan bau amis pada bahan pangan berlemak disebabakan oleh adanya interaksi antara trimetil amin oksida dengan asam lemak tidak jenuh pada posisi ikatan rangkapnya.
dapat dikatakan bahwa sifat-sifat fisik dari lemak ini semuanya dipengaruhi oleh struktur kimia dari lemak itu sendiri.
B. sifat kimia
sifat kimia minyak/lemak merupakan sifat yang dimilki oleh komponen kimia minyak/lemak untuk berubah secara kimia, seperti bereaksi dengan zat lain,terdegradasi dan teroksidasi dengan panas, serta pembentukan radikal oleh energi matahari. (Mappiratu, 37)
a. Esterifikasi
       esterifikasi adalah suatu reaksi ioni, yang mana gabungan dari reaksi adisi dan reaksi penataan ulang eliminasi.
b. Hidrolisis
        Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini mengakibatkan kerusakan lemak dan minyak. Hal ini disebabkan adanya sejumlah air dalam lemak atau minyak tersebut. Proses ini berjalan menggunakan asam, basa atau enzim tertentu.
c. Penyabunan
        Sabun adalah merupakan logam alkali (biasanya gram natrium) dari asam-asam lemak. Sabun mengandung terutama garam C16 dan C18 namun dapat juga mengandung bebrapa karboksilat dengan bobot atom lebih rendah. (Fessenden, 409)

a. Hidrogenasi
       proses hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak atau minyak. Pada asam lemak jenuh proses hidrogenasi ini berpean dalam memutus ikatan rangkap.
b. Oksidasi
      Oksidasi dapat brlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan lemak atau minyak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada lemak atau minyak.
Oksidasi asam lemak tidak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjutnya akan terbentuk aldehida. Inilah yang menyebabkan terjadinya bau dan rasa yang tidak enak atau tengik.
2. KEGUNAAN LEMAK
Ada beberapa fungsi lipid di antaranya:
1. Sebagai penyusun struktur membran sel
      Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.
2. Sebagai cadangan energi
Lipid disimpan sebagai jaringan adipose.
3. Sebagai hormon dan vitamin
      Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis. Jika dilihat dari sifat fisik lemak yaitu berwarna kuning yang mengandung karoten maka lemak ini dapat menghasilkan vitamin seperti vitamin A. Sedangkan hormon merupakan bagian dari streroid

Akibat yang ditimbulkan lemak atau minyak :

·         Lemak atau minyak dapat menimbulkan racun bila dipanaskan berulang-ulang selain itu pemanasan juga dapat menurunkan nilai gizi dari bahan yang digoreng.

·         Adanya karsinogenik dalam lemak yang dipanaskan pada suhu 300 - 350  dapat dibuktikan dari bahan pangan berlemak teroksidasi yang dapat  mengakibatkan pertumbuhan kanker dalam hati. Lemak yang telah dipanaskan juga dapat mengakibatkan pembesaran organ khususnya hati dan ginjal.

·         Keracunan akibat asam hidroksil dalam lemak telah banyak diteliti. Jika minyak jagung yang telah dipanaskan dan mengandung hidroksil dicampur pada ransum tikus dewasa, maka lemak dalam bagian karbon mengandung asam dihidroksi stearat yang dapat mengakibatkan penurunan berat badan tikus.

·         Senyawa peroksida umumnya mengalami dekomposisi oleh panas, sehingga lemak yang twlah dipanaskan hanya mengandung sejumlah kecil peroksida. Dalam jangka waktu yang cukup lama peroksida dapat mengakibatkan destruksi beberapa macam vitamin dalam bahan pangan berlemak, misalnya vitamin A, D, E, K, dan sejumlah kecil vitamin B. peroksida juga dapat mempercepat proses tibulnya bau tengik dan rasa yang tidak enak, jika jumlah peroksida lebih besar dari 100 mgrek/kg akan bersifat sangat beracun.

·         Proses polimerisasi lemak terjadi pada suhu sekitar 250  dan dalam suasana tanpa oksigen. Senyawa polimer dalam jumlah kecil masih dapat dikonsumsi, karena bau dan rasa bahan tetap baik.

PERMASALAHAN

Dari artikel yang saya baca Lemak atau minyak dapat menimbulkan racun bila dipanaskan berulang-ulang selain itu pemanasan juga dapat menurunkan nilai gizi dari bahan yang digoreng. Pertanyakan saya:

Mengapa Lemak atau minyak bila dipanaskan berulang-ulang dapat menimbulkan racun?

KIMIA ORGANIK II

Protein

Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”)

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus.

Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.

Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.

Struktur Protein

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):

• struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.
• struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
• alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;
• beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
• beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan
• gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”).
• struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
• contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.

Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

 

FUNGSI PROTEIN

Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural sedangkan protein yang berfungsi sebagai enzim,antibodi atau hormon dikenal sebagai Protein Fungsional.

Protein struktural pada umumnya bersenyawa dengan zat lain di dalam tubuh makhluk hidupContoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel dan lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel.Ada juga protein yang tidak bersenyawa dengan komponen struktur tubuh,tetapi terdapat sebagai cadangan zat di dalam sel-sel makhluk hidup. Contoh protein seperti ini adalah protein pada sel telur ayam,burung,kura-kura dan penyu.

Semua jenis protein yang kita makan akan dicerna di dalam saluran pencernaan menjadi zat yang siap diserap di usus halus,yaitu berupa asam amino-asamamino. Asam amino-asam amino yang dihasilkan dari proses pencernaan makanan berperan sangat penting di dalam tubuh,untuk:

• Bahan dalam sintesis subtansi penting seperti hormon, zat antibodi, dan organel sel lainnya
• Perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel, jaringan dan organ tubuh
• Sebagai sumber energi, setiap gramnya akan menghasilkan 4,1 kalori.
• Mengatur dan melaksakan metabolisme tubuh, misalnya sebagai enzim(protein mengaktifkan dan berpartisipasi pada reaksi kimia kehidupan)
• Menjaga keseimbangan asam basa dan keseimbangan cairan tubuh.Sebagai senyawa penahan/bufer,protein berperan besar dalam menjaga stabilitas pH cairan tubuh.Sebagai zat larut dalam cairan tubuh,protein membantu dalam pemeliharaan tekanan osmotik di dalam sekat-sekat rongga tubuh.
• Membantu tubuh dalam menghancurkan atau menetralkan zat-zat asing yang masuk ke dalam tubuh.

Kelebihan Protein

Akibat Kelebihan Protein.

Selain kekurangan protein,Kelebihan Protein secara berlebiha juga tidak menguntungkan bagi tubuh. Makanan yang tinggi protein biasanya tinggi lemak sehingga dapat dapat menyebabkan obesitas. Kelebihan protein tidak baik, karena dapat mengganggu metabolisme protein yang berada di hati. Ginjal pun akan terganggu tugasnya, karena bertugas membuang hasil metabolisme protein yang tidak terpakai. Malah kalo kadar protein terlalu tinggi bisa-bisa kalsium keluar dari tubuh. Ini kan bisa jadi penyebab osteoporosis. Karena protein merupakan makanan pembentuk asam, kelebihan asupan protein akan meningkatkan kadar keasaman tubuh, khususnya keasaman darah dan jaringan. Kondisi ini disebut asidosis. Gangguan pencernaan, seperti kembung, sakit mag, sembelit, merupakan gejala awal asidosis.

Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, dan demam. Ini di lihat pada bayi yang di beri susu skim atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6 g/kg BB. Batas yang dianjurkan untuk konsumsi protein adalah dua kali Angaka Kecukupan Gizi (AKG) untuk protein.

Kekurangan Protein

Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh. Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengonsumsi 1 g protein per kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet.

Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:

• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:
• hipotonus
• gangguan pertumbuhan
• hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.