UJIAN AKHIR SEMESTER

Nama                  : Mega Ananda

NIM                   : RRA1C112003

Mata kuliah           : Kimia Organik 2

Dosen Pengampu     : Dr.Syamsurizal, M.Si

SOAL

1.       Bagaimana cara membuat tiruan hormone insulin?

Jawab: Insulin adalah suatu hormone polipeptida yang diproduksi dalam sel-sel β kelenjar Langerhaens pancreas. Insulin berperan penting dalam regulasi kadar gula darah. Insulin yang diproduksi dari dalam tubuh manusia disebut insulin endogen. Namun apabila, kelenjar pancreas mengalami gangguan guna memproduksi insulin, maka pada saat itulah seseorang membutuhkan insulin dari luar tubuh, berupa obat-obatan yang dibuat manusia yang lebih dikenal dengan insulin eksogen.

Pembuatan insulin dengan teknik DNA :

a.     Mengidentifikasi  dan mengisolsi gen penghasil insulin dari sel pancreas manusia:

           ® Mula-mula mRNA yang telah disalin dari gen penghasil insulin diekstrak dari sel pancreas. Kemudian enzim transcriptase ditambahkan pada mRNA  bersamaan dengan nukleotida penyusun DNA.

® Enzim ini menggunakan mRNA sebagai cetakan untuk membentuk DNA berantai tunggal

® DNA ini kemudian dilepaskan dari mRNA .

® Enzim DNA polymerase digunakan untuk melengkapi DNA rantai tunggal menjadi rantai ganda, disebut DNA komplementer (c-DNA), yang merupakan gen penghasil insulin.

b.     Melepaskan salinan gen penghasil insulin tersebut dengan cara memotong kromosom secara khusus menggunakan enzim restriksi.

c.      Mengekstrak pasmid dari sel bakteri, kemudian nenbuka plasmid dari se bakteri dengan menggunakan enzim restriksi lain. Sementara itu, di dalam serangkain tabung reaksi atau cawan petri, gen penghasil insulin manusia (dalam bentuk c-DNA disiapkan untuk dipasangkan pada plasmid yang terbuka tersebut.

d.     Memasang gen penghasil insulin kedalam cincin plasmid. Mula-mula ikatan yang terjadi masih lemah, kemudian enzim DNA ligase memperkuat ikatan ini sehingga dihasilkan molekul DNA recombinan/plasmid recombinan yang bagus.

e.      Memasukan pasmid recombinan kedalam bakteri E.coli di dalam sel bakteri ini plasmid mengadakan replikasi.

f.       Mengatur bakteri E.coli yang akan berkembang biak dengan cepat menghasilkan klon-klon bakteri yang mengandung plasmid recombinan penghasil insulin. Melalui rekayasa genetic dapat dihasilkan E.coli yang merupakan penghasil insulin dalam jumlah banyak dan dalam waktu yang singkat.

2.       Jelaskan mengapa protein berperan penting dalam pertumbuhan rambut?faktor yang menyebabkan terjadinya kebotakan!

Jawab: karena makanan dari protein,contohnya mengkomsumsi ikan salmon, kedelai, dan lain-lain mengandung zat biotin  yang dapat merangsang pertumbuhan rambut.asupan nutrisi yang baik dari asupan protein berperan dalam menunjang kekuatan dan kesehatan rambut. Rambut merupakan struktur berkeratin yang berasal dari invaginasi epidermal epithelium. Helai rambut terbentuk pada folikel rambut, yang merupakan struktur kulit tambahan dimana epitel, mesenkim, dan neural crest-derived cell membentuk serat keratin berpigmen. Rambut adalah bagian tubuh makhluk hidup yang banyak mengandung protein structural yang tersusun oleh asam-asam amino sistin yang mengandung ikatan disulfide.

factor kebotakan:

bisa saja  di sebabkan oleh infeksi jamur di kulit kepala dan rambut yang akan menyebabkan kerontokan maupun kerusakan batang rambut.selain itu dapat pula disebabkan karena factor hormone.pada pria, hormone androgen dapat pecah dan membentuk dehidrotestoteron(DHT).kelebihan DHT  menyebabkan kerontokan pada rambut kepala. Homon DHT ini dapat masuk ke dalam dan mengakibatkan folikel rambut menyusut. Folikel rambut yaitu tabung yang membungkus rambut dimana terdapat sel yang berfungsi untuk pertumbuhan rambut. Akibatnya, helaian rambut menjadi tipis dan mudah rontok. Ini salah satu penyebab mengapa kebotakan lebih banyak terjadi di pria.penyebab lainnya karena demam tinggi, menyebabkan banyak helai rambut yang rontok bahkan bisa menimbulkan kebotakan. Malnutrisi juga menjadi factor penyebab kebotakan karena malnutrisi berpengaruh pada pertumbuhan rambut terutama malnutrisi protein dan kalori. Pada keadaan ini rambut menjadi kering dan suram. Adanya kehilangan pigmen setempat sehingga rambut tampak berbagai warna. Kekurangan beberapa sumber nutrisi juga dapat menyebabkan kerontokan rambut. pola diet yang salah seperti kurangnya mengonsumsi sayur dan buah yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, menyebabkan kurang juga vitamin untuk rambut, sehingga rambut menjadi rambut rapuh dan rambut rontok. Pola diet yang terlalu berlebih juga menyebabkan kurangnya zat besi untuk rambut. Pastikan jika anda diet jangan membuat tubuh kekurangan banyak asupan nurtisi, Rambut rontok yang di sebabkan karena menopause, ini merupaka faktor yang alami, karena usia.

3.         Bagaimana mengkonversi lemak majemuk dengan lemak sederhana?

Jawab: Lemak sederhana:  kelompok ini disebut juga homolipida yaitu suatu bentuk ester yang mengandung karbon, hydrogen, dan osigen. Jika dihidrolisis, lipid yang termasuk ini hanya menghasilkan asam lemak dan alcohol. Lipid sederhana dapat dibagi kedalam golongan lemak, ester asam lemak,gliserol,lilin.

Lemak majemuk:  kelompok ini berupa ester asam lemak dengan alcohol yang mengandung gugus lain, contohnya fosfolipida, glikolipida, sulfolipida, lipida,  lipoprotein.

Sintesis asam lemak dari asetil-KoA dan esterifikasi asam lemak pada saat pembuatan triasigliserol:

®Lemak yang terkandung di dalam makanan juga dicerna dengan asam empedu menjadi misel.

®misel akan diproses oleh enzim lipase yang disekresi pancreas menjadi asam lemak, gliserol, kemudian masuk melewati  dinding usus , asam lemak dan gliserol ditangkap oleh kilomikron dan disimpan didalam vesikel. Pada vesikel ini terjadi reaski esterifikasi dan konversi menjadi lipoprotein. Kelebihan lemak darah akan disimpan dijaringan adipose, sementara yang lain akan terkonversi menjadi trigeliserida, HDL dan LDL.  Lemak darah proses pencernaan, sama seperti penggunaan istilah gula darah:

-Trigliserida terjadi karena proses  ester di dalam vesikel kilomikron

-lemak yang dihasilkan oleh proses pencernaan adalah berbagai macam asam

lemak  dan gliserol

®ketika tubuh memerlukan energy, baik trigliserida, HDL, dan LDL, akan diurai dalam sitoplasma melalui proses dehidrogenasi kembali menjadi gliserol dan asam lemak.

®lebih lanjut gliserol dikonversi menjadi dihidroksiaketon, kemudian menjadi dihidroksiaketon fosfat dan masuk ke dalam proses glikolisis

®sedangkan asam lemak akan dikonversi di dalam mitokondria dengan proses oksidasi dengan bantuan asetil-KoA menjadi adenosine trifosfat, karbondioksida dan air.

Saat makanan yang mengandung lemak masuk kedalam tubuh, maka lemak tersebut akan diubah menjadi gliserol dan asam lemak oleh enzim lipase (enzim yang dihasilkan oleh pankreas) tujuannya yaitu supaya senyawa lemak yang masuk tadi bisa diserap oleh tubuh.

Lemak: lemak+empedu →emulsi lemak  ^lipase→ asam lemak + gliserol

Zat makanan dapat diserap oleh usus halus melalui proses pemecahan makanan dari bentuk kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana.
1. Karbohidrat yang berupa gula majemuk diubah menjadi gula sederhana.
2. Protein diubah menjadi asam amino.
3. Lemak diubah menjadi asam lemak dan gliserol.

Fosfolipid + H2O menghasilkan asam lemak + alkohol + asam fosfat + senyawa nitrogen.
Glikolipid + H2O menghasilkan asam lemak + karbohidrat + sfingosin.

Lemak yang merupakan simpanan energy berupa jaringan lemak. Pelepasan energy yang terdapat dalam lemak simpanan didahului oleh perubahan lemak kedalam bentuk metabolic yang dapat diuraikan. Contoh kolesterol, yang mengalami perubahan didalam kelenjar adrenalin menjadi berbagai hormone steroid. Di dalam hati kolesterol diubah menjadi asam-asam empedu yang digunakan dalam pencernaan lemak yang tidak larut di dalam air, sedangkan sebagian besar bagian tubuh misalnya darah, terdiri atas air. Karena itu pengangkutan lemak melalui darah terjadi dengan bantuan protein. Lemak diikat oleh protein menjadi lipoprotein. Lemak simpanan tidak  hanya berasal dari lemak makanan tetapi juga dari karbohidrat dan protein yang diubah menjadi lemak di dalam tubuh. Selama peredaran di dalam darah, lipoprotein dapat membawa kolesterol. Lipoprotein berdensitas rendah mengangkut kolesterol dari hati ke sel. Lipoprotein berdensitas tinggi mengangkut kolesterol dari sel ke hati.

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

Jawab: denaturasi protein merupakan suatu keadaan dimana protein mengalami perubahan atau perusakan struktur sekunder, tersier,dan kuartenernya. Denaturasi ini dapat disebabkan oleh beberapa factor diantaranya pemanasan, suasana asam atau basa yang ekstrim, kation logam berat, dan penambahan garam jenuh.pemanasan dapat menyebabkan pemutusan ikatan hydrogen yang menompang struktur sekunder dan tersier suatu protein sehingga menyebabkan sisi hidrofobik dari gugus samping polipeptida akan terbuka.hal ini menyebabkan kelarutan protein semakin turun dan akhirnya mengendap dan menggumpal peristiwa ini disebut koagulasi.perubahan pH yang sangat ekstrim akibat penambahan asam kuat atau basa kuat akan merusak interaksi ionic yang terbentuk antar gugus R polar dari asam amino penyusunan protein. Hal ini juga berakibat sama pada perusakan struktur protein.

beberapa jenis protein fungsional seperti enzim dan hormone yang telah terdenaturasi akan kehilangan sifat dalam biokatalisisnya. Hal ini menyebabkan terhambatnya beberapa jenis reaksi.

Bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah, maka dikatakan protein ini terdenaturasi. Sebagian besar protein globular mudah mengalami denaturasi. Jika ikatan-ikatan yang membentuk konfigurasi molekul tersebut rusak.

Contohnya: pada pemanasan telur ayam

5.         Bagaimana menggunakan energy dari lemak untuk berolahraga secara kimia?

Jawab: Secara umum aktivitas yang terdapat dalam kegiatan olahraga akan terdiri dari kombinasi dua jenis aktivitas yaitu aktivitas yang bersifat aerob dan aktivitas yang bersifat anaerob.

Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel.lintasan katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi:

Asam piruvat, pada suasana aerob(tersedia oksigen)

Asam laktat, pada suasana anaerob(tidak tersedia oksigen)

Glikolisis merupakan jalur utama metabolism agar terbentuk asam piruvat dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat.

Asam laktat merupakan indicator kelelahan, yaitu suatu hasil sampingan dari metabolisme pembentukan energy.

Metabolisme yang terjadi dimulai dari:

®Asupan karbohidrat , antara lain berupa sakarida, fruktosa, galaktosa pada saluran pencernaan diserap masuk kedalam sirkulasi darah menjadi glukosa/gula darah. Konsentrasi glukosa pada plasma darah diatur oleh tiga hormone, yaitu glucagon, insulin dan adrenalin.

®insulin akan menaikan laju sirkulasi glukosa ke seluruh jaringan tubuh. Pada jaringan adiposa. Adiposa akan mengubah glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dan gliserol fosfat, masing-masing dengan bantuan satu molekul ATP.(jaringan adiposa ini yang sering dikomsumsi kita sebagai lemak).

®glukosa 6-fosfat kemudian dikonversi oleh hati dan jaringan otot menjadi glikogen. Proses ini dikenal sebagai glikogenesis.(pada saat rasio glukosa dala plasma darah turun, hormone glucagon dan adrenalin akan dikeluarkan untuk memulai proses glikogenolisis  yang mengubah kembali glikogen menjadi glukosa).

®ketika tubuh memerlukan energy . glukosa akan dikonversi  melalui proses glikolisis untuk menjadi asam piruvat dan adenosine trifosfat.

®asam piruvat kemudian dikoversi menjadi asetil-KoA, kemudian menjadi asam sitrat dan masuk kedalam siklus asam sitrat.(pada saat otot berkontraksi, asam piruvat tidak dikonversi menjadi asetil-KoA, melainkan menjadi asam laktat. Setelah otot beristirahat, proses glukoneogenesis  akan berlangsung guna mengkonversi asam laktat  kembali menjadi asam piruvat.