8/17/2019 1.protein (2)

1/71

BIOKIMIA HASIL PERIKANAN

By:Romauli J. Napitupulu

Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan

2016

8/17/2019 1.protein (2)

2/71

PENGERTIAN BIOKIMIA

• BIOKIMIA : ilmu yang berhubungan denganberbagai molekul di dalam sel atau organismehidup sekaligus dengan reaksi kimianya.

BIOS CHEMIOSHIDUP/HAYATI KIMIA/SENYAWA

ORGANIK

BIOLOGI KIMIAORGANIK

ILMU KIMIA HAYATI (BIOKIMIA)

8/17/2019 1.protein (2)

3/71

Apa itu Biokimia?

• Definisi:

 –   Webster’s dictionary: Bios = Yunani, artinya“hidup” “Kimia mahluk hidup; Kimia yang terjadi

dan menjadi ciri kehidupan.” 

 –   WebNet dictionary: “Biokimia adalah kimia dari

bahan-bahan dan proses-proses yang terjadidalam tubuh mahluk hidup; sebagai upaya untukmemahami proses kehidupan dari sisi kimia.“ 

8/17/2019 1.protein (2)

4/71

Apa itu biokimia?

Pemahaman bentuk dan fungsi biologis darisudut pandang kimia

Bertujuan untuk memahami interaksimolekul-molekul tak hidup yangmenghasilkan fenomena kompleks danefisien yang menjadi ciri-ciri kehidupan serta

menjelaskan keseragaman kimia darikehidupan yang beragam.

8/17/2019 1.protein (2)

5/71

TUJUAN DAN MANFAAT ILMU BIOKIMIA 

TUJUAN :

• Menguraikan semua proses kimiawi pada sel hidup

MANFAAT :• Kesejahteraan manusia dan pengembangan ilmu

pengetahuan

• Dapat dikatakan hampir semua ilmu kehidupan

berhubungan dengan Biokimia.

8/17/2019 1.protein (2)

6/71

Sejarah Biokimia Pertama, identifikasi unsur kimia penyusun mahluk hidup.

Enam unsur utama penyusunsel hidup adalah: C, H, N, O, P,dan S.

Unsur kimia utama penyusunmahluk hidup adalah bahanminor penyusun kerak bumi(kandungan utama 47% O, 28%Si, 7.9% Al, 4.5% Fe, dan 3.5% Ca).

99% penyusun sel adalah H, O, N, dan CUnsur Elektron bebas Jumlah Fraksi

H 1 2/3

O 2 1/4

N 3 1/70

C 4 1/10

8/17/2019 1.protein (2)

7/71

 

Sebagian besar unsur penyusun bahan hidup memiliki berat atom yang

rendah; H O N dan C adalah unsur dengan berat atom relatif paling

kecil yang masing-masing mampu membentuk ikatan tunggal rangkap

rangkap 3 dan rangkap 4.

8/17/2019 1.protein (2)

8/71

Sejarah Biokimia• Kemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup

• Asam Amino

• Nukleotida

• Karbohidrat

• Lipida

8/17/2019 1.protein (2)

9/71

Sejarah Biokimia Selanjutnya memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup

menjadi hidup

8/17/2019 1.protein (2)

10/71

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya

• Mikrobiologi, yang menunjukkan bahwa organisme seltunggal dan virus cocok untuk digunakan sebagai saranamempelajari jalur-jalur metabolisme dan mekanismepengendaliannya.

• Fisiologi, yang mempelajari proses kehidupan padatingkat jaringan dan organisme.

• Biologi sel, yang mempelajari pembagian kerja biokimiadalam sel.

• Genetika, yang mempelajari mekanisme penyusunanidentitas biokimia sel.

8/17/2019 1.protein (2)

11/71

  iga hal yang dibutuhkan sel

(1) ENERGI,hal yang perlu

diketahui adalah cara:Memperolehnya

 Mengubahnya

 Memanfaatkannya

8/17/2019 1.protein (2)

12/71

  iga hal yang dibutuhkan sel

(2) MOLEKUL SEDERHANA ,hal yang perlu diketahui adalahcara:

•  Mengubahnya

•  Mempolimerisasikannya

•

 Mendegradasinya

8/17/2019 1.protein (2)

13/71

(3) MEKANISME KIMIA, untuk:•  Memperoleh energi

•  Menjalankan reaksi kimia secara berurutan

•  Mensintesis & mendegradasi makromolekul

•  Mempertahankan suatu keadaan steady state yangdinamis

•  Swarakit kembali struktur yang kompleks

•  Menggandakan diri secara akurat dan efisien

•  Mempertahankan keteraturan proses biokimia

8/17/2019 1.protein (2)

14/71

Strategi sel #1: mahluk hidup menggunakan sistemreaksi kimia berpasangan untuk mendorong reaksiyang sulit terjadi

8/17/2019 1.protein (2)

15/71

Strategi sel #2: mahluk hidup menggunakan enzimuntuk mempercepat reaksi yang semestinya lambat

8/17/2019 1.protein (2)

16/71

Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi?

8/17/2019 1.protein (2)

17/71

Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi?Penjelasan mekanistis

8/17/2019 1.protein (2)

18/71

Atom Karbon yang sangat lentur merupakan tulangpunggung kehidupan

8/17/2019 1.protein (2)

19/71

Kekuatan ikatan kimia dipengaruhi oleh:

1. Keelektronegatifan kedua atom

•  O 3.5

•  Cl 3.0

•  N 3.0

•  C 2.5

•  P 2.1

•  H 2.1

•  Na 0.9

•  K 0.8

Keelektronegatifan tinggi =Kebutuhan akan elektron

8/17/2019 1.protein (2)

20/71

2. Jumlah elektron yang berikatan

8/17/2019 1.protein (2)

21/71

Gugus Fungsi yangUmum

8/17/2019 1.protein (2)

22/71

NukleofilBiologi yang

Penting: 

Gugus fungsiyang kaya

elektron

8/17/2019 1.protein (2)

23/71

Biomolekul – Struktur

• SenyawaPembangun

• Gula sederhana

• Asam amino

• Nukleotida• Asam lemak

• Makromolekul

•  Polisakarida•  Protein (peptida)

•  RNA or DNA

•  Lipid

 Anabolic

Catabolic

8/17/2019 1.protein (2)

24/71

PENGANTAR METABOLISME

• Metabolisme adalah semua perubahan kimia dan energi

yang terjadi di dalam jasad hidup atau karena kegiatan jasadhidup.

• Yang mengalami perubahan adalah substrat reaksi dan

energi. Perubahan dikatalisis oleh enzim.

• Fungsi metabolisme adalah mengekstrak energi darisubstrat atau sekelilingnya, menyimpannya dalam senyawaenergi tinggi untuk melaksanakan aktivitas/fungsi

kehidupan.

• Secara umum metabolisme mengandung arti pemecahan(katabolisme) dan pembentukan (sintesis/anabolisme).

8/17/2019 1.protein (2)

25/71

• KATABOLISME : pemecahan enzimatik dari bahan-bahan

yang bermolekul besar (bahan makanan : karbohidrat,lemak dan protein) menjadi senyawa bermolekulkecil/sederhana, seperti : glukosa, laktat, asetat, asam urat,amoniak, CO2 dan urea, sehingga terbebaskan energi.

• ANABOLISME : sintesis enzimatik senyawa molekul besardari senyawa yang lebih sederhana, pada umumnyadiperlukan energi.

8/17/2019 1.protein (2)

26/71

MAKANAN DICERNA PRODUK CERNA

DISERAP DI MUKOSA INTESTINUM METABOLISME

HASILNYA : ENERGI DAN METABOLIT

UNTUK

AKTIVITASDIEKSKRESI

8/17/2019 1.protein (2)

27/71

BiosintesisMembutuhkanmolekul sederhana

untuk dirangkaisecara kovalenmelalui berbagai

kombinasi

8/17/2019 1.protein (2)

28/71

SIKLUS ASAM SITRAT

KARBOHIDRAT PROTEIN LEMAK

PENCERNAAN DAN ABSORBSI

MONOSAKARIDA

/TERUTAMA GLUKOSAASAM AMINO

ASAM LEMAKDAN GLISEROL

KATABOLISME ---------------------------

-----------------------------

ASETIL - koA

2H+ 

ATPCO2 

LINTASANKATABOLISMEUNSUR MAKANAN

8/17/2019 1.protein (2)

29/71

LINTASAN UTAMA METABOLISMEKARBOHIDRAT

Siklus asam Sitrat

MAKANAN

GLUKOSA GLUKOSAFOSFAT

TRIOSAFOSFAT

PIRUVAT

ASETIL KOA

GLIKOGEN

LAKTAT

ASAMLEMAK

ASAMAMINO

PROTEIN

Asam

Amino

RIBOSAFOSFAT

RNADNA

glikolisis

AsilGliserol/Lemak

Jalur PentosaFosfat

8/17/2019 1.protein (2)

30/71

JALUR METABOLISME LEMAK

TRIASIL GLISEROL

(LEMAK)

ASAM LEMAK

ASETIL ko-A

SIKLUSASAMSITRAT

ESTERIFIKASI

LIPOGENESIS

KARBOHIDRAT,LEMAK

LIPOLISIS

ß-OKSIDASI 

BENDA KETON

KOLESTEROL

STEROID

DIET

8/17/2019 1.protein (2)

31/71

LINTASAN METABOLISME PROTEIN

DIET PROTEIN

ASAM AMINO

TRANSAMINASI

KARBOHIDRAT/GLUKOSA

NITROGEN AMINODALAM GLUTAMAT

DEAMINASI

NH3 

UREA/UREUM

ASETIL-KOA

SIKLUS ASAM

SITRAT

BENDA KETON

DERIVAT NITROGEN(non protein

Protein jaringan

8/17/2019 1.protein (2)

32/71

JALUR BERSAMA METABOLISME

RINGKASAN METABOLISME

8/17/2019 1.protein (2)

33/71

RINGKASAN METABOLISME 

8/17/2019 1.protein (2)

34/71

8/17/2019 1.protein (2)

35/71

Kelompok Protein• Protein yang terdapat dalam plasma darah, cairan limfa dan

cairan tubuh yang lain (tekanan osmosa, kestabilan ph,antibodi)

• Protein kontraksi (jaringan otot)

• Protein penafasan (mengangkut oksigen, Hb)

• Enzim (mendorong raksi-reaksi metabolisme)• Hormon (kelenjar endoktrin)

• Protein persediaan makanan

• Protein inti sel (Nukleoprotein)

• Senyawa musin (cairan kental, protein dan polisakarida)• Kolagen (jaringan pengikat)

• Keratin (kuku,rambut,tanduk, dll)

8/17/2019 1.protein (2)

36/71

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi

yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang salingdihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon,hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang kala fosfor dan sulfur. Proteinberperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel mahluk hidup danvirus (Anonim, 2010)

Protein merupakan biopolimer yang tersusun atas monomer-monomer asam amino. Protein merupakan biopolimer yang berlimpah didalam sel mahluk hidup (sekitar 40-70% berat sel) dan memiliki bermacam-

macam fungsi seperti katalis, transpor molekul, hormon, pengatur tubuh,dan sebagai pelindung. Selain itu, protein juga memeperbaiki sel-sel tubuhyang rusak atau meregenerasi sel (Gosh, 2002)

http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020obHRZKxhUAncmjzbkF/SIG=121cn3rle/EXP=1243049627/**http:/www.proteinfoods.net/Protein_Foods.jpg

8/17/2019 1.protein (2)

37/71

Protein 

  Komponen dari semua bagian tubuh

  Zat makanan yang penting

  Fungsi sebagai zat pembangun, pengatur, dan bahan bakar

  Sebagai bahan membran sel, pembentuk jaringan

pengikat, bagian inert pada rambut dan kuku

  Sebagai enzim katalisa; hormon, antibodi

Terdiri dari C, H, O, N, juga S, P, dan logam dalamjumlah kecil

Protein dalam makanan dicerna : Asam amino

http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020obHRZKxhUAncmjzbkF/SIG=121cn3rle/EXP=1243049627/**http:/www.proteinfoods.net/Protein_Foods.jpg

8/17/2019 1.protein (2)

38/71

• Unsur-unsur protein berupa : Karbon : 50,6 – 54,5%Oksigen : 21,5 – 23,5 %Nitrogen : 15,0 – 17,6 %Hidrogen : 6,5 – 7,3 %Sulfida : 0,3 – 2,5 %Mineral fosfor , Fe, Co, Zn, Id dalam jumlah kecil

•  Diantara komponen-komponen tersebut Nitrogen memegangperanan penting karena ia mempengaruhi :- cita rasa- bau- kekenyalan

- kecepatan penyerangan bakteri- pembusukan selama penyimpanan

KLASIFIKASI PROTEIN:

8/17/2019 1.protein (2)

39/71

KLASIFIKASI PROTEIN:Protein struktural adalah protein yangberfungsi struktural misalnya kolagen,Keratin, dll,

Protein fungsional adalah yg mengerjakanfungsi tertentu misalnya enzim, hormon.

Protein transpor dan penyimpan(hemoglobin, myoglobin, feritin)

8/17/2019 1.protein (2)

40/71

Protein : suatu poliamida

  Ikatan amida (-CONH-) disebut ikatan peptida,menghubungkan dua unit Aa

  Gugus aktif

 Sebelah kiri: gugus amino

 Sebelah kanan: gugus karboksil Gugus ini dapat membentuk ikatan lagi dgn Aa,

ikatan peptida terus sampai ribuan unit menjadipolimer protein

8/17/2019 1.protein (2)

41/71

Peptida yang disusun oleh :

Lebih 10 Aa disebut polipeptida2 Aa disebut dipeptida3 Aa disebut tripeptidaGlycilphenylalanine (dipeptida)

H3N   C

H2

C

H2

O

H

N   NH

CH2

O

O

8/17/2019 1.protein (2)

42/71

Serylalanylcysteine (tripeptida)

8 Aa esensial: tak dapat disintesa tubuh harus melaluimakanan, guna pertumbuhan dan perbaikan jaringan

H3N

H2C C

CH2OH

O

N

H

H

C

CH3

C

O

N

H

H

C

HSH2C

O

O

8/17/2019 1.protein (2)

43/71

Ikatan peptida beberapa asamamino

8/17/2019 1.protein (2)

44/71

  Aa terdiri dari dua gugus fungsional: gugus amina(-NH2) bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH),

asam dan melepas P

  Produk yg dihasilkan zwitterion = senyawa dengan

kation dan anion merupakan bagian dari mol yg sama

H2N C C

O

OH

H3N C C

H

O

O

R

8/17/2019 1.protein (2)

45/71

Fungsi biologi asam

amino • Penyusun protein, termasuk enzim.

• Kerangka dasar sejumlah senyawa pentingdalam metabolisme (terutama vitamin,

hormon dan asam nukleat).

• Pengikat ion logam penting yang diperlukan

dalam dalam reaksi enzimatik (kofaktor).

Asam amino esensial dan non esensial

http://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Protein

8/17/2019 1.protein (2)

46/71

Hewan tingkat tinggi dan manusia tak dapatMensintesis asam amino esensial.

Asam amino esensial: tak dapat disintesis olehTubuh, hanya bisa didapat dari luar/ makanan

Asam amino non esensial : dapat disintesis olehTubuh dari senyawa lain

Sintesis protein: perlu ke 20 jenis asam amino

Protein hewani mempunyai nilai biologis lebihTinggi dibanding protein nabati oleh karenaKomposisi asam aminonya lebih lengkap danKadarnya lebih tinggi. Penting dilihat terutama

Asam amino esensialnya

Asam amino esensial dan non esensial

A i dikl ifik ik j di d it A A i E i l d N

http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020rLGxZK.DYAjTKJzbkF;_ylu=X3oDMTByOXFlYTgzBHBvcwMxMgRzZWMDc3IEdnRpZANJMTEwXzEzMQ--/SIG=1fepughc9/EXP=1243049291/**http:/images.search.yahoo.com/images/view?back=http://images.search.yahoo.com/search/images?p=protein&ei=UTF-8&fr=yfp-t-501&fr2=tab-web&w=210&h=188&imgurl=www.101dietrecipes.com/images/protein1.jpg&rurl=http://www.101dietrecipes.com/&size=13k&name=protein1+jpg&p=protein&oid=57b518c8cdd3864c&fr2=tab-web&no=12&tt=1656621&sigr=10u86l7bi&sigi=11aeltcvo&sigb=12oonj10m

8/17/2019 1.protein (2)

47/71

Asam amino diklasifikasikan menjadi dua yaitu Asam Amino Esensial dan NonEsensial

Asam amino esential adalah asam amino yang tidak dapat diproduksi olehtubuh dan dapat diperoleh melalui makanan yaitu ; lisin, Isoleusin, Leusin,methionin, phenilalanin, threonin, tryptophan, arginin, histidin dan valine.

Asam amino non esential adalah asam amino yang dapat disintesa olehtubuh itu sendiri yaitu : Asam asparaginat, asam glutamat, glisin, sistein,

proline, serin, tyrosin

Protein yang mengandung semua asam amino esensial disebut protein mututinggi.

Untuk mengetahui kandungan asam amino ini

dapat dilakukan dengan cara :- Khromatographi kolom- High Performance Liquid Chromatography

- Spektrofotometrik 

http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020rLGxZK.DYAgjKJzbkF;_ylu=X3oDMTBxM2FndnFuBHBvcwMxBHNlYwNzcgR2dGlkA0kxMTBfMTMx/SIG=1h0t0ovd7/EXP=1243049291/**http:/images.search.yahoo.com/images/view?back=http://images.search.yahoo.com/search/images?p=protein&ei=UTF-8&fr=yfp-t-501&fr2=tab-web&w=341&h=296&imgurl=www.vegparadise.com/images/protein.jpg&rurl=http://www.care2.com/c2c/groups/disc.html?gpp=10544&pst=685575&size=21k&name=protein+jpg&p=protein&oid=d96c8c2fd8f74d00&fr2=tab-web&no=1&tt=1656621&sigr=11ukrmn7i&sigi=116ivui89&sigb=12oonj10m

8/17/2019 1.protein (2)

48/71

 

(

8/17/2019 1.protein (2)

49/71

Rumus asam amino(satu gugus aminodan satu gugus karboksil)

• Glisin

H CH CO2H

NH2

• Alanin

CH 3 CH CO2H

NH2

8/17/2019 1.protein (2)

50/71

Valin

CH3CH CH CO2H

CH3 NH2

8/17/2019 1.protein (2)

51/71

Leusin

CH3CHCH2 CH CO2H

CH3 NH2

8/17/2019 1.protein (2)

52/71

isoleusin

CH3CHCH2 CH CO2H

CH3 NH2

8/17/2019 1.protein (2)

53/71

R mengandng gugus fungsi alkohol

• Serin

CH2  CH CO2H

OH NH2

• Treonin

CH3CH CH CO2H

OH NH2

8/17/2019 1.protein (2)

54/71

R mengandung sulfur

• Sistein

CH2  CH CO2H

SH NH2 

• Metionin

CH2S CH2CH CH CO2H

NH2 

8/17/2019 1.protein (2)

55/71

prolin

CH2  CH CO2H

CH2 NH 

CH2 

8/17/2019 1.protein (2)

56/71

Ada titik isoelektrik

• Fenil alanin

CH2  CH CO2H

NH2

. Triptopan

CH2  CH CO2H

N NH2 

• Tirosin

HO CH2  CH CO2H

NH2 

S t i d d

8/17/2019 1.protein (2)

57/71

Satu gugus amino dan dua guguskarboksil

• Asam aspartat

HOOC CH2  CH CO2H

NH2

Asparagin

O

H2N C CH2  CH CO2H

NH2

• Asam glutamatHOOC CH2CH2  CH CO2H

NH2

Glutamin

O

H2N C CHCH2 CH CO2H

NH2

8/17/2019 1.protein (2)

58/71

Satu gugus karboksil dan dua gugus basa

• Lisin

• Arginin

• histidin

8/17/2019 1.protein (2)

59/71

Sifat asam basa asam amino•

Asam amino dengan satu gugus amino dan satugugus karboksil digambarkan sebagai strukturdipolar.

• Asam amino bersifat amfoterik ( berilaku asam dan

mendonorkan proton pada basa kuat) danberprilaku basa menerima proton asam kuat.

• Reaksi asam amno : reaksi asam karboksilat/amino.

•

Reaksi nihidrin: berguna mendeteksi asam aminodan menetapkan konsentrasinya dalam larutan.

8/17/2019 1.protein (2)

60/71

Peptida

• Asam amino bertautan dalam peptida danprotein lewat ikatan amida. Diantara guguskarboksil asam amino dan gugus amino

alpha dari asam amino lainya.• Suatu peptida memiliki asam amino ujung N

dengan gugus NH3 bebas dan asam amino

ujung C gugus CO2-.

8/17/2019 1.protein (2)

61/71

Ikatan peptida

O ikatan peptida

• Aa ujung N R!

R CH C NH CH CO2- aa ujung C

NH3

8/17/2019 1.protein (2)

62/71

Ikatan disulfida

• Ikatan tungal S-S

• Pada protein ikatan ini menautkan du unitasam amino sistein.

8/17/2019 1.protein (2)

63/71

Protein

• Biopolimer yang terdiri banyak asam aminoberhubungan satu dengan yang lain lewatikatan amida.

• Protein merupakan komponen utamajaringan struktural.

• Struktur protein terdiri dari struktur primer,

skunder, tertier dan kuartener.

8/17/2019 1.protein (2)

64/71

Struktur primer

• Urutan berulang satu atom nitrogen dan 2atom carbon.

• Ikatan antara peptida

8/17/2019 1.protein (2)

65/71

Struktur skunder

• Ikatan hidrogen

• Ada bentkan heliks.

8/17/2019 1.protein (2)

66/71

Struktur tertier

• Struktur heliks lebih lengkap

• Protein serat dan globuler

• Protein serat: kreatin, kolagen, sutera.

• Protein globuler: enzim, hormon, proteinpengangkut, mioglobin.

8/17/2019 1.protein (2)

67/71

Struktur kuartener

• Struktur agregat yang dibentuk oleh subunitdari protein berbobot molekul tinggi.

• Contoh hemoglobin: empat unit. 2 unit alpha

dengan 141 asam amino 2, 2 unit beta dengan146 asam amino.

Asam amino dalam daging ikan

8/17/2019 1.protein (2)

68/71

Asam amino dalam daging ikan

Asam Amino Kand

(mg %)

Asam Amino Kand

(mg %)

 Alanin 10.5-72.0 Lisin 1.9-22.8

 Arginin 0-5.8 Metionin 11.6

 Asam Asparginat 1.9-12.0 Fenilalanin 0.5-1.8

 Asam Glutamat 8.0-20.0 Prolin 0.5-11

Glisin 18.0-166.0 Serin 5.6

Histidin 0-470.0 Treonin 0.5-11Isoleusin 3.4 Valin 3.5-4.7

Leusin 3.8-7.1

8/17/2019 1.protein (2)

69/71

Kandungan Protein di dalam ikan kira-kira 18 – 30 %.

Dimana protein tersebut terdapat didalam daging sebesar

(16-20%), kulit kira-kira 16% dan sisanya di dalam organ ikan.

Terdapat 3 tipe protein dalam daging ikan yaitu :- Protein myofibril (65-75%)

- Protein sarkoplasma (20-30 %)

- Protein Stroma (1-3 %)

Protein terdiri dari ratusan hingga ribuan asam amino, meski

demikian terdapat 25 asam amino yang diketahui

8/17/2019 1.protein (2)

70/71

8/17/2019 1.protein (2)

71/71

Tugas!

1. Uraikan secara lengkap mengenai proteinmyofibril, sarkoplasma dan stroma!

• NB: tugas ditulis pada kertas folio bergaris,

dan dikumpulkan pada hari Selasa, 08 Maret 2016