Ujian Akhir Semester

Kimia Organik II

Dosen: Dr Syamsurizal, M.Si

SOAL

1.    Dari cara kerja hormon insulin,apa Apa idenya atau gagasan membuat hormon insulin buatan..

2.    Jelaskan mengapa protein dalam pertumbuhan rambut,faktor apa yang menyebabkan kebotakan...

3.    Bagaimana mengkonversi lemak majemuk menjadi lemak sederhana...

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

5.    Bagaiman amenggunakan energi dri lemak untuk berolahraga jelaskan secara kimia........

JAWABAN

1.     Cara membuat insulin buatan yang kerjanya sama dengan kerja insulin, bisa dari berbagai hal seperti dari kosumsi makanan yang kita makan misalnya :

·        makanan-makanan yang baik dikonsumsi oleh para penderita penyakit diabetes mellitus (dm) alias kencing manis karena dapat membantu tubuh kita dalam menggantikan peran insulin yang sangat diperlukan oleh tubuh kita. Yang paling bagus adalah kulit kacang polong yang merupakan pengganti insulin yang paling baik dan alami tanpa banyak efek samping. Sedangkan makanan lainnya yang direkomendasikan rajin dimakan penderita diabetes melitus adalah seperti ketimun, bawang merah, bawang putih, seledri, kacang panjang, dan lain sebagainya.

·        Manfaat kulit manggis bagi penderita penyakit gula darah adalah untuk menurunkan kadar gula dalam darah yang disebabkan karena tidak berfungsinya organ pankreas. Kulit manggis mengandung zat xanthone yang sangat baik untuk mencegah dan mengobati berbagai macam penyakit, maka salah satu manfaat kulit manggis disini adalah untuk mengurangi resistensi insulin pada penderita gula darah. Xanthone dan flavonoid yang terdapat di  dalam dalam kulit manggis bersifat antioksidan.

Antioksidan super ini melindungi serta mencegah sel beta pankreas rusak akibat radikal bebas. Sel tersebut akan mengalami regenerasi sehingga kembali memproduksi insulin yang cukup untuk menurunkan gula darah. Sebagai senyawa antioksidan yang sangat diperlukan oleh tubuh, maka ekstrak kulit manggis pun berkhasiat sebagai anti radang, anti bakteri, dan juga sebagai anti kanker. Pada penderita diabetes, organ pankreas tidak dapat memproduksi hormon insulin secara normal.

·        sirsak memiliki kandungan yaitu fruktosa, lemak, protein, kalsium, fosfor, besi, vitamin A, dan Vitamin B, kemudian senyawa golongan tanin, fitosterol, dan alkaloida, serta asetogenin. banyak penelitian secara medis berhasil menunjukkan bahwa ekstrak daun sirsak dapat meningkatkan fungsi dari sel beta pankreas yang menghasilkan fungsi insulin

·        di dalam buncis terkandung zat yang dinamakan"B-sitosterol dan stigmasterol". Kedua zat inilah yang mampu meningkatkan produksi insulin. Insulin adalah uatu hormon yang dihasilkan secara alamiah oleh tubuh kita dari organ tubuh yang dinamakan pankreas. Insulin berfungsi untuk menurunkan kadar gula dalam darah. Seseorang mengalami diabetes melitus bila pankreas hanya sedikit menghasilkan insulin atau tidak mampu memproduksi sama sekali. Ternyata dua zat tadi mampu merangsang pankreas untuk meningkatkan produksi insulinnya. Selain dua zat tadi, di peroleh data bahwa dari 100 gram ekstrak buncis terkandung karbohidrat 7,81 persen, lemak 0,28 persen, protein 1,77 persen, serat kasar 2,07 persen, dan kadar abu 0,32 persen. Bagi dunia kedokteran dan farmasi, penemuan Yayuk ini tentu bisa dijadikan referensi untuk membuat obat diabetes dengan mengekstrak buncis. Tentunya banyak keuntungan yang diperoleh, terutama bagi masyarakat, karena obat diabetes akan lebih murah dan mudah didapat dengan banyaknya bahan yang tersedia.

2.     Rambut pada dasarnya adalah keratin, yaitu sejenis protein yang juga sama ditemukan pada kulit dan kuku. Warna alami pada rambut bergantung pada perbandingan dan jumlah dari 2 jenis protein yang terkandung di dalamnya. Dua jenis protein tersebut bernama Eumelanin dan Phaeomelanin. Eumelanin adalah zat yang berperan pada pewarnaan rambut coklat ke corak hitam sedangkan,feomelanin itu sendiri merupakan produk antara produksi eumelanin, yang bereaksi dengan asam amino sistein. Asam amino sistein mengandung atom sulfur; Phaeomelanin berperan pada pewarnaan rambut keemasan, kuning jahe, dan merah. Ketidakikutsertaan salah satu dari melanin tersebut akan mengakibatkan warna putih atau abu-abu pada rambut.

Protein yang ada di dalam rambut ada beberapa macam di antarnya:

·        Eumelanin
Eumelanin (yang artinya melanin sejati) memberi warna gelap pada rambut. Ditinjau dari struktur kimianya, eumelanin merupakan protein yang mengandung asam amino tirosin. Pembentukan eumelanin membutuhkan enzim tirosinase, yang menggabungkan asam amino tirosin ke molekul dopa dan dopamin. Tirosinase lebih aktif pada orang dewasa dibanding pada anak-anak atau remaja. Namun pada orang tua tidak begitu aktif lagi. Karena itu, defisiensi tirosin dapat mempengaruhi warna rambut manusia. Kurangnya tirosin menyebabkan warna rambut yang seharusnya gelap akan memudar.
Warna eumelanin ada 2 macam, yaitu coklat atau hitam. Rambut yang memiliki konsentrasi melanin hitam tinggi tentu saja akan memperlihatkan warna hitam. Sedangkan rambut dengan konsentrasi melanin coklat tinggi akan memperlihatkan warna coklat. Jika pigmen melanin hitam rendah, warna yang terlihat adalah kelabu atau putih. Dan jika pigmen melanin coklat yang rendah, warna yang terlihat adalah kuning (pirang). Melanin coklat lebih stabil dan bertahan lama daripada melanin hitam.

·        Feomelanin
Sedangkan feomelanin berwarna kemerahan atau pirang dan ditemukan pada sebagian besar orang; namun paling banyak pada orang yang berambut merah. Feomelanin juga tersusun atas asam amino tirosin; dan juga membutuhkan enzim tirosinase. Namun feomelanin itu sendiri merupakan produk antara dalam produksi eumelanin, yang bereaksi dengan asam amino sistein. Asam amino sistein mengandung atom sulfur; sehingga inilah yang memberi warna kemerahan atau oranye pada rambut. Semakin banyak interaksi dengan sistein, maka semakin merah warna rambut yang terbentuk. Biasanya rambut merah juga berhubungan dengan penghambatan pembentukan eumelanin. Feomelanin memiliki stabilitas di antara melanin coklat dan hitam.
Komposisi pigmen vs warna rambut
Warna rambut yang terlihat (alias fenotip) tergantung pada perbandingan kadar eumelanin dan feomelanin pada rambut orang yang bersangkutan.
• Rambut hitam: 99% eumelanin + 1% feomelanin
• Rambut coklat/pirang: 95% eumelanin atau lebih rendah + 5% feomelanin atau lebih tinggi
• Rambut merah: 67% eumelanin + 33% feomelanin
Yang berminat mengetahui aspek kimia dari pembentukan pigmen pengatur warna rambut; bisa dilihat di sini bagaimana perbandingan kedua jenis melanin tersebut dan reaksi pembentukannya.

·        Genetika
Pewarisan warna rambut secara genetik; seperti halnya warna iris mata; tidak hanya diatur oleh satu gen. Hal ini mulai dicurigai sejak banyak pasangan dengan rambut coklat memiliki keturunan biologis berambut pirang. Gen pertama (coklat-pirang) adalah gen yang berpeluang memiliki alel dominan (rambut coklat) atau alel resesif (rambut pirang). Keberadaan salah satu alel dominan saja akan membuat fenotip rambut coklat. Tidak adanya alel dominan sama sekali membuat fenotip rambut pirang. Sedangkan gen kedua (merah atau tidak merah) adalah gen yang memiliki alel dominan (rambut tidak merah) atau alel resesif (rambut merah).
Hubungannya dengan gen coklat-pirang tadi adalah: adanya alel dominan (tidak merah) akan menampilkan fenotip rambut tidak merah (warna hanya tergantung pada alel gen pertama). Berarti alel dominan pada gen rambut tidak merah dengan alel resesif pada gen rambut coklat tetap menghasilkan rambut pirang. Namun jika orang tersebut memiliki alel dominan rambut coklat plus alel resesif rambut merah, maka warna yang terlihat adalah kemerahan, auburn, oranye, atau semacamnya (percampuran).
Teori dua gen ini mungkin saja masih belum benar-benar tepat untuk menjelaskan bagaimana warna rambut diturunkan secara genetik (mungkin lebih?); karena banyak sekali gradasi warna rambut yang dapat ditemukan. Contoh: rambut pirang ada beberapa macam; yaitu coklat muda, pirang gelap, dan sebagainya. Dan diperkirakan faktor lingkungan juga berpengaruh.

Ada 10 penyebab kebotakan pada rambut manusia selain HORMON KERATIN yang berkurang atau dibawah batas normal,sehingga rambut menjadi rusak dan menyebabkan kebotakan.10 penyebab kebotakan di antaranya :

1)    Stres
Gaya hidup serba cepat dan sibuk dapat meningkatkan tingkat stres kita. Sejumlah penelitian, stres dapat menyebabkan banyak masalah kesehatan mulai dari yang kecil seperti sakit kepala ancaman penyakit seperti serangan jantung. Ternyata stres juga dapat menyebabkan kerontokan rambut, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kebotakan.

2)    Riwayat keluarga
Jika memang ada riwayat keluarga yang mengalami kerontokan atau kebotakan, tidak banyak yang dapat Anda lakukan. Anda hanya dapat mengurangi kesempatan Anda kehilangan banyak rambut dengan mengikuti diet yang baik dan gaya hidup, dan menghindari hal-hal yang dapat memberikan kontribusi untuk mempercepat rambut rontok.

3.     Alat styling rambut
Blow pengeringan rambut Anda setelah mandi mungkin tampaknya menjadi metode yang mudah dan tidak merepotkan, namun banyak penelitian menunjukkan bahwa pukulan pengeringan rambut Anda setiap hari bisa berkontribusi banyak rambut rontok. Perawatan styling lain seperti meluruskan dan keriting jika dilakukan sering, berkontribusi pada kerontokan rambut yang tertinggal pada sisir Anda.

4.     Perubahan hormonal
Fluktuasi kadar hormon, terutama selama kehamilan dan persalinan juga dapat menyebabkan rambut rontok yang luas. Tiroid ketidakseimbangan, menopause dan kondisi hormon lain yang terkait juga dapat bertanggung jawab atas rambut rontok.

5.     Sering menggunakan produk kimia
Sampo, conditioner dan bahkan minyak rambut saat ini sarat dengan bahan kimia yang mengacaukan kesehatan rambut Anda. Kebanyakan kosmetik produk yang kita beli saat ini mengandung bahan kimia berbahaya yang berkontribusi terhadap melemahnya batang rambut, membuat Anda lebih rentan terhadap rambut rontok dan masalah rambut lain yang terkait.

6.     Junk food
Junk food atau makanan cepat saji dikritik dan bertanggung jawab untuk hampir semua kondisi kesehatan, dan itu sebagian besar karena junk food tidak memberikan tubuh Anda setiap nutrisi. Hidup pada junk food bisa menyebabkan kekurangan gizi, yang dapat berkontribusi untuk kebotakan. Orang-orang yang memiliki gangguan makan juga lebih mungkin menderita kerontokan rambut luas.

7.     Kondisi cuaca sekitar
AC di kantor Anda dan rumah mungkin tampak nyaman dan nyaman, tetapi mungkin tidak sama untuk rambut Anda. Menjadi rapuh dan rentan terhadap kerusakan, rambut merespon paling parah terhadap setiap perubahan atmosfer.

8.     Jenis kelamin
Meskipun rambut rontok dan kebotakan bisa terjadi pada pria dan wanita,namun perempuan cenderung kehilangan rambut seragam seluruh kulit kepala, sedangkan laki-laki cenderung kehilangan rambut dalam pola yang khas (garis rambut surut). Imun secara otomatis yang terbentuk pada tubuh yang paling sering terjadi pada pria, juga dianggap bertanggung jawab untuk kebotakan.

9.     Kurang tidur
Insomnia, narkolepsi dan gangguan tidur dapat mempengaruhi kesehatan rambut Anda, dan dari waktu ke waktu, hal itu juga dapat menyebabkan kebotakan.

10.                        Pengobatan dan perawatan
Sebuah insiden mengubah hidup berat seperti kecelakaan membangun banyak rasa sakit mental dan trauma. Untuk menambah ini, perawatan dan obat yang mengikutinya hanya memperburuk kesehatan rambut Anda. Terlalu sering menggunakan obat-obatan tertentu dan dosis tinggi (seperti di kemoterapi) dapat menyebabkan rambut rontok berlebihan dan kebotakan.

3.Ada  dua proses mengkonversi lemak yaitu :

·         Proses secara fisika dengan cara pemanasan,kita lihat pada contoh mentega/margarin,pada struktur yang belum terjadi pemanasan ia termasuk lemak jenuh ketika terjadi pemanasan ia berubah menjadi lemak yang sederhana karna stuktur ikatannya telah terganggu akibat pemanasan yang terjadi

·         Proses secara kimiawi dengan cara oksidasi beta

Oksidasi beta adalah proses metabolisme dimana asam lemak dipecah di dalam mitokondria atau didalam peroksisma untuk menghasilkan asetil KoA. Sebagian besar,asam lemak di oksidasi oleh suatu mekanisme yan sama,tetapi tidak serupa dengan,kebalikanproses sintesis asam lemak. Yaitu, pemecahan berkarbon dua dihilangkan berturut-turut dari ujung karboksil dari asam itusetelah langkah-langkah dehidrogenase,hidrasi,dan oksidasi untuk membentuk asam keto-beta yang di pecah dengan tiolis. Asetil KoA kemudian di ubah menjadi adenosina trifosfat,CO₂ dan H₂O dengan daur asam sitratdan rantai pengangkutan elektron. Energi yang di hasilkan dari oksidasi sempurna ini adalah 106 ATP.

4. Denaturasi : adalah sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas. Jika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini menyebabkan gangguan terhadap aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. Denaturisasi dalam pengertian ini tidak digunakan dalam penyusunan bahan kimia industri alkohol didenaturasi.

Adapun beberapa hal yang menjadi faktor pemicu terjadinya denaturasi protein antara lain:

1.     Faktor kimia, yakni perubahan protein yang disebabkan oleh bahan-bahan kimia. Bahan-bahan tersebut antara lain: basa, asam, garam organik, anion kompleks, logam berat, dehydrating agent, alkohol, garam netral namun konsentratnya tinggi, pelarut organik, uream guanidine dan lain-lain.

2.     Faktor fisika, yakni denaturasi protein yang terjadi akibat pemanasan atau pendinginan, sinar ultraviolet, tekanan tinggi, pengocokan secara intensif, pH ekstrim, tekanan yang cukup tinggi dan lain-lain.

Protein yang terdenaturasi memiliki struktur yang tidak teratur, sehingga menyebabkan perubahan yang drastis dalam molekul protein dan membuat protein hampir selalu kehilangan fungsi biologisnya. Dari penelitian terhadap protein yang terdenaturasi, diketahui bahwa struktur primer protein (rangkaian urutan asam amino) tidak ada yang rusak, sedangkan struktur protein yang rusak adalah struktur sekunder, struktur tersier, atau struktur kuartenernya. Secara singkat, ikatan peptida dalam struktur utama tidak terhidrolisis, tetapi struktur heliks protein hilang.

Maka dapat disimpulkan bahwa denaturasi protein adalah pecahnya ikatan-ikatan dalam protein yang mengakibatkan protein menjadi terurai dan tidak bisa kembali ke kondisi awal.

          CONTOH :

·        Protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. agregasi Komunal adalah fenomena agregasi protein hidrofobik untuk datang mendekat dan membentuk ikatan antara mereka, sehingga mengurangi luas areal terkena air.

Kebanyakan protein biologis kehilangan fungsi biologisnya ketika didenaturasi. Sebagai contoh, enzim kehilangan sifatnya, karena mengikat substrat tidak bisa lagi ke situs aktif, dan karena residu asam amino yang terlibat dalam menstabilkan keadaan transisi substrat 'tidak lagi diposisikan untuk dapat melakukannya.

Dalam banyak protein (tidak seperti putih telur), denaturasi adalah reversibel (protein bisa mendapatkan kembali bentuk asal mereka ketika pemicu denaturasi dihapus). Ini penting, karena menyebabkan gagasan bahwa semua informasi yang dibutuhkan bagi protein untuk menganggap bentuk asli mereka dikodekan dalam struktur primer protein, dan karenanya di dalam DNA kode tersebut untuk protein

·        “Telur yang dipanaskan”, baik digoreng maupun direbus, memang akan mengalami perubahan fase, dari cair menjadi padat. Perubahan ini terjadi akibat suhu tinggi saat memasak daoat mengacaukan ikatan hidrogen dan memicu interaksi hidrofobik (interaksi menolak air) dalam telur. Hal ini membuat molekul penyusun protein telur.

Nah, karena sebagian protein menjadi rusak, maka protein telur mengalami perubahan struktur (disebut denaturasi protrin) dan mengalami pengendapan, sehingga jadilah telur yang dimasak itu menjadi padat. Selain itu, kebanyakan protein akan kehilangan fungsi biologisnya ketika mengalami denaturasi. Oleh karen itu, ketika kita memasak telur, usahakan tidak memanaskannya dengan suhu terlalu tinggi, karen dapat menghilangkan fungsi proteinnya.

5.     Glukoneogenesis adalah proses sintesis glukosa dari non-karbohidrat sumber.Titik awal glukoneogenesis adalah asam piruvat, meskipun asam oksaloasetat dan fosfatdihidroksiaseton juga menyediakan titik masuk. Asam laktat, beberapa asam amino dariprotein dan gliserol dari lemak dapat diubah menjadi glukosa.Pada dasarnya glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukankarbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses glukoneogenesisberlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapatdibawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melaluiserangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu glukoneogenesis (pembentukan gula baru).Glukoneogenesis yang dilakukan oleh hati atau ginjal, menyediakan suplai glukosa yang tetap. Kebanyakan karbon yang digunakan untuk sintesis glukosa akhirnya berasal darikatabolisme asam amino. Laktat yang dihasilkan dalam sel darah merah dan otot dalamkeadaan anaerobik juga dapat berperan sebagai substrat untuk glukoneogenesis.

MISALNYA :

·        Selama puasa, kadar glukosa darah menurun, insulin menurun dan kadar glucagon meningkat. Perubahan hormone – hormone ini menyebabkan hati menguraikan glikogen (glikogenolisis) dan membentuk glukosa melalui proses glukoneogenesis sehingga kadar glukosa darah dapat dipertahankan. Perubahan hormone yang terjadi selama puasa merangsang penguraian triasilgliserol jaringan adiposa. Akibatnya, terjadi pelepasan asam lemak dan gliserol ke dalam darah. Gliserol berfungsi sebagai sumber karbon pada glukoneogenesis. Asam lemak menjadi bahan bakar utama dalam tubuh dan dioksidasi menjadi CO2 dan H20 oleh berbagai jaringan. Asam lemak juga dioksidasi menjadi asetil KoA didalam hati. Namun, dalam hal ini, sebagian besar asetil KoA tidak masuk ke dalam siklus ATK, tetapi diubah menjadi bahan keton yang kemudian masuk ke dalam darah dan berfungsi sebagai bahan bakar tambahan. Oksidasi beta dari asam lemak di hati menghasilkan ATP yang diperlukan untuk menjalankan glukoneogenesis.

·        Pada seorang yang obesitas bisa memamfaatkan energi dari lemaknya mealui proses diet atau membatasi asupan karbohidrat ketubuh yang menjadi sumber energi. Pada waktu tubuh membutuhkan energi untuk beraktivitas maka yang berperan sebagai sumber tenaga pada mulanya adalah makanan yang menghasilkan karbohidrat atau gula dan simpanan gula dalam bentuk glikogen dalam tubuh. Karbohidrat baik berupa glukosa maupun glikogen lebih mudah dan lebih cepat diubah menjadi energi dibandingkan lemak. Dengan demikian, maka pembakaran lemak akan terjadi jika sumber tenaga berupa karbohidrat atau gula sudah habis. Setelah itu, baru lemak akan digunakan sebagai sumber energi dengan mengangkut lemak ke dalam sel-sel otot untuk dijadikan tenaga. Sekali lagi perlu diingat bahwa lemak yang disimpan sebagai tenaga cadangan tidak akan digunakan apabila sumber tenaga dari karbohidrat atau gula masih ada.

·        Fermentasi asam laktat : Pada sel hewan ( juga manusia ) terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras , energi yang tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar O2 yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan respirasi aerob ( reaksi yang membutuhkan oksigen ). Proses fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka asam piruvat akan mengalami degradasi molekul ( secara anaerob ) dan dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat. Secara sederhana reaksi fermentasi asam laktat ditulis sebagai berikut.

2CH3COCOOH ----------> 2CH3CHOHCOOH   + 47  kkal 

asam  piruvat                           asam laktat


         Pada manusia, kejadian ini sering temukan ketika seseorang bekerja atau berolahraga berat/keras. Akibat kekurangan oksigen menyebabkan asam piruvat yang terbentuk dari tahapan glikolisis akan diuraikan menjadi asam laktat.yang menyebabkan timbulnya rasa pegal-pegal setelah seseorang bekerja/berolahraga berat/keras.