Makalah Metabolisme Lipid Dan Protein Pada Tumbuhan [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup. metabolism meliputi proses sintesis (anabolisme) dan proses penguraian senyawa (katabolisme) atau komponen dalam sel hidup. untuk melakukan proses metaboliseme sangat membutuhkan berbagai senyawa salah satunya adalah lipid. Lipid adalah sekelompok senyawa organik yang terdapat dalam tumbuhan,hewan, maupun manusia dan memegang peranan penting dalam struktur dan fungsi sel. senyawa lipid tidak mempunyai rumus empiris tertentu



atau



struktur



yang



serupa,tetapi



terdiri



atas



beberapa



golongan.berbeda dengan karbohidrat dan protein, lipid mempunyai sifat tidak larut dalam air, tapi larut dalam pelarut organik non polar seperti eter,kloroform,aseton dan benzena. berdasarkan sifat demikian, lipid dapat diperoleh dengan cara ekstraksi dari jaringan hewan atau tumbuhan menggunakan eter atau pelarut non polar lainnya. Lipid merupakan komponen yang memilik peranan biologis penting dalam yakni sebagai komponen struktur membrane, lapisan pelindung pada beberapa jasad, bentuk energy cadangan, sebagai lapisan pelindung, dan lain sebagainya ,oleh karena itu untuk menggambarkan kegunaan dan fungsi lipid, dan segala aspeknya dibutuhkan pengkajian yang ilmiah dan relevan. karna dari itulah pada makalah ini akan diulas tentang tentang fungsi lipid, penggolongan lipid, reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada lipid, dan lain sebagainya. Pada dasarnya protein sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup dalam proses metabolisme selnya baik pada tumbuhan, hewan, dan manusia. Protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari satu juta. Disamping berat molekul yang berbeda-beda, protein mempunyai sifat yang berbeda-beda pula. Ada protein yang mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut dalam



air. Rambut dan kuku adalah suatu protein yang tidak larut dalam air dan tidak mudah bereaksi, sedangkan protein yang terdapat dalam bagian putih telur mudah larut dalam air dan mudah bereaksi. Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer darimonomer monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Tumbuhan menyerap unsur-unsur hara dalam tanah melalui akar dan disalurkan keseluruh bagian tanaman sampai ke daun sehingga tumbuhan



membentuk



protein



danmelakukan



perombakan



(proses



katabolisme). Nitrogen berperan dalam pembentukan sel , jaringan, dan organ tanaman. Ia berfungsi sebagai sebagai bahan sintetis klorofil, protein, dan asam amino. Sumber protein yang dibutuhkan manusia dan hewan didapatkan dari protein nabati dan protein hewani. B. Tujuan Tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu : 1. Mengetahui pengertian dari lipid 2. untuk mengetahui penggolongan berbagai jenis lipid 3. untuk mengetahui fungsi dan kegunaan dari lipid 4. Mengetahui reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada lipid 5. Metabolisme lipid 6. Metabolisme protein 7. Mengetahui pengertian protein. 8. Mengetahui protein pada tanaman. 9. Mengetahui klasifikasi protein. 10. Mengetahui ciri-ciri protein. 11. Mengetahui struktur protein. 12. Mengetahui fungsi protein.



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Lipid Lipid didefinisikan sebagai senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstrak dari organisme hidup menggunakan pelarut yang kepolarannya lemah atau pelarut nonpolar. Lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar seperti alkohol, eter, dan kloroform. untuk memberikan definisi yang jelas tentang lipid sangat sukar, sebab senyawa yang termasuk lipid tidak mempunyai rumus struktur yang serupa atau mirip. sifat kimia dan fungsi biologisnya juga berbeda-beda. walaupun demikian, para ahli biokimia sepakat bahwa Lemak dan senyawa organik lain yang mempunyai sifat fisik seperti lemak dimasukan dalam suatu kelompok yang disebut Lipid. adapun sifat fisik yang dimaksud ialah : 1) Tidak Larut dalam air, tapi larut dalam satu atau lebih dari suatu pelarut orrganik misalnya eter, aseton,kloroform, dan benzene yang sering disebut “pelarut lemak“. 2) Ada hubungan dengan asam-asam lemak atau esternya. 3) Mempunyai kemungkinan digunakan oleh makhluk hidup. Lipid yang diperoleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). B. Fungsi Lipid Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi,sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul. Lipid merupakan senyawa organik yang diperoleh



dari



proses



dehidrogenasi



endotermal



rangkaian



hidrokarbon. Secara umum dapat dikatakan bahwa lipid memenuhi fungsi dasar, yaitu:



1) Menjadi cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 2) Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural pada membran sel yang berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan aliranair ion, dan molekul lain, keluar dan masuk kedalam sel. 3) Lipid dapat berguna sebagai penyerap dan pembawa vitamin A, D, E dan K. 4) Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat. 5) Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energy di dalam tubuh dan komponen yang membentuk membrane semua jenis sel. 6) Sebagai hormon dan vitamin. Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis 7) Pembentukan sel dan sumber asam lemak esensial; yang bersifat sebagai pemeliharadan integritas membran sel, mengoptimalkan transpor



lipid



(karena



keterbatasanfosfolipid



sebagai



agen



pengemulsi. 8) sebagai sumber steroid, yang sifatnya meningkatkan fungsi-fungsi biologisyang penting Contoh : Sterol (kolesterol) dilibatkan dalam sistem pemeliharaan membran, untuk transpor lipid dan sebagai prekursor



vitamin



D3



asam



empedu



dan,adrenal



dan



kortikosteroid). 9) Dari aspek teknologi makanan, lipid bertindak sebagai pelicin makanan yangberbentuk pellet, sebagai zat yang mereduksi kotoran dalam makanan dan berperan dalam kelezatan makanan. C. Penggolongan Lipid 1) Senyawa-senyawa yang termasuk lipid dapat dibagi dalam beberapa golongan. Bloor membagi lipid dalam tiga golongan besar yakni :



2) Lipid Sederhana, yaitu ester atau ikatan asam lemak dengan berbagai alkohol, contohnya lemak atau gliserida dan lilin (waxes) 3) Lipid Kompleks (Gabungan), yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus lain disamping alkohol dan asam lemak misalnya karbohidrat, fosfat, ataupun protein, contohnya fosfolipid,glikolifid,lipoprotein. 4) Derivat Lipid yaitu senyawa yang di hasilkan oleh prosese hidrolisis lipid,contohnya asam lemak,gliserol,dan sterol. 5) Disamping itu, berdasarkan sifat kimia yang penting, Lipid dapat dibagi kedalam 2 golongan besar yaitu Lipid yang dapat disabunkan (dapat dihidrolisis dengan basa), contohnya lemak. dan Lipid yang tidak dapat disabunkan,contohnya steroid. 6) Dalam pembahasan yang akan dibahas di makalah ini, Lipid akan dibahas dibagi menjadi 3 bagian yakni Lemak, Fosfolipid dan Steroid, beserta lipid kompleks. D. Metabolisme lipid Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.



Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron.



Selanjutnya



kilomikron



ditransportasikan



melalui



pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.



Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktuwaktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju selsel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh



albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi,



maka



asam



lemak



mengalami



esterifikasi



yaitu



membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. Proses



oksidasi



asam



lemak



dinamakan



oksidasi



beta



dan



menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida. Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. E. Metabolisme Protein Protein merupakan bagian penting di dalam plasma suatu sel: kecuali sebagai konstituen, protein juga tersedia sebagai cadangan makanan. Hal ini banyak kedapatan di dalam biji-bijian. Molekul protein berukuran lebih besar dibanding karbohidrat dan lipida.



Molekul protein terdiri dari ribuan atom. Unsur-unsur yang merupakan protein ialah C, H, O, N, S, P, dengan perincian sebagai berikut: Karbon 40-50%, Oksigen 20-25%, Nitrogen 16-18%, Hidrogen 7%, Sulfur 2%, dan Pospor ada pada



beberapa protein. Baik molekul



protein yang kecil maupun yang besar mempunyai suatu struktur yang tertentu, hal mana dapat diketahui dari penyelidikan dengan menggunakan sinar-X. Juga



penyelidikan dengan cara-cara lain



membenarkan hasil tersebut. Pada umumnya, suatu protein merupakan suatu misel di dalam 4 sistem koloid; sol yang terdiri atas protein itu suka akan air (hidrofil). Dengan pertolongan suatu asam, basa, atau suatu enzim tertentu, maka protein dapat mengalami hidrolisis serta pecah menjadi



bagian-bagian yang lebih kecil seperti proteosa,



pepton, polipeptida, dan akhirnya asam amino. Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer darimonomer monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Tumbuhan menyerap unsur-unsur hara dalam tanah melalui akar dan disalurkan keseluruh bagian tanaman sampai ke daun sehingga tumbuhan membentuk protein danmelakukan perombakan (proses katabolisme). Nitrogen berperan dalam pembentukan sel , jaringan, dan organ tanaman. Ia berfungsi sebagai sebagai bahan sintetis klorofil, protein, dan asam amino. Karena itu kehadirannya dibutuhkan dalam jumlah besar, terutama saat pertumbuhan vegetatif. Dalam unsur-unsur tersebut mengandung unsure Nitrogen yang merupakan unsure pembentuk pada protein. Unsur Nitrogen yang terdapat pada protein adalah 16% dari protein tersebut. Yang banyak tersimpan pada pucuk dan daun muda. Dan masih banyak lagi unsur-unsur yang merupakan pembentuk dari protein yang tersedia pada tumbuhan.Yang banyak tersimpan pada pucuk dan daun muda. Dan masih banyak lagi unsurunsur yang merupakan pembentuk dari protein yang tersedia pada tumbuhan.



Terbentuknya protein bermula dari proses anabolisme dan kemudian



dirombak



pada



tumbuhan



tersebut



melalui



proses



katabolisme. Pada tumbuhan protein dapat dilihat dari kandungan Nitrogen pada tumbuhan.Kandungan Nitrogen merupakan unsur yang dominan mempengaruhi pertumbuhan tanaman tersebut. Sehingga tanaman sangat memerlukan Nitrogen untuk pembentukan protein pada tanaman dan apabila kekurangan Nitrogen dapat diartikan sebagai kekurangan protein. 1. Klasifikasi Protein a. Protein bentuk serabut (fibrous) Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot. b. Protein globuler Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan-jaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat. 2. Jenis Protein Protein yang terdapat pada makhluk hidup memiliki jenis yang berbeda dan memiliki fungsi masing-masing. Protein yang dihasilkan oleh tumbuhan berbeda – beda dapat dicontohkan pada beberapa tanaman sebagai berikut:



-



Protein prolamin banyak terdapat pada tanaman bijibijian/sereal seperti beras polong polongan dan jagung, tidak memiliki lysine. Pada tanaman polong/kacang-kacangan yang mayoritas



mengandung



protein



yaitu



protein



globulin,



kekurangan cysteine, danmethionine. Protein ini memiliki asam



amino



yang



Davidson,tanaman



esensial.



memiliki



Selain



unsur



itu



kimia



Menurut



yang



dapat



melindungi mereka dari herbivora pemakan daun seperti jenis serangga tertentu dan monyet.hal ini menunjukan bahwa tanaman memiliki kandungan protein sebagai pelindung dirinya dari serangan organism pengganggu. 3. Ciri-Ciri Tumbuhan yang Kekurangan Protein Kekurangan protein pada tanaman sama dengan kekurangan Nitrogen karena pada tanaman terdapat 16% Nitrogen penyusun protein gejala kekurangannya yaitu: a. Tanaman tumbuh kerdil. b. Daun menguning karena kekurangan klorofil. Lebih lanjut mengering dan rontok. c. Tulang-tulang di bawah permukaan daun muda tampak pucat. d. Pertumbuhan tanaman lambat , kerdil dan lemah. e. Produksi bunga dan biji rendah. f. Jaringan tanaman mengering dan mati. g. Tanaman akan mati atau kering apabila tidak diatasi. 4. Struktur protein 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 strukturdomain 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. 5. Fungsi protein Protein memiliki berbagai fungsi seperti: 1) Protein merupakan enzim atau subunit enzim, misal ribonuklease, tripsin. 2) Protein berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, misal protein yang membentuk batang dan sendisitoskeleton. 3) Protein juga terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, misal Trombin. 4) Protein sebagai sistem pengendali dalam bentuk hormon, misal insulin, hormontumbuh (auksin). 5) Protein sebagai komponen penyimpanan/ nutrient, misal kasein(susu), ovalgumin (telur), gliadin (gandum) dan transportasi hara di tumbuhan 6) Protein sebagai salah satu sumber gizi dan berperan sebagai sumber asam amino bagiorganismeyang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). 7) Pada organism lain, protein memiliki fungsi lain seperti ; Monelin; pada suatu tanaman di Afrika yang mempunyai rasa yang amat manis ataupun protein anti beku pada ikan. Sebagian besar kimia kehidupan adalah senyawa organik polifungsional.



Gugus



fungsional



tersebut



biasanya



mempunyai interaksi agak kuat, seperti gugus yang ada padakarbohidat dan antara gugus amino dengan karboksil pada asam amino. Protein yang merupakan komponen tak berair di dalam sel dan begitu banyak dijumpai didalam



makhluk



hidup



mempunyai



fungsi



yang



sangat



mengagumkan. Protein berdasarkan bentuk, dibedakan menjadi 2 macam yaitu protein serabut dan globular. Protein apabila dihidrolisis dengan asam atau basa akan menjadi asam amino. Hal ini membuktikan bahwa molekul penyusun protein adalah asam amino.



BAB III PENUTUP A. Kesimpulam Dari uraian yang telah diuraikan dapat disimpulkan sebagai berikut : Lipid merupakan senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstrak dari organisme hidup menggunakan pelarut yang kepolarannya lemah atau pelarut nonpolar. Lipid dapat digolongkan menjadi 3 golongan besar yakni : Lipid Sederhana, lipid Kompleks, dan derivat lipid. Lipid memiliki berbagai fungsi yakni sebagai penyimpan cadangan energi, sebagai penyerap dan pembawa vitamin A,D,E,dan K dan lain sebagainya. Dapat disimpulkan bahwa protein sangat banyak memiliki manfaat bagi kehidupan semua jenis organisme hidup, baik tumbuhan, hewan, maupun manusia. Pada tumbuhan, dapat mensintesis proteinnya sendiri sedangkan pada hewan dan manusia tidak dapat mensintesis sendiri proteinnya tetapi, didapatkan dari organisme hidup lainnya yang biasa disebut sumber protein hewani yang berasal dari hewan dan sumber protein nabati yang berasal dari tumbuhan. Fungsi protein sendiri antara lain, yaitu sebagai enzim yang dapat menpercepat laju reaksi suatu reaksi kimia, membantu pembentukan struktural batang maupun sendisitoskeleton, sebagai hormon pertumbuhan, sumber energi, kekebalan, dll. Adapun tahapan sintesis protein yaitu dimulai dari tahap replikasi DNA di dalam inti sel, transkripsi RNA, dan translasi RNA (inisiasi, elongasi, dan terminasi). Kemudian membentuk rantai polipeptida yang panjang dari kumpulan asam-asam amino. Rantai polipeptida ini disebut juga sebagai protein atau rantai protein primer. B. Saran



Sebaiknya penggunaaan makanan yang mengandung kadar lemak yang sangat tinggi sebaiknya dikurangi, hal ini dikarenakan ada beberapa jenis lemak tertentu seperti asam lemak jenuh, dan asam lemak tak jenuh-trans sangat berbahaya bagi kesehatan tubuh. DAFTAR PUSTAKA 1. Ngili, Yohanis.2013. Biokimia Dasar. Bandung:Rekayasa Sains 2. Panagan, Almunady T.dkk.2017. Analisis kualitatif dan kuantitatif asam lemak tak jenuh omega-3 dari minyak ikan patin (pangasisus pangasius) dengan metode kromotografi gas.J.Penelitian Sains.vol 14.no 4 (C). 3. Poedjiadi, Ana dkk. 2016. Dasar-Dasar Biokimia.Depok:Universitas Indonesia Press Terjemaahan dari buku Principles of Biochemistry. Lehninger, Albert dkk. Dasar-



Dasar Biokimia Jilid I. Jakarta:Erlangga



4. Yasin, Estid. dkk.2015. Penuntun Praktikum Biokimia untuk mahasiswa analisis. Yogyakarta:Penerbit Andi Yogyakarta 5. Abdurahman, Deden. 2008. Biologi Kelompok Pertanian. Jakarta: Grafindo. 6. Ariebowo, Moekti. 2007. Praktis Belajar Biologi. Jakarta: Visindo Media Persada. 7. Aryulina, Diah. 2014. BIOLOGI 3. Jakarta: ESIS. 8. Berg, Jeremy Mark dkk. 2014. Biokimia. San Francisco: WH Freeman. 9. Brookes, Martin. 2015. Bengkel Ilmu: Genetika. Jakarta: ESENSI. 10. Campbell, Mary K. 2012. Biochemistry 7th Edition. Belmont: Brooks/Cole.