Prof.Dr.Ir. Kusmartono Dedes Amertaningtyas, S.Pt. MP BIOKIMIA - BAHAN KULIAH I

Transkripsi

1 Prof.Dr.Ir. Kusmartono Dedes Amertaningtyas, S.Pt. MP

2 Setelah menyelesaikan Matakuliah ini diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan perubahan biokimia dalam tubuh ternak atau tanaman pakan ternak serta dapat mengaplikasikan ilmu biokimia tersebut dalam upaya meningkatkan efisiensi proses produksi ternak 2

3 POKOK BAHASAN PENDAHULUAN - SEL HEWAN DAN TANAMAN KONSEP DASAR METABOLISME STRUKTUR, FUNGSI PROTEIN, ENZIM DAN HORMON BIOENERGETIKA KARBOHIDRAT DAN LIPIDA METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO DNA DAN RNA DALAM PENGATURAN GEN BIOKIMIA - BAHAN KULIAH I 3

4 POKOK BAHASAN BIOKIMIA KOMUNIKASI INTRA-EKSTRA SELULER METABOLISME VITAMIN DAN MINERAL APLIKASI ILMU BIOKIMIA UNTUK PERTUMBUHAN TERNAK POTONG APLIKASI ILMU BIOKIMIA DALAM STRATEGI PRODUKSI TERNAK PERAH APLIKASI ILMU BIOKIMIA DALAM STRATEGI PRODUKSI TERNAK UNGGAS BIOKIMIA - BAHAN KULIAH 4 I

5 AKTIFITAS: 1. PERKULIAHAN (14 KALI) 2. PRAKTIKUM (HARUS DIIKUTI SEMUANYA) 3. DISKUSI KELOMPOK PENILAIAN: 1. TUGAS TERSTRUKTUR (10%) 2. UJIAN TENGAH SEMESTER (30%) 3. LAPORAN PRAKTIKUM (20%) 4. UJIAN AKHIR SEMESTER (30%) SYARAT KEHADIRAN: MINIMAL 80%

6 - Makhluk hidup terdiri atas unit kecil : sel proses pertumbuhan & reproduksi (Ruang lingkup BIOLOGI) - Ilmu ttg benda & proses perubahan ditinjau berdasar susunan/struktur & sifat atom/molekul yg membentuknya (Ruang lingkup KIMIA) - BIOKIMIA adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang reaksi kimia dan enzimatis yang terdapat di dalam sel atau jaringan hidup - BIOKIMIA ilmu kimia yang mempelajari struktur, reaksi kimia dan enzimatis serta perubahan energi yang terjadi pada sel atau jaringan hidup

7 Kajian ttg reaksi kimia yg terjadi dlm sel : Metabolisme (struktur senyawa & reaksi antar senyawa) Mengetahui sifat organisme lebih detail (genetika, pertumbuhan sel,penyediaan energi u/ metabolisme sel, enzim sbg biokatalis) & faktor lingkungan yg berpengaruh

8 Karl Neuberg (ahli kimia Jerman, 1903) mengenalkan istilah biokimia Abad XVIII, Karl Wilhelm Scheele (ahli kimia Swedia) meneliti susunan kimia jaringan tumbuhan & hewan, isolasi asam oksalat, asam laktat, asam sitrat, beberapa ester & kasein dari bahan alam Friedrich Wohler (1828) menunjukkan bahwa urea (senyawa dalam urine) dapat dibuat dalam laboratorium dg memanaskan alkali sianat & garam amonium bukti bahwa senyawa dalam organisme hidup dapat juga dibuat dalam laboratorium dari zat yg berasal benda mati

9 Eduard & Hans Buchner menyatakan ekstrak sel ragi yg telah dirusak/mati tetap dapat menyebabkan fermentasi gula/peragian menjadi alkohol mendorong penelitian in vitro (analisis reaksi biokimia dg alat laboratorium) dan bukan dalam sel hidup (in vivo) 1926, J.B. Summer membuktikan urease (enzim yg diperoleh dari biji kara pedang (jack beans) dapat dikristalkan seperti senyawa organik lainnya enzim punya struktur yg kompleks

10 Ahli biologi sel, Robert Hooke (abad XVII) menemukan mikroskop Mikroskop elektron (abad XX), mengetahui secara rinci organella sel Gregor Mendel (pertengahan abad XIX), gagasan ttg gen sbg pembawa sifat yg diturunkan oleh individu dimana gen tdp pada kromosom 1869, Friedrich Miescher mengisolasi asam nukleat 1953, Jame Watson & Francis Crick menjelaskan struktur DNA yg berbentuk heliks ganda Abad XX, penemuan vitamin, struktur & sifat protein, enzim sbg biokatalis, metode analisis, metabolisme KH, lemak, protein, struktur primer/sekunder/tersier/kuarterner, strukrur DNA & RNA

11 Pertanian (pestisida dg jalan menghambat enzim yang bekerja pada hama) kedokteran (pemecahan penyakit & masalah gizi) farmakologi & toksikologi (antibiotik penisilin dapat membunuh bakteri dg menghambat pembentukan polisakarida dinding sel bakteri)

12 Topik Bahasan: Sel Pada akhir perkuliahan ini mahasiswa dapat mengingat kembali bagian-bagian sel tanaman/hewan dan fungsi masingmasing bagian dalam menunjang proses biokimia yang terjadi

13 SEL MEMBRAN SEL PLASMA RETIKULUM ENDOPLASMA NUKLEUS BADAN GOLGI RIBOSOMA MITOCHONDRIA LISOSOMA

14 Dinding/membran sel Berfungsi sebagai transportasi zat-zat makanan dan enzim di dalam sel Nukleus/inti sel Berfungsi sebagai transmisi genetik (sifat menurun) dan pembentukan khromosom Merupakan bagian dari sel yang kaya akan DNA, terdapat bulatan kecil yang disebut Nukleoli

15 Mitochondria Berfungsi untuk tempat terjadinya proses oksidasi, fosforilase pada proses pembentukan ATP (Adenosin Tri-Phosphat)

16 Endoplasma Retikulum dan Ribosoma Merupakan sistem yang interkoneksi, berbentuk seperti kantong yang berlipat dan terletak di dalam sitoplasma, tertutup oleh Ribosoma sehingga mempunyai penampilan kasar. Fungsinya adalah untuk transport materi mell sel dan menghasilkan protein didalam cisternae yang kemudian dikirim ke apparatus Golgi atau dimasukkan ke dalam membran sel

17 Apparatus Golgi Berfungsi untuk tempat transportasi hasil-hasil produksi dan partikel dari bagian sel yang lain Lysosoma Merupakan bagian sel yang kaya akan enzim hidrolitik, dan berfungsi untuk menghancurkan benda-benda asing yang masuk ke dalam sel tubuh Vacuole Berfungsi sebagai tempat penampungan sementara sisa metabolisme

18 BIOKIMIA BIDANG PETERNAKAN PRODUKSI TERNAK YANG OPTIMAL INFORMASI SECARA BIOKIMIAWI HARUS DAPAT MENINGKATKAN EFISIENSI PRODUKSI PENILAIAN KONDISI NUTRISI & LINGKUNGAN YANG DIPERLUKAN UNTUK TARGET KUANTITAS DAN KUALITAS PRODUKSI TERNAK PREDIKSI KUANTITAS DAN KUALITAS DAGING, SUSU DAN TELUR YANG DAPAT DIPRODUKSI DG KONDISI NUTRISI DAN LINGKUNGAN TERTENTU KONTROL JUMLAH DAN KOMPOSISI PRODUKSI DALAM KONDISI PASOKAN PAKAN YANG BERVARIASI ATAU DENGAN MENERAPKAN PERLAKUAN TERTENTU

19 AKUMULASI PROTEIN, LEMAK DAN KH DI BERBAGAI JARINGAN PRODUKSI: - DAGING, SUSU DAN TELUR LAJU AKUMULASI BERBEDA ANTAR TERNAK DAN KONDISI LINGKUNGAN SERTA NUTRISI? TURNOVER RATE MENENTUKAN JUMLAH PRODUK YANG DAPAT DIBENTUK DALAM KURUN WAKTU TERTENTU MENENTUKAN KOMPOSISI ATAU KUALITAS PRODUK

20 PROTEIN LEMAK KARBOHIDRAT TERAKUMULASI DI JARINGAN DENGAN KECEPATAN YANG SEIMBANG DENGAN PERBEDAAN SINTESIS DAN KATABOLISME PRODUKSI DAGING IDENTIK DENGAN PERTUMBUHAN JARINGAN PADA TERNAK- TERNAK USIA MUDA KOMPONEN ORGANIK SUSU DAN TELUR TERAKUMULASI PADA KECEPATAN YANG SAMA DENGAN LAJU SINTESISNYA? KARENA PRODUK INI DIEKSKRESIKAN DARI SEL DAN LOLOS DARI PROSES KATABOLISME DIDALM SEL 20

21 Dinamika Protein Tubuh Pool Extraseluler Dari Alat Pencernaan AA Dari Alat Pencernaan AA Pool Intraseluler trna AA AA AA Protein NH3 NH3 trna-aa As.Keto As.Keto Protein Model a Model b

22 L A M B U N G U S U S H A L U S BAHAN PAKAN PROTEIN KARBOHIDRAT LEMAK D A R A H P O R T A L ASAM AMINO GLUKOSA TRIGLYSERIDA L I V E R PROTEIN ASAM AMINO GLYCOGEN GLUKOSA PROTEIN EXTRASELLULER ASAM AMINO GLUKOSA FFA LEMAK ASAM LEMAK ASAM AMINO GLUKOSA TRIGLISERIDA OTOAT DAN JARINGAN ASAM AMINO GLUKOSA ASAM LEMAK PROTEIN KH LEMAK + ENERGI

23

24 Transportasi zat-zat makanan dan enzim di dalam sel terjadi di dinding/membran sel Bagian sel yang berfungsi untuk transmisi genetik (sifat menurun) dan pembentukan khromosom adalah nukelus/inti sel Proses pembentukan ATP (Adenosin Tri-Phosphat) terjadi di mitochondria

25 Pembentukan protein terjadi di ribosoma Bagian sel yang berfungsi untuk tempat transportasi hasil-hasil produksi dan partikel dari bagian sel yang lain adalah apparatus golgi Bagian sel yang kaya akan enzim hidrolitik, dan berfungsi untuk menghancurkan benda-benda asing yang masuk ke dalam sel tubuh adalah lysosoma

26 Bagian sel yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara sisa metabolisme adalah vacuole 26

27 Pelajari tentang hal-hal berikut ini: 1. Apa yang dimaksud dengan ATP 2. Apakah muatan atom yang menjadi sentral dari fosfat pada ATP? 3. Ada berapa bentuk RNA yang terlibat dalam pembentukan protein

28 Sampai jumpa minggu depan... Selamat belajar