Biologi Molekul, Sel, Molekul, Ikatan Kimia

BIOLOGI MOLEKUL

• Definisi: Kajian pada peringkat molekul mengenai asas kehidupan

• Kajian dari segi biokimia molekul-molekul seperti DNA, RNA, protein serta struktur molekul dan fungsi berbagai bahagian sel hidup

• Pengetahuan dalam Biologi Molekul membolehkan manipulasi dilakukan- contoh: bioteknologi

• Kepentingan: CGAT, BioValley, Projek Genom Manusia

SEL

Sel hidup terdiri daripada molekul kecil dan makromolekul yang terbentuk daripada 4 elemen asas iaitu:
C (karbon)
H (hidrogen)
O (oksigen)
N (nitrogen)
P (fosforus) dan lain-lain

IKATAN KIMIA

• Ikatan lemah (bukan kovalen): ikatan Hidrogen, ikatan Van der Waals, tarikan hidrofobik, ikatan ionik (keadaan berair)

• Ikatan kuat : ikatan kovalen, ikatan ionik (keadaan tanpa air), ikatan peptida

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

ikatan Hidrogen-contoh air (H2O)

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

-ikatan Van der Waals: ikatan yang berlaku akibat kedudukan kumpulan kimia yang berdekatan

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

tarikan hidrofobik: mengakibatkan kumpulan bukan polar seperti rantai hidrokarbon bertarikan antara satu sama lain dalam keadaan akuas

• Ikatan Kovalen (kuat)

Prinsip: Perkongsian elektron

• Ikatan Ionik (kuat dalam keadaan tanpa air)

MOLEKUL KECIL

• Sel menggunakan 4 bentuk molekul kecil:

- gula (molekul makanan sel/tenaga)
- asid lemak (komponen membran sel/ simpanan tenaga)
- asid amino (protein struktur dan enzim)
- nukleotida (subunit asid nukleik)


MAKROMOLEKUL

Kelas-kelas makromolekul
1) Polisakarida, glikogen, oligosakarida
2) Fosfolipid, trigliserid, steroid
3) Protein: polipeptida
4) Asid nukleik: DNA dan RNA

ASID NUKLEIK


* DNA-ASID DEOKSIRIBONUKLEIK
* RNA-ASID RIBONUKLEIK
* MENGANDUNGI 3 KOMPONEN ASAS:

-BES (PURIN DAN PIRIMIDIN)
-FOSFAT
-GULA : {BETA-D-RIBOSA (RNA) ATAU
* BETA -D-DEOKSIRIBOSA (DNA) PENAMAAN

NUKLEOSIDA = BES + GULA
NUKLEOTIDA = BES + GULA + FOSFAT

BES NUKLEOSIDA SINGKATAN
ADENIN ADENOSIN A
GUANIN GUANOSIN G
SITOSIN SITIDIN C
URASIL URIDIN U
TIMIN TIMIDIN T


FUNGSI NUKLEOTIDA

* simpanan maklumat,
* membawa tenaga kimia-ATP,
* membentuk koenzim dengan kumpulan lain-koenzim A, molekul pengisyarat spesik-cAMP)


ASID NUKLEIK-BES


ASID NUKLEIK- IKATAN KIMIA

• Fosfat bersambung pada hidroksil C5 gula ribosa atau deoksiribosa (AMP, ADP, ATP)-menyumbang kepada kenegatifan cas pada nukleotida (ikatan kovalen)

• Gula dan bes disambung oleh ikatan N-glikosidik (C dan N)

• Dua nukleosid disambung oleh ikatan fosfodiester pada 5’C dan 3’ C pada gula

• Ikatan H menyambung antara 2 nukleotida (pada bes)

• Tarikan hidrofobik (teras hidrofobik) akan terhasil antara pasangan-pasangan bes yang saling berturutan. Ini menghasilkan sebatian yang tidak polar (tiada kumpulan bercas). Ini menyebabkan DNA sangat tidak larut dan sifat ini penting dalam proses penulenannya.

IKATAN ANTARA NUKLEOTIDA

IKATAN ANTARA BES







RANTAI DNA




RANTAI GANDADUA DNA

RANTAI DNA VS RANTAI RNA


RANTAI DNA RANTAI RNA
GULA DEOKSIRIBOSA RIBOSA
BES A, G, C, T A, G, C, U


PROTEIN

• Molekul asas adalah asid amino

R MERUPAKAN SALAH SATU DARIPADA 20 RANTAI
SISI YANG BERBEZA. PADA PH 7, KEDUA-DUA
KUMPULAN AMINO DAN KARBOKSIL AKAN TERION

• 20 ASID AMINO

• KELAS-KELAS ASID AMINO

1. NEUTRAL & HIDROFOBIK-ALA, VAL, LEU, ILE, PRO, TRP, PHE, MET
2. NEUTRAL DAN POLAR-GLY, SER, THR, TYR, CYS, ASN, GLN
3. BERASID- ASP, GLU
4. BERBES-LYS, ARG, HIS

• KOD GENETIK

KONFORMASI PROTEIN
PROTEIN BERUPAYA MELIPAT KEPADA KONFORMASI 3 DIMENSI. KONFORMASI INI BOLEH DITERANGKAN MENGIKUT BEBERAPA TAHAP STRUKTUR:

• STRUKTUR PRIMER

• STRUKTUR SEKUNDER

• STRUKTUR TERTIER

• STRUKTUR MULTIMER

STRUKTUR PRIMER

• SATU SIRI ASID AMINO YANG TERIKAT SECARA LINEAR; SIRI AA DIKODKAN OLEH BAHAN GENETIK

• IKATAN ANTARA 2 ASID AMINO (5 hingga 4000 aa) YANG BERSAMBUNG OLEH AMIDA (IKATAN PEPTIDA)

STRUKTUR SEKUNDER

• STRUKTUR PRIMER MELIPAT KEPADA STRUKTUR SEKUNDER BAGI MEMBENTUK STRUKTUR YANG SEOLAH-OLAH MEMPUNYAI TULANG BELAKANG

• BERLAKU IKATAN ANTARA ASID AMINO-ASID AMINO SECARA SEMULAJADI ATAU DENGAN BERBANTUKAN PROTEIN LAIN

• HELIKS-ALFA DAN HELAIAN-BETA MERUPAKAN KOMPONEN STRUKTUR SEKUNDER INI

HELIKS-ALFA

• HELIKS-ALFA DISTABILKAN OLEH IKATAN HIDROGEN YANG TERBENTUK ANTARA KUMPULAN C=O PADA SATU IKATAN PEPTIDA DENGAN KUMPULAH NH PADA SATU LAGI IKATAN PEPTIDA YANG TERLETAK 4 RESIDU JAUHNYA PADA RANTAIAN POLIPEPTIDA TERSEBUT

• SEGMEN HELIKS-ALFA SELALUNYA PENDEK

• BOLEH MENGIKAT ASID AMINO

HELAIAN-BETA

• HELAIAN-? DISTABILKAN OLEH IKATAN HIDROGEN ANTARA ASID AMINO YANG BERADA PADA RANTAI POLIPEPTIDA BERBEZA ATAU RANTAI POLIPEPTIDA YANG SAMA TETAPI BERADA DALAM ARAH BERTENTANGAN

• MELIBATKAN IKATAN HIDROGEN KUMPULAN C=O PADA SATU IKATAN PEPTIDA DAN NH IKATAN PEPTIDA LAIN

• AKAN TERBENTUK BILA ADA RESIDU GLISIN DAN ALANIN

STRUKTUR TERTIER

• ORGANISASI 3 DIMENSI SEMUA ATOM DALAM RANTAI POLIPEPTIDA TERMASUK KUMPULAN R DAN TULANG BELAKANG POLIPEPTIDA

• TAHAP INI MERUPAKAN STRUKTUR LENGKAP BAGI PROTEIN YANG MEMPUNYAI SATU RANTAI POLIPEPTIDA

STRUKTUR MULTIMER

• TAHAP PELIPATAN PALING TINGGI YANG MENGHASILKAN PROTEIN MULTIMER YANG MENGANDUNGI AGREGAT BEBERAPA RANTAI POLIPEPTIDA

• JUGA DISEBUT STRUKTUR KUARTENARI

• RANTAI POLIPEPTIDA YANG MEMBENTUK PROTEIN MULTIMERIK DISEBUT SEBAGAI PROTEIN SUBUNIT

IKATAN KIMIA PADA PROTEIN

• IKATAN KOVALEN-JAMBATAN DISULFIDA ANTARA 2 RESIDU SISTEIN BAGI MEMBENTUK SISTIN

• (STRUKTUR SEKUNDER)

• IKATAN BUKAN KOVALEN:

* -IKATAN IONIK
* -IKATAN HIDROGEN
* -TARIKAN HIDROFOBIK
* -IKATAN VAN DER WAALS


RUPABENTUK PROTEIN

[MV] SHINee - Hello [480p]

[MV] SHINee - Hello [480p]

MENGAPA ES MENGAMBANG DI ATAS AIR??

Alasan mengapa es lebih ringan daripada air adalah massa es tertentu yang terjadi lebih kosong daripada ketika massa yang sama sebagai air. Hal ini terkait dengan “ikatan hidrogen”

Ikatan hidrogen

Molekul air terdiri dari dua tom hidrogen (H) dan satu atom oksigen (O). Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat dengan membagi electron mereka antara satu dan lainnya. Ikatan ini disebut “ikatan kovalen”
Bagaimanapun, karena atom oksigen menarik electron lebih kuat dari atom hidrogen, atom oksigen dalam molekul air sedikit lebih negative dan atom hidrogen sedikit lebih positif. Jadi molekul air yang berdekatan tertarik antara satu dengan yang lainnya melalui atom oksigen yang sedikit lebih negative dan atom hidrogen yang sedikit lebih positif. Interaksi ini disebut “ikatan hidrogen”. Ikatan hidrogen lebih lemah daripada ikatan kovalen, namun, ikatan jenis ini memiliki efek yang besar karena terdaat banyak ikatan hidrogen.

Struktur es dan air.

Es memiliki struktur intan karena ikatan hidrogen. Air tidak memiliki struktur yang demikian teratur, tai molekul air mendekat satu dan lainnya karena ikatan hidrogen.
Lihatlah struktur sebenarnya antara es dan air (lihat gambar di bawah, gambar diberikan oleh MathMol). Bola merah mewakili atom oksigen dan bola putih mewakili atom hidrogen.

Es Air
Terdapat ruang lebih banyak dalam es daripada dalam air! Inilah yang menyebabkan mengapa es lebih ringan daripada air. Karenanya es bisa mengambang di atas air.

TEORI ATOM DALTON

Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavoisier menyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap“. Dari kedua hukum tersebut dalton berpendapat bahwa:

1.  Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
2.  Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
3.  Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Selanjutnya Dalton menggambarkan atom sebagai bola pejal seperti kelereng.

Kelemahan Teori atom Dalton

• Dalam teori atom dalton tidak dijelaskan dari mana sumber muatan yang ada pada listrik padahal menurut Dalton atom merupakan partikel netral.

NATIONAL Basketball League (NBL) Indonesia yang baru melangsungkan dua seri (seri I di Surabaya dan seri II di Bandung) dari lima seri yang akan digelar menjadi awal keterpurukan tim Garuda Flexi Bandung. Pada musim kompetisi NBL kali ini (sebelumnya IBL), Garuda yang ditangani pelatih Johannis Winar tak mampu menunjukkan keperkasaannya sebagai salah satu tim favorit juara.
Pada seri pertama di Surabaya (16-24 Oktober), Garuda hanya bisa dua kali menang melawan tim yang kurang diperhitungkan musim ini, seperti Muba Hangtuah IM Sumsel (61-58) dan Bimasakti Nikko Steel Malang (75-38). Melawan tim yang kualitasnya sama. Garuda dibuat tidak berkutik. Garuda dikalahkan Nuvo CLS Knights Surabaya (43-74). Pelita Jaya Esia Jakarta (57-68), dan Satria Muda Britama Jakarta (64-70).
Keterpurukan seri pertama temyata berlanjut ke seri II, 20-28 November di Bandung. Meski bermain di C-Tra Arena yang sesak oleh pendukungnya sendiri, Garuda tetap tak kunjung menunjukkan kualitasnya.
Tumbang pada dua laga pertama melawan Pelita Jaya (74-78) dan tim papan tengah Stadium Jakarta (43-48) membuat posisi Garuda sebagai tim unggulan mulai pudar. Meski pada dua laga berikutnya sempat menang atas Muba Hangtuah (63-36) dan Satya Wacana Angsapura Salatiga (79-40), keterpurukan Garuda belum bisa terobati dan justru semakin parah dengan kekalahan besar dari Dell Aspac (58-72) dan SM Britama (41-64).
Garuda sempat memberikan sedikit hiburan pada laga terakhir dengan menaklukkan Comfort Mobile Citra Satria Jakarta, 63-55. Hasil pada dua seri tersebut menempatkan Garuda di posisi kelima klasemen dengan nilai 17 dari 12 kah bertanding.
Buruknya bentuk permainan Denny Sumargo dan kawan-kawan dengan torehan tiga kali menang dan empat kali kalah di kandang sendiri serta dua kemenangan dari lima laga seri pertama tetap tak mampu mengobati kekecewaan para pendukungnya.
Tidak lagi diperkuat Kelly Purwanto dan Mario Wuysang yang hijrah ke tim lain ditambah belum maksimalnya Denny Sumargo dkk. menjadi celah bagi lawan untuk mengungguli tim kebanggaan Kota Bandung tersebut. Garuda yang dihuni para pemain berkualitas terlihat kurang padu dalam berta-han ataupun menyerang.
Ketidakseimbangan bentuk permainan Garuda terlihat jelas selama pertandingan seri II. Poin guard Wendha Wijaya ataupun Teddy Febyanto sebagai pengatur serangan sering terlihat kebingungan mengarahkan bola dan kehilangan momentum serangan. Ujung-ujungnya penampilan Garuda didominasi permainan individual dan bukan lagi mengusung kerja sama tim yang solid.
Johannis Winar melihat masalah serius Garuda terletak pada bentuk pertahanan yang Tenggang dan mudah diterobos. Kekurangan tersebut berpadu dengan bentuk serangan yang terburu-buru dan ketidaktenangan tim dalam pertandingan. Kondisi itu terlihat jelas saat Garuda bertanding dengan lawan yang memiliki level sama.
"Kami tidak bisa tampil lepas. Akibatnya pertahanan kurang disiplin dan sering melakukan kesalahan. Ditambah lagi penyerangan yang terburu-buru dan akurasi buruk. Tim sering jadi buntu dalam melakukan serangan," kata Johannis yang akrab disapa Ahang itu.nuli
Di mata sebagian besar penonton, keterpurukan Garuda selama ini tidak lepas dari peran pelatih. Kurangnya motivasi dan kepemimpinan yang tepat dalam tim membuat kredibilitas Johannis yang sempat membawa Garuda menjuarai Piala Gubernur DK] 2010 memudar. Dia dinilai masih kurang pintar memberikan dorongan semangat dan meracik strategi tim. Kondisi tersebut terlihat dari kualitas Garuda yang jeblok sejak preseason hingga seri II di Bandung.
Namun, munculnya penilaian itu tidak serta-merta membuat manajemen Garuda mempertimbangkan untuk menggeser Johannis dari kursi pelatih kepala. Untuk menutupi kelemahan tim, manajemen berencana menambah satu asisten pelatih yang diharapkan mampu menjadi partner yang baik bagi Ahang dan para pemain.
"Kami harus melakukan evaluasi secara menyeluruh. Kami memang perlu melakukan perubahan dalam tim seperti menambah asisten pelatih atau pemain. Pergantian pelatih rasanya bukan solusi utama bagi tim saat ini," ujar Mana-jer Garuda, Simon Daniel Pasaribu.
Di sisi lain Simon berharap para pemain lebih solid dan bermain lepas di setiap pertandingan. "Kita harus tunjukkan mental tim yang bagus dan kompak. Tidak perlu tergantung kepada satu orang karena ini adalah olah raga tim bukan perseorangan," ujarnya.
Menurut Simon, para pemain harus malu dengan hasil minor di kandang sendiri. "Kami memohon maaf kepada masyarakat Bandung. Keinginan kami untuk mempersembahkan banyak kemenangan belum kesampaian," kata Simon yang sekaligus merefleksikan penyesalan tim.
Pada seri berikutnya di Solo, n-19 Desember, Garuda berjanji akan memperbaiki permainannya untuk kembali bangkit sebagai tim yang layak diunggulkan. "Kami akan perbaiki setiap kesalahan pada seri berikutnya untuk merealisasikan target masuk play-off," kata Ahang.
Kita harapkan saja satu-satunya tim asal kota kembang itu bisa bangkit dan membuktikan diri kembali sebagai tim kandidat juara NBL 2010. (P-o6)*

Pesan: Login