soal biokim

SOAL

1. Berapa kkal energi yang dihasilkan pada proses katabolisme karbohidrat menjadi CO2 dan H2O, jika dimulai dari :

a. Glukosa

b. Fruktosa 6 fosfat

c. Firuvat

d. Asetil coenzim A

Diketahui 1 ATP = 7,3 kkal

2. Coba anda jelaskan proses terjadinya fotosistem I dan fotosistem II dalam reaksi terang !

3. Kapan terjadi reaksi gelap dalam proses fotosintesis ? Coba anda jelaskan dengan menggunakan siklus kalvin.

4. Tulis struktur nukleosida yang terbentuk dari gabungan basa nitrogen sitosin dengan 3-D-ribosa. Namailah nukleosida itu?

5. Jika gugus fosfat ditambahkan pada gugus 5-hidroksil dari nukleosida pada soal no.4, untuk membentuk nukleotida, bagaimana struktur dan nama dari nukleotida itu?

6. Coba anda jelaskan proses reflikasi, transkripsi, dan translasi pada proses metabolisme informasi/biosintesis protein?

7. Di dalam metabolisme lipid terjadi beta oksidasi. Coba anda jelaskan tahap-tahap yang terjadi dalam reaksi tersebut diatas?

8. Coba anda jelaskan proses terjadinya degradasi lipid yang rantai atom carbonnya ganjil.

9. Coba anda jelaskan bagaimana proses terjadinya

a. Inhibisi kompetitif

b. Inhibisi non-kompetitif

c. Inhibisi in-kompetitif

10. Coba anda jelaskan kenapa orang yang sakit atau demam tidak mempunyai selera makan?

1. Berapa kkal energi yang dihasilkan pada proses katabolisme karbohidrat menjadi CO₂ dan H₂O, jika dimulai dari :

1. Glukosa
2. Fruktosa 6 fosfat
3. Firuvat
4. Asetil coenzim A

Diketahui 1 ATP = 7,3 kkal

Jawaban:

1. a. Dari Glukosa

Glikolisis 2 ATP 2 NADH

Oksidasi piruvat - 2 NADH

Siklus Krebs 2 ATP 6 NADH 2FADH

4 ATP 10NADH 2FADH

Transfor elektron 4ATP 30NADH 4ATP

= 38 ATP

= 38-2 ATP

= 36 ATP x 7,3 kkal = 262, 8 kkal.

b. Fruktosa 6 fosfat

Glikolisis 2 ATP 2NADH

Oksidasi piruvat - 2NADH

Siklus Krebs 2ATP 6NADH 2FADH

5ATP 10NADH 2FADH

Transpor elektron 5ATP 30ATP 4ATP

= 39 ATP

= 39 – 1 ATP

= 38 ATP x 7,3 kkal = 277,4 kkal.

c. Piruvat

Piruvat - 2NADH

Siklus Krebs 2 ATP 6NADH 2FADH

2ATP 8NADH 2FADH

Transfor elektron 2ATP 24NADH 4ATP

= 30ATP – 2ATP

= 28ATP x 7,3 kkal = 204,4 kkal.

d. Asetil ko-A

Siklus Krebs 2ATP 6NADH 2FADH

Transfor elektron 2ATP 18NADH 4ATP

= 24ATP x 7,3 kkal = 175,2 kkal

2. Coba anda jelaskan proses terjadinya fotosistem I dan fotosistem II dalam reaksi terang !

Jawab : Penangkapan energi cahaya (fotosistem)

Fotosistem merupakan tahap pertama dari proses fotosintesis. Ketika klorofil menyerap energi foton dari cahaya, elekton dari klorofil akan terlepas ke orbit luar (tereksitasi). Ada 2 macam fotosistem di dalam tilakoid yaitu :

1. fotosistem I

Didalam fotosistem I terdapat molekul klorofil yang berada pada pusat reaksi dari fotosistem I dinamakan P700. Disebut demikian karena sangat baik menyerap energi cahaya dengan panjang gelombang 700 nm.

2. fotosistem II

Didalam fotosistem II terdapat molekul klorofil yang berada pada pusat reaksi fotosistem II dan dinamakan P680. Disebut demikian karena sangat baik menyerap energi cahaya dengan panjang gelombang 680 nm

3. Reaksi gelap (siklus kalvin)

6CO₂

12 fosfogliserat

6 RUBP/RUDP 12 PGAL

Siklus

Kalvin

3 PGAL

5 dihidroksida

asetonfosfat

glukosa

3 DHAP

.

4.

5.

6.REPLIKASI DNA
Replikasi DNA berarti penggandaan. Ada 3 model replikasi DNA yaitu :

Model konservatif.

Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNA bereplikasi tanpa memisahkan rantai-rantainya.

Model semi konservatif.

Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNA berpisah kemudian bereplikasi.

Model dispersi.

Model ini menyatakan bahwa DNA terpecah menjadi potongan-potongan yang kemudian bereplikasi.

Meselson dan Stahl membuktikan bahwa DNA bereplikasi sesuai model semi-konservatif.
Proses replikasi terbagi atas 3 tahap:

Inisiasi. Replikasi tidak berlangsung pada titik acak pada DNA namun berlangsung pada awal yang disebut tempat awal replikasi. Protein inisiator menempel pada daerah tersebut kemudian berikatan menyebatkan rantai heliks terbuka untuk menunjukkan satu rantai yang digunakan untuk membangun rantai baru.

Elongasi. DNA polimerase bertugas untuk memasangkan basa nitrogen baru dengan rantai DNA lama sehingga terbentuklah rantai DNA yang baru. DNA polymerase menambahkan basa-basa baru ke ujung 3 rantai yang ada, kemudian mereka mensintesis dari arah 5’ ke 3’ dengan menyediakan rantai basa pasangan untuk cetakan. Triplet AUG merupakan sinyal untuk memulai proses sintesis, sehingga triplet ini dinamakan kodon start.

Terminasi. Replikasi berakhir saat DNA polimerase mengenali daerah basa nitrogen yang diulang-ulang, daerah ini disebut telomer.Maka terbentuklah rantai DNA yang baru.

Pada Sintesis protein, salah satu rantai DNA akan dikodekan oleh mRNA. Rantai yang dikodekan tersebut disebut DNA Sense atau DNA template, sedangkan rantai pasangannya yang tidak dicetak disebut DNA Antisense atau DNA Komplementer. Triplet kode-kode genetik DNA yang dikodekan oleh mRNA disebut kodogen.

Transkripsi.

DNA membuka menjadi 2 rantai terpisah. Karena mRNA berantai tunggal, maka salah satu rantai DNA ditranskripsi (dicopy). Rantai yang ditranskripsi dinamakan DNA sense atau template dan kode genetik yang dikode disebut kodogen. Sedangkan yang tidak ditranskripsi disebut DNA antisense/komplementer. RNA Polimerase membuka pilinan rantai DNA dan memasukkan nukleotida-nukleotida untuk berpasangan dengan DNA sense sehingga terbentuklah rantai mRNA. Contoh transkripsi:

Translasi

mRNA / RNAd yang sudah terbentuk keluar dari anak inti sel menuju rRNA. Disana mRNA masuk ke rRNA / RNAr diikuti oleh tRNA / RNAt. Ketika antikodon pada tRNA cocok dengan kodon mRNA kemudian rantai bergeser ke tengah. Kodon mRNA berikutnya dicocokkan dengan tRNA kemudian asam amino yang pertama berikatan dengan asam amino kedua. tRNA pertama keluar dari rRNA. Proses ini berlangsung hingga kodon stop, ribosom subunit besar dan kecil terpisah, mRNA dan tRNA keluar dari ribosom.

Kodon stop : UAA,UAG, UGA

Rumus cepat:mRNA=DNA komplementer=DNA antisense=kode protein
tRNA=DNA template=DNA sense=kodogen. Berikut ini adalah gambar proses sintesis protein.

Kesalahan transkripsi oleh RNAt dapat menimbulkan kesalahan pembentukan protein.

Pada proses transkripsi urutan kode genetic dari DNA dibawa oleh RNAt ke ribosom tempat terjadinya pembentukan asam amino yang termasuk kodon stop adalah UAA, UAG, DAN UGA, sedangkan kodon start adalah AUG.

Di antara sel – sel manusia berikut ini, yang tidak mempunyai kromosom homolog adalah

Sintesis protein pada sel prokariotik berbeda dengan sel eukariotik.

Pada sintesis protein sel prokariotik semua kode genetic akan ditranskripsi dan ditranslasi, sedangkan pada sel eukariotik tidak.

7. β oksidasi terdiri dari 4 proses utama: Dehidrogenasi, Hidratasi, Dehidrogenasi,Thiolisis

Step 1 : Dehidrogenasi / Oksidasi

Berperan pada pembentukan rantai ganda antara atom C2 – C3.

Mempunyai akseptor hidrogen FAD+.

Antara asam lemak yg berbeda panjangnya àbeda enzimnya,

Step2 : Hidratasi

Mengkatalisis hidrasi trans enoyl CoA

Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3

Ensim bersifat stereospesifik

Menghasilkan 3-L-hidroksiasil Co. A

Step 3 : Dehidrogenasi

Mengkatalisis oksidasi -OH pada C no. 3 / C β à menjadi keton

Akseptor elektronnya : NAD⁺

Step 4 : Thiolisis

β-Ketothiolase à mengkatalisis pemecahan ikatan thioester.

Acetyl-CoA à dilepas dan tersisa asam lemak asil ko A yang terhubung dengan thio sistein mll ikatan tioester.

Tiol HSCoA menggantikan cysteine thiol, menghasilkan fatty acyl-CoA (yang telah berkurang 2 C).

8 Degradasi lipid yang rantai atom karbonnya ganjil, contohnya degradasi pada asam lemak tak jenuh..

Degradasi asam lemak tak jenuh

Membutuhkan 2 ensim tambahan yaitu:

Enoyl CoA isomerase

2,4 dienoyl CoA reduktase

Degradasi FA dengan jumlah C ganjil à pada akhir beta oksidasi à acetoacetil Co A à dipecah akan menghasilkan propionil Co A dan Asetil Co A

Propionil Co A à diubah menjadi metilmalonil Co A à suksinil Co.A à TCA

Asam lemak merupakan bentuk simpanan energi metabolik yang paling efisien.

TAG terdiri dari 3 asam lemak dan gliserol

TAG didegradasi oleh enzim lipase di dalam usus halus menjadi asam lemak dan gliserol.

Asam lemak melewati dinding usus halus, dan TAG kembali disintesis dan ditransport di dalam darah oleh chylomicrons.

Chylomicrons terikat pada sel lemak (adipocytes) dan TAG didegradasi lagi menjadi asam lemak dan gliserol

Asam lemak masuk sel adiposa kmdn disintesis kembali mjd TAG dan disimpan.

TAG di dalam adiposa didegradasi menjadi asam lemak sebagai respon terhadap sinyal hormon. Asam lemak bergabung dengan Co A terlebih dahulu sebelum didegradasi.

Degradasi asam lemak menjadi asetil Co A terjadi dalam matriks mitokondria.

Karnitine membawa asam lemak rantai panjang ke dalam mitokondria untuk didegradasi.

9.Proses terjadinya macam-macam inhibisi pada enzim.

a. Inhibisi kompetitif

Pada inihibisi kompetitif, inhibitor dan substrat berkompetisi untuk berikatan dengan enzim. Seringkali inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sangat mirip dengan substrat asli enzim. Sebagai contoh, metotreksat adalah inihibitor kompetitif untuk enzim dihidrofolat reduktase. Pengikatan inhibitor tidaklah perlu terjadi pada tapak pengikatan substrat apabila pengikatan inihibitor mengubah konformasi enzim, sehingga menghalangi pengikatan substrat. Pada inhibisi kompetitif, kelajuan maksimal reaksi tidak berubah, namun memerlukan konsentrasi substrat yang lebih tinggi untuk mencapai kelajuan maksimal tersebut, sehingga meningkatkan K_m.

b. Inhibisi tak kompetitif (incompetitif)

Pada inhibisi tak kompetitif, inhibitor tidak dapat berikatan dengan enzim bebas, namun hanya dapat dengan komples ES. Kompleks EIS yang terbentuk kemudian menjadi tidak aktif. Jenis inhibisi ini sangat jarang, namun dapat terjadi pada enzim-enzim multimerik. Terjadi ketika inhibitor enzim hanya mengikat bentuk kompleks antara enzim dan substrat.

c. Inhibisi non-kompetitif

Inhibitor non-kompetitif dapat mengikat enzim pada saat yang sama substrat berikatan dengan enzim. Baik kompleks EI dan EIS tidak aktif. Karena inhibitor tidak dapat dilawan dengan peningkatan konsentrasi substrat, V_max reaksi berubah. Namun, karena substrat masih dapat mengikat enzim, K_m tetaplah sama. Inhibitor yang melekat pada sisi lain selain situs aktif pada enzim. Lama kelamaan mengubah sisi aktif enzim.

10. Coba anda jelaskan kenapa orang yang sakit atau demam tidak mempunyai selera makan?

Jawab : Peradangan usus (peptic uker) dan food intolerence menyebabkan orang mengalami stres, depresi atau shock, demam dan alergi saluran selaput lendir/rhinitis juga dapat menurunkan nafsu makan karena berkurangnya daya perasa dan penciuman. Faktor lain yang dapat menburunkan nafsu makan yakni konsumsi obat-obatan tertentu dan perubahan hormonal akibat fisik dan hormon tubuh. Disisi lain hilangnya nafsu makan bisa disebabkan kurangnya asupan gizi tertentu. Misalnya kekurangan zink bisa menurunkan indera perasa dan penciuman. Demikian juga kekurangan kalsium dan magnesium.