420 likes | 898 Views
ASAS BIOLOGI MOLEKUL. Pengenalan -Biologi Molekul, Sel, Molekul, Ikatan Kimia Makromolekul -Kelas -Struktur Kimia -Bentuk Kaedah-kaedah Penting Dalam Kajian Makromolekul: Pengemparan, Elektroforesis, Mikroskopi Elektron. BIOLOGI MOLEKUL.
E N D
ASAS BIOLOGI MOLEKUL • Pengenalan -Biologi Molekul, Sel, Molekul, Ikatan Kimia • Makromolekul -Kelas -Struktur Kimia -Bentuk • Kaedah-kaedah Penting Dalam Kajian Makromolekul: Pengemparan, Elektroforesis, Mikroskopi Elektron
BIOLOGI MOLEKUL • 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 (http://ntri.tamuk.edu/cell/chapter3/bonds.html) - 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 KIMIA Ikatan lemah -ikatan Hidrogen-contoh air (H2O)
IKATAN KIMIA Ikatan lemah -ikatan Van der Waals: ikatan yang berlaku akibat kedudukan kumpulan kimia yang berdekatan
IKATAN KIMIA Ikatan bukan kovalen (lemah) -tarikan hidrofobik: mengakibatkan kumpulan bukan polar seperti rantai hidrokarbon bertarikan antara satu sama lain dalam keadaan akuas
IKATAN KIMIA • Ikatan Kuat: Ikatan Kovalen Prinsip: Perkongsian elektron
IKATAN KIMIA • Ikatan kuat: Ikatan Ionik
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 • APAKAH ASID NUKLEIK • STRUKTUR ASAS • PERBEZAAN DNA DAN RNA • FUNGSI
ASID NUKLEIK • APAKAH ASID NUKLEIK • STRUKTUR ASAS • PERBEZAAN DNA DAN RNA • FUNGSI
APAKAH ASID NUKLEIK • DNA-Asid deoksiribonukleik • RNA-Asid ribonukleik • Dibina oleh nukleotida yang mengandungi 3 komponen asas: -Bes (Purin Dan Pirimidin) -Fosfat -Gula : {-D-Ribosa (RNA) atau -D-Deoksiribosa (DNA)
NUKLEOTIDA OH H
STRUKTUR ASAS • Nukleosida = Bes + Gula Nukleotida = Bes + Gula + Fosfat BES NUKLEOSIDA SINGKATAN Adenin Deoksiadenosin A Guanin Deoksiguanosin G Sitosin Deoksisitidin C Urasil Uridin U Timin Deoksitimidin T
STRUKTUR ASAS-IKATAN KIMIA • Ikatan kovalen- antara unsur P, O, H dan C • Ikatan N-glikosidik- gula dan bes • Ikatan fosfodiester- 5’C dan 3’C pada gula • Ikatan hidrogen- antara 2 bes • Tarikan hidrofobik- antara pasangan bes
IKATAN KIMIA IKATAN KOVALEN IKATAN N-GLIKOSIDIK IKATAN FOSFODIESTER
RANTAI DNA Susunan nukleotida yang dibaca dari arah 5’ ke 3’- JUJUKAN- 5’ TGCA 3’
RANTAI DNA VS RANTAI RNA Rantai DNA Rantai RNA GULA Deoksiribosa Ribosa BES A, G, C, T A, G, C, U 1) 5’ AGCTTGCTT 3’ 2) 5’ UCCGAUCTT 3’
FUNGSI ASID NUKLEIK • Simpanan maklumat genetik- DNA dan RNA • Komponen yang terlibat dalam penghasilan protein- mRNA- pengutus rRNA- struktur tRNA- pengangkutan
KESIMPULAN DNA dan RNA • Asid nukleik adalah • Asid nukleik terbina dari • Jujukan asid nukleik berfungsi dalam nukleotida mengkodkan/menyimpan maklumat genetik
PROTEIN • Molekul asas adalah asid amino H H2N C COOH R R MERUPAKAN SALAH SATU DARIPADA 20 RANTAI SISI YANG BERBEZA. PADA PH 7, KEDUA-DUA KUMPULAN AMINO DAN KARBOKSIL AKAN TERION
KELAS-KELAS ASID AMINO • NEUTRAL & HIDROFOBIK-ALA, VAL, LEU, ILE, PRO, TRP, PHE, MET • NEUTRAL DAN POLAR-GLY, SER, THR, TYR, CYS, ASN, GLN • BERASID- ASP, GLU • BERBES-LYS, ARG, HIS
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
Val Leu 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) Ser Tyr Pro 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- DAN HELAIAN- MERUPAKAN KOMPONEN STRUKTUR SEKUNDER INI
HELIKS- • HELIKS- 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- SELALUNYA PENDEK • BOLEH MENGIKAT ASID AMINO
HELAIAN- • HELAIAN- DISTABILKAN OLEH IKATAN HIDROGEN ANTARA ASID AMINO YANG BERADA PADA RANTAI POLIPEPTIDA BERBEZA ATAU RANTAI POLIPEPTIDA YANG SAMA TETAPI BERADA DALAM ARAH BERTENTANGAN
HELAIAN- • 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