Biokimia

Pendahuluan

Ilmu kimia dari organisme hidup yang merupakan kumpulan zat tak hidup yang menyusunnya. Bagaimana kumpulan zat tak hidup itu bercampur, bereaksi dan berinteraksi menghasilkan zat yang disebut hidup.

BIOKIMIA (ilmu yg meninjau organisme hidup & proses yg terjadi secara kimia, spt studi ttg susunan kimia sel, senyawa penunjang aktifitas organisme hidup & energi yg diperlukan/dihasilkan)

• 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

• 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

Dukungan Perkembangan BiokimiaAhli biologi sel, Robert Hooke (abad XVII) menemukan

mikroskopMikroskop elektron (abad XX), mengetahui secara

rinci organella selGregor Mendel (pertengahan abad XIX), gagasan ttg

gen sbg pembawa sifat yg diturunkan oleh individu dimana gen tdp pada kromosom

1869, Friedrich Miescher mengisolasi asam nukleat1953, 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

Manfaat Biokimia

• 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)

I. Ciri - ciri materi hidup

1. Susunan molekul rumit dan terorganisir dengan rapih. Struktur dalam terdiri dari susunan molekul kimia organik yang kompleks; dimana tiap organisme mempunyai susunan yang berlainan ; strukturnya sangat berbeda dari pada zat tak hidup yang ada disekelilingnya sperti tanah, air dan batuan yang merupakan campuran yang tak teratur dari berbagai senyawa kimia sederhana.

2. Setiap komponen zat hidup mempunyai fungsi yang berlainan dan khusus :

a. Struktur intrasel; - inti sel, mempunyai fungsi dalam biosintesa komponen

lain yang terdapat di dalam sel;- Membran sel, berperan dalam proses pengangkutan zat

makanan dari dan keluar selb. Senyawa kimia yang kompleks- Lipida, sebagian besar terdapat dalam membran sel;- karbohidrat , berperan dalam penyimpanan energi ; - Protein yang berperan dalam mempertahankan bentuk

sel dan juga sebagai enzim yang berperan dalam melangsungkan proses biokimia asam nukelat sebagai pembentuk gen atau faktor genetika.

3. Zat hidup dapat menyerap energi dan bahan dari sekelilingnya, mengubah dan memakai energi tersebut untuk mempertahankan struktur organisasi komponen (molekul) penyusunnya. Sebaliknya dalam zat tak hidup, energi yang diserap akan menyebabkan berkurangnya kemantapan zat tersebut sehingga terjadi proses penguraian.

4. Zat hidup mampu mereplikasi diri sendiri berulang-ulang dengan suatu cara yang tepat dan turun-temurun, yaitu menghasilkan zat yang mempunyai bentuk, struktur dalam dan masa yang identik dengan zat asalnya. Ciri ini merupakan ciri khas organisme hidup yang terus berlangsung dari generasi kegenerasi.

Reaksi Biokimia :

* Di dalam sel dengan ukuran yang sangat kecil * Berlangsung di dalam media cair pada suhu

tetap yang relatif rendah*Sel tidak dapat hidup pada suhu, tekanan atau keadaan asam yang terlalu tinggi atau dengan adanya pereaksi yang kuat.*Semua mahluk hidup terdiri dari sel dan sel merupakan unit fungsi terkecil suatu kehidupan sedangkan biomolekul adalah semua senyawa yang terdapat di dalam sel hidup.

II. SEL HIDUP Sel hidup merupakan satuan terkecil dari suatu organisme hidup

HIRARKI ORGANISASI MOLEKUL DALAM SEL

Organel : Sel (inti sel, mitokondria dan kloroplas)

Supramolekul (BM 106 - 109) : Enzim komplek, Sistim kontaktil

Makromolekul (BM 103 - 109) : Aasam nukleat, protein dan polisakarida

Molekul pembentuk (BM 100 - 350) : mononukleotida, asam amino, monosakarida, as. lemak

Senyawa antara (BM 50 -250) : Ribosa, asam piruvat dan asam malat

Sumber senyawa kimia di sekeliling (BM 18 – 44) : CO2 , H2O dan N2

III. Fungsi biomolekul dalam sel

1.Protein: berfungsi sebagai enzim, yang berperan dalam mengkatalisa berbagai proses reaksi biokimia, sebagai alat transport bahan makanan (hemoglobin), sebagai antibodi, sebagai hormon dan sebagai pembentuk membran sel.

2.Asam : berfungsi sebagai faktor genetik (DNA); sebagai nukleat koenzim, sebagai molekul pembawa (penyimpan

energi) dan sebagai senyawa yang berperan dalam proses biosintesa protein.

3.Polisakarida: berfungsi sebagai energi cadangan dalam bentuk molekul glikogen; sebagai komponen dalam struktur membran sel dan dinding sel

4.Lipida : berfungsi sebagai pembentuk stuktur membran sel; sebagai hormon, sebagai sumber energi.

IV. Pengelompokkan / Klasifikasi sel

Sel merupakan satu kesatuan hidup pokok yang mampu memenuhi semua ukuran bagi mahluk hidup.

Secara garis besarnya Sel dibagi kedalam 2 kelompok besar yaitu :

1. Prokariotik, merupakan organisme kecil bersel tunggal (bakteri, alga biru dan hijau), dan mengandung semua perangkat biokimia yang diperlukan untuk reproduksi diri sendiri dan untuk mengambil serta memanfaatkan energi dan bahan – bahan yang ada disekelilingnya.

2. Eukariotik, merupakan sel yang jauh lebih rumit dari pada prokariot , lebih besar ukurannya serta terdapat banyak struktur yang teratur dan memiliki fungsi – fungsi khusus.

terdapat pada : manusia, hewan tingkat tinggi , sel tumbuhan, jamur dan protozoa.

V. Struktur dasar dan fungsi sel

1. Inti, mengandungperangkat genetik sel. DNA bergabung dengan protein tertentu untuk membentuk stuktur yang disebut kromosom.

2. Retikulum Endoplasmik, berperan dalam biosintesa lipid

3. Membran sel, berperan sebagai penghalang yang bersifat permeabel

4. Mitokondria, sebagai tempat terjadinya oksidasi karbohidrat ,lemak dan asam amino menjadi CO2 dan H2O

5. Periksisom, mengandung enzim – enzim oksidatif (katalase)

6. Badan golgi, membungkus zat yang keluar dari hati

7. Lisosom, mengandung enzim penghidrolisa yang akan memecah materi yang dibawa ke dalam sel dari luar sel

Khusus pada sel tanaman

1. Vakuola, mengandung metabolit terlarut dari hasil metabolismenya dan dikelilingi oleh membran semi permeabel.

2. Kloroplas, tempat fotosintesa , hasil kimia fotosintesa adalah pengubahan CO2 dan H2O menjadi karbohidrat

3. Mitokondria, dalam kegelapan, sel tumbuhan memperoleh energi dari pemecahan molekul karbohidrat dengan cara yang sama pada sel heterotropik.

TERIMA KASIH