masdir kimia: Pengantar Biokimia

Biokimia

Pengertian

Dalam biokimia dipelajari proses kimia yang terjadi dalam segala kehidupan.

Tujuan : Mempelajari proses-proses kimia dalam segala makhluk hidup

Penelitian : Sel hidup tidak lain merupakan kumpulan dari zat yang tak hidup

Dalam sel hidup zat tersebut bercampur, bereaksi, dan berinteraksi antara satu dengan yang lainnya membentuk suatu susunan yang rumit namun terorganisir dengan rapi. salah satu contoh proses biokimia, yaitu fermentasi. Meski fermentasi dimasukkin dalam materi biomikrobiologi tapi sebenarnya ia termasuk dalam proses biokimia.

Krotonologi Biokimia

-Proses udara dalam kehidupan hewan

- Proses CO2 dalam tumbuhan

Biokimia mulai dikenal sejak puluhan tahun yang lalu yaitu dimulai pada tahun 1770.

1. 1770-Priestly : Oksigen dibutuhkan untuk kebutuhan hewan

2. 1850- Bernard : - Isolasi glikogen

- Fungsi glukosa dalam darah

Filosofi

Pembicaraan biokimia adalah pembicaraan dari zat-zat hidup yang menyangkut proses kimia.
Zat hidup (Animate matter): terdiri dari molekul kimia yang tak hidup
-Molekul kimia yang rumit namun terorganisir dengan rapi

Zat Tak hidup : -terdiri dari molekul yang tak hidup

Karakteristik zat hidup
Adapun karakteristik dari zat hidup dapat kita lihat dari beberapa hal, diantaranya :
1. Susunannya rumit namun terorganisir dengan rapi
2. Setiap komponen didalamnya memiliki fungsi khas.
-Struktur intra sel :
1. Inti sel
2. Membran sel
3. Protoplasma
4. Mithokondria
- Senyawa kimia kompleks :
1. Lipida
2. Protein
3. Asam Nukleat
3. Energi
Zat hidup menyerap sebagian energi untuk hidup, sedangkan zat tak hidup menyerap energi untuk merusak struktu sel.
4. Kemampuan untuk berkembang biak
zat hidup memiliki kemampuan untuk berkembang biak (self reflication) sedangkan zat tak hidup tidak memiliki kemampuan untuk berkembang biak.

Pengertian hidup dalam biokimia
Pengertian biokimia mengacu pada prinsip molekuler dari zat hidup.

Biokimia terdiri dari tiga hukum yang menjadi pokok bahasannya yaitu hukum biologi, hukum kimia dan hukum biokimia itu sendiri, namun jika ketiga hukum ini digabung kita lebih sering mnyebutnya "super Chemistry"

Biomolekul

Biomolekul merupakan komponen-komponen yang terdapat dalam zat hidup yaitu C, H, dan N.

Fungsi-fungsi organel sel
1. INTI SEL (NUCLEUS)
Inti sel merupakan pusat pengatur berbagai aktifitas sel. Nukleus mengandung DNA dalam jumlah besar yang disebut gen. Gen yang terdapat pada kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel. Inti sel terdiri atas nukleolus, nukleoplasma dan membran inti sel.

2. RETIKULUM ENDOPLASMA (RE)Merupakan organel yang mempunyai permukaan membran yang sangat luas . Retikulum endoplasma terdiri dari vesikel dan tubulus dan berfungsi sebagai tempat sintesa protein dan lemak. Permukaan membran RE ada yang mengandung granula-granula ribosom dan disebut RE granuler / Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula disebut RE agranuler / smooth RE. Ribosom yang terdapat pada granuler RE berfungsi sebagai tempat sintesa protein, sedang agranuler RE berfungsi untuk sintesa dan metabolisme asam lemak dan fosfolipid.

3. APPARATUS GOLGIApparatus Golgi (AG) disebut juga golgi kompleks yang mempunyai hubungan yang erat dengan RE granuler. Beberapa menit setelah protein disintesa oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

4. LISOSOMMerupakan organel vesikuler yang dibentuk pada Apparatus golgi yang akan disebarkan ke seluruh sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistim pencernaan intrasel yang akan mencerna dan membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan atau benda asing seperti bagian sel yang mati, atau bakteri. Lisosom mempunyai pH yang lebih rendah dari sitoplasma . Fungsi pencernaan dari lisosom dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam amino atau glikogen menjadi glukosa

5. PEROKSISOM
Merupakan organel kecil yang terdapat pada sitoplasma dengan diameter 0,5 m dan mempunyai membran. Mengadung enzim oksidase yang akan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen peroksidase(H202), juga mengandung enzim katalase yang akan mengubah H202 menjadi air dan oksigen. Mekanisme oksidase-katalase-H202 sangat penting untuk mensintesis asam lemak menjadi acetyl -coenzym A yang selanjutnya masuk dalam siklus Krebs untuk pembentukan energi. Organel peroksisom ini juga banyak terdapat dalam hati dan ginjal yang berperan pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari lemak/protein).

6. MITOKONDRIA
Merupakan sumber energi (powerhouse) dari sel berfungsi mengekstrak energi dari makanan. Mitokondria merupakan organel yang besar dalam sel dan menempati sekitar 25% volume sitoplasma.Mitokondria mempunyai 2 lapisan membran, membran luar dan membran dalam. Membran ini mengandung krista yang mengandung banyak enzim-enzim oksidatif fosforilase. Enzim ini berperan pada proses oksidasi glukosa dan lemak serta sintesa ATP dari ADP. Pada bagian dalam mitokondria (matriks) juga terdapat banyak enzim yang diperlukan untuk ekstrsksi energi dari bahab-bahan makanan. Energi yang dilepaskan digunakan untuk sintesa ATP.

7. MEMBRAN SEL
Sel dan organel yang terdapat dalam sel, dilapisi oleh membran yang terutama tersusun oleh lemak dan protein. Lemak yan terdapat pada membran memungkinkan membran berfungsi sebagai barrier yang membatasi pergerakan molekul yang dapat larut dalam air melewati membran. Molekul protein yang dapat menembus membran sel, berfungsi sebagai tempat lewatnya bahan-bahan tertentu. Selain itu protein yang terdapat pada permukaan membran seperti reseptor, enzim dan pump (pompa) masing-masing berfungsi sebagai katalisator dan pompa yang melakukan transport aktif ion-ion tertentu kedalam maupun keluar sel.Lemak pada membran sel

Fungsi-fungsi biomolekul
Protein :

Sumber energi

Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan

Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi

Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel

Asam Nukleat :

Asam nukleat pada organisme hidup terdapat dalam dua golongan

besar, yaitu Deoxyribonucleic acid (DNA) dan Ribonucleic acid (RNA).

Peran penting

DNA adalah dalam penunjang pewarisan sifat-sifat dari generasi ke generasi,

serta berperan dalam metabolisme dan perkembangan individu karena

merupakan templat atau cetakan untuk sintesa protein.

-RNA merupakan asam nukleat tunggal yang membantu dalam

mentranskripsikan (menggandakan) dan mentranslasikan (menterjemahkan) informasi genetik dari DNA ke dalam bentuk urutan asam amino.

Dengan adanya informasi genetik yang terkandung dalam asam nukleat, organisme mampu membiosintesis tipe protein berlainan, seperti rambut, kulit, otot, enzim dan sebagainya

polisakarida

polisakarida berperan sebagai pembangun dan penyusun komponen organel sel serta sebagai molekul pendukung intrasel. Polisakarida yang termasuk golongan ini adalah selulosa(ditemukan dalam dinding sel tanaman), kitin yang dibangun oleh turunan glukosa yaitu glukosamin diketemukan pada cangkang udang, kepiting dan lainnya.

polisakarida nutrien merupakan sumber dan cadangan monosakarida. Polisakarida yang termasuk kelompok ini adalah pati, selulosa dan glikogen. Setiap jenis polisakarida memiliki jumlah monomer atau monosakarida yang berbeda, demikianpula dengan ikatan yang menghubungkan setiap monosakarida yang satu dengan yang lainnya.

Lipida

Lipida berasal dari kata lipos (bahasa yunani) yang berarti lemak. Lipida memiliki sifat kelarutan yang berbeda dengan tiga golongan utama biomolekul yang lain yaitu karbohidrat, protein dan asam nukleat, yang umumnya larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik. Lipida memiliki sifat kebalikannya yaitu mudah larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air.

Struktur kimia lipida sangat bervariasi meskipun sifat kelarutanya mirip. Lipida ada yang berupa persenyawaan ester dan hidrokarbon rantai lurus, berbentuk siklik atan maupun bentuk polisiklik. Lipida jenis lain memiliki struktur terpena yang mengadung berbagai gugus fungsi (C=C, OH, C=O) dan struktur steroid (lipida tetrasiklik).

Persenyawaan lipida tersebut sering dijumpai di dalam tubuh organisme yang memiliki fungsi khusus dalam penyusunan sel organism.