BIOKIMIAOleh :

VERA ASTUTI, S.Farm, Apt

PENGERTIANBiokimia berasal dari bahasa Yunani :o Bios = kehidupano Chemis = kimiaBiokimia = ilmu yang mempelajari dasar

kimia kehidupan.

Secara umum :Biokimia ilmu yang mempelajari

struktur, fungsi dan sifat molekul serta aktivitas kimia dalam sel hidup.

4 molekul penting yang dipelajari dalam sel hidup :

1. protein, 2. karbohidrat, 3. lemak dan 4. asam nukleat.

Molekul penting lain :5. Air 6. Mineral

BEBERAPA AKTIVITAS KIMIA DALAM SEL HIDUP1. Sintesa molekul-molekul besar atau

kompleks

2. Degradasi molekul-molekul besar menjadi molekul-molekul kecil

3. Transpor bahan-bahan netral maupun ion-ion dari dan ke dalam sel atau organel internal dari sel

4. Kerja mekanik sel untuk bergerak atau membelah diri.

MANFAAT BIOKIMIABiokimia memberi kontribusi yg besar dlm bidang :o Pengobatan

→ seperti : pengetahuan mekanisme tk. Molekul suatu penyakit, diagnosis klinik mll uji aktivitas enzim, berperan dlm memecahkan masalah gizi, penyakit-penyakit akibat dr kurang gizi terutama pd anak-anak, dll.

o Pertanian → meneliti mekanisme kerja berbagai pupuk dan pestisida utk mencegah dampak negatif thd lingkungan.

o Peternakan → terutama bidang rekayasa genetika, dpt memberikan kontribusi besar dlm peningkatan produksi & peningkatan mutu produk ternak & tanaman.

SAMBUNGAN MANFAAT BIOKIMIA Farmasi

Dlm bidang farmakologi & toksikologi.Ex. :obat-obatan biasanya mempengaruhi jalur metabolik ttt, mis. : antibiotik penisilin dpt membunuh bakteri dgn menghambat pembentukan polisakarida pd dinding sel bakteri. Dgn demikian bakteri akan mati krn tdk dpt membentuk dinding sel.

Oleh karena itu, biokimia mjd sangat penting bagi semua ilmu ttg kehidupan, yi :

Ilmu kedokteran Biologi Mikrobiologi Pertanian Nutrisi & gizi Imunologi Ilmu farmasi Toksikologi Patologi Fisiologi Ilmu-ilmu lain yg berhubungan dgn ilmu

hayat

SEL Sel mrp satuan terkecil makhluk hidup.

Sel menyusun berbagai jaringan, spt :• Epitel• Jaringan ikat• Otot• Jaringan saraf• Dll dgn fungsi yg berbeda-beda.

FUNGSI UMUM SEL Mengambil bahan makanan Mengoksidasi bahan bakar Mengeluarkan bahan-bahan yg tdk dpt

diolah lagi Tumbuh & berkembang biak Membuat senyawa baru Melakukan transpor senyawa Menghasilkan panas

Sel hidup mrp kumpulan zat tak hidup → zat ini terus berinteraksi satu dgn yg lain → membentuk senyawa antara → molekul pembentuk → makromolekul → hingga mjd SEL HIDUP

Berbagai sel berinteraksi dlm suatu sistem → membentuk JARINGAN

Berbagai sistem jaringan membentuk ORGAN

Membentuk ORGANISME hidup sempurna

ORGANISASI SEL MAKHLUK HIDUP

Organisme hidup mempunyai sifat-sifat khusus yg tdk dimiliki o/ benda mati, yi : Kompleksitas & organisasi sel yg sgt

baik.Ditunjukkan o/ struktur dlm makhluk hidup & molekulnya yg sgt kompleks.

Memiliki komponen struktur mikroskopik & struktur intrasel mikroskopik dgn fungsi & tujuan tertentu.Komp. Makroskopik jantung, otak &

paru-paru.Komp. Mikroskopik inti sel,

mitokondria, dll

SAMBUNGAN SIFAT KHUSUS Dpt mengekstrak, mengubah, &

menggunakan energi dari berbagai sumber, baik dr lingkungannya maupun dr luar lingkungannya, spt : zat gizi & dr matahari.

Energi ini digunakan utk :1. membangun & mempertahankan struktur kompleksnya2. utk kerja mekanis3. utk transpor senyawa kimia

SAMBUNGAN SIFAT KHUSUS Kemampuannya dlm memperbanyak diri

secara tepat

Semua sifat ini hanya dimiliki o/ makhluk hidup & tdk dimiliki o/ benda mati, meskipun ada unsur atau senyawa yg sama pd makhluk hidup & benda mati.

Organisme tertentu hanya memiliki 1 sel, & dgn sel ini organisme tsb melakukan segala aktivitas hidupnya.

Pd organisme lain, sel itu berdiferensiasi, bertumbuh & berkembang membentuk jaringan, organ, hingga mjd makhluk hidup sempurna sbg : Ragi Hewan Tumbuhan Manusia Organisme lainnya

JENIS SEL Sel eukariot

Eu = sebenarnya atau baik; karyon = inti. Memiliki ukuran yg lebih besar & memiliki struktur yg rumit

tetapi teratur dgn fungsi-fungsi khusus. Memiliki berbagai organel sel yg terbungkus dlm membran. Ex. : jamur, tumbuhan, hewan & manusia.

Sel prokariot Pro = sebelum; karyon = inti. Memiliki struktur sel yg sederhana. Secara biokimia cukup canggih & beragam. Mengalami semua tahapan proses metabolisme utama. Memiliki perangkat biokimia utk reproduksi sendiri, utk

mengambil & memanfaatkan energi & bahan-bahan di sekelilingnya.

Ex. : bakteri, sianobakteri, ganggang dll.

PERBEDAAN SEL PROKARIOT DAN SEL EUKARIOT

PENGELOMPOKAN SELBerdasarkan cara sel mengkonsumsi energi, sel eukariot & sel prokariot dikelompokkan mjd :Sel ototrofik atau “pemberi makan sendiri”,

tdd :• semua sel fotosintetik, • prokariot fotosintetik, spt : bakteri fotosintetik

& alga biru-hijau, serta • eukariot fotosintetik, spt : sel tumbuhan &

alga yg mengandung kloroplas.

Sel heterotrofik atau “memakan yg lain”, tdd :• Heterotrofik prokariot, spt : bakteri

nonfotosintetik• Heterotrofik eukariot, spt : sel hewan, dsb.

FUNGSI BEBERAPA ORGANEL SEL HIDUP

KOMPOSISI BIOMOLEKUL Makhluk hidup mempunyai komposisi kimia berlainan

dgn komposisi kimia benda mati.

Tdk semua unsur yg tdp di lingkungan mrp unsur penting bagi makhluk hidup.

Penyusun dasar molekul-molekul makhluk hidup adl unsur-unsur sederhana, tdd : Unsur utama : C, H, O, N (99,4 %) Sisanya : mineral yg dijumpai dlm btk kation &

anion.o Kation utama : Na, K, Ca, Mg, Fe. Kation lainnya :

Zn, & Cu.o Dlm btk anion dipengaruhi o/ faktor makanan,

penyakit, umur, dll, spt : Cl, HCO3, H2PO4, PO4, SO4.

KOMPOSISI UNSUR MANUSIA DIBANDINGKAN DGN KOMPOSISI KIMIA KERAK BUMI

KOMPONEN MAKHLUK HIDUP Air : komponen terbesar

Senyawa organiko Mrp kombinasi dr atom-atom

sederhana ttt, spt : gugus fungsi metil (-CH3), hidroksil (-OH), karboksil (-COOH), amino (-NH2), dll, serta dgn perantaraan ikatan kimia, spt : ester, fosfomonoester, dll.

Senyawa anorganik

JENIS GUGUS FUNGSI & IK. KIMIA

Kombinasi komponen ini membentuk senyawa organik kecil dgn BM antara 100-1000 & memiliki hingga 30 atom C atau lebih.

Senyawa organik kecil ada yg tdp bebas dlm sel makhluk hidup.

Sebagian lg mjd bahan-bahan antara yg digunakan dlm membentuk senyawa organik besar (makromolekul).

Makromolekul tdd : protein, lipid, karbohidrat & asam nukleat.

Senyawa-senyawa organik ini dijumpai dlm btk:1. berstruktur, spt : fosfolipid, protein, glikolipid,

dll; serta 2. btk tdk berstruktur, sbg makanan cadangan,

senyawa-senyawa antara dlm berbagai jalur metabolisme.

KOMPOSISI KIMIA MOLEKUL

KEGUNAAN BIOMOLEKUL Asam nukleat mempunyai fungsi universal yg

sama pd semua sel yg berhubungan terutama dgn informasi genetik.

Protein mrp produk langsung & efektor aksi gen DNA asam nukleat di dlm semua btk kehidupan. Disebut jg biomolekul serbaguna krn memiliki byk fungsi.

KH mempunyai fungsi utama sbg penghasil energi & unsur struktur pd bagian luar sel.

Lipid fungsi utama sbg struktur utama Membran & penyimpan energi.

SAMBUNGAN BIOMOLEKUL Molekul-molekul ini terus-menerus

bercampur, bereaksi, & berinteraksi 1 dgn yg lainnya mll reaksi-reaksi kimia.

Hampir semua molekul pembangun makhluk hidup sll dlm keadaan turn over spt ciri makhluk hidup yg dpt tumbuh & berkembang krn aktivitas kimia.

Tujuan mempelajari biokimia adl menguraikan & menjelaskan semua proses kimia tsb pd sel hidup dlm pengertian molekul.

TERIMA KASIH