Biomolekul dan Organisasi Biomolekul dan Organisasi Molekular SelMolekular Sel

Oleh : Syaharuddin KasimOleh : Syaharuddin Kasim

Bagian Biokimia Klinik Farmasi Unhas Bagian Biokimia Klinik Farmasi Unhas

Jazad HidupJazad Hidup

organorgan

selsel

organelorganel

LipidaLipida

mononukleotidamononukleotida Gula sederhanaGula sederhana

Asam nukleatAsam nukleat ProteinProtein PolisakaridaPolisakarida

Asam aminoAsam amino

Senyawa antaraSenyawa antara

SupraorganelSupraorganel

Senyawa dasarSenyawa dasar

Asam lemakAsam lemak

GliserolGliserol

Energi radiasiEnergi radiasiTanaman, bakteriTanaman, bakteri

(CO(CO22, H, H22O, NO, N22, PO, PO443-3-, Na, dll), Na, dll)

Ikatan bukan kovalenIkatan bukan kovalen

Makro molMakro mol

Organisasi Organisasi struktur struktur jazad hidup jazad hidup bersel bersel banyakbanyak

PenyusunPenyusun

OrganOrgan

• Kesatuan fungsional terbesar pada suatu jazad hidup

• Misalnya : – Kaki pada hewan tingkat tinggi– Daun pada tumbuhan

• Kedua organ tsb struktur morfologinya tertentu, berkaitan dengan fungsinya masing-masing.

• Organ tersusun dari jaringan yang masing-masing menunjukkan struktur khusus

• Organ sangat erat hubungannya dengan fungsi jaringan itu dan bersama-sama melaksanakan fungsi organ.

• Hal yang serupa terdapat pada sel sebagai bagian penyusun jaringan.

SelSel

• Pada sel dikenal dua kelompok jenis sel yaitu sel ekariotik dan sel prokariotik.

• Sel ekariotik (sel dg inti yg jelas tampak serta batasnya, sedangkan prokariotik sebaliknya.

• Jenis sel ekariotik dibedakan atas dua golongan (ek.heterotrop (hepatosit) dan ek.fotosintetik (parenchin daun berklorofil).

• Kelompok sel prokariotik (jazad renik yg diwakili oleh Escherichia coli.

• Kesatuan fungsional sel disebut organel.

OrganelOrganel

• Membran sel• Inti• Sitoplasma

– sitosel, – selplasma

• Mitokondria• Endoplasmik retikulum• Ribosom dan plastida.

1. Membran sel1. Membran sel

• Fungsinya melindungi organel lain supaya tidak mengalir keluar sel, juga terhadap pengaruh luar.

• Membran sel pada tanaman dan jazad renik pada umumnya terdiri dari dinding sel.

• Membran sel terdiri dari lapisan protein-lipid-protein.

2. Inti2. Inti

• Pada sel ekariotik, organel ini jelas terpisah dari organel lain karena adanya dinding inti yang melipat.

• Pada sel prokariotik keadaan ini tidak tampak, hanyalah merupakan daerah keintian saja.

• Dalam inti terdapat senyawa DNA, RNA dan protein.

• Kadar DNA sangat tinggi dibanding dengan pada organel lainnya.

• Fungsi inti = penyimpan sifat keturunan sel.

3. Sitosel3. Sitosel

• Cairan sel ini mengandung garam anorganik maupun organik yang larut.

• Pada prokariotik, sifatnya tanpa sruktur, viskos, kadar protein tinggi.

• Mengandung enzim dan metabolit.

4. Mitokhondria4. Mitokhondria

• Mempunyai dua lapis dinding, bagian dalam dan luar.

• Lapisan dinding dalam melipat-lipat kedalam dan membentuk sekat yang disebut krista.

• Isi mitokondria disebut matriks yang kaya enzim dan didalamnya terdapat pula DNA.

• Fungsi mitokondria adalah mengoksidasi senyawa antara, misal asetil-CoA menjadi CO2 dan air.

• Fosforilasi oksidatif dan transpor elektron juga terjadi dalam organel ini.

5. Endoplasmik Retikulum dan 5. Endoplasmik Retikulum dan RibosomRibosom

• Kedua organel ini tampak pada umumnya bersama-sama

• Keduanya mempunyai fungsi sintesis protein

• Merupakan saluran yang tidak tertutup dan memenuhi ruang sel, menjalar diantara mitokondria dan benda sel lainnya.

Makro Molekul dan Biomolekul Makro Molekul dan Biomolekul KompleksKompleks

Makro MolekulMakro Molekul

• Karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen merupakan komponen utama sebagian besar biomolekul.

• Fosfat merupakan komponen asam nukleat serta molekul lain yang tersebar luas dalam tubuh manusia.

• Kalsium memainkan peran penting dalam banyak proses biologik dan menjadi pusat perhatian riset akhir-akhir ini.

Biomolekul KompleksBiomolekul Kompleks

• DNA, RNA, protein, polisakarida dan lipid merupakan biomolekul kompleks utama.

• Biomolekul kompleks ini dibangun oleh biomolekul sederhana. Sebagai contoh :

• Unsur pembangun protein adalah asam –asam amino.

• Polisakarida dibangun dari sejumlah karbohidrat sederhana (glukosa, glikogen).

• Asam-asam lemak dianggap sebagai unsur pembangun lipid walaupun lipid bukan polimer asam lemak.

• DNA, RNA, protein dan polisakarida disebut sebagai biopolimer karena tersusun atas unit-unit berulang unsur pembangunnya (unsur-unsur manomer).

• Molekul tersebut di atas pada hakekatnya akan membangun “materi kehidupan”

• Molekul kompleks yang sama umumnya ditemukan dalam organisme yang lebih rendah.

Biomolekul KompleksBiomolekul Kompleks

Biomolekul pada sel dan jaringanBiomolekul pada sel dan jaringanBiomolekul Unsur Pembangun Fungsi Utama

DNA Deoksinukleotida Materi Genetik

RNA Ribonukleotida Tempat sintesis protein

Protein Asam Amino Molekul dari sel yang melansungkan kerja (enzim, unsur kontraktil)

Polisakarida (Glikogen)

Glukosa Simpanan energi jangka pendek sebagai glukosa

Lipid Asam Lemak Komponen membran dan simpanan energi jangka panjang sebagai triasilgliserol.

PerbPerbedaedaanan Sel Prokariotik dan Sel Prokariotik dan EkariotikEkariotik

Prokariotik :• Dinding sel• Daerah inti• Ribosoma• Granula• Sitosel

Ekariotik : • Membran sel• Inti• Mitokondria• Kompleks golgi• Endoplasmik

retikulum• Khloroplast

Bagaimana dengan Benda Hidup Bagaimana dengan Benda Hidup Dan Benda Mati ???Dan Benda Mati ???

Benda Hidup Mempunyai Beberapa Benda Hidup Mempunyai Beberapa Sifat KhususSifat Khusus

• Sifat Kompleks dan Terorganisasi secara baik. • Tiap komponen organisme hidup tanpaknya

mempunyai fungsi atau tujuan tertentu (makroskopik, struktur intraseluler mikroskopik)

• Organisme hidup mempunyai kemampuan untuk mengekstrak, mengubah dan menggunakan energi lingkungannya, dalam bentuk zat gizi organik atau energi pancaran sinar matahari.

Sifat paling Istimewa ?Sifat paling Istimewa ?

• Organisme hidup memiliki kemampuan dalam melakukan replikasi diri secara tepat.

• Sifat ini dipandang sebagai inti dari keadaan hidup.

• Berbeda dengan benda mati yang tidak memiliki kemampuan untuk tumbuh dan berproduksi.

Prinsip Logika Molekul Keadaan Prinsip Logika Molekul Keadaan HidupHidup

• Terdapat suatu kesederhanaan mendasar didalam struktur makromolekul biologi

• Semua organisme hidup menggunakan molekul unit penyusun yang sama, dan tampaknya diturunkan dari asal yang sama.

• Identitas tiap organisme dipertahankan oleh sekumpulan asam nukleat dan protein yang khas

• Semua biomolekul mempunyai fungsi spesifik didalam sel.

Organisme Hidup Mempertukarkan Organisme Hidup Mempertukarkan Energi dan SenyawaEnergi dan Senyawa

• Organisme hidup membentuk dan mempertahankan struktur fungsinya yang kompleks dan teratur dengan mempergunakan energi bebas dari lingkungannya, dan mengembalikan bentuk-bentuk energi yang kurang bermanfaat ke lingkungan tersebut

• Sel hidup merupakan mesin kimia yang menjalankan fungsinya pada suhu tetap.

• Kebutuhan energi semua organisme diberikan secara langsung atau tidak langsung oleh sinar matahari.

Katalisator Sel HidupKatalisator Sel Hidup

• Sel dapat berfungsi sebagai mesin kimia karena adanya enzim.

• Enzim merupakan katalisator yang mampu meningkatkan kecepatan reaksi kimia spesifik tanpa ikut bereaksi.

• Enzim merupakan molekul protein yang amat spesifik, dibentuk oleh sel dari unit-unit sederhana asam amino.

• Tiap jenis enzim umumnya hanya dapat mengkatalisis satu jenis reaksi kimia spesifik.

Rangkuman Rangkuman

• Karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen merupakan komponen utama pada sebagian besar biomolekul.

• Kalsium, fosfor, kalium, natrium, klor, magnesium, besi, mangan, yodium memiliki makna biologis dan medis yang penting.

• Air, DNA, RNA, protein, polisakarida serta lipid merupakan molekul utama yang ditemukan dalam sel dan jaringan.

• Sel merupakan unit fundamental biologi. Sel mengandung sejumlah organel yang memiliki banyak fungsi khusus.

• Organel dapat dipisahkan melalui fraksionasi sub seluler.

• Organisme hidup memiliki kemampuan dalam melakukan replikasi diri secara tepat.

Rangkuman Rangkuman

Beberapa Contoh PenyakitBeberapa Contoh Penyakit

• Gangguan metabolisme AA– Glycinuria – Phenylketonuria

• Gangguan metabolime Protein– Proteinuria

• Gangguan metabolisme Lipid– Lipidemia

• Gangguan metabolisme KH– Diabetes Mellitus

PenutupPenutup

• Bagaimana kehidupan ini tanpa peran biokimia ???