SELAMAT DATANG DI PERKULIAHAN BIOKIMIA

Apa itu Biokimia? Definisi:Websters dictionary: Bios = Yunani, artinya hidup Kimia mahluk hidup; Kimia yang terjadi dan menjadi ciri kehidupan.WebNet dictionary: Biokimia adalah kimia dari bahan-bahan dan proses-proses yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup; sebagai upaya untuk memahami proses kehidupan dari sisi kimia.

Apa itu biokimia?Pemahaman bentuk dan fungsi biologis dari sudut pandang kimiaBertujuan untuk memahami interaksi molekul-molekul tak hidup yang menghasilkan fenomena kompleks dan efisien yang menjadi ciri-ciri kehidupan serta menjelaskan keseragaman kimia dari kehidupan yang beragam.

Hal-hal yang dipelajariStruktur kimia dan bentuk tiga dimensi molekul biologiInteraksi antar biomolekulSintesis dan degradasi biomolekul dalam selPerolehan dan pemanfaatan energi oleh selMekanisme pengorganisasian biomolekul dan pengkoordinasian aktifitasnyaPenyimpanan, pemindahan dan ekspresi informasi genetika

Biomolekul StrukturSenyawa PembangunGula sederhanaAsam aminoNukleotidaAsam lemak

Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA or DNA Lipid

Sejarah BiokimiaKemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup

Asam Amino

Nukleotida

Karbohidrat

Lipida

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnyaKimia Organik yang mempelajari sifat-sifat biomolekul.Biofisika, yang memanfaatkan teknik-teknik fisika untuk mempelajari struktur biomolekul.Nutrisi, yang memanfaatkan pengetahuan tentang metabolisme untuk menjelaskan kebutuhan makanan bagi mahluk hidup mempertahankan kehidupan normalnya. Kesehatan, yang mencari pemahaman tentang keadaan sakit dari sudut pandang molekular.

ENERGI, hal yang perlu diketahui adalah cara:

Memperolehnya Mengubahnya MemanfaatkannyaTiga hal yang dibutuhkan sel

(2) MOLEKUL SEDERHANA , hal yang perlu diketahui adalah cara: Mengubahnya Mempolimerisasikannya Mendegradasinya

Tiga hal yang dibutuhkan sel

(3) MEKANISME KIMIA, untuk: Memperoleh energi Menjalankan reaksi kimia secara berurutan Mensintesis & mendegradasi makromolekul Mempertahankan suatu keadaan steady state yang dinamis Merakit kembali struktur yang kompleks Menggandakan diri secara akurat dan efisien Mempertahankan keteraturan proses biokimia

Tiga hal yang dibutuhkan sel

BIOKIMIA SEL

BENDA HIDUP MEMPUNYAI BEBERAPA SIFAT KHUSUSSifat kompleks dan terorganisasi secara baik, diperlengkapi oleh stuktur internal yg rumit dan mengandung banyak molekul kompleks

Tiap komponen organisme hidup mempunyai fungsi tertentu, yaitu pada stuktur makroskopik seperti jantung, paru-paru, otak. Juga pada struktur mikroskopik seperti inti sel

BENDA HIDUP MEMPUNYAI BEBERAPA SIFAT KHUSUSOrganisme hidup mempunyai kemampuan untuk mengekstrak, mengubah dan menggunakan energi lingkungannya, dalam bentuk zat gizi organik, atau energi sinar matahari

ORGANISME HIDUP MENGANDUNG MAKROMOLEKUL ORGANIK YANG DIBANGUN SESUAI DENGAN PERENCANAAN YANG BERLAKU UMUMKebanyakan komponen kimia organisme hidup merupakan senyawa organik yang berunsur atom Carbon yang berikatan secara kovalen dengan atom Carbon lain, Hidrogen,Oksigen, Nitrogen.

ORGANISME HIDUP MENGANDUNG MAKROMOLEKUL ORGANIK YANG DIBANGUN SESUAI DENGAN PERENCANAAN YANG BERLAKU UMUMSenyawa organik pada organisme hidup sangat bervariasi, besar dan kompleks contoh sel yg paling kecil dan sederhana seperti BAKTERI Escherechia coli mengandung 5000 jenis senyawa organik berbeda

Apa itu SEL?SEL merupakan kerangka alamiah dari hampir semua reaksi biokimia

Pembelahan sel Escherichia coliPembelahan sel Saccharomyces cerevisiae(Ragi roti)

Perbedaan antara Reaksi Biokimia dan Reaksi KimiaBiokimia berlangsung dalam batasan ukuran sel dan ruang di dalamnya juga sifat fisik dan kimia sejalan dengan kehidupan sel

Kimia berlangsung dalam tabung2 yang terbuat dari Bahan non biologik dan membutuhkan suhu, Tekanan tertentu, pereaksi atau penggunaan , Energi listrik

Ciri-ciri Materi HidupMateri hidup terorganisasi dengan seksama Pada tingkat makroskopik dan mikroskopik. Satuan organisasi dasar semua zat hidup adalah SEL.Organisme yang terdiri dari satu sel disebut UNISELULAR, seperti bakteriOrganisme tingkat tinggi merupakan kumpulan sel. Disebut MULTISELULAR yang berkelompok secara bersama dan dibedakan atas bentuk dan fungsinya.

Ciri-ciri Materi Hidup2. Zat hidup dapat menyerap energi dan bahan dari lingkungannya untuk keperluan pertumbuhan dan melakukan kerja mekanik dan kimiawil

3. Zat hidup mampu memproduksi diri sendiri berulang-ulang dengan cara yang tepat.

PROKARIOTIKOrganisme kecil bersel tunggal, Paling sederhana, seperti Bakteri dan Alga hijau biru(sianobakteri). Sel prokariotik sangat penting dalam mempelajari biokimia dan biologi molekular karena strukturnya yang sederhana, kecepatan dan kemudahan pertumbuhan sel dan mekanisme yang sederhana didalam reproduksi dan transmisi informasi genetik. Pada kondisi optimum E.coli akan membelah diri setiap 20-30 menit pada suhu 37 C didalam medium glukosa sederhana, garam amonium dan mineral.

PROKARIOTIKCiri penting lain dari prokariotis adalah bereproduksi dengan cara aseksual yang amat sederhanaOrganisme ini tumbuh hingga ukurannya berlipat ganda lalu membelah diri menjadi sel anak yang sangat identik .Tiap sel menerima satu copy materi genetik (DNA) dari sel indukKlasifikasi prokariotis berdasarkan bentuk : basilus ( batang ), kokus ( bulat ) dan spiral.

Sel tanpa inti (G.: pro =sebelum; karyon= inti)Material DNA membentukstruktur nukleoidPada umumnya membranplasma dilengkapi dengan dinding sel/kapsulEubakteri bakteriArkaea

Sel Prokariot

EUKARIOTIKSel yang jauh lebih rumit daripada sel prokariotik Berukuran lebih besar daripada prokariotikSel eukariotik terdapat banyak struktur yang teratur dan mempunyai fungsi khususSel eukariotik mencakup semua sel hewan tingkat tinggi, sel tumbuhan, jamur, sebagian alga, dan protozoaSel eukariotik dapat membelah secara aseksual yang sangat kompleks dan disebut MITOSIS, dapat juga memperbanyak diri dengan konyugasi seksual yang kompeks yang menyangkut pertukaran gen.

KULIAH 2 - BIOLOGI SEL61.

2.

3.melokalisir reaksi-reaksi selular yang spesifikmeningkatkan luas permukaan totaltempat berlangsungnya reaksi-reaksi enzimatik dalammetabolisme selada yang unisel (protozoa) dan multisel (fungi, tanaman,hewan)Sel Eukariot

ada inti sel yang jelas, dibungkus membran selkompartementasi intraselular oleh sistem membraninternal yang membentuk sistem endomembran (organel),yi. inti, retikulum endoplasma, alat Golgi, lisosom danbadan-badan mikrofungsi membran internal (membran sitoplasma):

STRUKTUR DASAR DAN FUNGSI SEL1.Sel Prokariot 1.1.Membran sel, Membran ini mengangkut nutrien yang dibutuhkan sel dan buangan keluar sel. Susunan membran sel terdiri dari molekul LIpid yang mengandung protein khusus, antara lain enzim.

KULIAH 2 - BIOLOGI SEL10mengatur lalu-lintas1.membran plasma: membungkus selmolekul keluar/masuk sel2.membran organel membungkus organel perbedaan dengan membran plasma dan antar organel:jumlah dan jenis lipid, protein & karbohidrat turn-over antar organel dan ke/dari membran plasma:badan-badan mikroMembran Seltidak disintesisde novo tetapipemanjangandari yang sudahada

STRUKTUR DASAR DAN FUNGSI SEL1.2. Nukleoplasma ( inti sel ),terdiri dari satu molekul tunggal DNA berbentuk koil heliks rangkap, yang merupakan pembawa informasi genetik dalam semua sel. 1.3.Sitoplasma adalah tempat berlangsungnya hampir semua reaksi enzimatis dari metabolisme sel , disini sel menggunakan energi kimia untuk membangun dan mempertahankan strukturnya serta melakukan pergerakan sel/kontraksi. 1.4. Ribosom adalah granula kecil yang terdapat pada bagian sitoplasma yang berfungsi mensintesis protein.

KULIAH 2 - BIOLOGI SEL11Inti Sel - Nukleus

organel terbesar sel

pusat pengendali genetik(tempat DNA)

selubung intiberhubungan denganmembran RE

STRUKTUR DASAR DAN FUNGSI SEL2.Sel Eukariotik

2.1. Inti sel

Umumnya semua inti sel eukariotik mengandung DNA.diselaputih oleh dua membran yang terpisah oleh ruang sempit.Pada tempat tempat tertentu dari membran terdapat pori-pori yang berdiameter 90 nm yang berfungsi sebagai tempat mengalirnya berbagai senyawa dari inti sel ke sitoplasma.Didalam inti sel terdapat NUKLEOLUS yang mengandung RNA yang tinggi.

Sebagai pabrik RNA,dan sebagai tahap awal berlangsungnya sintesa protein.Mengandung kromatin yang terdiri dari : DNA, RNA dan protein khusus.iasi2.2. Mitokondria. organel mitokondria tampak jelas di dalam sel eukariotik.strukturnya bervariasi

dalam ukuran, bentuk, jumlah dan lokasinya tergantung dari spesis dari sel. Mitokondria mempunyai fungsi sebagai berikut:Sebagai pabrik energi dari sel.Mengandung berbagai enzim untuk mengkatalisa oksidasi makanan menjadi CO2 , H2O dan ATP.

ATP yang dibentuk berdifusi ke semua bagian sel untuk melangsungkan kerja selular.Mengandung DNA, RNA dan ribosom dalam jumlah kecil.

2.3. Retikulum Endoplasmik, berfungsi sebagai berikut:Retikulum endoplasmik permukaannya terbagi dua yaitu bagian yang kasar dan halus. Permukaan kasar dipenuhi ribosom sedangkan halus tidak.Ribosom tersebut berfungsi sebagai sintesa protein dan lipida.

Ruang didalam RE disebut sisterna yang berfungsi untuk mengangkut berbagai produk ke seluruh bagian sel dan juga sebagai ruang penyimpanan.

2.4. Badan Golgi ( Camello Golgi, Itali abad 19) berfungsi sebagai :Organel pembuangan.

menerima produk dari RE dan membawa produk ini ke dalam kantong pembuangan untuk diteruskan ke bagian luar membran plasma.2.5. LISOSOM- Mengandung berbagai jenis enzim pencernaan , yang berfungsi mencerna protein, karbohidrat dan lemak yang tidak dibutuhkan sel.

enzim-enzim tersebut dapat membahayakan bagian sel yang lain, sehingga dibutuhkan lisosom sebagai tempat penampungan enzim-enzim tersebut.

. 2.6. Peroksisom adalah organel yang dilapisi membran di dalam sitoplasma, peroksisom mengandung enzim oksidatif seperti KATALASE yang dapat menguraikan H2O2 (hidrogen peroksida) yang sangat beracun terhadap kehidupan sel menjadi H2O dan O2.

2.7. sitosol.Adalah fase cair yang berkesinambungan yang mengisi sel dan merupakan media dari organel, ribosom, dan komponen granula sitoplasmik.Sitosol adalah larutan hampir seperti gel, yang mengandung komponen yang kompleks yang terdiri dari:

Enzim dan sistem enzim dalam bentuk terlarut.Protein yang mengikat, menyimpan atau mengangkut zat makanan, mineral dan oksigen.Berbagai biomolekul kecil yang larut, metabolit, koenzim, ATP, dan ADP yang berperan sebagai sistem transfer energi pada sel.

Berbagai ion mineral seperti K +, Mg 2+, Ca2+, Cl, HCO3 dan HPO42-.Semua komponen dijaga dalam keadaan seimbangpada kondisi dan proporsi yang tepat melalui proses transport yang bekerja pada membran plasma..

2.8. Membran Sel- struktur membran tidak halus tapi berbelok-belok. Hal ini menunjukkan bahwa permukaan membran yang luas.- Permukaan membran yang luas sangat menguntungkan secara relatif terhadap volumenya sehingga kecepatan difusi zat makanan ke dalam sel tidak membatasi kecepatan metabolismenya.

CARA SEL MENGAMBIL ENERGI DARI LINGKUNGANNYA1. Sel Ototrofik--- Pemberi makan sendiri, artinya sel dapat memanfaatkan CO2 sebagai sumber karbon dan sinar matahari sebagai sumber energi. Sel Fotosintetik adalah ototrofik karena sel itu dapat mengubah sinar matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam molekul organik seperti Karbohidrat6 CO2 + 6 H2O---- C6H12O6 + 6O2 hv gula

CARA SEL MENGAMBIL ENERGI DARI LINGKUNGANNYA2. Sel Heterotrofik----- Memakan yang lain, karena sel Sel ini memperoleh energi dari lingkungan dengan memecah molekul organik . kebanyakan sel heterotrofik adalah hewanC6 H12O6 + 6 O2-- 6 CO2 + 6 H2O

BIOKIMIA (PIK-12153)TIM:Ir. L. A. D. Y. Montolalu, M.SiDr. Ir. Max R. J. Runtuwene, M.SiIr. Natalie Rumampuk, M.SiDr. Roike Montolalu, S.Pi, M.ScSilvana D. Harikedua, S.Pi, M.Si

Jadwal

No.Topik Kuliah Tanggal Dosen 1.Pendahuluan :Ciri-ciri Materi HidupPengelompokan selStruktur Dasar & Fungsi Sel07-02-2012(08.00) Ir. L. A. D. Y. Montolalu, M.Si2.Air 07-02-2012(13.00) Ir. L. A. D. Y. Montolalu, M.Si3.Asam Amino14-02-2012(08.00) Silvana D. Harikedua, S.Pi, M.Si4.Peptida14-02-2012(13.00) Silvana D. Harikedua, S.Pi, M.Si5.Protein21-02-2012(08.00) Silvana D. Harikedua, S.Pi, M.Si6.Enzim21-02-2012(13.00) Ir. L. A. D. Y. Montolalu, M.Si

7MID SEMESTER28-02-2012 TIM

Jadwal

No.Topik Kuliah Tanggal Dosen 8.Karbohidrat06 -03-2012(08.00) Dr. Roike Montolalu, S.Pi, M.Sc

9.Karbohidrat06 -03-2012(13.00) Dr. Roike Montolalu, S.Pi, M.Sc

10.Lipida13 -03-2012(08.00) Ir. Natalie Rumampuk, M.Si

11.Lipida13 -03-2012(13.00) Ir. Natalie Rumampuk, M.Si

12.Lipida20 -03-2012(08.00) Ir. Natalie Rumampuk, M.Si

Jadwal

No.Topik Kuliah Tanggal Dosen 13.Nukleotida & Asam Nukleat20 -03-2012(13.00) Dr. Ir. Max R. J. Runtuwene, M.Si

14.Nukleotida & Asam Nukleat27 -03-2012(08.00) Dr. Ir. Max R. J. Runtuwene, M.Si

15.Nukleotida & Asam Nukleat27-03-2012(13.00) Dr. Ir. Max R. J. Runtuwene, M.Si

16.SEMESTER03 April 2012(08.00 WITA)TIM

Buku AcuanAlbert L. Lehninger. 1995. Dasar-dasar Biokimia. (Alih bahasa: Maggy Thenawidjaja). Penerbit Erlangga, Jakarta.David S. Page. 1995. Prinsip-prinsip Biokimia. Penerbit Unair, Surabaya.