TUGAS BIOKIMIA NAMA NIM JURUSAN : TRIO ARGAPUTRA : P0515001036 : ANALIS KESEHATAN

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.

Hal-hal yang dipelajari Struktur kimia dan bentuk tiga dimensi molekul biologi Interaksi antar biomolekul Sintesis dan degradasi biomolekul dalam sel Perolehan dan pemanfaatan energi oleh sel Mekanisme pengorganisasian biomolekul dan pengkoordinasian aktifitasnya Penyimpanan, pemindahan dan ekspresi informasi genetika Sejarah Biokimia Pertama, identifikasi unsur kimia penyusun mahluk hidup.

Unsur kimia utama penyusun mahluk hidup adalah bahan minor penyusun kerak bumi (kandungan utama 47% O, 28% Si, 7.9% Al, 4.5% Fe, dan 3.5% Ca). Enam unsur utama penyusun sel hidup adalah: C, H, N, O, P, dan S. 99% penyusun sel adalah H, O, N, dan C Unsur H O N C Elektron bebas 1 2 3 4 Jumlah Fraksi 2/3 1/4 1/70 1/10

Sebagian besar unsur penyusun bahan hidup memiliki berat atom yang rendah; H, O, N dan C adalah unsur dengan berat atom relatif paling kecil yang masing-masing mampu membentuk ikatan tunggal, rangkap, rangkap 3 dan rangkap 4.

Sejarah Biokimia Kemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup AsamAmino

Nukleotida

Karbohidrat

Lipida

Selanjutnya memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup menjadi hidup

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya Kimia 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. Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya

Mikrobiologi, yang menunjukkan bahwa organisme sel tunggal dan virus cocok untuk digunakan sebagai sarana mempelajari jalur-jalur metabolisme dan mekanisme pengendaliannya. Fisiologi, yang mempelajari proses kehidupan pada tingkat jaringan dan organisme. Biologi sel, yang mempelajari pembagian kerja biokimia dalam sel. Genetika, yang mempelajari mekanisme penyusunan identitas biokimia sel.

Tiga hal yang dibutuhkan sel 1. ENERGI, hal yang perlu diketahui adalah cara: Memperolehnya Mengubahnya Memanfaatkannya 2. MOLEKUL SEDERHANA , hal yang perlu diketahui adalah cara: Mengubahnya Mempolimerisasikannya Mendegradasinya 3. MEKANISME KIMIA, untuk: Memperoleh energi Menjalankan reaksi kimia secara berurutan Mensintesis & mendegradasi makromolekul Mempertahankan suatu keadaan steady state yang dinamis Swarakit kembali struktur yang kompleks Menggandakan diri secara akurat dan efisien Mempertahankan keteraturan proses biokimia Strategi sel #1: mahluk hidup menggunakan sistem reaksi kimia berpasangan untuk mendorong reaksi yang sulit terjadi

Strategi sel #2: mahluk hidup menggunakan enzim untuk mempercepat reaksi yang semestinya lambat

Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi? Penjelasan termodinamis

Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi? Penjelasan mekanistis

Atom Karbon yang sangat lentur merupakan tulangpunggung

Konversi isomer kimia membutuhkan pemutusan ikatan kovalen

Stereoisomers: Sama secara kimia, berbeda secara biologi

Stereoisomers: Sama secara kimia, berbeda secara biologi

Transformasi Biokimia dapat dikelompokkan ke dalam 5 kelompok besar Reaksi pemindahan Group Reaksi Oksidasi-reduksi Penyusunan kembali Rearrangements (isomerizations) Reaksi pemotongan Reaksi kondensasi

Biomolekul Struktur CATABOLIC Senyawa Pembangun Gula sederhana Asam amino Nukleotida Asam lemak

ANABOLIC Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA or DNA Lipid

METABOLISME KARBOHIDRAT

Definisi Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi dua molekul piruvat Pada proses ini juga dihasilkan ATP (energi) Dikenal sebagai Embden-Meyerhof pathway 10 langkah utk menjadi piruvat

Tahap persiapan

Memerlukan 2 molekul ATP Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose fosfat

Tahap pengembalian / pay off 4 ATP 2 molekul piruvat 2 molekul NADH + H

Tahap 1. Fosforilasi glukosa Reaksi yang irreversibel Heksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosa Memerlukan Mg Terdapat di semua jenis sel Sel hepatocyt mengandung glukokinase, sejenis heksosa tp lebih spesifik untuk g

tahap ke 2: Dikatalisis fosfoglukoisomerase Perubahan isomer dari aldosa ke ketosa Reaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang kecil Ensim memerlukan Mg, dan spesifik untuk substratnya

Tahap ke 3. Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK), secara alosterik diatur oleh: AMP ADP Citrate (off) F2,6 BP ATP (off)

Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama. Pd kondisi in vivo reaksi berlangsung irreversibel

Tahap ke 4 Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3P Dikatalisis oleh Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase. Tidak memerlukan kation divalen Meskipun energi bebas nya sangat positif, akan tetapi di dalam sel dapat diatur agar tetap cenderung ke arah pembentukan produk dengan cara : konsentrasi produk dibuat sangat rendah

Tahap ke 5 Dikatalisis oleh Triose Phosphate Isomerase Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan tetap menjaga konsentrasi G3P rendah

Tahap ke 6 Memerlukan NAD+ sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaksi.

Tahap ke 7 Merupakan reaksi fosforilasi tingkat substrat untuk ADP menjadi 3PG dan ATP Karena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka pada tahap ini, reaksi menjadi impas

Tahap ke 8 Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk membentuk 3PG Di dalam sel, konsentrasi 3PG dijaga pada konsentrasi yg selalu tinggi, sehingga reaksi cenderung ke arah kanan

Tahap ke 9 Merupakan reaksi dehidrasi sederhana dari 2PG menjadi PEP Mempunyai efek naiknya energi hidrolisis ikatan fosfat (dr -15.6 kJ/mol dalam 2PG menjadi -61.9 kJ/mol dalam PEP ) Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP

Tahap ke 10 Reaksi ini penting, karena: Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADP Reaksi ini secara energetik sangat bagus, sehingga berfungsi untuk menarik dua reaksi sebelumnya Ensim yg mengkatalisis reaksi ini secara allosterik dinon aktifkan oleh : ATP, alanine, and acetyl-CoA,

-

Dan secara allosterik diaktifkan oleh F1,6BP, and

Overview of the regulation of glycolysis.

KIMIA KARBOHIDRAT Secara Alami, Ada Tiga Bentuk Karbohidrat 1. Monosakarida 2. Disakarida 3. Oligosakarida 4. Polisakarida Sifat-Sifat Karbohidrat Mono dan disakarida memiliki rasa manis oleh karena itu golongan ini disebut gula. Glukosa (gula anggur) Fruktosa (gula buah) Sukrosa (gula tebu, gula bit) Laktosa (gula susu) Rasa manis dari gula gula ini disebabkan oleh gugus hidroksilnya. Polisakarida tidak terasa manis karena molekulnya sedemikian besarnya sehingga tak dapat masuk ke dalam sel sel kuncup rasa (taste bud) yang terdapat pada permukaan lidah.

Disakarida Sukrosa Glukosa + Fruktosa Laktosa Glukosa + Galaktosa Maltosa Glukosa + Glukosa Oligosakarida Ada yang menggolongkan disakarida sebagai bagian dari oligosakarida Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa Adalah oligosakarida yang terdiri dari unit unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh tumbuhan dan kacang kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim enzim pencernaan Fruktan Adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa

Morfologi Pati

Amilosa

Amilopektin