Pendahuluan
Biokimia
Ilmu yang mempelajari hidup pada tingkat molekular
Ilmu yang mempelajari proses kimia di dalam kehidupan (Mertz)
Ilmu yang mempelajari organisme hidup pada tingkat molekular (Wood et al.)
Ilmu yang mempelajari dasar molekular kehidupan (Stryer)
Definisi Biokimia
Ilmu Biokimia menjelaskan tentang proses kimiawi dalam sel hidup. Biokimia mendasari bidang farmasi dalam pengetahuan mengenai metabolisme dan enzim yang berhubungan dengan metabolisme obat dalam sel hidup
Penemuan di bidang biokimia modern erat hubungannya dengan genetika dan bioteknologi yang mendasari perkembangan sistem diagnosis dan terapi kesehatan, termasuk farmakogenomika
Struktur benda hidup sangat kompleks dan terorganisir sangat canggih. Mempunyai struktur internal yang sangat ruwet dan berisi berbagai macam molekul kompleks.
Benda mati terdiri atas campuran senyawa sederhana (misal tanah, pasir, batu).
CIRI-CIRI BENDA HIDUP
Benda hidup dapat mengambil / menggali, mengubah dan menggunakan tenaga dari sekitarnya (bentuk nutrien atau sinar matahari) untuk mempertahankan strukturnya yang kompleks serta aktifitas hidupnya.
Benda mati tidak menggunakan tenaga untuk mempertahankan strukturnya, serta akan rusak dan seimbang dengan sekitarnya.
CIRI-CIRI BENDA HIDUP (lanjt.)
Benda hidup dapat memperbanyak diri persis seperti dirinya (self replication) sedangkan benda mati tidak mampu tumbuh dan memperbanyak diri.
Tiap komponen benda hidup mempunyai fungsi sendiri-sendiri yang sangat spesifik.
CIRI-CIRI BENDA HIDUP (lanjt.)
Unsur yang merupakan ciri zat hidup adalah Karbon (C)
Karbon memiliki kemampuan mengikat secara kovalen 4 atom yang lain dan atau atom karbon yang lain menjadi bentuk rantai. Sifat ini memungkinkan karbon sebagai ‘backbone’ berbagai molekul pada zat hidup
Molekul organik paling sederhana adalah hidrokarbon, yang terdiri atas atom C dan H (bentuk paling sederhana adalah metana CH4)
BIOELEMENTS
Elemen pembentuk senyawa organikCarbon (C) Nitrogen (N)Hydrogen (H) Phosphorus (P)Oxygen (O) Sulphur (S)
Elemen terdapat dalam bentuk ionSodium (Na+) Calcium (Ca2+)Pottasium (K+) Chlorin (Cl-)Magnesium (Mg2+)
BIOELEMENTS
ELEMEN PENYUSUNKERAK BUMI DAN TUBUH
MANUSIANo.
KERAK BUMI TUBUH MANUSIA
Elemen (%) Elemen (%)
1. O 47 H 63
2. Si 28 O 25.5
3. Al 7.9 C 9.5
4. Fe 4.5 N 1.4
5. Ca 3.5 Ca 0.31
6. Na 2.5 P 0.22
7. K 2.5 Cl 0.08
8. Mg 2.2 K 0.06
Komposisi Molekular Bayi
Air 66,0 %
Protein dan Asam Nukleat
16%
Lemak dan Lipid 12,5%
Abu (mineral) 5%
Karbohidrat 0,5%
Vitamin - vitamin sedikit
LIPIDbagian penting dari sel, dalam bentuk
fosfolipid merupakan komponen penyusun membran sel dan organel. Fosfolipid yang banyak ditemukan di dalam sel adalah fosfatidil etanolamina dan sefalin
Lipid lain yang juga bersifat amfifilik disintesis di hati, berfungsi mengemulsi lemak yang masuk melalui makanan sehingga memudahkan pencernaan dan penyerapan lemak di intestinum
KARBOHIDRATKH yang lazim ditemukan pada sel adalah
selulosa dan pati yang terdiri atas molekul glukosa (C6H12O6)
Pati adalah polimer glukosa sbg bentuk penyimpanan kelebihan glukosa yang terbentuk dari proses fotosintesis
Pada hewan kelebihan glukosa disimpan dalam bentuk glikogen
Selulosa merupakan polimer yang menyusun dinding sel
ASAM AMINO 20 macam asam amino standar/primer
pembentuk protein Asam amino mempunyai gugus karboksil
dan gugus amino
20 ASAM AMINO STANDAR
ASAM AMINO (lanjt.)
Contoh asam amino bukan standar 4-hydroxyproline dinding sel
tumbuhan 5-hydroxylysine kolagen N-methyllisine myosin γ-carboxyglutamate protrombin Selenocysteine glutation
peroksidase Ornithine, citrullin pada semangka
SIKLUS BIOLOGI
S ELEMEN
HIERARKI STRUKTUR BIOLOGIS
CO2, H2O, N2
Asam amino Basa aromatik, ribosa
GlukosaPalmitat, gliserol,
kolesterol
Multienzim kompleks, ribosom, kromosom,
membran, elemen struktural
Asam nukleat Polisakarida
Nukleotida Fosfolipid
Protein
Sel
Jaringan
Organ
Organisme
BM 18-44
BM 100-250
Unit monomer 100-800
Makro Molekul 104-109
BM 106-1010
HIERARKI STRUKTUR BIOLOGIS (lanjt.)
HIERARKI STRUKTUR BIOLOGIS (lanjt.)
Sel tunggal adalah organisme hidupSetiap sel memiliki kemampuan
mengatur aktivitas dan metabolismenya
Sel yang terdiferensiasi memiliki fungsi spesifik masing – masing dan saling ketergantungan untuk menjalankan sistem tubuh
Sel
Merupakan unit terkecil suatu kehidupanMerupakan unit struktural dan fungsional dan
satuan hereditas yang menyusun tubuh organisme
Ruang yang hidup secara independen sekaligus tergantung satu sama lain dalam fungsinya
Bentuk sel sangat beragam, dipengaruhi letak dan fungsinya
Sel
Berdasarkan perbedaan mikroskopik dan aspek biokimia, sel hidup dapat dikelompokan menjadi :
SEL PROKARIOTIK, seperti pada bakteri, yang tidak mempunyai anatomi intraseluler dan tidak memiliki membran inti
SEL EUKARIOTIK termasuk jamur, tumbuhan , sel hewan, mempunyai membran inti yang jelas serta mempunyai beberapa struktur intraseluler dan beberapa organel
Sel Prokariotik &
Sel Eukariotik
SEL EUKARIOTSel Hewan
dan Sel Tumbuhan
1. Metabolisme zat kimia (eg. Menghasilkan energi, metabolisme obat dan makanan)
2. Kontraksi otot untuk gerak 3. Sintesa protein, enzim, hormon4. Pertahanan tubuh termasuk sistem imun5. Hereditas/reproduksi contohnya spermatogenesis
Fungsi Sel
Komponen Utama Sel
Membran SelNukleusProtplasma
Membran Sel
Fungsi Membran Sel :
Barrier
Pelindung dan mempertahankan isi sel
Pengontrol keluar masuknya zat dari dan ke dalam selmembran plasma bersifat selektif permeabel artinya ada zat-zat tertentu yang dapat melewati membran dan ada pula yang tidak. Molekul-molekul tersebut berguna untuk mempertahankan kehidupan sel
Reseptor rangsangan dari luar selrangsangan itu berupa zat-zat kimia seperti hormon,racun,rangsangan listrik,dan rangsangan mekanik. Bagian sel yang berfungsi sebagai reseptor yaitu glikoprotein.
Sebagai pusat pengaturan sel, menyimpan informasi genetik,Menyediakan kode-kode untuk mensintesis protein struktural dan
enzimatik yang menentukan sifat spesifik sel,untuk replikasi sel
Nukleus
http://spectorlab.cshl.edu
Elemen utama sel adalah protoplasmaProtoplasma pada semua sel terdiri atas dua komponen
utama, yaitu air dan komponen anorganik / komponen organik.Pada sel hewan dan tumbuhan, protoplasma mengandung
sekitar:
1. 75-85% air,
2. 10-20% protein
3. 2-3% lipida
4. 1% karbohidrat
5. 1% zat-zat anorganik lainnya (De Robertis et al.,1975).Komponen anorganik terdiri atas garam mineral, O2, CO2,
nitrogen dan amonia
Protoplasma
Fungsi Mitokondria:Tempat berlangsungnya respirasi selPenghasil energi dlm bentuk ATP
Mitokondria
Tempat terjadinya proses fotosintesis
Mengandung klorofil
Kloroplas
RE kasar (memiliki Ribosom), berperan dalam sintesis protein dan polipeptida
RE halus, berperan dalam sintesis lemak, steroid dan detoksikasi
RE sarkoplasmik (RE halus dalam otot polos dan otot jantung), berfungsi menyimpan dan memompa ion CA
utk gerak otot
RE (Retikulum Endoplasma)
Rb terikat (pd RE)Rb bebas (pd sitoplasma)Fungsi : sintesis protein
Ribosom
Berperan dalam sekresi sel eksositosis
Badan Golgi
Mikrotubulus merupakan jaring penyusun Sitoskeleton yang mengatur posisi organel di dalam sel. Mikrotubulus memiliki dua ujung: ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.
Mikrotubul
Tiap sel memiliki sepasang sentriol, saling tegak lurus satu sama lain
Masing-masing terdiri atas 9 mikrotubul
Berperan dalam pembelahan sel
Sentriol
DUA KELOMPOK ORGANISME BERDASARKAN
SUMBER KARBON YANG DIBUTUHKAN Makhluk hidup dibagi menjadi 2 berdasarkan bentuk karbon yang dibutuhkan:
● Autotrof (“self feeding”)Sel dapat menggunakan CO2 dari atmosfer sebagai satu-satunya sumber karbon
● Heterotrof (“feeding on others”)Tidak dapat menggunakan CO2 dari udara harus mendapatkan karbon dari sekitarnya dalam bentuk senyawa organik kompleks, misalnya glukosa
METABOLISME● Metabolisme: reaksi enzimatis di dalam sel
hidup yang diatur dengan sangat cermat dan merupakan aktivitas sel yang mutlak diperlukan serta melibatkan banyak sistem multienzim
● Fungsi metabolisme● Mendapatkan tenaga kimia dari pemecahan nutrien
dari sekitarnya / dari sinar matahari yang diserap● Mengubah molekul nutrien menjadi senyawa dasar /
prekursor untuk pembentukan makromolekul● Menyusun senyawa dasar menjadi protein, asam
nukleat, lipid, dan polisakarida
METABOLISME (lanjt.)
● Katabolisme:Tahap pemecahan nutrien organik (karbohidrat, lipid dan protein) yang datang baik dari lingkungan maupun timbunan nutrien sel itu sendiri dipecah menjadi senyawa yang lebih kecil untuk mendapatkan tenaga berupa ATP
● Anabolisme:Tahap pembentukan/biosintesis, yaitu biosintesis komponen sel seperti asam nukleat, protein, polisakarida dan lipid dari prekursornya. Proses ini membutuhkan tenaga berupa ATP.
TERIMA KASIH
Top Related