POKOK BAHASAN I PENDAHULUAN Tujuan Instruksional Khusus Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan pendahuluan mahasiswa dapat: 1.
Memahami ruang lingkup biokimia, sejarah perkembangan ilmu biokimia, bidangbidang yang didukung oleh pengetahuan biokimia dan aplikasi ilmu biokimia
2.
Memahami dan menjelaskan tentang komponen penyusun organisme mulai dari unsur hingga sel
3.
Memahami dan menjelaskan jenis-jenis biomolekul yang menjadi dasr pembentukan sel
4.
Memahami dan menjelaskan tentang fungsi air sebagai media dalam reaksi biokimiawi
Handout PENDAULUAN A. Ruang Lingkup Biokimia 1. Definisi, perkembangan dan konsep biokimia a.
Berbagai definisi tentang biokimia
b.
Biokimia berkembang sebagai bidang ilmu yang sangat menarik
c.
Konsep penting dalam biokimia 1) Monomer dan Polimer 2) Ikatan kovalen dan non kovalen
2. Ilmu yang mendasari biokimia a.
Kimia anorganik
b.
Kimia analitik
c.
Kimia organik
d.
Kimia Fisika
3. Cabang Ilmu biologi lain yang mendukung perkembangan biokimia a.
Mikrobiologi
b.
Fisiologi hewan
c.
Fisiologi tumbuhan
d.
Biofisika
e.
Genetika
f.
Bioteknologi
g.
Biologi molekuler
4. Sejarah perkembangan biokimia
Gambar I.1 Sejarah perkembangan biokimia dan keterkaitannya dengan disiplin ilmulain pembentuk ilmu biologi molekuler.
B. Hirarki Organisasi Sistem Hayati 1. Ciri benda hidup a. Struktur yang kompleks dan terorganisir sangat efisien b. Dapat memanfaatkan energi dan senyawa atau substansi dari lingkungan nyauntuk menyusun tubuhnya dan mempertahankan nya dari kerusakan akibat pengaruh lingkungan c. Dapat bereproduksi yakni menghasilkan produk yang mirip dengan dirinya (self replication) d. Setiap Struktur dari komponen penyusun mmiliki fungsi tertentu 2. Bioelemen
Gambar I.2. Bioelemen (a) dan siklus biologis elemen (b)
3.
Logika Molekuler dari kehidupan
Gambar I.3. Logika melekuler dari kehidupan a) Erwin Schrodinger penemu materi penyusun gen yakni DNA (deoxyribonuclec acid). b) Semua jenis makhluk hidup mempunyai struktur dasar makromolekul yang sama. c) 26 alfabeet, yang menjadi penyusun berjuta-juta informasi yang tersusun dalam kata,dapat dianalogikan dengan 4 jenis nukleotida penyusun DNA (pembawa informasi genetik) dan 20 jenis asam amino, yang dikode oleh DNA (3 nukleotida untuk satu asam amino), yang menyusun berbagai jenis protein.
4.
Herarki dan organisasi senyawa penyusun organisme
Gambar I.4. Herarki senyawa penyusun organisme (a), organisme biologis dari atom hingga biosfer (b) dan herarki struktur molekuler dari sel (c)
C. Sel 1. Definisi: Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari organisme 2. Sifat Sel a. Mengabsorbsi bahan makanan, mencernakan, meggunakan dan mengekskresikan. b. mampu tumbuh, reproduksi dan melakukan gerakan, responsive terhadap stimulus lingkungan luar. c. Mewariskan sifat-sifat genetiknya 3. Organela Penyusun sel dan fungsinya
Gambar I.5. Organela pada sel eukariotik: sel hewan (a) dan sel tumbuhan
Tabel I.2. Organela-organela sel eukariotik, komposisi biomolekul dan fungsi biologinya Struktur
Komposisi Molekular
Fungsi Biologi
Membran Sel
Bilayer : protein (50%) dan
lalu lintas keluar dan
lipid (50%) dan karbohidrat
masuknya nutrein dan sisa-sisa metabolisme yang bersifat enzim penting
Nukleus
Mengandung DNA genom
Menyimpan informasi
dan protein histon sebagai
genetc, tempat replikasi
kromatin; RNA
DNA dan transkripsi DNA menjadi RNA
Retikum endoplasma
Pipih, vesikel lipida dan
Permukaan dimana
dendan ribosom
protein dengan membran
ribosom terikat untuk
tunggl; ribosom terdiri dari
sintesis protein
atas protein dan RNA Aparatus Golgi
Vesikel lipid, protein dan
Sekresi produk sel
polisakarida Mitokondria
Membran ganda dengan
Tempat metabolisme
protein dan lipid, matriks
energi dan sintesis ATP
(bagian dalam) terdapat enzim yang terlarut dan tidak terlarut, RNA dan DNA Lisosom (Hewan)
Vesilel dibatasi membran
Metabolisme senyawa
tunggal mengandung
hasil endositsis dan
enzim untuk hidrolisis
autolisis sel
Peroksisom (hewan) atau
Visikel yang dibatasi
metabolisme oksidatif
glioksisom (tanaman)
membran tunggal
nutrein menggunakan
mengandung katelase dan
O2 menghasilkan H2O2
enzim oksidatif lain Kloroplas (tanaman)
Organela dengan membran Tempat fotosintesis ganda mengandung
Perubahan energi
protein, lipid, klorofil, RNA,
cahaya menjadi energi
DNA, dan ribosom
kimia (ATP)
Sitoplasma
Sitoskeleton yang terbuat
Memberi bentuk sel;
dari protein; molekul kecil;
tempat terjadinya reaksi
protein terlarut, enzim,
metabolisme
nutrien, garam dalam larutan berair D. Air 1. Sifat fisik air a.
Titik didih
b.
Muatan: netral
c.
Polaritas: bersifat polar
d.
Struktur molekul air
Gambar I.6. Dalam bentuk cair, satu molekul air akan meningkat 3 ,4 molekul air lainnya sehingga menyebabkan strukturnya dinamis (a) dalam bentuk beku (es), satu molekul air akan mengikat 4 molekul air lainnya sehingga terbentuk struktur kristal yang beraturan (b)
2.
Sifat kimiawi air a. Ionisasi b. Sifat polar : Air sebagai pelarut c. Air bukan sebagai pelarut senyawa-senyawa non polar (hidrokarbon)
3.
Bufer
