POKOK BAHASAN I PENDAHULUAN Tujuan Instruksional Khusus Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan pendahuluan mahasiswa dapat: 1. Memahami ruang lingkup

Transkripsi

1 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

2 4. Sejarah perkembangan biokimia Gambar I.1 Sejarah perkembangan biokimia dan keterkaitannya dengan disiplin ilmulain pembentuk ilmu biologi molekuler.

3 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)

4 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.

5 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)

6 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, responsivee terhadap stimulus lingkungan luar. c. Mewariskan sifat-sifat genetiknya 3. Organela Penyusunn sel dan fungsinya Gambar I.5. Organela pada sel eukariotik: sel hewan (a) dan sel tumbuhan

7 Tabel I.2. Organela-organela sel eukariotik, komposisi biomolekul dan fungsi biologinya Struktur Komposisi Molekular Fungsi Biologi Membran Sel Bilayer : protein (50%) dan lipid (50%) dan karbohidrat lalu lintas keluar dan masuknya nutrein dan sisa-sisa metabolisme yang bersifat enzim penting Nukleus Mengandung DNA genom dan protein histon sebagai kromatin; RNA Menyimpan informasi genetc, tempat replikasi DNA dan transkripsi DNA menjadi RNA Retikum endoplasma dendan ribosom Pipih, vesikel lipida dan protein dengan membran tunggl; ribosom terdiri dari Permukaan dimana ribosom terikat untuk sintesis protein atas protein dan RNA Aparatus Golgi Vesikel lipid, protein dan Sekresi produk sel polisakarida Mitokondria Membran ganda dengan protein dan lipid, matriks Tempat metabolisme energi dan sintesis ATP (bagian dalam) terdapat enzim yang terlarut dan tidak terlarut, RNA dan DNA Lisosom (Hewan) Vesilel dibatasi membran tunggal mengandung enzim untuk hidrolisis Metabolisme senyawa hasil endositsis dan autolisis sel Peroksisom (hewan) atau glioksisom (tanaman) Visikel yang dibatasi membran tunggal mengandung katelase dan metabolisme oksidatif nutrein menggunakan O2 menghasilkan H2O2 enzim oksidatif lain Kloroplas (tanaman) Organela dengan membran ganda mengandung protein, lipid, klorofil, RNA, DNA, dan ribosom Tempat fotosintesis Perubahan energi cahaya menjadi energi kimia (ATP)

8 Sitoplasma Sitoskeleton yang terbuat dari protein; molekul kecil; protein terlarut, enzim, nutrien, garam dalam larutan berair Memberi bentuk sel; tempat terjadinya reaksi metabolisme 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)

9 2. Sifat kimiawi air a. Ionisasi b. Sifat polar : Air sebagai pelarut c. Air bukan sebagai pelarut senyawa-senyawa non polar (hidrokarbon) 3. Bufer