Biochemistry i

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Biokimia

Text of Biochemistry i

  • BIOCHEMISTRY Aspek kimia dalam tubuh Enzim dan koenzim Oksidasi biologi dan senyawa berenergi tinggi Metabolisme karbohidrat Metabolisme Lipid Metabolisme asam amino/ protein Hormon Vitamin

  • Apa itu Biokimia? DefinisiWebsters 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.

  • Sejarah BiokimiaPertama, identifikasi unsur kimia penyusun mahluk hidup.Enam unsur utama penyusun sel hidup adalah: C, H, N, O, P, dan S.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).

    99% penyusun sel adalah H, O, N, dan CUnsurElektron bebasJumlah FraksiH12/3O21/4N31/70C41/10

  • Unsur dengan berat atom paling ringan membentuk ikatan paling kuat 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 BiokimiaKemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup Asam Amino Nukleotida Karbohidrat Lipida

  • Sejarah BiokimiaSelanjutnya memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup menjadi hidup

  • BIOCHEMISTRY

    CHEMISTRY ENERGY COMPOSITION

    STRUCTURE

    REACTION PROPERTIESMATTER

  • 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.

  • 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.Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya

  • 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 dinamisMenggandakan 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

  • Atom Karbon yang sangat lentur merupakan tulangpunggung kehidupan

  • Konversi isomer kimia membutuhkan pemutusan ikatan kovalen

  • Biomolekul StrukturSenyawa PembangunGula sederhanaAsam aminoNukleotidaAsam lemak Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA or DNA Lipid

  • Biosintesis Membutuhkan molekul sederhana untuk dirangkai secara kovalen melalui berbagai kombinasi

  • 1. Keelektronegatifan kedua atom O3.5

    Cl3.0

    N3.0

    C2.5 P2.1 H2.1 Na0.9 K0.8 Kekuatan ikatan kimia dipengaruhi olehKeelectronegatifan tinggi =Kebutuhan akan elektron

  • Kekuatan beberapa ikatan kimia:Approx. Avg.Triple: 820 kJ/mole

    Double: 610 kJ/mole

    Single: 350 kJ/mole

  • CHEMICAL COMPOSITION OF BIOLOGICAL MATERIALWATERMINERALPROTEINFATCARBOHYDRATE

  • Komposisi air dalam tubuh

  • Chemical compisition of the adul human body

  • Appoximate ionoc composition of Body Fluid

  • Komposisi kasar Organisme

  • UNSUR-UNSUR DASAR TUBUH MANUSIA

  • MINERALFUNGSI DAN SUMER BEBERAPA GARAM MINERAL

  • Biochemical EnergeticsCatabolic biochemical reactionProduce energyAnabolic biosyntetic reaction

  • Arus energi dalam biosfer

    E = hv

    Pangan untuk heterotrof

    Usaha mekanik usaha osmotik Usaha biosintetik( otot) (transpor) (kimiawi)Matahari4H+ 2He + energi Energi + CO2 karbohidrat + O2Karbohidrat + O2 CO2 + H2O + energiUsaha seluler

  • Transformasi pemakaian energiENERGI MATAHARI

    CO2 H2O ADP sel fotosintetikO2 Glukosa ATP

    Aktifitas dalam sel

    Glukosa ADP Sel heterosiklik

    CO2 H2O ATP

  • Proses metabolisme

  • Proses metabolisme MAKANAN YANG DITERIMAlipidpolisakaridaproteinAsam lemakDan gliserolHeksosaDan pentosaAsam aminopiruvatAseti CoASiklus krebAsam trikarboksilatpernapasan

  • Energy expenditurefor various activities

    ActivityE.E (kkal/hr)SittingPlaying cardDriving a carWalking 2 miles/ hrWalking 4 miles/ hrPlaying tennisVigorous swimmingHard manual labor96144168180336426660654

  • Bioenergetika

    A Panas Eksergonik DEnergi bebas

    Energi kimia EndergonikC B

  • Pengolahan makanan dalam tubuh

    Makanan Produk cerna Energi (metabolit)Faktor-faktor pencernaanKomposisi serta nilai giziKelengkapan susunan GigiKesempurnaan Saluran pencernaan beserta kelenjer/ enzim

  • Pencernaan di mulut

    Kelenjer di rongga mulut : Kelenjer L. sublingualis Kelenjer L. submaksimalis Kelenjer L. parotis Kelenjer L. bukalisKomposisi saliva : Cairan kental tidak bewarnaKandungan air 99,42 %Senyawa organik : ptialin, musinSenyawa anorganik : Ca2+, Mg2+, Na+, K+, PO43-, Cl-, HCO3-, SO42-pH : 6,35 6,85

    Fungsi saliva:Agar ruang mulut tetap basahPelumasPelarutEnzim ptialinPenghasil ion

  • Pencernaan di lambungGetah lambung :

    Lapisan sel chief- Terdiri dari selapis mukosa lambung- Mensekresi pepsinogen - Memecah protein menjadi proteosa dan pepton

    Lapisan sel parietal- Beberapa lapis sel mukosa- Mensekresi HCl Peningkatan kadar HCO3 dalam darah

  • 3. Sel epitel kulumnar mukosa lambung - Mensekresi musin - Sebagai pelumas makanan - Melapisi lambung dan proteksi pengaruh HClKomposisi Getah lambungAir getah lambung 99,4%Senyawa organik : musin, pepsin, lipase (glukoprotein)Senyawa anorganik : Hidrogen, Natrium, Kalium, Klor, fosfat

    Fungsi HCL lambungSebagai aktifator pepsinogen menjadi pepsinSebagai antiseptikHCl Pemecahan bahan makanan di lambung

  • Pembentukan HCl lambungSirkulasi darahSel parietalLumen lambung

    CO2 CO2 + H2O

    H2ONaHCO3H2CO3

    H+H+

    HCO3-HCO3HClNa+

    Cl-Cl-Cl-

    NaCl

  • Kelenjer pankreas

    - K. endokrin- K. Eksokrin

    Getah Pankreas :Cairan jernihMengandung zat padat :- Organik 1/3 bgn : protein dan enzim pencernaan- Anorganik 2/3 bgn : natrium, Kalium, Kalsium- pH 7-8- Enzim-enzim ; Tripsin, kimotripsin, lipase, RNA-ase, DNA-ase, Kolagenase

    Getah intestinpH 7-8Dtempati zat padat : Musin, enzim aminopeptidase, disakarida spesifik (S, M, L ) Fosfatase, polinukleotida

  • EMPEDU(produk Hati)Funsi empedu :

    Menetralkan chyme dari lambung (pH empedu alkalis)Jalur utama eksresi kolesterol dari dalam tubuhJalur eksresi pigmen empeduPengemulsi lemak garam empedu

    Asam empedu

    As. Kolat dan kenodesoksikolat ( disentesis dari kolesterol dalam hati)pH alkalis ion Na+ dan K+Berperan dalam pencernaan lemak

  • SELSifat fisik sel ;

    Jari-jari : 2x 10-9 cmVolume : 3x 10-8 cm3Komposisi: 80% air, 14% protein, 2% lipid, 1% karbohidrat dan 35 as.nukleatIon: Na+ dan K+

    Komponen membran sel:Protein: Muncul dipermukaan membran Menembus membran selLipid: Permukaan luar membran selKarbohidrat: Menempel dipermukaan membran

  • Fungsi membranMengontrol atau mengendalikan pertukaran zatTempat reaksiSebagai reseptor atau penerima rangsanganSebagai pelindungMengontrol zat yang akan masuk/ keluar

    Tranportasi melalui membran selTransportasi aktif : Membutuhkan energiTransportasi pasif : Tidak butuh energiFagositosis dan pinositosis