Biokimia adalah disiplin yang menggunakan prinsip-prinsip dan bahasa kimia untuk menjelaskan biologi. Selama 100 tahun terakhir ahli biokimia telah menemukan bahwa senyawa kimia yang sama dan proses metabolisme sentral yang sama ditemukan pada organisme yang jauh terkait bakteri, tumbuhan, dan manusia. Sekarang diketahui bahwa prinsip-prinsip dasar biokimia yang umum untuk semua organisme hidup. meskipun para ilmuwan biasanya memusatkan upaya penelitian mereka pada organisme tertentu, hasil merekadapat diterapkan untuk banyak spesies lainnya. Apa pun yang ditemukan untuk menjadi kenyataan E. coli juga harus benar gajah. -Jacques Monod Buku ini disebut Prinsip Biokimia karena kita akan fokus pada yang paling penting dan konsep dasar biokimia-mereka yang umum untuk sebagian besar species.Where sesuai, kami akan menunjukkan fitur yang membedakan kelompok-kelompok tertentu organisme. Banyak mahasiswa dan peneliti terutama tertarik dalam biokimia manusia. Penyebab penyakit dan pentingnya nutrisi yang tepat, misalnya, adalah topik yang menarik di biochemistry.We berbagi kepentingan-kepentingan ini dan itulah sebabnya kita termasuk banyak referensi untuk biokimia manusia dalam buku ini. Namun, kami juga akan mencoba untuk menarik minat Anda dalam biokimia spesies lain. Ternyata, sering kali lebih mudah untuk memahami prinsip-prinsip dasar biokimia dengan mempelajari banyak spesies yang berbeda untuk mengenali tema umum dan pola tetapi pengetahuan dan apresiasi spesies lain akan melakukan lebih dari membantu Anda belajar biokimia. Ini juga akan membantu Anda mengenali sifat dasar kehidupan pada tingkat molekuler dan cara-cara spesies terkait melalui evolusi dari nenek moyang yang sama. Edisi Mungkin di masa depan buku ini akan mencakup bab tentang biokimia kehidupan di planet lain. Sampai saat itu, kita akan harus puas dengan belajar tentang kehidupan yang beragam pada kita sendiri planet. Kita mulai bab pendahuluan ini dengan beberapa highlights dari sejarah biokimia, diikuti oleh deskripsi singkat dari kelompok kimia dan molekul yang akan Anda hadapi dalam buku ini. Bagian kedua dari bab ini adalah gambaran dari sel struktur dalam persiapan untuk studi Anda biokimia.1.1 Biokimia Adalah Ilmu modern Biokimia telah muncul sebagai ilmu independen hanya dalam 100 tahun terakhir tapi dasar bagi munculnya biokimia sebagai ilmu pengetahuan modern disiapkan di abad sebelumnya. Periode sebelum 1900 melihat kemajuan pesat dalam memahamiprinsip kimia dasar seperti kinetika reaksi dan komposisi atom molekul. Banyak bahan kimia yang diproduksi dalam organisme hidup telah diidentifikasi pada akhir abad ke-19. Sejak itu, biokimia telah menjadi disiplin yang terorganisir dan ahli biokimia telah dijelaskan banyak proses kimia kehidupan. Pertumbuhan biokimia dan pengaruhnya terhadap disiplin ilmu lainnya akan terus di abad ke-21. Pada tahun 1828, Friedrich Whler disintesis urea senyawa organik dengan memanaskan anorganik cyanate senyawa amonium. (1.1) Penelitian ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa senyawa yang ditemukan secara eksklusif dalam organisme hidup dapat disintesis dari zat-zat anorganik yang umum. Hari ini kita memahami bahwa sintesis dan degradasi bahan biologi mematuhi kimia yang sama dan hukum-hukum fisika sebagai orang-orang yang mendominasi di luar biologi. Tidak ada khusus atau "vitalistic" proses yang diperlukan untuk menjelaskan kehidupan di ilmuwan level.Many molekul tanggal awal biokimia untuk sintesis Whler dari urea, meskipun akan lain 75 tahun sebelum departemen biokimia pertama didirikan di universitas-universitas. Louis Pasteur (1822-1895) dikenal sebagai pendiri mikrobiologi dan promotor aktif teori kuman. Tapi Pasteur juga membuat banyak kontribusi untuk biokimia termasuk penemuan stereoisomer. Dua terobosan besar dalam sejarah biokimia yang terutama penting-the Penemuan peran enzim sebagai katalis dan peran asam nukleat sebagai-informasi membawa molekul. Ukuran yang sangat besar protein dan asam nukleat membuat awal mereka karakterisasi sulit menggunakan teknik yang tersedia di bagian awal dari ke-20 century.With perkembangan teknologi modern kita sekarang tahu banyak tentang bagaimana struktur protein dan asam nukleat terkait dengan fungsi biologis mereka. Pertama terobosan-identifikasi enzim sebagai katalis biologis reactions- mengakibatkan bagian dari penelitian Eduard Buchner. Pada tahun 1897 Buchner menunjukkan bahwa ekstrak dari sel-sel ragi bisa mengkatalisis fermentasi gula glukosa alkohol dan karbon dioksida. Sebelumnya, para ilmuwan percaya bahwa sel-sel hidup hanya bisa mengkatalisis reaksi biologis yang kompleks. Sifat katalis biologis dieksplorasi oleh Buchner kontemporer, Emil Fischer. Fischer mempelajari efek katalitik enzim ragi pada hidrolisis (pemecahan air) dari sukrosa (gula meja). Ia mengusulkan bahwa selama katalisis enzim dan reaktan yang, atau substrat, bergabung untuk membentuk compound.He menengah juga mengusulkan bahwa hanya molekul dengan struktur yang sesuai dapat berfungsi sebagai substrat untuk diberikan enzim. Fischer menggambarkan enzim sebagai template kaku, atau kunci, dan substrat sebagai pencocokan kunci. Para peneliti segera menyadari bahwa hampir semua reaksi kehidupan dikatalisis oleh enzim dan kunci-dan-kunci dimodifikasi teori aksi enzim tetap menjadi Prinsip utama biokimia modern. Properti lain kunci katalisis enzim adalah bahwa reaksi biologis terjadi banyak lebih cepat dari mereka akan tanpa katalis. Selain mempercepat laju reaksi, katalis enzim menghasilkan hasil yang sangat tinggi dengan sedikit, jika ada, oleh-produk. Sebaliknya, berbagai reaksi dikatalisis dalam kimia organik dianggap diterima dengan hasil dari 50% sampai 60%. Reaksi biokimia harus lebih efisien karena produk sampingan bisa menjadi racun bagi sel-sel dan pembentukan mereka akan membuang-buang energi yang berharga. The mekanisme katalisis dijelaskan dalam Bab 5. Separuh terakhir abad ke-20 melihat kemajuan luar biasa di bidang struktural biologi, terutama struktur protein. Struktur protein pertama diselesaikan di tahun 1950-an dan 1960-an oleh para ilmuwan di Cambridge University (Inggris Raya) yang dipimpin oleh1.1 Biokimia Adalah Ilmu modern Biokimia telah muncul sebagai ilmu independen hanya dalam 100 tahun terakhir tapi dasar bagi munculnya biokimia sebagai ilmu pengetahuan modern disiapkan di abad sebelumnya. Periode sebelum 1900 melihat kemajuan pesat dalam memahamiprinsip kimia dasar seperti kinetika reaksi dan komposisi atom molekul. Banyak bahan kimia yang diproduksi dalam organisme hidup telah diidentifikasi pada akhir abad ke-19. Sejak itu, biokimia telah menjadi disiplin yang terorganisir dan ahli biokimia telah dijelaskan banyak proses kimia kehidupan. Pertumbuhan biokimia dan pengaruhnya terhadap disiplin ilmu lainnya akan terus di abad ke-21. Pada tahun 1828, Friedrich Whler disintesis urea senyawa organik dengan memanaskan anorganik cyanate senyawa amonium. (1.1) Penelitian ini menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa senyawa yang ditemukan secara eksklusif dalam organisme hidup dapat disintesis dari zat-zat anorganik yang umum. Hari ini kita memahami bahwa sintesis dan degradasi bahan biologi mematuhi kimia yang sama dan hukum-hukum fisika sebagai orang-orang yang mendominasi di luar biologi. Tidak ada khusus atau "vitalistic" proses yang diperlukan untuk menjelaskan kehidupan di ilmuwan level.Many molekul tanggal awal biokimia untuk sintesis Whler dari urea, meskipun akan lain 75 tahun sebelum departemen biokimia pertama didirikan di universitas-universitas. Louis Pasteur (1822-1895) dikenal sebagai pendiri mikrobiologi dan promotor aktif teori kuman. Tapi Pasteur juga membuat banyak kontribusi untuk biokimia termasuk penemuan stereoisomer. Dua terobosan besar dalam sejarah biokimia yang terutama penting-the Penemuan peran enzim sebagai katalis dan peran asam nukleat sebagai-informasi membawa molekul. Ukuran yang sangat besar protein dan asam nukleat membuat awal mereka karakterisasi sulit menggunakan teknik yang tersedia di bagian awal dari ke-20 century.With perkembangan teknologi modern kita sekarang tahu banyak tentang bagaimana struktur protein dan asam nukleat terkait dengan fungsi biologis mereka. Pertama terobosan-identifikasi enzim sebagai katalis biologis reactions- mengakibatkan bagian dari penelitian Eduard Buchner. Pada tahun 1897 Buchner menunjukkan bahwa ekstrak dari sel-sel ragi bisa mengkatalisis fermentasi gula glukosa alkohol dan karbon dioksida. Sebelumnya, para ilmuwan percaya bahwa sel-sel hidup hanya bisa mengkatalisis reaksi biologis yang kompleks. Sifat katalis biologis dieksplorasi oleh Buchner kontemporer, Emil Fischer. Fischer mempelajari efek katalitik enzim ragi pada hidrolisis (pemecahan air) dari sukrosa (gula meja). Ia mengusulkan bahwa selama katalisis enzim dan reaktan yang, atau substrat, bergabung untuk membentuk compound.He menengah juga mengusulkan bahwa hanya molekul dengan struktur yang sesuai dapat berfungsi sebagai substrat untuk diberikan enzim. Fischer menggambarkan enzim sebagai template kaku, atau kunci, dan substrat sebagai pencocokan kunci. Para peneliti segera menyadari bahwa hampir semua reaksi kehidupan dikatalisis oleh enzim dan kunci-dan-kunci dimodifikasi teori aksi enzim tetap menjadi Prinsip utama biokimia modern. Properti lain kunci katalisis enzim adalah bahwa reaksi biologis terjadi banyak lebih cepat dari mereka akan tanpa katalis. Selain mempercepat laju reaksi, katalis enzim menghasilkan hasil yang sangat tinggi dengan sedikit, jika ada, oleh-produk. Sebaliknya, berbagai reaksi dikatalisis dalam kimia organik dianggap diterima dengan hasil dari 50% sampai 60%. Reaksi biokimia harus lebih efisien karena produk sampingan bisa menjadi racun bagi sel-sel dan pembentukan mereka akan membuang-buang energi yang berharga. The mekanisme katalisis dijelaskan dalam Bab 5. Separuh terakhir abad ke-20 melihat kemajuan luar biasa di bidang struktural biologi, terutama struktur protein. Struktur protein pertama diselesaikan di tahun 1950-an dan 1960-an oleh para ilmuwan di Cambridge University (Inggris Raya) yang dipimpin olehJohn C. Kendrew dan Max Perutz. Sejak itu, struktur tiga dimensi dari beberapa ribu protein yang berbeda telah ditentukan dan pemahaman kita tentang kompleks biokimia protein telah meningkat sangat. Maskapai kemajuan pesat yang dimungkinkan oleh ketersediaan yang lebih besar dan lebih cepat komputer dan software baru yang bisa melakukan banyak perhitungan yang digunakan harus dilakukan dengan tangan menggunakan kalkulator sederhana. Banyak biokimia modern bergantung pada komputer. Terobosan besar kedua dalam sejarah biokimia-identifikasi asam nukleat sebagai informasi molekul-datang setengah abad setelah Buchner dan Fischer percobaan. Pada tahun 1944 Oswald Avery, Colin MacLeod, dan McCarty Maclyn diekstraksi asam deoksiribonukleat (DNA) dari strain patogen bakteri Streptococcus pneumoniae dan dicampur DNA dengan strain patogenik yang sama organisme. Strain patogenik secara permanen berubah menjadi patogen regangan. Penelitian ini memberikan bukti pertama bahwa DNA adalah genetik material. Pada tahun 1953 James D.Watson dan Francis Crick menyimpulkan HC tiga-dimensi struktur DNA. Struktur DNA segera menyarankan kepada Watson dan Crick metode dimana DNA bisa mereproduksi dirinya sendiri, atau meniru, dan dengan demikian mengirimkan biologi informasi kepada generasi penerus. Penelitian selanjutnya menunjukkan informasi yang dikodekan dalam DNA dapat ditranskripsi menjadi asam ribonukleat (RNA) dan kemudian diterjemahkan menjadi protein. Penelitian genetika pada tingkat molekul asam nukleat merupakan bagian dari disiplin biologi molekuler dan biologi molekuler merupakan bagian dari disiplin biokimia. dalam Untuk memahami bagaimana nukleat toko asam dan mengirimkan informasi genetik, Anda harus memahami struktur asam nukleat dan peran mereka dalam arus informasi. Andaakan menemukan bahwa banyak dari studi Anda biokimia dikhususkan untuk mempertimbangkan bagaimana enzim dan asam nukleat sangat penting untuk kimia kehidupan. Seperti Crick diperkirakan pada tahun 1958, aliran normal informasi dari asam nukleat ke protein tidak reversibel. Dia disebut arus informasi searah ini dari nukleat asam untuk protein sebagai Central Dogma Biologi Molekuler. Istilah "Central Dogma "sering disalahpahami. Sebenarnya, itu tidak merujuk pada aliran keseluruhan informasi yang ditampilkan pada gambar. Sebaliknya, mengacu pada fakta bahwa sekali informasi di asam nukleat dipindahkan ke protein tidak dapat mengalir mundur dari protein ke nukleat asam.1.2 Kimia Elements of Life Enam non-logam elemen karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, dan sulfur- mencapai lebih dari 97% dari berat sebagian besar organisme. Semua elemen ini dapat membentuk ikatan kovalen yang stabil. Jumlah relatif dari enam elemen ini bervariasi di antara organisms.Water merupakan komponen utama dari sel dan menyumbang persentase yang tinggi (berat) dari oksigen. Karbon jauh lebih berlimpah dalam organisme hidup daripada di seluruh alam semesta. Di sisi lain, beberapa elemen, seperti silikon, aluminium, dan besi, sangat umum dalam kerak bumi, tetapi yang hadir hanya dalam jumlah jejak dalam sel. Selain standar enam unsur (CHNOPS), ada 23 unsur-unsur lain umum ditemukan dalam organisme hidup (Gambar 1.1). Ini termasuk lima ion yang penting di semua spesies: kalsium kalium, natrium, magnesium dan klorida Perhatikan bahwa tambahan 23 elemen account hanya 3% dari berat organisme hidup. Sebagian besar bahan padat sel terdiri dari senyawa yang mengandung karbon. The Studi senyawa tersebut jatuh ke dalam domain kimia organik. Sebuah kursus di organik kimia adalah membantu dalam memahami biokimia karena ada cukup tumpang tindih antara dua disiplin. Ahli kimia organik lebih tertarik pada reaksi yang terjadi di laboratorium, sedangkan ahli biokimia ingin memahami bagaimana reaksi terjadi pada sel-sel hidup. Gambar 1.2a menunjukkan tipe dasar senyawa organik yang biasa ditemui di biokimia. Pastikan Anda sudah familiar dengan istilah ini karena kita akan menggunakan mereka berulang kali di seluruh buku ini.Reaksi biokimia melibatkan ikatan kimia tertentu atau bagian dari molekul yang disebutkelompok fungsional (Gambar 1.2b) Kami akan menghadapi beberapa hubungan umum dalam biokimia (Gambar 1.2c). Perhatikan bahwa semua hubungan ini terdiri dari beberapa atom yang berbeda dan obligasi individual antara atom. Kita akan belajar lebih banyak tentang senyawa ini, kelompok fungsional, dan hubungan di seluruh buku ini. Ester dan ikatan eter yang umum asam lemak dan lipid. Hubungan amida ditemukan dalam protein. Ester fosfat dan hubungan phosphoanhydride terjadi pada nukleotida. Tema penting dari biokimia adalah bahwa reaksi kimia yang terjadi di dalam sel jenis yang sama reaksi yang terjadi di laboratorium kimia. The perbedaan yang paling penting adalah bahwa hampir semua reaksi dalam sel hidup dikatalisis oleh enzim dan dengan demikian melanjutkan pada tingkat yang sangat tinggi. Salah satu tujuan utama dari buku ini adalah untuk menjelaskan bagaimana enzim mempercepat reaksi tanpa melanggar reaksi dasar mekanisme kimia organik. Efisiensi katalitik enzim dapat diamati bahkan ketika enzim dan reaktan terisolasi dalam tabung reaksi. Para peneliti sering menemukan itu berguna untuk membedakan antara reaksi biokimia yang terjadi dalam suatu organisme (in vivo) dan yang terjadi dalam kondisi laboratorium (in vitro)..3 Banyak makromolekul Penting Apakah Polimer Selain berbagai molekul kecil, banyak penawaran biokimia dengan sangat besar molekul yang kita sebut sebagai makromolekul. Makromolekul biologis biasanya bentuk polimer yang dibuat dengan bergabung banyak molekul organik yang lebih kecil, atau monomer, melalui kondensasi (pengangkatan elemen air). Dalam beberapa kasus, seperti karbohidrat tertentu, monomer tunggal diulang berkali-kali; dalam kasus lain, seperti protein dan asam nukleat, berbagai monomer yang berbeda dihubungkan dalam urutan tertentu. setiap monomer dari polimer yang diberikan ditambahkan dengan mengulangi reaksi enzim-dikatalisasi sama.Dengan demikian, semua monomer, atau residu, dalam makromolekul selaras dalam arah yang sama dan ujung makromolekul adalah kimia yang berbeda. Makromolekul memiliki sifat yang sangat berbeda dari konstituen mereka monomer. Misalnya, pati merupakan polimer dari gula glukosa tetapi tidak larut dalam air dan tidak terasa manis. Pengamatan seperti ini telah menyebabkan umum prinsip organisasi hirarkis kehidupan. Setiap tingkat baru hasil organisasi sifat yang tidak dapat diprediksi hanya dari orang-orang dari tingkat sebelumnya. The tingkat kompleksitas, dalam rangka meningkatkan, adalah: atom, molekul, makromolekul, organel, sel, jaringan, organ, dan organisme secara keseluruhan. (Perhatikan bahwa banyak spesies kekurangan satu atau lebih dari tingkat ini kompleksitas. Organisme bersel tunggal, misalnya, tidak memiliki jaringan dan organ.) Bagian berikut menjelaskan secara singkat jenis utama makromolekul dan bagaimana urutan mereka residu atau bentuk tiga dimensi memberikan mereka sifat unikDalam membahas molekul dan makromolekul kita akan selalu merujuk pada molekul berat senyawa. Sebuah istilah yang lebih tepat untuk berat molekul massa molekul relatif (disingkat Mr). Ini adalah massa molekul relatif terhadap satu-dua belas (1/12) massa dari atom 12C isotop karbon. (Berat atom isotop ini telah didefinisikan sebagai tepat 12 unit massa atom. Perhatikan bahwa berat atom karbon ditampilkan dalam Periodik Tabel merupakan rata-rata dari beberapa isotop yang berbeda, termasuk 13C dan 14C.) Karena Mr adalah jumlah relatif, itu adalah berdimensi dan tidak memiliki satuan yang terkait dengan nilai. The massa molekul relatif protein khas, misalnya, adalah 38,000 The massa molekul mutlak senyawa memiliki besarnya sama dengan molekul Berat kecuali bahwa itu dinyatakan dalam satuan yang disebut dalton (satuan massa). Massa molekul juga disebut massa molar karena mewakili massa (diukur dalam gram) dari 1 mol, atau molekul. Massa molekul khas protein adalah 38,000 dalton, yang berarti bahwa 1 mol beratnya 38 kilogram. Sumber utama kebingungan adalah bahwa istilah "berat molekul" telah menjadi jargon umum dalam biokimia meskipun mengacu pada massa molekul relatif, bukan berat. Ini adalah kesalahan umum untuk memberikan berat molekul di dalton padahal seharusnya berdimensi. Dalam kebanyakan kasus, ini bukan kesalahan yang sangat penting tetapi Anda harus tahu terminologi yang tepatA. Protein Dua puluh asam amino yang umum dimasukkan ke dalam protein dalam semua sel. setiap amino asam mengandung gugus amino dan gugus karboksilat, serta rantai samping (R group) yang unik untuk masing-masing asam amino (Gambar 1.3a). Kelompok amino dari satu asam amino dan kelompok karboksilat lain dikondensasikan selama sintesis protein untuk membentuk sebuah hubungan amida, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.3b. Ikatan antara atom karbon dari satu asam amino residu dan atom nitrogen dari residu berikutnya disebut ikatan peptida. The end-to-end bergabung dari banyak asam amino membentuk polipeptida linear yang mungkin berisi ratusan residu asam amino. Sebuah protein fungsional dapat menjadi polipeptida tunggal atau dapat terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang berbeda yang terikat erat untuk membentuk struktur yang lebih kompleks. Banyak protein berfungsi sebagai enzim. Lainnya adalah komponen struktural sel dan organisme. Polipeptida Linear lipat menjadi bentuk tiga dimensi yang berbeda. bentuk ini ditentukan terutama oleh urutan residu asam amino. Informasi urutan ini dikodekan dalam gen untuk protein. Fungsi protein tergantung pada yang struktur tiga dimensi, atau konformasi. Struktur banyak protein telah ditentukan dan beberapa prinsip yang mengatur hubungan antara struktur dan fungsi telah menjadi jelas. Sebagai contoh, banyak enzim mengandung celah, atau alur, yang mengikat substrat dari reaksi. ini rongga berisi situs aktif dari enzim-wilayah di mana reaksi kimia terjadi. Gambar 1.4a menunjukkan struktur lisozim enzim yang mengkatalisis hidrolisis polimer karbohidrat tertentu. Gambar 1.4b menunjukkan struktur enzim dengan substrat terikat dalam cleft.We akan membahas hubungan antara struktur protein dan fungsi dalam Bab 4 dan 6. Ada banyak cara untuk mewakili struktur tiga dimensi dari biopolimer seperti protein. The lisozim molekul dalam Gambar 1.4 ditampilkan sebagai kartun di mana konformasi rantai polipeptida direpresentasikan sebagai kombinasi dari kabel, pita heliks, dan panah yang luas. Jenis lain dari representasi dalam bab-bab berikut termasuk gambar yang menunjukkan posisi setiap atom. Program komputer yang menciptakan gambar ini tersedia secara bebas di Internet dan data struktural untuk protein dapat diambil dari sejumlah database sites.With sedikit latihan, setiap siswa dapat melihat molekul-molekul pada monitor komputer.

B. Polisakarida Karbohidrat, atau sakarida, terutama terdiri dari karbon, oksigen, dan hidrogen. Kelompok senyawa termasuk gula sederhana (monosakarida) serta polimer mereka (polisakarida). Semua monosakarida dan semua residu polisakarida mengandung beberapa gugus hidroksil dan oleh karena itu polialkohol. Yang paling umum monosakarida berisi lima atau enam atom karbon.Struktur Gula dapat direpresentasikan dalam beberapa cara. Misalnya, ribose (yang paling umum gula lima karbon) dapat ditampilkan sebagai molekul linear yang mengandung empat hidroksil kelompok dan satu kelompok aldehida (Gambar 1.5a). Representasi linear ini disebut Fischer proyeksi (setelah Emil Fischer). Dalam bentuk biokimia biasa, namun, struktur ribosa adalah sebuah cincin dengan ikatan kovalen antara karbon dari gugus aldehid (C-1) dan oksigen dari C-4 gugus hidroksil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.5b. Bentuk cincin ini paling sering ditampilkan sebagai Haworth proyeksi (Gambar 1.5C). Representasi ini adalah cara yang lebih akurat menggambarkan struktur yang sebenarnya dari ribosa. The Haworth proyeksi diputar 90 terhadap proyeksi Fischer dan menggambarkan cincin karbohidrat sebagai pesawat dengan salah satu ujung memproyeksikan keluar dari halaman (diwakili oleh garis tebal) .Namun, cincin sebenarnya tidak planar. Hal ini dapat mengadopsi berbagai konformasi yang tertentu atom cincin out-of-plane. Dalam Gambar 1.5D, misalnya, C-2 atom kebohongan ribosa atas bidang yang dibentuk oleh sisa atom cincin. Beberapa konformasi lebih stabil daripada yang lain sehingga sebagian besar molekul ribosa dapat diwakili oleh satu atau dua dari banyak kemungkinan konformasi. Namun demikian, penting untuk dicatat bahwa sebagian besar molekul biokimia ada sebagai kumpulan struktur dengan konformasi yang berbeda. Perubahan dari satu konformasi ke yang lain tidak memerlukan melanggar setiap ikatan kovalen. Sebaliknya, dua bentuk dasar struktur karbohidrat, bentuk linier dan cincin, memang membutuhkan melanggar dan pembentukan ikatan kovalen. Glukosa adalah yang paling berlimpah gula enam-karbon (Gambar 1.6a di halaman 8). Ini adalah Unit monomer dari selulosa, sebuah polisakarida struktural, dan glikogen dan pati, yang polisakarida penyimpanan. Dalam polisakarida tersebut, masing-masing residu glukosa bergabung kovalen ke yang berikutnya oleh ikatan kovalen antara C-1 dari satu molekul glukosa dan salah satu gugus hidroksil lain. Obligasi ini disebut ikatan glikosidik. Dalam selulosa, C-1 dari setiap residu glukosa bergabung ke C-4 gugus hidroksil dari berikutnya residu (Gambar 1.6b). Kelompok-kelompok hidroksil pada rantai yang berdekatan selulosa berinteraksi noncovalently menciptakan kuat, serat tidak larut. Selulosa adalah mungkin yang paling melimpah biopolimer di Bumi karena merupakan komponen utama dari tanaman berbunga batang termasuk pohon trunks.We akan membahas karbohidrat lebih lanjut dalam Bab 8.

C. Asam Nukleat Asam nukleat adalah makromolekul besar terdiri dari monomer yang disebut nukleotida. The polinukleotida istilah adalah deskripsi yang lebih akurat dari molekul tunggal asam nukleat, seperti polipeptida adalah istilah yang lebih akurat daripada protein untuk molekul tunggal yang terdiri residu asam amino. Asam nukleat merujuk pada fakta bahwa polynucleotides ini pertama kali terdeteksi sebagai molekul asam dalam inti cells.We eukariotik (a) (b) ? Gambar 1.4 Chicken (Gallus gallus) eggwhite lysozyme. (a) lisozim gratis. Perhatikan karakteristik sumbing yang mencakup situs aktif enzim. (b) Lisozim dengan terikat substrat. [PDB 1LZC]. Aturan untuk menggambar molekul sebagai Fischer proyeksi dijelaskan dalam Bagian 8.1. Konformasi monosakarida yang dijelaskan secara lebih rinci dalam Bagian 8.3. OH CH2OH H C C O H C H C OH 1 2 3 4 5 H OH (a) HOCH2 OH H H H OH O OH H 1 3 4 5 2 (b) (c) Fischer proyeksi (bentuk cincin) O HO OH CH2OH H C C H C H C 1 2 3 4 5 H OH amplop konformasi H H H OH H 1 2 3 4 HOCH2 OH 5 HO O (d) Fischer proyeksi (bentuk rantai terbuka) Haworth projection ? Gambar 1.5 Representasi dari struktur ribosa. (a) Dalam proyeksi Fischer, ribose diambil sebagai molekul linear. (b) Dalam biokimia biasa bentuk, molekul ribosa dalam cincin, yang ditampilkan di sini sebagai proyeksi Fischer. (c) Dalam proyeksi Haworth, cincin digambarkan sebagai berbaring tegak lurus ke halaman (seperti yang ditunjukkan oleh garis tebal, yang merupakan obligasi paling dekat dengan penampil). (d) Cincin ribosa tidak sebenarnya planar tetapi dapat mengadopsi 20 kemungkinan konformasi di mana atom cincin tertentu out-of-plane. Dalam konformasi ditampilkan, C-2 kebohongan atas bidang yang dibentuk oleh sisa atom cincin.dua heliks dapat ditelusuri dengan mengikuti tulang punggung gula-fosfat ditekankan oleh kehadiran atom fosfor ungu dikelilingi oleh empat atom oksigen merah. Pasangan basa individu melihat tepi-on di bagian dalam molecule.We akan melihat beberapa model DNA lain dalam Bab 19. RNA mengandung ribosa bukan deoksiribosa dan biasanya beruntai tunggal polinukleotida. Ada empat jenis molekul RNA. RNA Messenger (mRNA) yang terlibat langsung dalam transfer informasi dari DNA ke protein. transfer RNA (tRNA) adalah molekul yang lebih kecil diperlukan untuk sintesis protein. RNA ribosom (rRNA) merupakan komponen utama ribosom. Sel juga mengandung kelas heterogen RNA kecil yang melaksanakan berbagai fungsi yang berbeda. Dalam Bab 19 sampai 22, kita akan melihat bagaimana molekul RNA ini berbeda dan bagaimana struktur mereka mencerminkan peran biologis mereka

D. Lipid dan Membran Istilah "lipid" mengacu pada kelas yang beragam molekul yang kaya karbon dan hidrogen tapi mengandung relatif sedikit atom oksigen. Kebanyakan lipid tidak larut dalam air tetapi mereka larut dalam beberapa pelarut organik. Lipid sering memiliki kutub, hidrofilik (waterloving) kepala dan nonpolar, hidrofobik (air-takut) ekor (Gambar 1.11). Dalam berair lingkungan, ekor hidrofobik lipid seperti asosiasi sedangkan hidrofobik kepala terkena air, menghasilkan selembar disebut bilayer lipid. Bilayers lipid membentuk dasar struktural semua membranes.Membranes biologi sel atau kompartemen terpisah dalam sel dari lingkungan mereka dengan bertindak sebagai penghalang yang kedap untuk sebagian compounds.Membranes larut air yang fleksibel karena bilayers lipid distabilkan oleh Pasukan nonkovalen. Lipid sederhana adalah asam-lemak ini adalah hidrokarbon rantai panjang dengan karboksilat kelompok di salah satu ujungnya. Asam lemak biasanya ditemukan sebagai bagian dari molekul yang lebih besar disebut gliserofosfolipid yang terdiri dari gliserol 3-fosfat dan dua gugus asil lemak (Gambar 1.12 pada halaman berikutnya). Gliserofosfolipid adalah komponen utama dari biologi membran. Jenis lain dari lipid termasuk steroid dan lilin. Steroid adalah molekul seperti kolesterol dan banyak hormones.Waxes seks yang umum pada tumbuhan dan hewan tapi mungkin contoh yang paling dikenal adalah lilin lebah dan lilin yang terbentuk di telinga Anda. Membran adalah salah satu struktur selular terbesar dan paling kompleks. Strictly berbicara, membran yang agregat, bukan polimer. Namun, asosiasi lipid molekul satu sama lain menciptakan struktur yang menunjukkan sifat tidak ditunjukkan oleh individu molekul komponen. Tdk dpt mereka di air dan fleksibilitas lipid agregat memberikan membran biologis banyak karakteristik mereka