SELAMAT DATANG DI PERKULIAHAN BIOKIMIA

Tujuan Perkuliahan

Mengenalkan dan memahamkan bahasa biokimia : Kosakata (istilah dan struktur kimia), tatabahasa (reaksi-reaksi kimia), struktur kalimat (Jalur metabolisme) dan arti (keterkaitan metabolik)




Apa itu Biokimia?

Definisi:

Webster’s 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 kimia

Bertujuan 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.

Hal-hal yang dipelajari

Struktur kimia dan bentuk tiga dimensi molekul biologi

Interaksi antar biomolekul

Sintesis dan degradasi biomolekul dalam sel

Perolehan dan pemanfaatan energi oleh sel

Mekanisme pengorganisasian biomolekul dan pengkoordinasian aktifitasnya

Penyimpanan, pemindahan dan ekspresi informasi genetika

Sejarah Biokimia

Pertama, 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).

1/10

4

C

1/70

3

N

1/4

2

O

2/3

1

H

Jumlah Fraksi

Elektron bebas

Unsur

99% penyusun sel adalah H, O, N, dan C

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 Biokimia

Kemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup

Asam Amino




Nukleotida


Karbohidrat


Lipida




Sejarah Biokimia

Selanjutnya memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup menjadi hidup

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya

Kimia 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

Memanfaatkannya

Tiga 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 dinamis

Swarakit kembali struktur yang kompleks

Menggandakan 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

Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi? Penjelasan mekanistis

Atom Karbon yang sangat lentur merupakan tulangpunggung kehidupan

Konversi isomer kimia membutuhkan pemutusan ikatan kovalen

Stereoisomers:
Sama secara kimia, berbeda secara biologi

Stereoisomers:
Sama secara kimia, berbeda secara biologi

Transformasi Biokimia dapat dikelompokkan ke dalam 5 kelompok besar

Reaksi pemindahan Group

Reaksi Oksidasi-reduksi

Penyusunan kembali Rearrangements (isomerizations)

Reaksi pemotongan

Reaksi kondensasi

Biomolekul – Struktur

Senyawa Pembangun

Gula sederhana

Asam amino

Nukleotida

Asam lemak

Makromolekul

Polisakarida

Protein (peptida)

RNA or DNA

Lipid

Anabolic

Catabolic

Biosintesis Membutuhkan molekul sederhana untuk dirangkai secara kovalen melalui berbagai kombinasi

1. Keelektronegatifan kedua atom

O 3.5




Cl 3.0




N 3.0




C 2.5

P 2.1

H 2.1

Na 0.9

K 0.8

Kekuatan ikatan kimia

dipengaruhi oleh

Keelectronegatifan tinggi =Kebutuhan akan elektron

2. Jumlah elektron yang berikatan

Kekuatan beberapa ikatan kimia:

Approx. Avg.

Triple: 820 kJ/mole




Double: 610 kJ/mole




Single: 350 kJ/mole

Gugus Fungsi yang Umum

Nukleofil Biologi yang Penting:

Gugus fungsi yang kaya elektron

BIOKIMIA (MKS1002A)

drs. Winarto Hariadi, M.Si.

Dr. Sedyo Hartono

Dr. Irfan D. Prijambada

Jadual & SAP

Drs. Winarto Hariadi, M.Si.

24-09-2007

Asam Amino dan Protein I

- Tinjauan umum

- Asam Amino

- Biosintesis asam amino

5.

Drs. Winarto Hariadi, M.Si.

17-09-2007

Karbohidrat II

- Reaksi monosakarida

- Ikatan glikosida

- Fungsi karbohidrat

4.

Drs. Winarto Hariadi, M.Si.

10-09-2007




Karbohidrat I

- Tinjauan umum

- Monosakarida

- Disakarida

- Polisakarida

3.

Drs. Winarto Hariadi, M.Si.

03-09-2007

Air dan Buffer

2.

Dr. Irfan D. Prijambada

27-08-2007

Pendahuluan :

- Konsep dasar biokimia

- Reaksi-reaksi biokimia

1.

Dosen

Tanggal

Topik Kuliah

No.

Jadual & SAP

Dr. Irfan D. Prijambada

12-11-2007




Lipida II

- Fungsi asam lemak dan lipid

- Biosintesis asam lemak

9.

Dr. Irfan D. Prijambada

05-11-2007

Lipida I

- Tinjauan umum

- Asam lemak jenuh & tak jenuh

- Reaksi asam lemak

8.

Topik Kuliah 1 s/d 6

Jadual dari Fakultas

Ujian tengah semester

7.

Dr. Irfan D. Prijambada

01-10-2007

Asam Amino dan Protein II

- Peptida

- Struktur protein

- Fungsi asam amino dan protein

- Biosintesis protein

6.

Dosen

Tanggal

Topik Kuliah

No.

Jadual & SAP

Dr. Sedyo Hartono

03-12-2007

Enzim

- Tinjauan umum

- Klassifikasi enzim

- Koenzim dan kofaktor

- Mekanisme dan kinetika kerja enzim

- Penghambatan

12.

Dr. Sedyo Hartono

26-11-2007

Asam nukleat II

- Struktur DNA dan RNA

- Informasi genetik

11.

Dr. Sedyo Hartono

19-11-2007

Asam nukleat I

- Tinjauan umum

- Nukleosida dan nukleotida

10.

Dosen

Tanggal

Topik Kuliah

No.

Jadual & SAP

Topik Kuliah 8 s/d 14




Jadual dari Fakultas

Ujian Akhir Semester

15.

Dr. Sedyo hartono

10-12-2007

Metabolisme I

- Tinjauan umum

- Jalur metabolisme

13.

Dr. Sedyo Hartono

17-12-2007

Metabolisme II

- Bioenergetika

- Kontrol metabolisme

14.

Dosen

Tanggal

Topik Kuliah

No.

Buku Acuan

Trudy McKee and James McKee. 2003. Biochemistry: The Molecular Basis of Life. Third edition. McGraw-Hill, Boston.

Lehninger, Nelson, & Cox. 1997. Principles of Biochemistry.2nd edition. Worth Publishers.

Albert L. Lehninger. 1995. Dasar-dasar Biokimia. (Alih bahasa: Maggy Thenawidjaja). Penerbit Erlangga, Jakarta.

David S. Page. 1995. Prinsip-prinsip Biokimia. Penerbit Unair, Surabaya.

Soeharsono. 1982. Biokimia I dan II. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Penilaian

Total Nilai Ujian + Mid + Tugas dari 4 dosen dibagi 4

(Rata-rata dari Nilai Dosen I + II + III + IV)

Pengharkatan

A : » rata-rata kelas + 1,5 x stdev

B : « rata-rata kelas + 1,5 x stdev &

» rata-rata kelas + 0,5 x stdev

C : « rata-rata kelas + 0,5 x stdev &

» rata-rata kelas – 0,5 x stdev

D : « rata-rata kelas – 0,5 x stdev &

» rata-rata kelas – 1,5 x stdev

E : « rata-rata kelas – 1,5 x stdev

Tata Tertib Kuliah

Tepat waktu, toleransi maks. 15 menit

Tidak Berisik

HP tidak diaktifkan

Hadir minimal 70%

Paham bahasa Indonesia & Inggris

Baca salah satu / dua buku acuan

Kerjakan Tugas, Mid, & Ujian




Kesimpulan

Karbon dengan struktur tetrahedral memiliki sifat ikatan yang luwes

Senyawa yang memiliki banyak atom dapat memiliki bentuk isomerik

Untuk konversi perlu terjadinya pemecahan ikatan kimia

Molekul berukuran besar dibentuk oleh molekul berukuran kecil melalui pembentukan ikatan baru

Artikel terkait :