Pengantar Biokimia Jurusan Kimia
-
Upload
lailatul-isnaeni -
Category
Documents
-
view
60 -
download
11
description
Transcript of Pengantar Biokimia Jurusan Kimia
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).
99% penyusun sel adalah H, O, N, dan C
Unsur Elektron bebas Jumlah Fraksi
H 1 2/3
O 2 1/4
N 3 1/70
C 4 1/10
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 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
(1)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 HartonoDr. Irfan D. Prijambada
Jadual & SAPNo. Topik Kuliah Tanggal Dosen
1. Pendahuluan :- Konsep dasar biokimia- Reaksi-reaksi biokimia
27-08-2007 Dr. Irfan D. Prijambada
2. Air dan Buffer 03-09-2007 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
3. Karbohidrat I- Tinjauan umum- Monosakarida- Disakarida- Polisakarida
10-09-2007 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
4. Karbohidrat II- Reaksi monosakarida- Ikatan glikosida- Fungsi karbohidrat
17-09-2007 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
5. Asam Amino dan Protein I- Tinjauan umum- Asam Amino- Biosintesis asam amino
24-09-2007 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
Jadual & SAP
No.
Topik Kuliah Tanggal Dosen
6. Asam Amino dan Protein II- Peptida- Struktur protein- Fungsi asam amino dan protein- Biosintesis protein
01-10-2007 Dr. Irfan D. Prijambada
7. Ujian tengah semester Jadual dari Fakultas
Topik Kuliah 1 s/d 6
8. Lipida I- Tinjauan umum- Asam lemak jenuh & tak jenuh- Reaksi asam lemak
05-11-2007 Dr. Irfan D. Prijambada
9. Lipida II- Fungsi asam lemak dan lipid- Biosintesis asam lemak
12-11-2007 Dr. Irfan D. Prijambada
Jadual & SAP
No.
Topik Kuliah Tanggal Dosen
10. Asam nukleat I- Tinjauan umum- Nukleosida dan nukleotida
19-11-2007 Dr. Sedyo Hartono
11. Asam nukleat II- Struktur DNA dan RNA- Informasi genetik
26-11-2007 Dr. Sedyo Hartono
12. Enzim - Tinjauan umum- Klassifikasi enzim- Koenzim dan kofaktor - Mekanisme dan kinetika kerja enzim- Penghambatan
03-12-2007 Dr. Sedyo Hartono
Jadual & SAP
No. Topik Kuliah Tanggal Dosen
13. Metabolisme I- Tinjauan umum- Jalur metabolisme
10-12-2007 Dr. Sedyo hartono
14. Metabolisme II- Bioenergetika- Kontrol metabolisme
17-12-2007 Dr. Sedyo Hartono
15. Ujian Akhir Semester Jadual dari Fakultas
Topik Kuliah 8 s/d 14
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 stdevB : < rata-rata kelas + 1,5 x stdev &
> rata-rata kelas + 0,5 x stdevC : < rata-rata kelas + 0,5 x stdev &
> rata-rata kelas – 0,5 x stdevD : < rata-rata kelas – 0,5 x stdev &
> rata-rata kelas – 1,5 x stdevE : < rata-rata kelas – 1,5 x stdev
Tata Tertib Kuliah
Tepat waktu, toleransi maks. 15 menitTidak BerisikHP tidak diaktifkanHadir minimal 70% Paham bahasa Indonesia & Inggris Baca salah satu / dua buku acuanKerjakan 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