Pengantar Biokimia MARIA ULFAH, S.Si, M.Pd JURUSAN PEND.BIOLOGI FPMIPA IKIP PGRI SEMARANG

Pengantar Biokimia

MARIA ULFAH, S.Si, M.Pd

JURUSAN PEND.BIOLOGI FPMIPAIKIP PGRI SEMARANG

Tujuan PerkuliahanMemperkenalkan bahasa biokimia: Kosakata (istilah dan struktur), tatabahasa (reaksi-reaksi), struktur kalimat (jalur-jalur metabolisme), dan pengertian (hubungan-hubungan metabolisme)Mengajarkan cara mengambil intisari proses kehidupanMenyarikan kesatuan konsep yang mendasari proses kehidupanMenularkan hasrat mencari tahu atas hal yang akan dipelajari dan hal yang perlu diketahui

Filosofi PembelajaranMenjelaskan, bukan mengindoktrinasiMenunjukkan hal yang perlu diketahui dan yang tidak perlu diketahuiMenghargai pertanyaan tentang hal yang belum diketahuiMempelajari semua hal adalah tidak mungkin, tetapi yang lebih penting adalah mengorganisir hal yang kita ketahui agar dapat digunakan

Tentang StrukturStruktur biokimia yang rumit tidak akan pernah dapat ditiru, akan tetapi hal yang perlu dipikirkan tentang struktur tersebut adalah:

Bagaimana konsentrasinya berubah sebagai tanggapan atas kondisi metabolisme tertentuBagaimana struktur tersebut berperan terhadap aktifitas biologisnyaDalam jalur metabolisme mana senyawa dengan struktur tersebut ditemukan (dari apa/mana asal senyawa tersebut dan menjadi apa selanjutnya?)

Ciri-Ciri Kehidupan Keragaman biologis: mikroba, ganggang, lumut, tanaman, serangga, burung, monyet, kamu

Kesatuan kimiawi: sistem kehidupan (di bumi) mengikuti hukum fisika-kimia organik tidak ada aturan khusus

3 Kebutuhan Kehidupan:(1) ENERGI, perlu diketahui bagaimana:

Memperolehnya Mengubahnya MenggunakannyaFig. 1-28

(2) MOLEKUL SEDERHANA, perlu diketahui bagaimana: Mengubahnya Mempolimerasinya Menghancurkannya

(3) MEKANISME KiMIA, untuk:Memperoleh energiMengendalikan reaksi kimia yang berurutanMensintesis & mendegradasi makromolekulMempertahankan kesetimbangan yang dinamisSwa-susun struktur yang kompleksMengganda secara akurat & efisienMempertahankan keteraturan proses biokimia dalam lingkungan yang berubah-ubah

Strategi 1: Mahluk hidup menggunakan pasangan kimia untuk mengendalikan proses kimia yang normalnya tidak dapat terjadiFig. 1-26b

Strategi 2: Mahluk hidup menggunakan enzim untuk memacu reaksi yang biasanya lambat

Bagaimana enzim memacu reaksi, penjelasan termodinamikanya?Fig. 1-11

Bagaimana enzim memacu reaksi, penjelasan mekanismenya??Fig. 1-22

Biomolekul - Komposisi

99% dari sel tersusun dari unsurH, O, N, and CUnsurElektron tanpa pasanganJumlah relatifH12/3O21/4N31/70C41/10

Atom Karbon yang Fleksibel adalah Tulang Punggung KehidupanFig. 1-14*

Isomer Kimia Rumus kimia sama, bentuk berbedaFig. 1-18a

Molekul Khiralbentuk putaran berbeda dengan bentuk bayangan Fig. 1-19a

Stereoisomer Rumus dan bentuk kimia sama fungsi biologisFig. 1-23a

Perubahan Biokimia Dapat Dikelompokkan dalam 5 kategori Reaksi pemindahan gugus Reaksi oksidasi-reduksi Penataan kembali (isomerisasi) Reaksi pemotongan Reaksi kondensasi*

Struktur Biomolekul Senyawa penyusun Gula sederhana Asam amino Nukleotida Asam lemak Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA atau DNA Lipida

Biosintesis Membutuhkan Molekul Sederhana untuk Digabung secara Kovalen melalui Berbagai Cara 3eFig. 3-25

Kekuatan ikatan kimia tergantung pada 1. Kelektronegativan relatif dari dua atom yang berikatan Keelectronegativan tinggi = Afinitas elektron tinggi O3.5 Cl3.0 N3.0 C2.5 P2.1 H2.1 Na0.9 K0.8 From 3eTable 3-4

2. Jumlah elektron pengikatSee Fig. 1-13*

Kekuatan ikatan yang umumApprox. Avg.Triple: 820 kJ/mole

Double: 610 kJ/mole

Single: 350 kJ/mole

Gugus Fungsional yang UmumFig. 1-15*

Nukleofil Biologis yang Penting:

gugus fungsional kaya elektron* 3eTable 3-4

RingkasanAtom karbon tetrahedral memiliki sifat ikatan yang fleksibelSenyawa-senyawa beratom banyak dapat memiliki beberapa bentuk isomerik Pengubahan bentuk membutuhkan pemutusan ikatan-ikatan kimiaMolekul-molekul besar disusun dari molekul-molekul kecil melalui pembentukan ikatan kimia baru

*