Pengantar-Biokimia (Meiske EK, S.si, MPH).Ppt Dita

  • View
    192

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of Pengantar-Biokimia (Meiske EK, S.si, MPH).Ppt Dita

BIOKIMIAOLEH : MEISKE EK, S.SI, MPH

Tujuan PerkuliahanPemahaman tentang biokimia : Kosakata (istilah dan struktur kimia), tatabahasa (reaksi-reaksi kimia), struktur kalimat (Jalur metabolisme) dan arti (keterkaitan metabolik)

Apa itu Biokimia? Definisi: Websters 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 molekulmolekul 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.

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).

Enam unsur utama penyusun sel hidup adalah: C, H, N, O, P, dan S.

99% penyusun sel adalah H, O, N, dan C Unsur H O N Elektron bebas 1 2 3 Jumlah Fraksi 2/3 1/4 1/70

C

4

1/10

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.

Unsur dengan berat atom paling ringan membentuk ikatan paling kuat

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.

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya 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.

Tiga hal yang dibutuhkan sel

(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

(3) MEKANISME KIMIA, untuk: Memperoleh energi Menjalankan reaksi kimia secara berurutan Mensintesis & mendegradasi makromolekul Mempertahankan suatu keadaan steady state yang dinamis Merakit 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 StrukturAnabolic

Senyawa Pembangun Gula sederhana Asam amino Nukleotida Asam lemakCatabolic

Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA or DNA Lipid

Biosintesis Membutuhkan molekul sederhana untuk dirangkai secara kovalen melalui berbagai kombinasi

Kekuatan ikatan kimia dipengaruhi oleh1. Keelektronegatifan kedua atomKeelectronegatifan tinggi =Kebutuhan akan elektron

O Cl N C

3.5 3.0 3.0 2.5

P H Na K

2.1 2.1 0.9 0.8

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

Jadual & SAPNo. 1. Topik Kuliah Pendahuluan : - Konsep dasar biokimia - Reaksi-reaksi biokimia Air dan Buffer Karbohidrat I - Tinjauan umum - Monosakarida - Disakarida - Polisakarida Karbohidrat II - Reaksi monosakarida - Ikatan glikosida - Fungsi karbohidrat Tanggal 27-08-2007

2. 3.

03-09-2007 10-09-2007

4.

17-09-2007

5.

Asam Amino dan Protein I - Tinjauan umum - Asam Amino - Biosintesis asam amino

24-09-2007

Jadual & SAPNo. Topik Kuliah 6. Asam Amino dan Protein II - Peptida - Struktur protein - Fungsi asam amino dan protein - Biosintesis protein Ujian tengah semester Tanggal 01-10-2007 Dosen

7.

Jadual dari Fakultas

8.

Lipida I - Tinjauan umum - Asam lemak jenuh & tak jenuh - Reaksi asam lemakLipida II - Fungsi asam lemak dan lipid - Biosintesis asam lemak

05-11-2007

9.

12-11-2007

Jadual & SAPNo. Topik Kuliah 10. Asam nukleat I - Tinjauan umum - Nukleosida dan nukleotida Asam nukleat II - Struktur DNA dan RNA - Informasi genetik Enzim - Tinjauan umum - Klassifikasi enzim - Koenzim dan kofaktor - Mekanisme dan kinetika kerja enzim - Penghambatan Tanggal 19-11-2007 Dosen

11.

26-11-2007

12.

03-12-2007

Jadual & SAPNo. 13. Topik Kuliah Metabolisme I - Tinjauan umum - Jalur metabolisme Metabolisme II - Bioenergetika - Kontrol metabolisme Ujian Akhir Semester Tanggal 10-12-2007 Dosen

14.

17-12-2007

15.

Jadual dari Fakultas

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 KuliahTepat 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

KesimpulanKarbon 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