1.1 PENDAHULUAN
1.1.1 Deskripsi Singkat
Bab ini akan mengemukakan sejarah biokimia yang meliputi perkembangan biokimia, peranan dan manfaat biokimia , struktur sel dengan fungsi dan peranan organela-organelanya, senyawa biomolekul yang merupakan konstituen utama pada mahluk hidup.
1.1.2 Relevansi
Pembahasan
bab ini sangat berhubungan dengan bab-bab selanjutnya dalam mempelajari
mata kuliah biokimia. Pengetahuan mahasiswa tentang biokimia sebagai
satu disiplin ilmu, sejarah dan perkembangannya, struktur sel dan
komponennya serta senyawa biomolekul penyusun mahluk hidup yang menjadi
konsep dasar pemahaman mahasiswa
terhadap proses reaksi kimia yang berlangsung pada sel hidup dan
keterkaitannya dengan bidang lain seperti biologi, kimia organik, bahkan
biomolekuler.
1.1.3 Tujuan
Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan dapat :
- Mengetahui sejarah biokimia sebagai suatu disiplin ilmu.
- Memahami perkembangan biokimia serta faktor-faktor yang menunjang perkembangan tersebut.
- Mengetahui manfaat biokimia bagi peningkatan kesejatraan masyarakat.
- Menjelaskan tentang sel, fungsi dan komponen (organela) sel mahluk hidup
- Menerangkan komposisi senyawa biomolekul dalam sel mahluk hidup.
1.2 PENYAJIAN
1.2.1 Uraian dan Contoh
|
Biokimia berasal dari kata Yunani bios “ kehidupan” dan chemis “ kimia” yang sering diartikan sebagai ilmu yang mempelajari dasar kimia kehidupan. Atau dapat juga diartikan sebagai salah satu ilmu yang mempelajari reaksi-reaksi kimia atau interaksi molekul dalam sel hidup.
Istilah
biokimia telah dikemukakan oleh Karl Neuberg (1903) ahli kimia Jerman
dan sekitar pertengahan abad XVIII Karl Wilhelm Scheele ahli kimia
swedia telah melakukan penelitian mengenai susunan kimia jaringan pada
tumbuhan dan hewan. Selain itu ia juga telah dapat mengisolasi asam oksalat, asam laktat, asam sitrat serta beberapa ester dan kasein dari bahan alam.
Biokimia
memperoleh bentuk yang nyata sebagai suatu bidang studi pada awal Abad
XIX, oleh Friedrich Wohler. Sebelum itu orang percaya bahwa organisme
hidup itu terdiri atas zat-zat yang mempunyai sifat yang sangat berbeda
dengan zat yang terdapat pada benda-benda mati, misalnya logam atau
batu-batuan. Pada tahun 1828 Wohler menunjukkan bahwa urea, suatu
senyawa yang terdapat dalam urine, ternyata dapat dibuat dalam
laboratorium dengan jalan memanaskan alkali sianat dengan garam amonium.
Mula-mula ia memang mengharapkan akan terjadi garam amonium sianat,
tetapi akhirnya ia memperoleh urea.
Meskipun telah ditunjukkan
atau dibuktikan bahwa suatu senyawa yang berasal dari dalam tubuh
manusia atau organisme hidup dapat juga dibuat dalam laboratorium dari
zat-zat yang berasal dari benda mati, namun masih ada orang yang percaya
bahwa suatu senyawa dalam organisme hidup tentulah terbentuk dalam sel
hidup melalui suatu proses yang melibatkan "kekuatan hidup". Pendapat
demikian ini kemudian dapat dihilangkan oleh adanya penemuan dua
bersaudara Eduard dan Hans Buchner. Mereka menyatakan bahwa ekstrak dari
sel-sel ragi yang telah dirusak atau telah mati, tetap dapat
menyebabkan terjadinya proses peragian atau fermentasi gula menjadi
alkohol. Penemuan mereka merupakan pembuka kemungkinan dilakukannya
analisis reaksi-reaksi biokimia dan proses-proses biokimia dengan
alat-alat laboratorium (in vitro) dan bukan dalam sel hidup (in vivo). Selanjutnya
metabolisme yang terjadi dalam sel dapat pula dilakukan dalam
laboratorium, termasuk reaksi-reaksi yang menggunakan enzim, yaitu
biokatalis yang mempercepat berlangsungnya reaksi biokimia tersebut.
Pada tahun 1926 J.B. Sumner membuktikan bahwa urease, yakni enzim yang diperoleh dari biji kara pedang (jack beans) dapat dikristalkan seperti juga senyawa organik lainnya. Hal ini makin memperkuat kenyataan bahwa enzim dengan struktur kompleksnya, dapat dipelajari dan diteliti dengan menggunakan metode-metode kimia yang ada.
|
Sejalan dengan perkembangan biokimia, para ahli biologi sel memberikan sumbangannya dalam bidang struktur sel. Diawali oleh Robert Hooke pada Abad XVII telah melakukan observasi terhadap sel-sel, maka perbaikan atas teknik observasi dengan menggunakan mikroskop telah dapat meningkatkan pemahaman atas struktur yang kompleks.
Pengembangan mikroskop elektron pada pertengahan Abad telah mengakibatkan pemahaman yang lebih rinci atas struktur sel terutama organel-organel
yang terdapat dalam sel seperti mitokondria, kloroplas dan lain-lain
serta fungsi organel-organel tersebut dalam proses biokimia yang
berlangsung dalam sel. Hal ini sangat menunjang
perkembangan biokimia, baik pemahaman atas struktur senyawa-senyawa
biokimia, maupun identifikasi reaksi metabolisme dalam sel. Meskipun demikian masih banyak proses kimia kehidupan yang belum dapat dijelaskan. Perkembangan
biokimia juga tidak terlepas dari perkembangan yang terjadi pada bidang
pengetahuan genetika. Gagasan tentang adanya gen, yakni unit
pembawa sifat-sifat yang diturunkan oleh individu, timbul dari Gregor
Mendel pada pertengahan Abad XIX dan kemudian menjelang Abad XX
diketahui bahwa gen tersebut terdapat pada kromosom. Namun hingga
pertengahan Abad XX, belum ada seorangpun yang dapat mengisolasi gen
serta mengetahui struktur kimianya. Telah diketahui bahwa kromosom itu
terdiri dari protein dan asam nukleat. Struktur kimia dari protein dan
asam nukleat belum diketahui meskipun pada tahun 1869 asam nukleat telah diisolasi Friedrich Miescher.
Pada awal Abad XX kebanyakan ahli biokimia berpendapat bahwa hanya
protein dengan struktrur yang kompleks yang membawa informasi genetika,
sedangkan asam nukleat dipandang sebagai senyawa yang sederhana dalam
sel.
Baru pada pertengahan Abad XX ini terbukti bahwa asam deoksiribonukleat (DNA) adalah senyawa pembawa informasi genetika. James Watson dan Francis Crick (1953) menjelaskan tentang
struktur DNA yang berbentuk heliks ganda. Dengan struktur DNA demikian
dapat dijelaskan bagaimana informasi genetika dapat dilangsungkan,
sehingga makin bertambahlah pengetahuan tentang proses-proses yang terjadi dalam sel hidup. Hal ini jelas merupakan sumbangan bagi kemajuan dalam bidang biokimia.
Secara
umum dapat dikatakan bahwa dalam Abad XX ini biokimia mengalami
perkembangan yang pesat. Penelitian dalam masalah gizi telah menimbulkan
penemuan tentang vitamin yang dapat mencegah seseorang terkena penyakit
tertentu. Dengan majunya pengetahuan tentang struktur dan sifat
protein, telah diketahui bahwa enzim yang merupakan biokatalis bagi
reaksi yang terjadi dalam tubuh adalah suatu protein. Di samping itu
kemajuan atau perkembangan metode analisis kromatografi, penemuan hasil
antara dalam metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, penemuan
struktur primer, sekunder, tersier dan kuarterner protein serta
struktur DNA dan RNA mempunyai arti yang sangat penting dalam
perkembangan biokimia. Selain itu perkembangan biokimia juga dapat
terlihat dari banyaknya publikasi baik berupa buku, majalah atau
disertasi yang memuat hasil-hasil penelitian dalam berbagai bidang biokimia serta penerapannya.
|
Penerapan
biokimia banyak terdapat dalam bidang pertanian dan kedokteran. Sebagai
contoh biokimia mempunyai peranan dalam memecahkan masalah gizi,
penyakit-penyakit akibat dari kurang gizi terutama pada anak-anak.
Biokimia juga dapat menjelaskan hal-hal dalam bidang farmakologi dan
toksikologi karena dua bidang ini berhubungan dengan pengaruh bahan
kimia dari luar terhadap metabolisme. Obat-obatan biasanya mempengaruhi
jalur metabolik tertentu, misalnya antibiotik penisilin dapat membunuh
bakteri dengan menghambat pembentukan polisakarida pada dinding sel
bakteri. Dengan demikian bakteri akan mati karena tidak dapat membentuk
dinding sel.
Penggunaan
pestisida di bidang pertanian telah kita kenal lama. Pada umumnya
pestisida bekerja dengan jalan menghambat enzim yang bekerja pada hama
atau organisme tertentu. Dalam hal ini biokimia berperan dalam meneliti
mekanisme kerja pestisida tersebut sehingga dapat meningkatkan
selektivitasnya dan dengan demikian dapat dicegah dampak negatif
terhadap lingkungan hidup yang dapat ditimbulkannya. Jadi biokimia juga
merupakan komponen penting dalam pengetahuan tentang lingkungan hidup.
Peningkatan kualitas produk dalam bidang pertanian dan peternakan, telah
dapat diwujudkan dengan menerapkan hasil-hasil penelitian dalam bidang genetika. Rekayasa genetika saat ini telah dilaksanakan dan memberikan hasil yang menggembirakan.
Dengan mempelajari biokimia kita mengetahui tentang reaksi-reaksi kimia penting yang terjadi dalam sel. Hal ini berarti
kita dapat memahami proses-proses yang terjadi dalam tubuh. Dengan
demikian diharapkan kita akan mampu menghindari hal-hal dari luar yang
akan mempengaruhi proses dalam sel-sel tubuh, misalnya kita akan dapat
mengatur makanan yang akan kita makan sehingga kita memperoleh manfaat
dari makanan secara optimal. Contoh lain kita akan mampu menghindari
dampak dari suatu lingkungan yang tercemar oleh limbah yang membahayakan kesehatan.
Manfaat mempelajari biokimia tersebut dapat
kita berikan kepada orang lain, masyarakat atau kepada anak didik
apabila kita bekerja sebagai guru. Bagi guru sangat diperlukan adanya
suatu wawasan yang luas. Misalnya dalam mengajarkan ilmu kimia, maka
pengetahuan kita tentang biokimia akan sangat membantu dalam memberikan
contoh-contoh yang dapat menarik perhatian para anak didik. Wawasan yang
luas tentang masalah lingkungan hidup tentu akan meningkatkan gairah
dalam proses belajar-mengajar dan hal ini akan membantu upaya kita dalam
menjaga kelestarian lingkungan yang sehat.
|
Kebanyakan reaksi kimia di dalam tubuh terjadi dalam sel. Sel merupakan
bagian terkecil dari mahluk hidup yang dapat melakukan aktivitas
biologis. Sel menyusun berbagai jaringan seperti epitel, jaringan ikat,
otot, jaringan saraf, dan lain-lain dengan fungsi yang berbeda-beda.
Fungsi umum sel adalah mengambil bahan makanan, mengoksidasi bahan
bakar, mengeluarkan bahan-bahan yang tidak dapat diolah lagi, dan sel
mampu tumbuh dan berkembang biak. Sel juga secara terus menerus membuat
senyawa baru, melakukan transpor senyawa, dan menghasilkan panas.
Sel terdiri atas sel eukariotik ( Greek, Eu = sebenarnya atau baik ; karyon = inti.) sekarang nukleus dan sel prokariotik ( Greek, pro =
sebelum ). Sel prokariotik memiliki struktur sel yang sederhana.
Meskipun demikian sel-sel prokariotik secara biokimia cukup canggih dan
beragam. Semua tahapan proses metabolisme
utama dijumpai pada jenis sel ini. Umumnya sel ini memiliki perangkat
biokimia untuk reproduksi sendiri, untuk mengambil dan memanfaatkan
energi dan bahan-bahan disekelilingnya. Sementra
sel eukariotik mempunyai ukuran yang lebih besar dan memiliki struktur
yang rumit tetapi teratur dengan fungsi khusus. Secara ringkas perbedaan
organel sel antara sel prokariotik dan sel eukariotik dapat dilihat
pada tabel 1.1.
Gambar 1.1 Struktur Sel Hewan
Contoh mahluk hidup dengan sel eukariot adalah protista, jamur, tumbuhan, hewan, dan manusia. Organisme sel prokariot adalah bakteri, sianobakteri, ganggang dll.
Tabel 1.1 Perbedaan Umum Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik
|
No
|
Perbedaan
|
Prokariotik
|
Eukariotik
|
|
1.
2.
3
4
5
6
7
|
Ukuran sel
Jumlah sel
Metabolisme
Organela
Tempat DNA
Struktur DNA
Sintesis RNA dan Protein
|
1 – 10 um
bersel tunggal
Anaerobik atau aerobik.
Sedikit atau tidak ada
Dalam sitoplasma
Melingkar
Pada tempat yang sama
|
10 – 100 um
Bersel banyak
Aerobik
Inti,mitokondria, kloroplas, jaringan endoplasma, dll
Terdapat dalam inti dan mitokondria
Lurus dan panjang sekali, mengandung bagian - bagian bukan pembawa informasi.
RNA disintesis dan diproses dalam inti; protein disintesis dalam sitoplasma.
|
Sel eukariot dan sel prokariot dapat dikolompokkan lagi menurut cara mengkonsumsi energi, yaitu sel ototrofik atau “ pemberi makan sendiri” dan sel heterotrofik atau “memakan yang lain “. Semua sel fotosintetik adalah sel ototrofik. Golongan ototrofik lain adalah prokariot
fotosintetik seperti bakteri fotosintetik dan alga biru-hijau. Serta
eukariot fotosintetik seperti sel tumbuhan dan alga yang mengandung
kloroplas. Sedangkan golongan sel heterotropik adalah heterotrofik
prokariot seperti bakteri nonfotosintetik dan
heterotrofik
eukariot seperti sel hewan dsb. Organel sel mahluk hidup mempunyai
fungsi yang berbeda-beda. Namun terkoordinasi dalam satu sistem yang
teratur dan terkendali. Fungsi berbagai organela sel tersebut diringkas
dalam tabel 1.2.
1.2.1.5 Komposisi Biomolekul
Mahluk
hidup mempunyai komposisi kimia berlainan dengan benda mati. Tidak
semua unsur yang terdapat di alam (lingkungan) merupakan unsur penting
bagi mahluk hidup. Penyususn dasar molekul mahluk hidup adalah
unsur-unsur sederhana yang terdiri unsur utama : C, H, O, dan N yang ada
sekitar 99.4%. Sisanya merupakan mineral dalam bentuk kation dan
anion. Kation mahluk hidup adalah Na, K, Ca, Mg, Fe, dan Fe merupakan
kation utama. Kation lain adalah Zn, Cu. Dalam bentuk anion dipengaruhi
oleh faktor makanan, penyakit, umur dll seperti Cl, HCO3, H2PO4 , PO4, SO4.
Komponen terbesar mahluk hidup ditempati oleh
air selebihnya merupakan senyawa organik dan anorganik. Senyawa organik
merupakan kombinasi dari atom-atom sederhana seperti gugus fungsi
tertentu : metil (-CH3), hidroksil (-OH), karboksil (-COOH), amino (-NH2) dll serta dengan perantaraan ikatan kimia seperti ester, fosfomonoester dlsb.
Beberapa
biomolekul bersifat asimetris. Susunan tetrahedral ikatan tunggal pada
atom karbon memberikan sifat penting. Bilamana terdapat empat atom atau
gugus yang berbeda, yang berikatan tunggal pada atom karbon suatu
molekul organik, atom karbon ini disebut asimetris, karena dapat berbentuk dua isomer yang dinamakan enansiomer yang mempunyai
Tabel 1.2 Fungsi Beberapa Organela Sel Hidup
|
Organela atau Fraksi
|
Fungsi Utama
|
|
Inti/Nukleus
Mitokondria
Kloroplas
Retikulum endoplasma
Membran sel
Badan Golgi
Lisosom
Ribosom
Peroksisom
Sitoskeleton
Sitosol
|
Tempat
kromososn dan tempat sintesis RNA yang diarahkan DNA (transkripsi)
serta biosintesis komponen lain yang terdapat di dalam sel
Tempat
oksidasi substrat (fosforilasi oksidatif), siklus asam sitrat,
sintesis ATP, tempat awal sintesis urea atau pabrik energi sel
eukariot.
Tempat sintesis karbohidrat tumbuhan (fotosintesis) atau pabrik energi pada sel tumbuhan.
Saluran untuk menembus sitoplasma, tempat sintesis berbagai lipida, oksidasi beberapa xenobiotik ( sitokrom P-450)
Berperan dalam proses pengankutan zat makanan dari dan keluar sel serta adhesi dan komunikasi antar sel.
Organela untuk pembuangan, pemisahan jenis-jenis protein intrasel.
Kantung tempat enzim hidrolitik
Tempat sintesis protein (translasi mRNA kedalam protein)
Degradasi asam lemak dan asam amino tertentu, produksi dan degradasi hidrogen peroksida.
Mikrofilamen, mikrotubulus, filamen intramedia.
Enzim-enzim glikolisis, sintesis asam lemak
|
konfigurasi
berbeda didalam ruang. Enansiomer bersifat bayangan cermin yang tidak
saling menutupi (tidak identik) terhadap sesamanya. Enasiomer disebut
juga isomer optik atau stereoisomer, bersifat identik
dalam reaksi-reaksi kimianya tetapi berbeda pada sifat fisiknya seperti
kemampuan memutar bidang cahaya terpolarisasi sehingga bisa kekanan
atau kekiri. Senyawa yang tidak mempunyai atom karbon asimetrik tidak
memutar bidang cahaya terpolarisasi. Senyawa yang mempunyai atom karbon
yang bisa memutar bidang cahaya terpolarisasi disebut senyawa khiral (bahasa Yunani chiros, artinya tangan). Sehingga atom asimetrik atau pusat senyawa khiral disebut atom khiral atau pusat.
Tabel
1.3 menampilkan komposisi unsur mahluk hidup (manusia) dibandingkan
kerak bumi. Unsur terbanyak penyusun mahluk hidup tersebut umumnya
mempunyai bilangan atom relatif rendah dan hanya sedikit dengan bilangan
tinggi.
Tabel 1.3 Porsentasi Jumlah Total Atom Delapan Unsur Paling Banyak
Dalam kerak Bumi dan Dalam tubuh manusia
|
Kerak Bumi
|
Tubuh Manusia
|
|
Unsur %
|
Unsur %
|
|
Oksigen 47
Silikon 28
Aluminium 7.9
Besi 4.5
Kalsium 3.5
Natrium 2.5
Kalium 2.5
Magnesium 2.2
|
Hidrogen 63
Oksigen 25.5
Karbon 9.5
Nitrogen 1.4
Kalsium 0.31
Phosfor 0.22
Klor 0.08
Kalium 0.06
|
Senyawa makromelokul yang ada pada mahluk hidup terdiri dari karbohidrat, protein, lipida, dan asam nukleat. Senyawa
ini dijumpai dalam bentuk terstruktur seperti fosfolipid, protein,
glikolipid dan lain lain, serta bentuk tidak berstruktur sebagai makanan
cadangan, senyawa antara dalam metabolisme. Berikut komposisi kimia molekul dalam sel mahluk hidup.
Tabel 1.4 Komposisi Kimia Molekul Dalam sel Mahluk Hidup
|
Biomolekul
|
Persen(%) Berat Total
|
Dugaan Jumlah Jenis Molekul
|
|
Protein
Asam Nukleat
DNA
RNA
Karbohidrat
Lipid
Molekul penyususn dan perantara
|
15
1
6
3
2
2
|
3000
1
>3000
5
20
500
|
Molekul-molekul
ini terus menerus bercampur, bereaksi dan berinteraksi satu sama
lainnya melalui reaksi-reaksi kimia. Dan hampir semua molekul pembangun
mahluk hidup selalu dalam keadaan turnover sebagaimana ciri
mahluk hidup yang dapat tumbuh dan berkembang biak karena aktivitas
kimia. Tujuan pembelajaran biokimia adalah menguraikan dan menjelaskan
semua proses kimia tersebut pada sel hidup dalam pengertian molekul.
1.2.2 Latihan
Setelah saudara mempelajari bab ini cobalah untuk mengerjakan latihan soal-soal berikut:
- Jelaskan peranan Wohler pada awal timbulnya biokimia
- Penemuan DNA dan RNA merupakan salah satu tahap perkembangan biokimia yang penting. Jelaskan mengapa demikian.
- bagaimana pendapat anda tentang manfaat mempelajari biokimia.
- Jelaskan perbedaan sel eukariotik dan prokariotik.
- Sebutkan organela-organela sel yang menyusun sel mahluk hidup
- Sebutkan unsur-unsur kimia penyusun tubuh mahluk hidup.
1.2.3 Petunjuk Jawaban soal-soal latihan
- Biokimia memperoleh bentuk yang nyata sebagai suatu bidang studi pada awal Abad XIX, dengan dipelopori oleh penelitian yang dilakukan oleh Friedrich Wohler.
- Pada pertengahan Abad XX terbukti bahwa asam deoksiribonukleat (DNA) adalah senyawa pembawa informasi genetika. Suatu kemajuan ilmiah yang sangat penting dimana James Watson dan Francis Crick (1953) menjelaskan tentang struktur DNA yang berbentuk heliks ganda. Dengan struktur DNA demikian ini dapat dijelaskan bagaimana informasi genetika dapat dilangsungkan sehingga makin bertambahlah pengetahuan tentang proses-proses yang terjadi dalam sel hidup. Hal ini jelas merupakan sumbangan bagi kemajuan dalam bidang biokimia.
- Dengan mempelajari biokimia kita mengetahui tentang reaksi-reaksi kimia penting yang terjadi dalam sel. Hal ini berarti kita dapat memahami proses-proses yang terjadi dalam tubuh. Dengan demikian diharapkan kita akan mampu menghindari hal-hal dari luar yang akan mempengaruhi proses dalam sel-sel tubuh, misalnya kita akan dapat mengatur makanan yang akan kita makan sehingga kita memperoleh manfaat dari makanan secara optimal. Contoh lain kita akan mampu menghindari dampak dari suatu lingkungan yang tercemar oleh limbah yang membahayakan kesehatan.
- sel eukariotik adalah sel yang mempunyai inti, sedangkan prokariotik adalah sel tidak berinti contohnya sel bakteri atau amuba. Sel eukaryotik jauh lebih besar dari prokariotik volumenya 1000 sampai 10.000kali lebih besar, dan memiliki organela-organela seperti mitokondria yang berfungsi untuk mengoksidasi bahan bakar sel dan menghasilkan ATP.
- Lisosom, mitokondria, badan golgi, ribosom, periksosom, nukleus, nukleulus, membran sel, jaringan endoplasma dll.
- Hidrogen, Karbon, oksigen, nitrogen, kalsium, phosfor, klor, kalium.
1.2.4 Rangkuman
Biokimia berasal dari kata Yunani bios “ kehidupan” dan chemis “ kimia” yang sering diartikan sebagai ilmu yang mempelajari dasar kimia kehidupan. Atau dapat juga diartikan sebagai salah satu ilmu yang mempelajari reaksi-reaksi kimia atau interaksi molekul dalam sel hidup.
Sejarah
perkembangan biokimia demikian pesat dengan ditemukannya struktur sel
yang kompleks dengan proses biokimia yang berlangsung didalamnya. Hingga
ditemukannya gen yang terdapat pada kromosom, dan diketahui bahwa
kromosom terdiri atas protein dan asam nukleat sehingga terbukti bahwa
asam nukleat (DNA) adalah senyawa pembawa informasi genetik. Biokimia
mengalami perkembangan pesat dengan ditemukannya vitamin yang
berhubungan dengan masalah gizi dan penyakit, struktur dan sifat protein
hingga perkembangan metode analisis kromatografi, metabolisme antara
serta struktur DNA dan RNA yang mempunyai arti penting dalam
penelitian-penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan biomolekuler.
Sel merupakan
bagian terkecil dari mahluk hidup yang dapat melakukan aktivitas
biologis. Sel menyusun berbagai jaringan seperti epitel, jaringan ikat,
otot, jaringan saraf, dan lain-lain dengan fungsi yang berbeda-beda.
Fungsi umum sel adalah mengambil bahan makanan, mengoksidasi bahan
bakar, mengeluarkan bahan-bahan yang tidak dapat diolah lagi, dan sel
mampu tumbuh dan berkembang biak. Sel juga secara terus menerus membuat
senyawa baru, melakukan transpor senyawa, dan menghasilkan panas.
Sel terdiri atas sel eukariotik ( Greek, Eu = sebenarnya atau baik ; karyon = inti.) dan sel prokariotik ( Greek, pro = sebelum ). Sel prokariotik memiliki struktur sel yang sederhana.
Mahluk
hidup mempunyai komposisi kimia berlainan dengan benda mati. Tidak
semua unsur yang terdapat di alam (lingkungan) merupakan unsur penting
bagi mahluk hidup. Penyususn dasar molekul mahluk hidup adalah
unsur-unsur sederhana yang terdiri unsur utama : C, H, O, dan N yang ada
sekitar 99.4%. Sisanya merupakan mineral dalam bentuk kation dan
anion. Kation mahluk hidup adalah Na, K, Ca, Mg, Fe, dan Fe merupakan
kation utama. Kation lain adalah Zn, Cu. Dalam bentuk anion dipengaruhi
oleh faktor makanan, penyakit, umur dll seperti Cl, HCO3, H2PO4 , PO4, SO4.
Senyawa makromolekul yang ada pada mahluk hidup terdiri dari protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat serta molekul penyusun dan perantara dalam berbagai jalur metabolisme dengan sifat dan fungsi yang berbeda-beda.
1.3 PENUTUP
1.3.1 Tes formatif
- Penemuan DNA dan RNA merupakan salah satu tahap perkembangan biokimia yang penting. Jelaskan mengapa demikian.
- Jelaskan apa yang dimaksud dengan metabolit primer dan metabolit sekunder
- Sebutkan lima biomolekul utama kompleks yang ada pada sel dan jaringan mahluk hidup.
- Jelaskan fungsi dan peranan masing-masing organela pada sel
- Sebagian besar sel tidak dapat memanfaatkan panas untuk tujuan melakukan kerja karena;
a. panas bukanlah suatu bentuk energi
b. sel tidak memiliki banyak panas; sel relatif sejuk
c. suhu umumnya adalah seragam diseluruh sel
d. Tidak ada mekanisme dialam yang dapat menggunakan panas untuk melaksanakan kerja.
- Sel tidak mengkatabolisme karbondioksida karena:
a. Ikatan gandanya terlalu stabil untuk dipecah
b. CO2 memiliki pengikatan elektron yang lebih sedikit daripada senyawa organik lain.
c. Atom karbon telah direduksi sempurna
d. Sebagian besar energi elektron yang tersedia dilepas pada saat CO2 terbentuk.
1.3.2 Umpan Balik
Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal berikut:
- Membuat ringkasan materi pada setiap bab sebelum materi tersebut dibahas dalam diskusi kelas.
- Aktif dalam diskusi baik kelompok kecil maupun kelompok besar.
- Mengerjakan latihan.
1.3.3 Tindak Lanjut
1. Apabila
mahasiswa dapat menyelesaikan 80% dari test formatif diatas, maka
mahasiswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab
pengetahuan tentang sel dan biomolekul adalah dasar pengetahuan untuk
mempelajari dan memahami bab-bab selanjutnya.
2. Jika ada diantara mahasiswa belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk :
- mempelajari kembali topik di atas dari awal
- berdiskusi dengan teman terutama pada hal-hal yang belum dikuasai
- bertanya kepada dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam diskusi.
1.3.4 Kunci Jawaban tes formatif
- Penemuan DNA dan RNA adalah awal dari pencarian informasi genetika (rekayasa genetik) yang merupakan substansi penurunan sifat dan yang mengendalikan perkembangan sifat biokimiawi, anatomis, fisiologis dan sebagian sifat perilaku manusia (mahluk hidup).
- Metabolit primer; merupakan produk yang dibutuhkan oleh sel dan langsung dipergunakan untuk pertumbuhan dan hidup, berupa zat dengan berat molekul kecil dan dapat diubah menjadi koenzim, asam amino, vitamin atau basa nukleat, dan unsur-unsur pembangun tubuh (karbohidrat, protein, lipid), metabolit sekunder; produk yang tidak dipergunakan langsung oleh sel bagi pertumbuhannya, meliputi kelompok: steroid, alkaloid dan antibiotika.
- karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat DNA dan RNA
- Sudah jelas (lihat tabel 1.2)
- C
- D
BUKU SUMBER
1. Campbell Reece-Mitchell, 2002, Biologi, edisi Kelima-Jilid I ; Erlangga
2. Stryer Lubert., 2000, Biochemistry, volume 1,2,3 edisi 4., EGC Jakarta
3. Lehninger., 1998, Dasar –Dasar Biokimia, Terjemahan Maggi Thenawijaya., Jilid 1,2,3., Erlangga, Jakarta.
4. Murray, Robert (et,al)., 2001, Harper’s Review Of Biochemistry., Edisi 25, EGC., Jakarta.
5. Arbianto,P., 1993, Biokimia Konsep-Konsep Dasar, DEPDIKBUD, DIKTI, Proyek Pendidikan Tenaga Akademik; Jakarta.
6. Poedjiadi,A., 1994, Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press.
SENARAI
Aldehid : molekul organik dengan gugus karbonil yang terletak pada ujung kerangka karbon.
Aparatus golgi : Golgi apparatus
suatu organela dalam sel eukariotik yang terdiri atas tumpukan kantong
bermembran pipih yang memodifikasi, menyimpan, dan mengalirkan produk
retikulum endoplasmik.
Biomolekul : molekul atau senyawa kimia penyusun sel hidup
Eukaryotik : eukariot ;sel berinti yang memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus termasuk sel manusia, hewan dan tumbuhan.
Prokaryotik: prokaryote; sel tidak berinti termasuk bakteri dan sianobakteri
Tidak ada komentar:
Posting Komentar