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

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

Filosofi Pembelajaran Menjelaskan, bukan mengindoktrinasi Menunjukkan hal yang perlu diketahui dan yang tidak perlu diketahui Menghargai pertanyaan tentang hal yang belum diketahui Mempelajari semua hal adalah tidak mungkin, tetapi yang lebih penting adalah mengorganisir hal yang kita ketahui agar dapat digunakan

Tentang Struktur Struktur 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 tertentu Bagaimana struktur tersebut berperan terhadap aktifitas biologisnya Dalam 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 Menggunakannya Fig. 1-28

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

(3) MEKANISME KiMIA, untuk: Memperoleh energi Mengendalikan reaksi kimia yang berurutan Mensintesis & mendegradasi makromolekul Mempertahankan kesetimbangan yang dinamis Swa-susun struktur yang kompleks Mengganda secara akurat & efisien Mempertahankan keteraturan proses biokimia dalam lingkungan yang berubah-ubah

Strategi 1: Mahluk hidup menggunakan pasangan kimia untuk mengendalikan proses kimia yang normalnya tidak dapat terjadi Fig. 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 unsur H, O, N, and C Unsur Elektron tanpa pasangan Jumlah relatif H 1 2/3 O 2 1/4 N 3 1/70 C 4 1/10

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

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

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

Stereoisomer Rumus dan bentuk kimia sama – fungsi biologis Fig. 1-23a

Perubahan Biokimia Dapat Dikelompokkan dalam 5 kategori * 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 Anabolik Senyawa penyusun Gula sederhana Asam amino Nukleotida Asam lemak Makromolekul Polisakarida Protein (peptida) RNA atau DNA Lipida Katabolik

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

Kekuatan ikatan kimia tergantung pada 1 Kekuatan ikatan kimia tergantung pada 1. Kelektronegativan relatif dari dua atom yang berikatan Keelectronegativan tinggi = Afinitas elektron tinggi O 3.5 Cl 3.0 N 3.0 C 2.5 P 2.1 H 2.1 Na 0.9 K 0.8 From 3eTable 3-4

2. Jumlah elektron pengikat * See Fig. 1-13

Kekuatan ikatan yang umum Approx. Avg. Triple: 820 kJ/mole Double: 610 kJ/mole Single: 350 kJ/mole

Gugus Fungsional yang Umum * Fig. 1-15

Nukleofil Biologis yang Penting: gugus fungsional kaya elektron * Nukleofil Biologis yang Penting: gugus fungsional kaya elektron 3eTable 3-4

Ringkasan… Atom karbon tetrahedral memiliki sifat ikatan yang fleksibel Senyawa-senyawa beratom banyak dapat memiliki beberapa bentuk isomerik Pengubahan bentuk membutuhkan pemutusan ikatan-ikatan kimia Molekul-molekul besar disusun dari molekul- molekul kecil melalui pembentukan ikatan kimia baru