ASPEK KIMIA TUBUH MANUSIA Tri setyawati BAGIAN BIOKIMIA

PENDAHULUAN Biokimia Ilmu mengenai dasar kimia kehidupan Ilmu yang berhubungan dengan * konstituen kimia sel hidup * reaksi-reaksi dan proses-proses yang dialami ---- Biokimia meliputi area yang luas dari biologi sel, biologi molekular dan genetika molekular Sel adalah unit struktural sistem kehidupan

Tujuan utama Biokimia adalah memahami secara menyeluruh pada tingkat molekular semua proses kimia yang berhubungan dengan sel hidup ----------- mencoba mengisolasi molekul dalam sel, menentukan strukturnya menganallisa fungsinya

Biokimia penting untuk semua ilmu kehidupan Biokimia : menggunakan pendekatan genetik Fisiologi : mempelajari fungsi tubuh Imunologi : menerapkan teknik Biokimia Farmakologi & Farmasi : metabolisme obat yang dikatalisis oleh enzim Toksikologi : Racun yg bekerja pd reaksi/proses Biokimia Patologi : mempelajari penyakit seperti inflamasi, kerusakan sel dan kanker

Hubungan Antara Biokimia dan Kedokteran

Inborn Error metabolisme Usaha untuk memahami dasar penyakit genetik :Familial hiperkolesterolemia -- atherosklerosis lanjut sel reseptor ------ mekanisme ambilan kolesterol kedalam sel

Proses-proses Biokimia Normal Merupakan Dasar dari Kesehatan Sehat : kondisi fisik, mental dan sosial baik tidak terdapat penyakit dan kelemahan Syarat utama mempertahankan kesehatan Intake diet yang optimal vitamin, asam amino tertentu, asam lemak, mineral dan air  melibatkan biokimia dan nutrisi mempelajari bermacam-macam aspek tubuh dalam kondisi sehat dan patologis

Semua penyakit mempunyai dasar Biokimia 1. Agen fisik Trauma, temp ekstrem, perubahan tek atm secara mendadak, radiasi, shok elektrik 2. Agen kimia termsk obat Seny toksik, obat-obat terapetik 3. Agen Biologik Virus, bakteri, fungi, parasit 4. Kekurangan oksigen Kekurangan suply darah, penurunan kapasitas darah membawa oksigen, keracunan enzym oksidatif 5. Gangguan Genetik Kongenital dan bawaan 6. Reaksi Imunologik Anafilaksis, penyakit autoimun 7. Ketidak seimbangan Nutrisi Defisiensi/Kelebihan 8. Ketidak seimbangan Endokrin Defisiensi/Kelebihan Hormonal

Contoh Penyakit dan Aspek Biokimia nya Penyebab 1. Scurvy Defisiensi vitamin Cdan D 2. kwashiorkor Defisiensi protein diet 3. Atherosclerosis Genetik, dietary, and faktor lingkungan 4. Phenyl ketonuria Mutasi gen fenilalanin hidroksilase 5. Cystic Fibrosis Mutasi gen 6. Cholera Exotoxin Fibrio Cholera 7. Diabetes melitus Defisiensi insulin dan faktor lingkungan

Phenylketonuria - enzim yang mengubah fenilalanin -tirosin tdk ada/aktivitasnya rendah - [fenilalanin] darah meningkat  Kerusakan sistem syaraf pusat  jika tidak diobati  retardasi mental  pengobatan diet rendah fenilalanin

Cystic fibrosis Penyakit genetik yang mempengaruhi glandula eksokrin & glandula ekrin - ekskresi Cl bersama keringat meningkat Diabetes mellitus : abnormalitas metabolisme glukosa --- hiperglikemia

Komposisi Elemen Tubuh Manusia Persen Karbon 50 Sulfur 0.8 Oksigen 20 Sodium 0.4 Hidrogen 10 Klorin Nitrogen 8.5 Magnesium 0.1 Kalsium 4 Iron 0.01 Fosfor 2.5 Mangan 0.001 Potasium 1 Iodin 0.00005

Biomolekul Organik Komplek Utama sel dan jaringan Buildinng Blok Fungsi Utama DNA Deoksinukleotida Mrial Genetikate RNA Ribonukleotida Template sintesis protein Protein Asam amino Molekul sel yang melakukan kerja Polisakarida Glukosa Simpanan energi jangka pendek sebagai glukosa Lipid Asam lemak Komonen membran, simpanan energi jangka lama sebagai TG

Komponen Utama Tubuh Manusia Kilogram Persen Protein 11 17 Lemak 9 13,8 Karbohidrat 1 1,5 Air 40 61,6 Mineral 4 6,1

Air merupakan komponen utama meskipun jumlahnya sangat bervariasi diantara jaringan - bersifat polar, mampu membentuk ikatan hidrogen --- ideal fungsinya sebagai pelarut

SEL MERUPAKAN UNIT DASAR BIOLOGI

Organela Intraseluler dan Fungsinya marker Fungsi Utama Nukleus DNA Bag dari kromosom, Bag dari transkripsi Mitokondria Glutamat DH Siklus krebs, Fosforilasi oksidatif Ribosom RNA nya tinggi Bagian dari translasi Retikulum endoplasmik Glukose 6 fosfatase Bag. utama sintesis protein, lipid, oksidasi beberapa xenobiotik Lisosom Fosfatase asam Bagian dari beberapa hidrolase ( enzim yg mengkatalisis reaksi degradasi Membran plasma Na+K+ ATP ase 5’ nukleotidase Transport molekul keluar masuk sel Komunikasi & adesi interseluler Aparatus Golgi Galaktosil transferase Reaksi glikosilasi, reaksi sulfatasi, menyortir protein intraseluler Peroksisom Katalase, asam urat oksidase Degradasi asam lemak dan asam amino tertentu Sitoskeleton Marker enzim tdk spesifik Mikrofilamen, mikrotubulus, intermediet filamen Sitosol Laktat DH Enzim glikolisis, sintesis asam lemak

mengisolasi organela spesifik dari sel Teknik fisik untuk merusak sel dan mengisolasi molekul intraseluler dan organela sub seluler Ekstraksi mengisolasi organela spesifik dari sel prosedur isolasi dilakukan pada 0-4oC pada temp kamar organela dan biomolekul labil, akan kehilangan aktivitas nya terutama enzim digestive larutan yang umum digunakan : - sukrose 0,25 mol/L - pH 7,4 dengan bufer TRIS - solven organik (utk lipid & asam nukleat)

2. Homogenasi - menghasilkan homogenat (suspensi yang mengandung organela utuh) 3. Sentrifugasi - menghasilkan pelet dan supernatan - homogenat disentrifuse pada 600 g selama 10 menit -- 1. supernatan 1 2. fraksi nuklear

Sentrifus pada 15 000 g selama 5 menit -- 1. supernatan 2 2. fraksi mitokondria Sentrifu 105 000 g selama 1 jam -- 1. supernatan 3 (sitosol) 2. fraksi mikrosomal ( campuran SER, RER, ribosom)

Pendekatan Eksperimental mempunyai 3 komponen 1. Isolasi Biomolekul dan organela di dalam sel 2. Determinasi struktur biomolekul 3. Analisis, menggunakan macam-macam preparasi,fungsi dan metabolisme biomolekul