Fondasi biokimia KI3061 Zeily Nurachman

Apa ciri pembeda mahluk hidup? Derajat kekompleksan kimia dan organisasi mikroskopi tinggi Sistem mengesktrak, mengubah, dan menggunakan energi dari lingkungan Fungsi terdefinisi dari tiap komponen organisme dan interaksi-interaksi teratur diantara mereka Mekanisme mengindera dan menanggapi perubahan lingkungannya Kemampuan replikasi sendiri dan pemasangan sendiri Kemampuan berubah jangka panjang melalui evolusi bertahap

Dasar sel Sel merupakan satuan struktur dan fungsi dari semua organisme hidup Membran plasma: tepi sel (pemisah isi dan lingkungan) Sitoplasma (volume internal): larutan cair, sitosol (larutan pekat mengandung enzim, RNA, metabolit, koenzim, ribosom), dan partikel tersuspensi Nukleus (eukariot) atau nukleoid (prokariot, archea): berisi genom, kumpulan gen lengkap

Dimensi sel dibatasi oleh diffusi Sel binatang dan tanaman: diamater 5 – 100 µm. Mikroorganisme unisel: panjang 1 – 2 µm. Bakteri, yang terkecil mikoplasma diamater 300 nm dengan volume 10-14 ml Batas atas ukuran sel diatur oleh laju difusi molekul terlarut dalam sistem larutan (perbandingan antara permukaan dan volume) → ukuran sel ↑, perbandingan pemukaan/volume ↓, laju difusi oksigen berkurang

Tiga domain kehidupan Sel tunggal di tanah, permukaan air, dan jaringan Sel tunggal di daerah ekstrem

Organisme berdasar sumber energi

Diamater 1 µm Panjang 2 µm

Pemisahan komponen sel

Sitoplasma diorganisasi oleh sitoskeleton 3 jenis filamen sitoskeleton (pemberi bentuk dan kekakuan sel): 1. Aktin (merah) 2. Mikrotubula (hijau) 3. Filamen antara Inti sel arteri paru sapi

Hierarki organisasi sel

Dasar kimia

Biomolekul merupakan senyawa karbon dengan berbagai gugus fungsi

Sel mengandung kumpulan molekul kecil

Struktur 3D dijelaskan melalui konfigurasi dan konformasi Konfigurasi ditandai oleh keberadaan ikatan rangkap atau pusat khiral Konformasi penataan gugus subtituen dalam ruang/tempat

Konfigurasi

Konfigurasi

Konformasi

Dasar fisika Sel hidup dan organisme harus melakukan kerja agar tetap hidup dan bereproduksi Dalam evolusi, sel telah berkembang ke arah mekanisme efisien tinggi untuk memperoleh dan menggunakan energi Organisme hidup berada dalam keadaan “steady” dinamik, tidak pernah kesetimbangan dengan lingkungan Organisme mengubah materi dan energi dari lingkungannya Metabolisme diatur agar mencapai keseimbangan

Mata uang energi

Peran ATP dan NAD(P)H dalam metabolisme

Dasar genetika Keberlanjutan genetik ditentukan dalam molekul DNA tunggal Struktur DNA memungkin untuk replikasi dan perbaikan Urutan linier DNA menyandi struktur 3D protein

Replikasi DNA Ekspresi gen

Dasar evolusi Perubahan instruksi yang diwariskan memungkinkan evolusi Awal kehidupan dimulai dari perubahan biomolekul melalui evolusi kimia RNA atau prekursor merupakan gen pertama dan katalis Sel pertama mungkin menggunakan bahan bakar anorganik Sel eukariot berevolusi dari prekursor lebih sederhana Anatomi molekul mengungkap hubungan evolusi Genom fungsional menggambarkan alokasi gen pada proses sel spesifik

Produksi biomolekul Skenario “dunia RNA”