Biokimia

Biokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang senyawa senyawa yang ada di dalam tubuh dan reaksi reaksi yang terjadi pada senyawa tersebut. Semua mahluk hidup tersusun atas sel. sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dalam tubuh mahluk hidup. ukuran sel ada bervariasi, berikut beberapa ukuran sel yang saya ketahui:
1. 150 - 250 nm untuk sel bakteri mycoplasma
2. 2 µm untuk sel bakteri E.coli
3. 2mm untuk sel telur kodok
4. 10-30 µm untuk sel hewan
5. 10-200 µm untuk sel tumbuhan
6. 9 µm untuk sel darah manusia
7. 1 µm untuk sel saraf manusia
8. 90-800 µm untuk sel amuba
9. 1-10 µm untuk sel prokaroit
10. 100 µm untuk sel telu manusia

Mahluk hidup terbagi atas 5 kingdom:
1. Animalia
2. Plantae
3. Protista
4. Monera
5. Fungi
namun sekarang ditambahkan 1 kingdom lagi yaitu kimngdom virus.

Bagian bagian sel antara lain:
1. Nukleus
2. Retikulum Endoplasma (RE)
3. Badan Golgi
4. Ribosom
5. Mitokondria
6. Lisosom
7. Peroksisom
8. Granula Sekretori
 Perbedaan antara sel hewan dan tumbuhan: pada sel tumbuhan terdapat dinding sel yang tersusun atas selulosa, ada kloroplast, ada plastida, ada vakuola yang banyak dan besar besar, sedangkan pada hewan tidak ada.
Komponen Penyusun sel adalah:
1. air : 90%
2. Protein: 5%
3. Karbohidrat: 1,5 %
4. Asam nukleat: 1,5%
5. Lipid: 1%
6. Lain-lain: 1%
Cakupan Pembahasan Biokimia meliputi biomakromolekul seperti Asam nukleat, Lipid, Protein, Karbohidrat.

Karbohidrat adalah polimer yang bila terhidrolisis akan menghasilkan polihidroksialdehid (aldosa) dan polihidroksiketon (ketosa).
Karbohidrat terdiri atas:
1. Monosakarida. Merupakan karbohirat yang tidak dapat dihidrolisis lagi. contoh: Mannosa, Glukosa, galaktosa, fruktosa
2. Disakarida.karbohidrat yang bila dihirolisis akan menghasilkan 2 molekul monosakarida Contoh: maltosa, Sukrosa, laktosa, selobiosa
3. Trisakarida. Karbohidrat yang bila dihidrolisis akan menghasilkan 3 molekul monosakarida
4. Dst.


Fungsi karbohidrat di dalam tubuh adalah:
1. Sumber energi. 80% energi yang dibutuhkan oleh tubuh berasal dari karbohidrat
2. Komponen struktural. Karbohidrat merupaka salah satu komponen penyusun membran sel.
3. Sebagai antigen, marker, signaling.


Protein adalah polimer dari beberapa asam amino dan memiliki BM tinggi.
Fungsi protein di dalam tubuh:
1. Sebagai pembangun dan memperbaiki jaringan yang rusak. Contoh: keratin, elastin, kolagen
2. Sebagai sumber energi. Dapat menghasilkan 4,2 kkal/gram
3. Sebagai pertahanan tubuh. Karena sel antibodi merupakan molekul protein. Contoh: immunoglobulin, bisa ular
4. Sebagai enzim. contoh: amilase, lipase, protease
5. Sebagai cadangan. Contoh ovalbumin dalam telur, gluten dalam embrio jagung
6. Sebagai hormon. contoh: insulin, glukagon
7. Sebagai protein transport. contoh: hemoglobin, transferin, mioglobin, albumin, lipoprotein



 Lemak adalah ester dari asam lemak dan gliserol (triasil gilserol atau trigliserida)
Fungsi Lemak adalah:
1. Sebagai cadangan makanan yang mempunyai energi paling besar. Dapat menghasilkan 9,1 kkal/gram
2. Sebagai bantalan tubuh ketika terjadi benturan
3. Sebagai penjaga suhu tubuh. Lemak menjaga panas yang keluar
4. Vitamin. Ada beberapa vitamin yang dibuat dari lemak.
5. Hormon. Ada beberapa hormon yang dibuat dari lemak. Contoh Hormon Steroid (hormon seks) seperti estradiol, testosteron
6. Sebagai penyusun asam empedu.

Asam Nukleat yang ada dalm tubuh adalah DNA (deoyribo Nucleic Acid) dan RNA (Ribo Nuleic Acid)
Antara DNA dan RNA mempunyai kesamaan dalam komponen penyusunnya yaitu terdiri dari gula, basa nitrogen dan fosfat. Gula dan fosfat ini yang menjadi backbone dari kedua asam nukleat tersebut sedangkan basa nitrogen berperan sebagai pembawa kode genetik. Perbedaannya terletak pada Gula pda DNA adalah deoxyribosa dan pada RNA adalah gula ribosa. Juga pada basa nitrogennya, pada DNA yaitu Adenin, Sitosin, Guanin, Timin, sedangkan pada RNA adalah: Adenin, Sitosin, Guanin, Urasil.
 Peran Biokimia terhadap penyakit klinik adalah:
1. Mencari penyebab fundamental dan mekanisme terjadinya penyakit. Contoh: Penyakit metabolik (diabetes)
2. Merekomendasikan terapi yang efektif dan rasional. COntoh: Pengaturan diet untuk penyakit metabolik.
3. Memantau perjalanan penyakit.
4. Menegakkan diagnosis. Contoh: pemeriksaan lab.
5. Menilai respon penyakit terhadap terapi.

Bioenergetika 
Adalah Ilmuyang mempelajari tentang energi yang menyertai reaksi reaksi yang ada di dalam tubuh.
Mencakup Hukum Termodinamika I dan Hukum Termodinamika II.
Hukum Termodinamika I (Hukum Kekekalan Energi):
Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan tetapi energi dapat berubah bentuk.
Hukum Termodinamika II:
Entropi (S) total sistem akan meningkat bilareaksi berjalan spontan.
 

ΔG = ΔH-T.ΔS

ΔG adalah perubahan energi bebas Gibbs yaitu selisih energi produk dengan energi reaktan. Energi bebas adalah energi yang tersedia dan dapat digunakan untuk melakukan kerja. Suatu reaksi bisa saja melepaskan energi saat berlangsung menuju kearah kesetimbangan, juga bisa saja reaksi tersebut membutuhkan energi agar reaksi tersebut bisa berlangsung. Reaksi Eksergonik adalah reaksi yang melepaskan energi. Umumnya adalah reaksi katabolisme. Reaksi Endergonik adalah reaksi yang membutuhkan energi. Umumnya adalah reaksi anabolisme. Katabolisme + anabolisme = Metabolisme.

Karena reaksi endergonik membutuhkan energi, maka reaksi endergonik tidak dapat berdiri sendiri tetapi selalu bergantung pada reaksi eksergonik yang melepaskan energi. karena itu, REaksi endergonik selalu dibarengi / istilahnya dikopel oleh reaksi eksergonik. Reaksi eksergonik harus menghasilkan energi lebih besar atau sama dengan energi yang dibutuhkan oleh reaksi endergonik. Ini disebut Reaksi Kopel.

Energi bebas Gibbs dalam biokimia berguna untuk:

1. Menentukan arah reaksi

2. Menentukan apakah suatu reaksi dapat berjalan spontan atau tidak.

Bila  ΔG < 0 artinya reaksi berjalan spontan.

Jika mesin melakukan kerja membutuhkan energi berupa energi panas. Bisa berupa energi listrik, energi mekanik, dll.  Untuk tubuh manusia bisa melakukan kerja, membutuhkan energi berupa energi kimia bukan energi panas karena tubuh manusia bersifat isoterm (tidak bisa menerima perubahan panas yang ekstrim).

Contoh reaksi Eksergonik:

1.  Siklus asam sitrat

2. Oksidasi Lemak

3.  Fosforilasi Oksidatif

4. Glikolisis

 Contoh Reaksi Endergonik:

1. Kontraksi otot.

2. Eksitasi syaraf

3.  Transport aktif.

4. Proses sintesa

Disini energi yang dihasilkan reaksi eksergonik dipindahkan ke reaksi endergonik dengan 2 cara yaitu:

1. Pembentukan senyawa antara. Contoh: reaksi Hidrogenasi dan dehidrogenasi 

2. Pembentukan senyawa berenergi tinggi. Senyawa ini bisa mengandung fosfat juga bisa tidak mengandung fosfat (no fosfat)

contoh Senyawa berenergi tinggi yang mengandung fosfat:

1. Fosfoenol Piruvat (PEP, fihasilkan dalam proses glikolisis)

2. 1,3 Bifosfogliseraldehid (1,3 BPG, dihasilkan dalam proses glikolisis)

3. Keratin fosfat. Cadanga Fosfat yang disimpan dalam otot.

4. ATP

5. ADP

6. Karbamoil Fosfat

Contoh senyawa berenergi tinggi non fosfat:

1. Ko  A-SH

2. Asil Carrier Protein (ACP)

3. S-Adenosil Metionin

Sumber senyawa berenergi tinggi:

1. Fosforilasi oksidatif. contoh: ATP, ADP

2. Siklus asam sitrat. Contoh: Suksinil Ko A

3. Fosfagen. Contoh: arginin fosfat, Keratin fosfat.

4. Glikolisis. Contoh: PEP, 1,3 BPG