PENGANTAR BIOKIMIA (INTRODUCTION of BIOCHEMISTRY)

Dr. Suparyanto, M.Kes

APA ITU BIOKIMIA

• Biokimia adalah ilmu yang mempelajari reaksi kimia yang terjadi dalam sel atau organisme yang hidup
• Kehidupan tergantung pada reaksi biokimianya
• Reaksi biokimia yang harmonis dalam tubuh menyebabkan kondisi tubuh sehat, sebaliknya penyakit mencerminkan abnormalitas biomolekul, reaksi biokimia atau proses biokimia

APA ITU PROSES FISIKA

• Reaksi Fisika: adalah perubahan bentuk suatu zat dan tidak menghasilkan zat baru
• Hasilnya masih zat yang sama, hanya bentuknya atau wujudnya yang berubah, misal dari besar menjadi kecil (lembut) atau dari padat jadi cair
• Misal: perubahan beras → tepung, atau es → air

APA ITU REAKSI KIMIA

• Reaksi Kimia : adalah reaksi dua zat atau lebih yang menghasilkan zat baru, zat baru tsb berbeda dengan zat asalnya

Misal:

• Perubahan beras → nasi
• Amilum → glukose
• Protein → asam amino
• Lemak → asam lemak

Reaksi kimia dalam tubuh (reaksi biokimia) selalu menggunakan enzim

TUJUAN BIOKIMIA

• Menguraikan dan menjelaskan semua proses kimiawi pada sel hidup dalam pengertian molekuler
• Upaya untuk memahami bagaimana kehidupan bermula

HUBUNGAN BIOKIMIA DENGAN ILMU LAIN

• Biokimia asam nukleat (DNA dan RNA) → inti ilmu genetika
• Fisiologi: ilmun tentang faal tubuh, pengkajianya overlaping dengan biokimia
• Imunologi: penjelasan proses reaksi antigen antibodi (imunoglobulin), reaksi alergi perlu ilmu biokimia
• Farmakologi: metabolisme obat perlu ilmu biokimia dan fisiologi

• Toksikologi: ilmu yang mempelajari racun tubuh, perlu biokimia
• Patologi: ilmu tentang penyakit (inflamasi, cedera sel, kanker), perlu biokimia
• Mikrobiologi: ilmu tentang bakteri, perlu biokimia
• Zoologi dan botani: juga perlu biokimia

BEDA UNSUR, SENYAWA DAN MOLEKUL

• Unsur: zat terkecil, yang tidak dapat dibagi lagi
• Contoh unsur kimia: Na, K, Ca, Fe, O, C

• Gabungan dua atau lebih unsur yang sama disebut: molekul
• Contoh: O + O → O2
• Cl + Cl → Cl2

• Gabungan dua atau lebih unsur yang tidak sama disebut: senyawa
• Contoh: H + O → H2O
• Na + Cl → NaCl

UNSUR DAN BIOMOLEKUL TUBUH MANUSIA

• Karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen merupakan unsur utama tubuh manusia
• Kalsium, fosfor, kalium, natrium, klor, magnesium, besi, mangan, yodiun dan unsur lainya memiliki makna biologis dan medis yang sangat penting
• Air, DNA, RNA, protein, polisakarida dan lipid merupakan biomolekul utama tubuh

UNSUR TUBUH MANUSIA

1. C = 50%
2. O = 20%
3. H = 10%
4. N = 8,5%
5. Ca = 2,5%
6. K = 1%
7. S = 0,8%
8. Na = 0,4%
9. Cl = 0,4%
10. Mg = 0,1%
11. Fe = 0,01%
12. Mn = 0,001%
13. I = 0,00005%

BIOMOLEKUL TUBUH MANUSIA

BIOMOLEKUL PERSENTASE

1. AIR 61,6 %
2. PROTEIN 17,0 %
3. LEMAK 13,8 %
4. MINERAL 6,1 %
5. KARBOHIDRAT 1,5 %

BIOMOLEKUL DAN FUNGSI

• DNA → bahan genetik (gen)
• RNA → template (cetakan) → sintesa protein (membawa pesan genetik)
• Protein → bahan enzim, hormon, antibodi
• Karbohidrat → sumber energi utama
• Lipid → membran sel, pelarut vitamin ADEK, simpanan energi

APA ITU SEL

• Sel merupakan unit fundamental biologi
• Sel merupakan unit terkecil organisme yang mampu mempertahankan kehidupan sendiri
• Sel mempunyai organel dengan fungsi khusus
• Tiap organel menjalankan fungsi dengan reaksi kimia masing-masing

MANFAAT BIOKIMIA

• Hasil penelitian biokimia turut menentukan diagnosis, prognosis dan pengobatan penyakit
• Pendekatan biokimia sering menjadi unsur fundamental untuk menjelaskan sebab penyakit dan merancang terapi yang tepat
• Penggunaan berbagai pemeriksaan biokimia laboratorium secara bijaksana merupakan komponen integral dalam penegakan diagnosis dan pemantauan hasil terapi

PENYEBAB PENYAKIT (BIOKIMIA)

• Penyebab fisik: trauma mekanis, suhu tinggi/rendah, perubahan mendadak tekanan atmosfer, radiasi, syok listrik
• Penyebab kimia dan obat2an: toksin, obat
• Penyebab biologi: virus, riketsia, bakteri, fungus, parasit
• Kekurangan O2: penurunan sirkulasi darah, kekurangan Hb, peracunan enzim oksidatif

• Genetik: kongenital, molekuler
• Reaksi imunologis: anafilaksis, hipersensitivitas, autoimune
• Gangguan keseimbangan gizi: defisiensi gizi, kelebihan gizi
• Gangguan keseimbangan hormon: defisiensi atau kelebihan hormon

LATIHAN

1. Apa yang dimaksud Biokimia
2. Apa beda reaksi fiasika dan reaksi kimia
3. Apa beda unsur, molekul dan senyawa
4. Apa yang menyebabkan manusia hidup, dan bagaimana cara mempertahankan hidup
5. Sebutkan unsur dan molekul utama manusia
6. Mengapa orang yang asupan makanannya kekurangan protein mudah sakit
7. Mengapa orang yang menderita gangguan nafas jadi loyo
8. Mengapa orang yang sering terekspos dengan radiasi dapat menderita kanker dan bayi yang cacat

REFERENSI

1. Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review of Physiological Chemistry
2. Colby, 1992, Ringkasan Biokimia Harper, Alih Bahasa: Adji Dharma, Jakarta, EGC
3. Wirahadikusumah, 1985, Metabolisme Energi, Karbohidrat dan Lipid, Bandung, ITB
4. Harjasasmita, 1996, Ikhtisar Biokimia dasar B, Jakarta, FKUI
5. Toha, 2001, Biokimia, Metabolisme Biomolekul, Bandung, Alfabeta
6. Poedjiadi, Supriyanti, 2007, Dasr-dasar Biokimia, Bandung, UI Press