Selamat Datang di dunia Biokimia

1
Selamat Datang di dunia Biokimia

• Pengantar Biokimia
• Mengajar tidak bertujuan mengisi botol kosong,
• tetapi mengajar adalah untuk menyulut api dari
  suatu obor"
• Michel de Montaigne

2
Bahan Acuan

• Lehningers Principles of Biochemistry 4rd
  Edition (2004) - by David Nelson Michael Cox.

3
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

4
Cara Belajar

• Baca bab yang akan dikuliahkan sebelum
  perkuliahan
• Belajar 3-5 jam untuk setiap jam perkuliahan
• Latihan pemecahan masalah
• Ingat istilah-istilah, struktur, dan jalur-jalur
  metabolisme
• Belajar berkelompok

5
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

6
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?)

7
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

8
3 Kebutuhan Kehidupan(1) ENERGI, perlu
diketahui bagaimana

• Memperolehnya
• Mengubahnya
• Menggunakannya

Fig. 1-28
9
(2) MOLEKUL SEDERHANA, perlu diketahui bagaimana

• Mengubahnya
• Mempolimerasinya
• Menghancurkannya

10
(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

11
Strategi 1 Mahluk hidup menggunakan pasangan
kimia untuk mengendalikan proses kimia yang
normalnya tidak dapat terjadi
Fig. 1-26b
12
Strategi 2 Mahluk hidup menggunakan enzim untuk
memacu reaksi yang biasanya lambat
13
Bagaimana enzim memacu reaksi, penjelasan
termodinamikanya?
Fig. 1-11
14
Bagaimana enzim memacu reaksi, penjelasan
mekanismenya??
Fig. 1-22
15
Biomolekul - Komposisi
99 dari sel tersusun dari unsur H, O, N, and C 99 dari sel tersusun dari unsur H, O, N, and C 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
16
Atom Karbon yang Fleksibel adalah Tulang Punggung
Kehidupan

Fig. 1-14
17
Isomer Kimia Rumus kimia sama, bentuk berbeda
Fig. 1-18a
18
Molekul Khiralbentuk putaran berbeda dengan
bentuk bayangan
Fig. 1-19a
19
Stereoisomer Rumus dan bentuk kimia sama
fungsi biologis
Fig. 1-23a
20
Perubahan Biokimia Dapat Dikelompokkan dalam 5
kategori

• Reaksi pemindahan gugus
• Reaksi oksidasi-reduksi
• Penataan kembali (isomerisasi)
• Reaksi pemotongan
• Reaksi kondensasi

21
Struktur Biomolekul

• Senyawa penyusun
• Gula sederhana
• Asam amino
• Nukleotida
• Asam lemak

• Makromolekul
• Polisakarida
• Protein (peptida)
• RNA atau DNA
• Lipida

22
Biosintesis Membutuhkan Molekul Sederhana untuk
Digabung secara Kovalen melalui Berbagai Cara
3eFig. 3-25
23
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
24
2. Jumlah elektron pengikat

See Fig. 1-13
25
Kekuatan ikatan yang umum
Approx. Avg.
Triple 820 kJ/mole
Double 610 kJ/mole
Single 350 kJ/mole
26
Gugus Fungsional yang Umum

Fig. 1-15
27
Nukleofil Biologis yang Penting gugus
fungsional kaya elektron


3eTable 3-4
28
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

29
Staf Pengajar

• Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
• Ir. Sedyo Hartono, M.P., Ph.D.
• Dr. Ir. Arman Wijonarko, M.Sc.
• Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng., Ph.D.

30
No. Topik Perkuliahan Tanggal Pengajar
1. Pendahuluan Konsep dasar biokimia Reaksi-reaksi biokimia 29-08-2006 Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng., Ph.D.
2. Air dan Buffer 05-09-2006 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
3. Karbohidrat I Tinjauan umum Monosakarida Disakarida Polisakarida 12-09-2006 Dr. Ir. Arman Wijonarko, M.Sc.
4. Karbohidrat II Reaksi monosakarida Ikatan glikosida Fungsi karbohidrat 19-09-2006 Dr. Ir. Arman Wijonarko, M.Sc.
5. Asam Amino dan Protein I Tinjauan umum Asam amino Biosintesis asam amino 26-09-2006 Dr. Ir. Arman Wijonarko, M.Sc.
6. Asam Amino dan Protein II Peptida Struktur protein Fungsi asam amino dan protein Biosintesis protein 03-10-2006 Dr. Ir. Arman Wijonarko, M.Sc.
7. UJIAN SISIPAN 10-10-2006 Semua dosen (topik 1 s/d 6)
31
No. Topik Perkuliahan Tanggal Pengajar
7. Lipida I Tinjauan umum Asam lemak jenuh dan tak jenuh Reaksi asam lemak 07-11-2006 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
8. Lipida II Fungsi asam lemak dan lipida Biosintesis asam lemak 14-11-2006 Drs. Winarto Hariadi, M.Si.
10. Asam nukleat I Tinjauan umum Nukleosida dan nukleotida 21-11-2006 Ir. Sedyo Hartono, M.P., Ph.D.
11. Asam nukleat II Struktur DNA dan RNA Nukleosida dan nukleotida 28-11-2006 Ir. Sedyo Hartono, M.P., Ph.D.
12. Enzim Tinjauan umum Klasifikasi enzim Koenzim dan kofaktor Mekanisme dan kinetika kerja enzim Penghambatan kerja enzim 05-12-2006 Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng., Ph.D.
14. Metabolisme I Tinjauan umum Jalur metabolisme 12-12-2006 Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng., Ph.D.
15. Metabolisme II Bioenergetika Pengendalian metabolisme 19-12-2006 Ir. Irfan D. Prijambada, M.Eng., Ph.D.
16. UJIAN AKHIR Jadual Fakultas Semua dosen (topik 8 s/d 14)
32
Tugas

• Tuliskan 5 hal yang sebelumnya tidak kamu ketahui
  atau lupa dan dipelajari hari ini