Biomolekul - 1. Karbohidrat

Nicole Queen: Converts after seeing Youtube videos on Islam

ENZIM

Dalam tubuh makhluk hidup terjadi banyak reaksi. Reaksi dalam tubuh harus berjalan stabil agar metabolisme dalam tubuh terjaga. Suatu reaksi dalam menghasilkan produk membutuhkan enzim. Enzim berfungsi untuk mempercepat jalannya suatu reaksi.Banyak pengaruh yang mempengaruhi kerja enzim, salah satunya adalah inhibitor atau bisa disebut juga sebagai penghambat. Adanya inhibitor ini membuat enzim tidak bisa berfungsi secara baik sehingga dalam suatu reaksi dapat dikatakan gagal karena tidak menghasilkan suatu produk. Inhibitor ini terdiri menjadi 2 yaitu, inhibitor irreversible dan inhibitor reversible. Inhibitor reversible dibagi menjadi 3 yaitu, competitive inhibition, incompetitive inhibition, dan uncompetitive inhibition. Inhibitor ini memiliki strategi yang berbeda dalam menghambat suatu reaksi.

Di alam ada tipe inhibitor yang dapat diatasi dengan penambahan substrat. Namun, beberapa enzim tidak memerlukan komponen tambahan untuk mencapai aktivitas penuhnya. Beberapa memerlukan pula molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk berikatan dengan enzim dan menjadi aktif. Kofaktor dapat berupa zat anorganik (contohnya ion logam) atau pun zat organik (contohnya flavin dan heme).

Tumbuhan-tumbuhan hijau sangat berbeda dengan manusia, binatang dan mikroorganisme lainnya yang membutuhkan senyawa organik dariluar. Elemen esensial adalah elemen yang harus ada agar siklus hidup yang normaldari organisme bisa terjadi dan fungsinya tidak bisa diganti oleh senyawa kimialainnya. Tambahan pula unsur-unsur itu harus mencakup nutrisi sebagai bahan pokok untuk proses metabolisme yang diperlukan dalam aktivitas enzim.

Inhibitor

Inhibitor Irreversible

Inhibitor ireversibel membentuk ikatan kovalen dengan fungsi tertentu, biasanya sebuah residu asam amino, yang mungkin, dalam beberapa cara, dikaitkan dengan aktivitas katalitik enzim. Ada banyak contoh inhibitor enzim yang secara kovalen mengikat bukan di sisi aktif, tetapi secara fisik memblok sisi aktif.

Inhibitor tidak bisa dilepaskan dengan pengenceran atau dialysis, kinetik, konsentrasi dan karenanya kecepatan enzim aktif diturunkan secara proporsional dengan konsentrasi inhibitor dan dengan demikian pengaruhnya.

Contoh inhibitor ireversibel termasuk fluorophosphate diisopropil, yang bereaksi dengan protease serin, chymotrypsin dan iodoacetate yang bereaksi dengan kelompok sulfhidril penting dari enzim seperti fosfat dehidrogenase triose:

E-SH+ICH2COO E-SCH2COOH+HI

Inhibitor Reversible

Jenis inhibitor tipe ini melibatkan keseimbangan antara enzim dan inhibitor, konstanta kesetimbangan (Ki) menjadi ukuran afinitas dari inhibitor untuk enzim.

Ada tiga tipe Inhibitor Reversible:

Competitive inhibition, Noncompetitive inhibition Uncompetitive inhibition.

1) Competitive Inhibition Inhibitor kompetitif adalah molekul penghambat yang bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif enzim.Contohnya, sianida bersaing dengan oksigen untuk mendapatkan hemoglobin dalam rantai respirasi terakhir. Penghambatan inhibitor kompetitif bersifat sementara dan dapat diatasi dengan cara menambah konsentrasi substrat.

Contoh jenis penghambatan kompetitif adalah penghambatan kompetitif dehidrogenase suksinat oleh anion malonat dan oksaloasetat. Dehidrogenase suksinat adalah anggota golongan enzim yang mengkalatisis siklus asam sitrat yang dapat membebaskan 2 atom hidrogen dari suksinat. Dehidrogenase suksinat dihambat oleh malonat yang struktur molekulnya mirip suksinat.

COO- COO- COO- CH2 CH2 C = O CH2 COO- CH2 COO- COO- (Suksinat Substrat) Melanoat Oksaloasetat

Persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan dari competitive inhibition adalah sebagai berikut

2) Noncompetitive Inhibition Inhibitor nonkompetitif adalah molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara melekatkan diri pada luar sisi aktif enzim. Sehingga, bentuk enzim berubah dan sisi aktif enzimtidak dapat berfungsi.Hal ini menyebabkan substrat tidak dapat masuk ke sisi aktif enzim. Penghambatan inhibitor nonkompetitif bersifat tetap dan tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi substrat.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan dari noncompetitive inhibition adalah sebagai berikut

3) Uncompetitive Inhibition

Senyawa yang tergabung hanya dengan kompleks ES tetapi bukan berarti enzim bebas disebut uncompetitive inhibition. Penghambat ini tidak diatasi dengan konsentrasi substrat yang tinggi. Menarik nilai KM secara konsisten lebih kecil dari nilai KM reaksi tanpa penghambat, yang menyatakan bahwa S akan lebih efektif terikat pada enzim dengan adanya inhibitor.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan dari uncompetitive inhibition adalah sebagai berikut

Kofaktor

Beberapa enzim tidak memerlukan komponen tambahan untuk mencapai aktivitas penuhnya. Namun beberapa memerlukan pula molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk berikatan dengan enzim dan menjadi aktif. Kofaktor dapat berupa zat anorganik (contohnya ion logam) ataupun zat organik (contohnya flavin dan heme). Kofaktor dapat berupa gugus prostetik yang mengikat dengan kuat, ataupun koenzim, yang akan melepaskan diri dari tapak aktif enzim semasa reaksi.

Enzim yang memerlukan kofaktor namun tidak terdapat kofaktor yang terikat dengannya disebut sebagai apoenzim ataupun apoprotein. Apoenzim beserta dengan kofaktornya disebut holoenzim (bentuk aktif). Kebanyakan kofaktor tidak terikat secara kovalen dengan enzim, tetapi terikat dengan kuat. Namun, gugus prostetik organik dapat pula terikat secara kovalen (contohnya tiamina pirofosfat pada enzim piruvat dehidrogenase). Istilah holoenzim juga dapat digunakan untuk merujuk pada enzim yang mengandung subunit protein berganda, seperti DNA polimerase. Pada kasus ini, holoenzim adalah kompleks lengkap yang mengandung seluruh subunit yang diperlukan agar menjadi aktif.

Contoh enzim yang mengandung kofaktor adalah karbonat anhidrase, dengan kofaktor seng terikat sebagai bagian dari tapak aktifnya.

Kinetika Enzim

Merupakan bidang biokimia yang terkait dengan pengukuran kuantitatif dari kecepatan reaksi yang dikatalisis enzim dan pemeriksaan sistematik faktor-faktor yangg mempengaruhi kecepatan tersebut. Analisis kinetik memungkinkan para ahli merekonstruksi jumlah dan urutan tahap-tahap individual yang merupakan perubahan substrat oleh enzim menjadi produk. Mempelajari kinetik enzim juga merupakan dasar untuk mengidentifikasi kekuatan pengobatan dari obat tertentu yg secara selektif menghambat kecepatan proses yang dikatalisis oleh enzim. Bersama dengan mutagenesis yang disengaja dan teknik lain yang mengganggu struktur protein, analisis kinetik juga mengungkapkan secara mendalam mekanisme katalitik.

Aktivitas seperangkat enzim yg seimbang dan lengkap merupakan dasar penting untuk mempertahankan homeostasis. Pemahaman tentang kinetik enzim penting untuk memahami bagaimana stress fisiologis seperti anoksia, asidosis atau alkalosis metabolik, toksin dan senyawa farmakologik mempengaruhi keseimbangan tersebut.

Reaksi Kimia Dijelaskan dengan Persamaan Kesetimbangan

Persamaan kesetimbangan di bawah menjelaskan reaksi satu molekul dari masing-masing substrat A dan B untuk membentuk satu molekul dari masing-masing produk P dan Q.

(i). A + B « P + Q

Tanda panah ganda menunjukkan reversible (terbalikan). Jika A dan B dapat membentuk P dan, maka P dan Q juga dapat membentuk A dan B. Dengan demikian penentuan suatu reaktan sebagai “substrat” atau “produk” sedikit banyak bersifat arbitrer karena produk suatu reaksi yang dituliskan dalam satu arah adalah substrat bagi reaksi yang berlawanan. Namun, istilah “produk” sering digunakan untuk menandai reaktan yang pembentukannya menguntungkan secara termodinamis.

(ii). A + B ® P + Q

Tanda panah satu arah menunjukkan irreversible (tidak terbalikan). Digunakan untuk menjelaskan reaksi di dalam sel hidup tempat produk reaksi (ii) segera dikonsumsi oleh reaksi selanjutnya yang dikatalisis oleh enzim. Oleh karena itu, pengeluaran segera produk P atau Q secara efektif meniadakan kemungkinan terjadinya reaksi kebalikan sehingga persamaan (ii) secara fungsional menjadi irreversibel pada kondisi fisiologis. Contohnya adalah ketika kita bernapas.

Perubahan Energi Bebas Menentukan Arah dan Keadaan Seimbang dari Reaksi Kimia

DGo = – RT ln Keq

Keterangan:

DGo­ : perubahan energi bebas Gibbs R : konstanta gas (1,98 kal/mol/K atau 8,31 J/mol/K) T : suhu mutlak dalam derajat Kelvin Keq : konstanta equivalen Keq setara dengan hasil kali konsentrasi produl-produk reaksi, masing-masing dipangkatkan sesuai stoikiometrinya, dibagi hasil kali substrat yang masing-masing dipangkatkan sesuai stoikiometrinya.

Karena DGo adalah fungsi keadaaan awal dan akhir zat-zat yang bereaksi, besaran ini hanya dapat memberikan informasi mengenai arah dan keadaan kesimbangan. DGo­­ ­tidak bergantung pada mekanisme reaksi dan tidak memberikan informasi mengenai laju (kecepatan) reaksi.

Oleh karena itu meskipunn suatu reaksi mungkin memiliki DGo atau DGo yang negatif besar, namun reaksi tersebut tetap berlangsung meskipun dengan kecepatan yang sangat rend

ah. Metabolisme Mineral dalam Tumbuhan Suatu elemen dapat dikatakan sebagai hara essensial jika memenuhi kriteria berikut,

Jika tanaman kekurangan suatu unsur hara , tanaman tersebut tidak dapat menyelesaikan seluruh siklus hidupnya.

Defisiensi dari unsur hara tersebut sangat specifik dan tidak digantikan oleh unsur hara lain.

Elemen tersebut terlibat secara langsung dalam nutrisi tanaman, sebagai contoh terlibat langsung dalam proses metabolisme dan sangat esensial, dan atau juga terlibat dan dibutuhkan untuk proses enzimatik.

Bertolak dari pengertian yang dikemukakan oleh Arnon dan Stout (1939) in http://www.scribd.com/doc/57397217/Nutrisi-Tanaman-Materi, berikut ini adalah beberapa unsur kimia yang diperlukan oleh tumbuhan tingkat tinggi yakni:

Karbon C Potassium K Zink Zn Hidrogen H Calsium Ca Molibdenum Mo Oksigen O Magnesium Mg Boron B Nitrogen N Iron Fe Clorin Cl Posphor P Mangan Mn Sodium Na Sulfur S Cuprum Cu Silikon Si Cobalt Co

Na merupakan unsur dasar untuk tumbuhan tingkat tinggi. Karena itu pada daftar unsur yang diperlukan untuk tanaman tingkat tinggi diberi tanda kurung. Dalam hal ini Na untuk beberapa spesies tanaman, khususnya Chenopodia dan adaptasi spesies terhadap kondisi saling mengambil unsur ini dalam jumlah yang relatif tinggi. Na mempunyai manfaat dan sangat esensial. Hal yang sama juga pada Si, yang dari beberapa penelitian tampak merupakan nutrisi pokok untuk tanaman padi ( Broyer, dkk. 1954) dalam penemuannya yang baru menyatakan bahwa Klorin juga merupakan unsur pokok untuk pertumbuhan tanaman tingkat tinggi. Hal ini sangat diperlukan pada proses fotosintetis ( Arnon,1959). Dari daftar unsur pokok lainnya yang belum terdaftar untuk tumbuhan tingkat tinggi, misalnya saja Vanadium juga merupakan elemen yang sangat penting ( Nicholas, 1961).

Nutrisi tanaman dibagi atas dua yaitu makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan dalam jumlah yang relatif tinggi ketimbang unsur hara mikronutrient. Kandungan unsur hara makro pada jariingan tanaman, seperrti N, 1000 kali lebih besar daripada kandungan unsur hara mikro Zn. Berikut ini adalah klasifikasi dari unsur hara makro yakni : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg, (Na, Si). Sedangkan yang termasuk unsur-unsur hara mikro adalah : Fe, Mn, Zn, Mo, B, Cu, Cl. Pembagian nutrisi tanaman atas makro dan mikronutrient bersifat relatif dan kadang-kadang dalam kasus-kasus lainnya kandungan makronutrient dan mikronutrient ternyata lebih mudah daripada yang tercantum diatas. Misalnya saja kandungan nutrisi dari Fe atau Mn ternyata hampir sama atau sebanding dengan kandungan unsur hara dari S atau Mg. Kandungan unsur hara mikro sering melampui kebutuhan fisiologisnya. Hal ini juga terjadi pada Mn. Klorida juga dibutuhkan dalam jumlah yang cukup tinggi pada beberapa spesies tanaman yang dibutuhkan pada proses fotosintetis.

Contoh-contoh diatas menunjukkan bahwa adanya kandungan hara tanaman pada organ-organ tanaman seperti daun, batang, buah dan akar tidak mengindikasikan kuantitas yang efektif untuk proses fisiologis dan biokimia. Tanaman dalam situasi tertentu juga mengandung elemen yang sebenarnya bukan elemen yang dibutuhkan tumbuhan. Hal ini bisa merupakan toksik bagi tanaman itu sendiri, misalnya Alumunium (Al), Nikel (Ni), Selenium (Se) dan Florin (F).

Ditinjau dari segi fisiologis, sebetulnya cukup sulit untuk mengklasifikasikan nutrisi tanaman dalam makronutrien dan mikronutrien, apabila dilihat dari konsentrasi jaringan tanaman itu sendiri. Klasifikasi berdasarkan tingkah laku biokimia dan fungsi fisiologis lebih sesuai. Ditinjau dari segi fisiologis nutrisi tanaman dapat dibagi atas empat kelompok.

Kelompok pertama, mencakup unsur-unsur pokok dari bahan organik tanaman yakni : C, H, O, N, dan S. Karbon diperoleh dalam bentuk senyawa CO2 dari atmosfir dan bisa juga dari senyawa HC3dalam larutan tanah. Senyawa ini diasimilasikan oleh karboksilase membentuk gugusan karboksilase baru. Proses asimilisasi C secara simultan juga diikuti oleh proses asimilasi O, jadi tidak hanya C sendiri tetapi juga CO2 atau HCO3. Hidrogen diambil dari air pada larutan tanah atau di bawah kondisi atmosfir yang humid.

Dalam proses fotosintetis H2O direduksi menjadi H (fotolisis). Proses tansfer ini melalui beberapa proses dan menggunakan senyawa organik yang menghasilkan reduksi nikotinamida adenin dinukleotida (NAD +) yang kemudian direduksi menjadi senyawa NADPH. Ini merupakan koenzim yang sangat penting dalam proses reduksi-oksidasi, seperti NADPH dapat ditansfer dalam bentuk H menjadi sejumlah senyawa yang berbeda-beda. Nitrogen diperlukan tanaman dalam bentuk nitrat atau ion amonium dari larutan atau gas N2 dari atmosfir. Proses yang terakhir disebut Fiksasi molekular N2 dan melalui beberapa organisme (Rhizobium, Actinomyces alni) yang bersimbiosis pada tumbuhan tingkat tinggi.

Asimilasi N menjadi NO3- terjadi akibat proses reduksi dan proses persenyawaan. Amonium -N dalam proses asimilasi juga melibatkan proses persenyawaan. Proses Persenyawaan N dari molekul N2 tergantung pada proses awal dari N2 menjadi NH3 yang selanjutnya dimetabolisme oleh proses persenyawaan. Asimilasi sulfat (S) menjadi NO3 -N seperti pada reduksi SO42- menjadi gugus -SH. Sulfur tidak saja diperoleh dari larutan tanah dalam bentuk SO42- tetapi juga diabsorpsi dari SO2 dari atmosfir. Reaksi C,H,O,N,dan S menjadi molekul merupakan proses metabolisme fisiologis yang sangat penting bagi tumbuhan. Hal ini akan diuraikan secara mendalam. Dalam bagian ini hanya disebutkan beberapa unsur pokok dari material organik tumbuhan yang diasimilasi dalam reduksi fisiologis yang kompleks.

Kelompok kedua, adalah gugusan P, B, dan Si serta gugusan lainnya, menunjukkan kesamaan tingkah laku biokimia, semuanya mengabsorbsi anion organik atau zat asam.

Dalam sel tumbuhan unsur-unsur ini dalam bentuk bebas atau diabsorbsi tidak dalam bentuk difusi anion organik. Misalnya absorbsi Ca2+ oleh gugusan pepsin karboksilik. 3. Kelompok ketiga, adalah K, Na, Mg, Mn, Cl. Kelompok ini diambil dari larutan tanah dalam bentuk ion. Dalam sel tanaman ion-ion ini dalam bentuk ion bebas atau dapat diadsorbsi dan menjadi ion tidak bebas yaitu dalam bentuk anion organik, sebagai contoh penyerapan Ca2+ oleh group karboksil dari pektin. Magnesium juga terikat dengan kuat dalam molekul klorofil. Di sini Mg2+ adalah dalam bentuk chelat yang diikat oleh ikatan kovalen maupun ikatan koordinat ( akan diuraikan lebih lanjut pada hal selanjutnya). Dalam hubungannya dengan Mg2+, elemen ini sangat erat dan mirip dengan kriteria pada group keempat: Zn, Fe, Cu,Mo. Elemen ini secara umum berada dalam bentuk chelat dalam tanaman. Pembagian antara group ketiga dan keempat tidak secara jelas dapat dibagi-bagi untuk Mg2+, elemen Mn dan Ca2+ didalam tanaman juga berada dalam bentuk chelat.

Menurut Nurhayati dkk., (1986) in http://www.scribd.com/doc/57397217/Nutrisi-Tanaman-Materi, unsur- unsur yang dibutuhkan tanaman secara umum dibagi kedalam 2 kelompok, yaitu unsur hara makro dan mikro. Menurut Marschner (1986), selain unsur hara makro dan mikro juga terdapat unsur hara yang tidak essensial menurut definisi essensial tetapi dapat menstimulasi pertumbuhan atau dapat juga essensial hanya pada beberapa tanaman atau menjadi essensial pada beberapa kondisi. Marschner menyebut dengan beneficial element. Sebagai contoh adalah Na, Si, Co, Ni, Se, Al.

DAFTAR PUSTAKA

http://robisevilla.blogspot.com/2013/04/biokimia-tanaman.html

http://blog.ub.ac.id/firdausauliya/category/biokimia-tanaman/

http://www.scribd.com/doc/57397217/Nutrisi-Tanaman-Materi

http://www.dokteranak.net/pdf/metabolisme-mineral.html

http://ulilmoucil.blogspot.com/2012/04/mekanisme-penyerapan-air-dan-mineral.html

SILABUS BIOKIMIA

Kuliah biokimia akan meliputi

1. Pengertian dan lingkup biokimia, biomolekul, dan sel hidup;

2. Karbohirat meliputi Monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida beserta contoh-contohnya. Ikatan glikosida, fungsi karbohidrat, analisa karbohidrat.

3. Protein meliputi Asam amino, ikatan peptida, struktur protein, fungsi protein, analisa protein.

4. Lipid meliputi struktur umum lipid, jenis-jenis asam lemak, penggolongan dan fungsi lipid, analisa lipid.

5. Asam nukleat meluputi Struktur asam nukleat, DNA, RNA, fungsi asam nukleat, analisis DNA.

6. Enzim meliputi peran enzim dalam metabolisme, tata nama enzim, aktivitas, Uji aktivitas, Km, dan Vmax.

7. Metabolisme meluputi gambaran umum tentang metabolisme, penyusunan maupun penguraian zat

8. Fotosintesis dan biosintesis karbohidrat

9. Rantai dan prinsip biosintesis asam nukleat

10. Aplikasi biokimia dalam pertanian

Tugas:

1. Tugas individu... makalah dan paparan

2. Tugas Kelompok... makalah dan paparan

Ujian : harian, tengah dan semester.

BUKU REFERENSI

Poedjiadi, A, Supriyanti, F.M.T, 2007, Dasar-Dasar Biokimia, Jakarta: UI Press.

Lehninger, A.L., 1993, Principles of Biochemistry, 2nd ed., Worth

Murray, R.K., Harper’s Biochemistry, 1996, 24th ed.,Appleton an Lange

Ilyas, N dan Rahim, S.E. 1984. Diktat Biokimia. Fakultas Pertanian Unsri.

KARBOHIDRAT, LIPID DAN PROTEIN

KARBOHIDRAT

Karbohidrat tersusun dari monomer yang disebut sebagai monosakarida. Contoh dari monosakarida adalah glukosa (C6H12O6), fruktosa (C6H12O6), dan deoksiribosa (C5H10O4). Ketika 2 monosakarida melalui proses sintesis dehidrasi, maka air akan terbentuk, karena 2 atom hidrogen dan satu atom oksigen telepas dari 2 gugus hidroksil monosakarida.

Fungsi dari karbohidrat adalah sebagai pembangun dan sumber energi. Gula merupakan karbohidrat, tapi tidak semua karbohidrat adalah gula. Jumlah karbohidrat di bumi lebih banyak daripada jumlah biomolekul manapun.

Monosakarida

Glukosa, atau juga dikenal dengan gula darah.

Tipe karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida, yang biasanya terdiri dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen, kebanyakan dengan perbandingan 1:2:1 (formula umumnya CnH2nOn, dimana n paling kecil adalah 3). Glukosa, salah satu karbohidrat yang paling penting, merupakan contoh dari monosakarida. Juga termasuk dengan fruktosa, gula yang biasanya ditemukan dalam manisnya buah-buahan.[1][a] Beberapa karbohidrat (terutama setelah kondensasi menjadi oligo- dan polisakarida) memiliki jumlah karbon yang relatif lebih rendah daripada H dan O. Monosakarida dapat dikelompokkan ke aldosa (mempunyai grup aldehida di akhir rantainya, contohnya glukosa) dan ketosa (mempunyai grup keton di rantainya, contohnya fruktosa).

Disakarida

Sukrosa: gula tebu dan mungkin karbohidrat yang paling dikenal.

Dua monosakarida dapat bergabung menjadi satu melalui sintesis dehidrasi. Maka, akan dilepaskan satu atom hidrogen dan satu grup hidroksil (OH-). Atom hidrogen dan hidroksil akan bergabung dan membentuk molekul air (H-OH atau H2O), maka dari itu disebut "dehidrasi". Molekul baru ini disebut "disakarida". Reaksinya pun bisa berbalik arah (reaksi pemecahan), dengan menggunakan satu molekul air untuk memecah satu molekul disakarida, maka akan memecah ikatan glikosidik pada disakarida. Reaksi inilah yang disebut dengan hidrolisis. Jenis disakarida yang paling dikenal adalah sukrosa atau yang biasanya kita kenal dengan gula tebu. Satu molekul sukrosa terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa.

Disakarida yang lain contohnya laktosa, terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Di dalam tubuh, dikenal adanya enzim laktase yang memecah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Biasanya, pada orang berusia lanjut, produksi laktase semakin sedikit dan akibatnya adalah penyakit intoleransi laktosa.

Oligosakarida dan polisakarida

Selulosa sebagai polimer β-D-glukosa

Ketika beberapa (sekitar 3-6) monosakarida bergabung menjadi satu, maka akan disebut sebagai oligosakarida (oligo- artinya "sedikit"). Jika banyak monosakarida bergabung menjadi satu, maka akan disebut sebagai polisakarida. Monosakarida dapat bergabunf membentuk satu rantai panjang, atau mungkin bercabang-cabang. 2 jenis polisakarida yang paling dikenal adalah selulosa dan glikogen, dua-duanya terdiri dari monomer glukosa.

Selulosa dibuat oleh tumbuhan dan merupakan komponen penting yang membentuk dinding sel. Manusia tidak bisa membuat ataupun mencerna selulosa. Glikogen, atau nama lainnya adalah gula otot, digunakan oleh manusia dan hewan sebagai sumber energi.

Penggunaan karbohidat sebagai sumber energi !Artikel utama untuk bagian ini adalah: Metabolisme karbohidrat

Glukosa merupakan sumber energi utama bagi makhluk hidup. Contohnya, polisakarida akan dipecah menjadi monomer-monomernya (fosforilase glikogen akan membuang residu glukosa dari glikogen). Disakarida seperti laktosa atau sukrosa akan dipecah menjadi 2 komponen monosakaridanya.

Glikolisis (anaerob)

Glukosa akan dicerna dalam tubuh dalam reaksi respirasi. Tahapan pertama dalam reaksi respirasi adalah glikolisis. Tahapan glikolisis dimulai dari satu molekul glukosa sampai tahap akhirnya akan dihasilkan 2 molekul piruvat. Tahap ini juga akan menghasilkan 2 ATP dan memberikan dua elektron dan satu hidrogen pada NAD+ sehingga menjadi NADH. Tahap ini tidak membutuhkan oksigen. Jika persediaan oksigen dalam tubuh tidak cukup, maka NADH akan digunakan untuk mengubah piruvat menjadi asam laktat (dalam tubuh manusia]] atau menjadi etanol dan karbon dioksida.

LIPIDA

Lipid biasanya terbentuk dari satu molekul gliserol yang bergabung dengan molekul lain. Di trigliserida, ada satu mol gliserol dan tiga molekul asam lemak. Asam lemak merupakan monomer disini.

Lipid, terutama fosfolipid, juga digunakan di beberapa produk obat-obatan, misalnya sebagai bahan pelarut (contohnya di infus parenteral) atau sebagai komponen pembawa obat (contohnya di liposom atau transfersom).

PROTEIN

Protein merupakan molekul yang sangat besar-atau makrobiopolimer- yang tersusun dari monomer yang disebut asam amino. Ada 20 asam amino standar, yang masing-masing terdiri dari sebuah gugus karboksil, sebuah gugus amino, dan rantai samping (disebut sebagai grup "R"). Grup "R" ini yang menjadikan setiap asam amino berbeda, dan ciri-ciri dari rantai samping ini akan berpengaruh keseluruhan terhadap suatu protein. Ketika asam amino bergabung, mereka membentuk ikatan khusus yang disebut ikatan peptida melalui sintesis dehidrasi, dan menjadi Polipeptida, atau protein.

Asam nukleat

Asam nukleat adalah molekul yang membentuk DNA, substansi yang sangat penting yang digunakan oleh semua organisme seluler untuk menyimpan informasi genetik. Jenis asam nukleat yang paling umum adalah asam deoksiribosa nukleat dan asam ribonukleat. Monomernya disebut nukleotida. Nukleotida yang paling umum diantaranya Adenin, Sitosin, Guanin, Timin, dan Urasil. Adenin berpasangan dengan timin dan urasil, timin hanya berpasangan dengan adenin; sitosin dan guanin hanya dapat berpasangan satu sama lain.

wikipedia

Sekitar Perkembangan biokimia

Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman.

Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR), pelabelan radioisotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.

Pada masa sekarang ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir, sekitar 5000 tahun yang lalu.

Penemuan penting lain di bidang biokimia adalah penemuan gen dan perannya dalam mentransfer informasi di dalam sel. Bagian biokimia ini terkadang juga disebut dengan biologi molekuler. Pada tahun 1950-an, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, dan Maurice Wilkins menemukan bagaimana struktur DNA dan mencoba mencari hubungannya dengan transfer informasi genetik. Pada tahun 1958, George Beadle dan Edward Tatum berhasil memenangkan Hadiah Nobel akibat penelitian mereka mengenai jamur yang menunjukkan bahwa satu gen memproduksi satu enzim. Pada tahun 1988, Colin Pitchfork adalah orang pertama yang terbukti melakukan tindak kriminal melalui bukti DNA. Belum lama ini, Andrew Z. Fire dan Craig C. Mello memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2006 atas penemuan fungsi dari RNA interferensi (RNAi).

wikipedia

Apa itu biokimia?

Biokimia adalah kimia makhluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme.

Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.

Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA), sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal.

wikipedia.

Ilmu Biokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang peranan berbagai molekul dalam reaksi kimia dan proses yang berlangsung dalam makhluk hidup. Jangkauan ilmu Biokimia sangat luas sesuai dengan kehidupan itu sendiri. Ilmu biokimia mempelajari proses yang berlangsung dalam berbagai proses pada organisme mulai dari yang sederhana sampai yang kompleks.

Untuk memahami konsep-konsep dasar yang terjadi dalam berbagai proses dalam bidang pertanian, akan diberikan penekanan pada pokok-pokok bahasan utama berikut.

PROTEIN, KARBOHIDRAT DAN LIPID. Protein merupakan makromolekul terbanyak dalam makhluk hidup dan mempunyai berbagai peranan penting. Protein terpenting adalah enzim yang merupakan biokatalisator dalam sel. Selain itu protein juga berfungsi sebagai alat transport, antibodi, hormon, dan lain-lain.

DNA & MUTASI GENETIK.

DNA mengandung informasi genetik yang kemudian disalin dan diterjemahkan sehingga dibentuk asam amino yang kemudian menjadi protein. Juga dibahas mengenai DNA rekombinan, rekayasa genetik untuk breeding dan penting dalam pengendalian hama dan penyakit tanaman.

MEMBRAN & PERTUKARAN ANTAR SEL.

Setiap sel makhluk hidup dibungkus oleh membran yang menyebabkan isi sel tidak bercampur dengan luar sel. Walaupun dilapisi oleh membran, tetap terjadi interaksi antara sel yang satu dengan sel yang lain karena adanya pertukaran antar sel yang diperantarai oleh berbagai caraka kimia dan reseptornya pada membran dan diteruskan dengan berbagai proses dalam sel.

ENERGI & METABOLISME.

Metabolisme membahas bagaimana caranya terbentuk energi (ATP) dalam bioenergetika. Juga dibahas mengenai bagaimana caranya makromolekul yang diperoleh dari makanan dapat diolah menjadi mikromolekul sehingga dapat digunakan tubuh untuk menghasilkan energi. Selanjutnya bagaimana makromolekul dapat dibentuk di dalam jaringan tanaman dari prekursornya beserta proses pengaturannya dan enzim-enzim yang berperan.

Pemahaman mengenai Ilmu Biokimia bermanfaat bagi mahasiswa untuk memahami berbagai fenomena dalam mempelajari perbanyakan tanaman, produksi, pengendalian penyakit, pengelolaan pasca panen dan perkembangan ilmu pertanian yang sangat pesat dan luas.