Biomolekul dan Organisasi Molekular SelOleh : Syaharuddin KasimBagian Biokimia Klinik Farmasi Unhas

Jazad HiduporganselorganelLipidamononukleotidaGula sederhanaAsam nukleatProteinPolisakaridaAsam aminoSenyawa antaraSupraorganelSenyawa dasarAsam lemakGliserolEnergi radiasiTanaman, bakteri(CO2, H2O, N2, PO43-, Na, dll)Ikatan bukan kovalenMakro molOrganisasi struktur jazad hidup bersel banyakPenyusun

OrganKesatuan fungsional terbesar pada suatu jazad hidupMisalnya : Kaki pada hewan tingkat tinggiDaun pada tumbuhan Kedua organ tsb struktur morfologinya tertentu, berkaitan dengan fungsinya masing-masing.

Organ tersusun dari jaringan yang masing-masing menunjukkan struktur khusus

Organ sangat erat hubungannya dengan fungsi jaringan itu dan bersama-sama melaksanakan fungsi organ.

Hal yang serupa terdapat pada sel sebagai bagian penyusun jaringan.

Sel Pada sel dikenal dua kelompok jenis sel yaitu sel ekariotik dan sel prokariotik.Sel ekariotik (sel dg inti yg jelas tampak serta batasnya, sedangkan prokariotik sebaliknya.Jenis sel ekariotik dibedakan atas dua golongan (ek.heterotrop (hepatosit) dan ek.fotosintetik (parenchin daun berklorofil).Kelompok sel prokariotik (jazad renik yg diwakili oleh Escherichia coli. Kesatuan fungsional sel disebut organel.

OrganelMembran selIntiSitoplasma sitosel, selplasmaMitokondriaEndoplasmik retikulumRibosom dan plastida.

1. Membran selFungsinya melindungi organel lain supaya tidak mengalir keluar sel, juga terhadap pengaruh luar.Membran sel pada tanaman dan jazad renik pada umumnya terdiri dari dinding sel. Membran sel terdiri dari lapisan protein-lipid-protein.

2. IntiPada sel ekariotik, organel ini jelas terpisah dari organel lain karena adanya dinding inti yang melipat. Pada sel prokariotik keadaan ini tidak tampak, hanyalah merupakan daerah keintian saja. Dalam inti terdapat senyawa DNA, RNA dan protein. Kadar DNA sangat tinggi dibanding dengan pada organel lainnya.Fungsi inti = penyimpan sifat keturunan sel.

3. SitoselCairan sel ini mengandung garam anorganik maupun organik yang larut.Pada prokariotik, sifatnya tanpa sruktur, viskos, kadar protein tinggi.Mengandung enzim dan metabolit.

4. MitokhondriaMempunyai dua lapis dinding, bagian dalam dan luar. Lapisan dinding dalam melipat-lipat kedalam dan membentuk sekat yang disebut krista. Isi mitokondria disebut matriks yang kaya enzim dan didalamnya terdapat pula DNA.Fungsi mitokondria adalah mengoksidasi senyawa antara, misal asetil-CoA menjadi CO2 dan air. Fosforilasi oksidatif dan transpor elektron juga terjadi dalam organel ini.

5. Endoplasmik Retikulum dan RibosomKedua organel ini tampak pada umumnya bersama-samaKeduanya mempunyai fungsi sintesis proteinMerupakan saluran yang tidak tertutup dan memenuhi ruang sel, menjalar diantara mitokondria dan benda sel lainnya.

Makro Molekul dan Biomolekul Kompleks

Makro MolekulKarbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen merupakan komponen utama sebagian besar biomolekul.Fosfat merupakan komponen asam nukleat serta molekul lain yang tersebar luas dalam tubuh manusia. Kalsium memainkan peran penting dalam banyak proses biologik dan menjadi pusat perhatian riset akhir-akhir ini.

Biomolekul KompleksDNA, RNA, protein, polisakarida dan lipid merupakan biomolekul kompleks utama.Biomolekul kompleks ini dibangun oleh biomolekul sederhana. Sebagai contoh : Unsur pembangun protein adalah asam asam amino.Polisakarida dibangun dari sejumlah karbohidrat sederhana (glukosa, glikogen).Asam-asam lemak dianggap sebagai unsur pembangun lipid walaupun lipid bukan polimer asam lemak.

Biomolekul KompleksDNA, RNA, protein dan polisakarida disebut sebagai biopolimer karena tersusun atas unit-unit berulang unsur pembangunnya (unsur-unsur manomer).Molekul tersebut di atas pada hakekatnya akan membangun materi kehidupanMolekul kompleks yang sama umumnya ditemukan dalam organisme yang lebih rendah.

Biomolekul pada sel dan jaringan

Perbedaan Sel Prokariotik dan EkariotikProkariotik :Dinding selDaerah intiRibosomaGranulaSitoselEkariotik : Membran selIntiMitokondriaKompleks golgiEndoplasmik retikulumKhloroplast

Bagaimana dengan Benda Hidup Dan Benda Mati ???

Benda Hidup Mempunyai Beberapa Sifat Khusus Sifat Kompleks dan Terorganisasi secara baik. Tiap komponen organisme hidup tanpaknya mempunyai fungsi atau tujuan tertentu (makroskopik, struktur intraseluler mikroskopik)Organisme hidup mempunyai kemampuan untuk mengekstrak, mengubah dan menggunakan energi lingkungannya, dalam bentuk zat gizi organik atau energi pancaran sinar matahari.

Sifat paling Istimewa ?Organisme hidup memiliki kemampuan dalam melakukan replikasi diri secara tepat.Sifat ini dipandang sebagai inti dari keadaan hidup. Berbeda dengan benda mati yang tidak memiliki kemampuan untuk tumbuh dan berproduksi.

Prinsip Logika Molekul Keadaan HidupTerdapat suatu kesederhanaan mendasar didalam struktur makromolekul biologiSemua organisme hidup menggunakan molekul unit penyusun yang sama, dan tampaknya diturunkan dari asal yang sama.Identitas tiap organisme dipertahankan oleh sekumpulan asam nukleat dan protein yang khasSemua biomolekul mempunyai fungsi spesifik didalam sel.

Organisme Hidup Mempertukarkan Energi dan SenyawaOrganisme hidup membentuk dan mempertahankan struktur fungsinya yang kompleks dan teratur dengan mempergunakan energi bebas dari lingkungannya, dan mengembalikan bentuk-bentuk energi yang kurang bermanfaat ke lingkungan tersebutSel hidup merupakan mesin kimia yang menjalankan fungsinya pada suhu tetap.Kebutuhan energi semua organisme diberikan secara langsung atau tidak langsung oleh sinar matahari.

Katalisator Sel HidupSel dapat berfungsi sebagai mesin kimia karena adanya enzim.Enzim merupakan katalisator yang mampu meningkatkan kecepatan reaksi kimia spesifik tanpa ikut bereaksi. Enzim merupakan molekul protein yang amat spesifik, dibentuk oleh sel dari unit-unit sederhana asam amino.Tiap jenis enzim umumnya hanya dapat mengkatalisis satu jenis reaksi kimia spesifik.

Rangkuman Karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen merupakan komponen utama pada sebagian besar biomolekul.Kalsium, fosfor, kalium, natrium, klor, magnesium, besi, mangan, yodium memiliki makna biologis dan medis yang penting.Air, DNA, RNA, protein, polisakarida serta lipid merupakan molekul utama yang ditemukan dalam sel dan jaringan.

Rangkuman Sel merupakan unit fundamental biologi. Sel mengandung sejumlah organel yang memiliki banyak fungsi khusus.Organel dapat dipisahkan melalui fraksionasi sub seluler. Organisme hidup memiliki kemampuan dalam melakukan replikasi diri secara tepat.

Beberapa Contoh Penyakit Gangguan metabolisme AAGlycinuria PhenylketonuriaGangguan metabolime ProteinProteinuriaGangguan metabolisme LipidLipidemiaGangguan metabolisme KHDiabetes Mellitus

PenutupBagaimana kehidupan ini tanpa peran biokimia ???