BIOKIMIA 1

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. Tidak hanya mempelajari proses yang berlangsung dalam tubuh manusia, ilmu Biokimia juga mempelajari berbagai proses pada organisme mulai dari yang sederhana sampai yang kompleks.

PROTEIN

           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 (hemoglobin), alat pertahanan    tubuh (antibodi), hormon, dan lain-lain.

Macam protein: Peptide: 2 – 10 asam amino, Polipeptide: 10 – 100 asam amino, Protein: > 100 asam amino, Antara asam amino saling berikatan dengan ikatan peptide, Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein, Lipoprotein: gabungan lipid dan protein.

Macam-macam asam amino: asam amino esensial dan asam amino non esensial

• Asam amino esensial: T2L2V HAMIF (treonin, triptofan, lisin, leusin, valin → histidin, arginin, metionin, isoleusin, fenilalanin)
• Asam amino non esensial: SAGA SATGA (serin, alanin, glisin, asparadin → sistein, asam aspartat, tirosin, glutamin, asam glutamat)

Penggunaan protein untuk energi

• Jika jumlah protein terus meningkat → protein sel dipecah jadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak
• Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminasi
• Deaminasi: proses pembuangan gugus amino dari asam amino
• Transaminasi: proses perubahan asam amino menjadi asam keton

Singkatan asam amino

Arg, His, Gln, Pro: Arginin, Histidin, Glutamin, Prolin
Ile, Met, Val: Isoleusin, Metionin, Valin
Tyr, Phe: Tyrosin, Phenilalanin karboksikinase
Ala, Cys, Gly, Hyp, Ser, Thr: Alanin, Cystein, Glysin, Hydroksiprolin, Serin, Threonin
Leu, Lys, Phe, Trp, Tyr: Leusin, Lysin, Phenilalanin, Triptofan, Tyrosin.

KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah senyawa organik dengan rumus umum _{C''m''(H 2} O) _n'''', yaitu, hanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen, dua terakhir dalam rasio atom 2:1. Karbohidrat dapat dilihat sebagai hidrat karbon. Karbohidrat merupakan sumber energi, utama

Istilah ini paling sering digunakan dalam biokimia, di mana pada dasarnya adalah sebuah sinonim dari sakarida, keluarga besar karbohidrat alami yang mengisi peran banyak pada makhluk hidup, seperti penyimpanan dan transportasi energi (misalnya, pati, glikogen) dan komponen struktural (misalnya, selulosa dan kitin pada tanaman di arthropoda). Kata ini berasal dari bahasa Yunani sákcharon, yang berarti "gula". Sakarida dan turunannya termasuk biomolekul penting lainnya banyak yang memainkan peran kunci dalam sistem kekebalan tubuh, pemupukan, patogenesis, pembekuan darah, dan pembangunan. Dalam ilmu makanan dan dalam konteks informal, karbohidrat istilah yang sering berarti setiap makanan yang sangat kaya di pati (seperti sereal, roti dan pasta) atau gula (seperti permen, selai dan makanan penutup).

karbohidrat sangat beragam dan mereka dibedakan satu dengan yang lain berdasarkan susunan atom-atomnya, panjang/pendeknya rantai serta jenis ikatan akan membedakan karbohidrat yang satu dengan lain.  Dari kompleksitas strukturnya dikenal kelompok karbohidrat sederhana (seperti monosakarida dan disakarida) dan karbohidrat dengan struktur yang kompleks atau polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa dan hemiselulosa). Di samping itu, terdapat oligosakarida (stakiosa, rafinosa, fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memiliki rantai monosakarida yang lebih pendek dari polisakarida.

Berdasarkan nilai gizi dan kemampuan saluran pencernaan manusia untuk mencernanya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapat dicerna dan karbohidrat yang tidak dapat dicerna. Karbohidrat dari kelompok yang dapat dicerna, bisa dipecah oleh enzim amilase untuk menghasilkan energi. Monokasarida, disakarida, dekstrin dan pati adalah kelompok karbohidrat yang dapat dicerna. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (juga dikelompokkan sebagai serat makanan/dietary fiber) tidak bisa dipecah oleh enzim a-amilase. 
Contohnya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat. Disamping sebagai sumber pemanis, fungsi penting karbohidrat dalam proses pengolahan pangan adalah sebagai bahan pengisi, pengental, penstabil emulsi, pengikat air, pembentuk flavor dan aroma, pembentuk tekstur dan berperan dalam reaksi pencoklatan.   Komponen ini juga digunakan sebagai bahan baku proses fermentasi. 

LEMAK

Lemak merupakan sekelompok besar molekul-molekul alam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Fungsi lemak yaitu:

1. Cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39,06 kjoule atau 9,3 kcal
2. Mempunyai fungsi selular dan komponen selular pada membrane sel yang berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan air, ion dan molekul lain, keluar dan masuk ke dalam sel.
3. Menopang fungsi senyawa organik sebagai penghantar sinyal, seperti pada prostaglandin dan steroid hormone dan kelenjar empedu.
4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis.
5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat.
6. Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel.

Macam macam lemak:

• Lemak biologis yang terpenting: lemak netral (trigliserida), fosfolipid, steroid
• Asam lemak:

1. Asam palmitat: CH3(CH2)14-COOH
2. Asam stearat: CH3(CH2)16-COOH
3. Asam oleat: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

• Trigliserida: ester gliserol + 3 asam lemak
• Fosfolipid: ester gliserol + 2 asam lemak + fosfat
• Steroid: kolesterol dan turunanya (hormon steroid, asam lemak dan vitamin)

DNA & EKSPRESI 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 dan proyek human genome.

MEMBRAN & KOMUNIKASI 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 komunikasi antar sel yang diperantarai oleh berbagai caraka kimia dan reseptornya pada membran dan diteruskan dengan berbagai proses dalam sel.

TRANSDUKSI 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. Juga dibicarakan bagaimana makromolekul dapat dibentuk di dalam tubuh dari prekursornya beserta proses pengaturannya dan enzim-enzim yang berperan. Selain itu, dibahas juga mengenai metabolisme non-nutrien, seperti nukleotida, porfirin dan xenobiotik.