senyawa kimia dalam jasad kehidupan
Biokimia
adalah ilmu yang mempelajari mengenai berbagai molekul di dalam sel
hidup dan organisme hidup, termasuk juga reaksi kimia yang terjadi.
Secara lebih formal, Murray dkk. (2003) mendefinisikan biokimia sebagai “ilmu pengetahuan yang mempelajari dasar kimia kehidupan”. Dalam hal ini bios berarti kehidupan menurut Bahasa Yunani.
Mengingat
sel merupakan unit struktural kehidupan, maka biokimia memiliki
definisi fungsional yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari unsur-unsur
kimia pembentuk sel hidup dan dengan reaksi serta proses yang
dijalaninya. Oleh karena itu cakupan biokimia sangat luas meliputi
biologi sel, biologi molekuler serta genetika molekuler.
Unsur-unsur penyusun tubuh
Unsur-unsur
utama penyusun tubuh adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan
nitrogen (N). Selain itu masih terdapat beberapa unsur lain yaitu:
kalsium (Ca), fosfor (P), kalium (K), sulfur (S), natrium (Na), klor
(Cl), magnesium (Mg), besi (Fe), mangan (Mn) dan iodium (I). Rincian
dari unsur-unsur tersebut tercantum pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Perkiraan Komposisi Dasar Tubuh Manusia (Berdasarkan Berat Kering)
No
|
Unsur
|
Persentase
|
No
|
Unsur
|
Persentase
|
1
2
3
4
5
6
7
|
Karbon
Oksigen
Hidrogen
Nitrogen
Kalsium
Fosfor
Kalium
|
50
20
10
8,5
4
2,5
1
|
8
9
10
11
12
13
14
|
Sulfur
Natrium
Klor
Magnesium
Besi
Mangan
Iodium
|
0,8
0,4
0,4
0,1
0,01
0,001
0,00005
|
Biomolekul-biomolekul kompleks utama penyusun tubuh
Unsur-unsur
penyusun tubuh sebagaimana disebutkan di atas banyak yang membentuk
molekul-molekul besar yang kompleks di dalam tubuh. Di antara
biomolekul-biomolekul kompleks tersebut yang merupakan biomolekul
kompleks utama adalah DNA, RNA, protein, polisakarida dan lipid.
Biomolekul kompleks tersusun atas molekul-molekul sederhana, seperti
terinci pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2 Biomolekul-Biomolekul Utama di dalam Tubuh Manusia
No
|
Biomolekul
|
Molekul Pembangun
|
Fungsi Utama
|
1
2
3
4
5
|
DNA
RNA
Protein
Polisakarida berupa glikogen
Lipid
|
Deoksiribonukleotida
Ribonukleotida
Asam amino
Glukosa
Asam lemak
|
Materi genetik
Sintesis protein
Sangat banyak, umumnya menjadi bagian dari sel yang melangsungkan kerja (enzim, unsur kontraktilitas dll.)
Simpanan energi jangka pendek
Sangat banyak, misalnya simpanan energi jangka panjang, komponen membran sel dll.
|
Komponen utama penyusun tubuh
Anda
telah memahami mengenai unsur-unsur serta molekul-molekul kompleks
utama penyusun tubuh. Selanjutnya komponen-komponen utama penyusun tubuh
terdiri atas air, protein, lemak, mineral serta karbohidrat. Rincian
komponen tersebut tertera pada Tabel 1.3.
Tabel 1.3 Komposisi Kimiawi Normal (Pria dengan Berat Badan 65 kg)
No
|
Komponen
|
Berat (kg)
|
Persentase
|
1
2
3
4
5
|
Air
Protein
Lemak
Mineral
Karbohidrat
|
40
11
9
4
1
|
61,6
17,0
13,8
6,1
1,5
|
Ikatan kimia
Molekul
di dalam tubuh baik yang sederhana sampai dengan yang kompleks dapat
terbentuk karena adanya ikatan kimia. Ikatan kimia digolongkan menjadi 2
yaitu ikatan kovalen dan ikatan non kovalen. Selanjutnya ikatan non
kovalen terdiri atas ikatan ionik, ikatan hidrogen dan ikatan Van Der
Waals.
1. Ikatan kovalen
Ikatan
kovalen adalah ikatan yang terbentuk oleh valensi dari masing-masing
atom. Anda dapat mempelajari lagi tentang valensi dengan membaca
buku-buku kimia umum, atau pelajaran kimia di SMA. Contoh dari ikatan
kovalen adalah CO2. Dalam hal ini valensi C adalah 4 dan valensi O adalah 2.
Gambar 1.1
Ikatan
kovalen antara sebuah atom C yang bervalensi 4 dan dua buah atom O yang
masing-masing bervalensi 2 membentuk karbondioksida (CO2)
Tugas:
Carilah
valensi dari masing-masing unsur yang terdapat pada Tabel 1.1.
dilengkapi dengan mencantum sumber kepustakaan yang digunakan. Kumpulkan
kepada Dosen secara langsung atau lebih baik melalui e-mail!
2. Ikatan ionik
Ikatan
ionik adalah ikatan antara dua gugus dengan muatan berlawanan.
Contohnya adalah ikatan antara substrat dan enzim. Jarak optimal ikatan
ini adalah 28 Angstrom.
Gugus bermuatan negatif pada substrat Gugus bermuatan positif pada enzim
Gambar 1.2
Ikatan ionik antara gugus karboksil bermuatan negatif pada substrat dan gugus amina bermuatan positif pada enzim
3. Ikatan hidrogen
Ikatan
hidrogen adalah pengikatan satu atom hidrogen oleh dua atom lain yang
berbeda. Ikatan ini dapat dibentuk di antara molekul-molekul tidak
bermuatan maupun molekul-molekul bermuatan. Atom yang mengikat hidrogen
lebih kuat disebut donor hidrogen sedang lainnya dinamakan akseptor
hidrogen.
Gambar 1.3
Ikatan hidrogen antara gugus amida (-NH) dan karbonil (-CO) pada asam-asam amino penyusun protein.
4. Ikatan Van Der Waals
Iakatan Van Der Waals adalah daya tarik non spesifik, yang berperan pada saat dua atom berjarak 3-4 Angstrom.
