Dalam pelajaran ini, kita akan membahas satu ilmu yang sangat penting, yang memiliki banyak peran besar dalam kehidupan kita sehari-hari. Ilmu ini disebut Biokimia. Biokimia telah memberikan kontribusi besar dalam ilmu kedokteran dan kesehatan, pertanian, industri, biologi molekuler, genetika. Ini adalah ilmu yang sangat penting, karena segala sesuatu yang berkaitan dengan kesehatan, nutrisi, atau obat-obatan kita secara umum, berakar di dalamnya.
Kita akan belajar:
- Apa itu biokimia?
- Apa yang dipelajari biokimia?
- Apa itu biomolekul dan fungsinya?
- Apa itu reaksi biokimia?
- Apa itu metabolisme?
- Aplikasi biokimia.
- Cabang biokimia.
Apa itu Biokimia?
Biologi adalah ilmu alam yang mempelajari kehidupan dan organisme hidup. Kimia adalah studi tentang materi dan perubahan yang dialami materi. Ilmu yang menyatukan dua ilmu yang sangat penting ini adalah Biokimia , yang juga disebut kimia kehidupan. Itu sebabnya biokimia membutuhkan pengetahuan sebelumnya tentang kimia dasar dan biologi. Biokimia adalah studi tentang proses kimia di dalam dan yang berkaitan dengan organisme hidup. Biokimia berada di antara kimia (tentang atom) dan biologi (tentang sel). Biokimia adalah domain dari biomolekul besar yang terdiri dari ribuan atau lebih atom, seperti karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat ( DNA dan RNA) . Ini tentang mengeksplorasi interaksi mereka dan reaksi kimia yang muncul di setiap organisme hidup. Reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup disebut reaksi biokimia. Jumlah dari semua reaksi biokimia dalam suatu organisme disebut sebagai metabolisme . Metabolisme meliputi reaksi katabolik, yang melepaskan energi, atau reaksi eksergonik; dan reaksi anabolik, yang menyerap energi, atau reaksi endergonik. Enzim (kebanyakan dari mereka adalah protein) mempercepat reaksi biokimia.
Awal biokimia mungkin ditandai dengan penemuan enzim pertama, diastase pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Meskipun istilah "biokimia" tampaknya pertama kali digunakan pada tahun 1882, secara umum diterima bahwa mata uang formal biokimia terjadi pada tahun 1903 oleh Carl Neuberg (ahli kimia Jerman).
Ilmuwan yang terlatih dalam biokimia disebut ahli biokimia. Ahli biokimia mempelajari DNA, RNA, protein, lipid, karbohidrat. Mereka mendukung pemahaman kita tentang kesehatan dan penyakit, memberikan ide dan eksperimen baru untuk memahami bagaimana kehidupan bekerja, menyumbangkan informasi inovatif untuk revolusi teknologi, dan bekerja bersama ahli kimia, fisikawan, profesional perawatan kesehatan, dan banyak lagi profesional lainnya.
Apa yang dipelajari biokimia?
Sebagai sub-disiplin biologi dan kimia, biokimia berfokus pada proses yang terjadi pada tingkat molekuler. Biokimia mempelajari sifat kimia dari molekul biologis penting , seperti protein, asam nukleat, karbohidrat, dan lipid. Ini juga melihat bagaimana sel berkomunikasi satu sama lain , misalnya selama pertumbuhan atau melawan penyakit. Ahli biokimia perlu memahami bagaimana struktur molekul berhubungan dengan fungsinya, memungkinkan mereka memprediksi bagaimana molekul akan berinteraksi. Biokimia berkaitan dengan reaksi kimia yang terlibat dalam berbagai proses seperti reproduksi, metabolisme, pertumbuhan, keturunan. Biokimia berkaitan erat dengan biologi molekuler (studi tentang mekanisme molekuler dari fenomena biologis).
Biomolekul dan fungsinya
Biomolekul adalah molekul apa pun yang ada dalam organisme hidup, termasuk makromolekul besar seperti protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat, serta molekul kecil seperti metabolit primer, metabolit sekunder, dan produk alami. Mereka penting untuk kelangsungan hidup sel-sel hidup.
- Karbohidrat adalah biomolekul yang terdiri dari karbon dan air. Organisme hidup menggunakan karbohidrat sebagai energi yang dapat diakses untuk memicu reaksi seluler dan untuk dukungan struktural di dalam dinding sel. Itu sebabnya karbohidrat sangat penting.
- Lipid adalah rantai panjang molekul karbon dan hidrogen. Jenis utama termasuk lemak dan minyak, lilin, fosfolipid, dan steroid. Lipid melakukan berbagai fungsi dalam sel. Mereka bertanggung jawab untuk menyimpan energi, memberi sinyal, dan mereka bertindak sebagai komponen struktural membran sel. Bentuk lipid yang paling umum ditemukan dalam makanan adalah trigliserida.
- Protein adalah makromolekul, terdiri dari satu atau lebih rantai panjang residu asam amino. Ada 20 jenis asam amino yang dapat dikombinasikan untuk membuat protein. Protein memainkan banyak peran penting dalam tubuh. Mereka melakukan sebagian besar pekerjaan dalam sel. Selain itu, protein diperlukan untuk fungsi, struktur, dan pengaturan organ dan jaringan tubuh. Protein adalah blok bangunan penting dari tulang, otot, tulang rawan, kulit, dan darah.
- Asam nukleat adalah makromolekul biologis yang penting untuk semua bentuk kehidupan yang diketahui. Istilah asam nukleat adalah nama keseluruhan untuk DNA (Deoxyribonucleic acid) dan RNA (Ribonucleic acid). Mereka terdiri dari nukleotida. Nukleotida terdiri dari tiga komponen: basa nitrogen, gula pentosa, dan gugus fosfat. Fungsi asam nukleat berkaitan dengan penyimpanan dan ekspresi informasi genetik, mereka mengkodekan informasi genetik organisme.
Terkadang satu biomolekul dapat mengandung komponen dari dua kelas utama, seperti glikoprotein (karbohidrat+protein) atau lipoprotein (lipid+protein).
Selain kelas utama biomolekul, ada banyak molekul organik yang relatif kecil yang dibutuhkan oleh sel untuk fungsi yang sangat spesifik; seperti membantu dalam fungsi enzim atau membantu dalam jalur metabolisme.
Aplikasi biokimia
Biokimia diterapkan di berbagai bidang, termasuk kedokteran, industri farmasi, pertanian, ilmu pangan, genetika, dll.
- Pengujian - kehamilan, skrining kanker payudara, pengujian genetik prenatal, tes darah, dll, dan masih banyak lagi tes yang dapat dilakukan. Tes biokimia paling sering diterapkan pada sampel serum, plasma, dan urin. Dalam tes ini kadar bahan kimia tertentu diukur dan hasilnya dibandingkan dengan yang mewakili individu yang sehat. Peningkatan atau penurunan komponen tertentu dapat membantu mengidentifikasi proses penyakit. Dengan diagnosa laboratorium, banyak nyawa terselamatkan.
- Ilmu makanan - biokimia adalah tentang 4 makromolekul biologis: protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat. Makanan terdiri dari hal-hal tersebut, jadi ada banyak penerapan biokimia dalam ilmu pangan.
- Industri farmasi - bergantung pada biokimia karena susunan kimia tubuh harus dipelajari dalam hubungannya dengan bahan kimia yang kita masukkan ke dalam tubuh kita saat menggunakan obat-obatan. Beberapa obat telah dikembangkan hanya karena penelitian biokimia.
- Genetika - Biokimia unik dalam memberikan pengajaran dan penelitian dalam rekayasa genetika.
- Pertanian -Dalam pertanian, ahli biokimia menyelidiki tanah dan pupuk. Tujuan lainnya adalah penyimpanan tanaman, peningkatan budidaya tanaman, dan pengendalian hama.
Cabang biokimia
Bidang studi biokimia sangat luas. Berikut ini adalah beberapa cabang biokimia:
- Biokimia hewan . Ini adalah cabang biokimia yang mempelajari tentang struktur dan fungsi komponen seluler - protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat - dan biomolekul lainnya pada hewan.
- Biokimia tumbuhan . Ini adalah studi tentang biokimia organisme autotrofik seperti fotosintesis dan proses biokimia khusus tumbuhan lainnya.
- Biologi molekuler. Biologi molekuler adalah cabang biologi yang mempelajari dasar molekuler dari aktivitas biologis di dalam dan di antara sel, termasuk sintesis, modifikasi, mekanisme, dan interaksi molekuler.
- Sel biologi. Biologi sel (juga biologi seluler atau sitologi) mempelajari struktur dan fungsi sel, juga dikenal sebagai unit dasar kehidupan.
- Imunologi. Imunologi mencakup studi tentang sistem kekebalan pada semua organisme.
- Genetika. Cabang ini berkaitan dengan studi tentang gen, variasi genetik, dan keturunan dalam organisme.
- Enzimologi. Enzimologi adalah studi tentang enzim, molekul biologis (biasanya protein) yang secara signifikan mempercepat laju hampir semua reaksi kimia yang terjadi di dalam sel.
Mari kita rangkum!
- Biokimia adalah studi tentang proses kimia di dalam dan yang berkaitan dengan organisme hidup.
- Ilmu ini berada di antara kimia dan biologi.
- Biokimia mempelajari sifat kimia dari molekul biologis penting, struktur, fungsi, interaksinya, dll.
- Biomolekul adalah molekul apa pun yang ada dalam organisme hidup dan biomolekul sangat penting untuk kelangsungan hidup sel hidup.
- Kelas utama biomolekul adalah protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat.
- Reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup disebut reaksi biokimia.
- Enzim mempercepat reaksi biokimia.
- Jumlah dari semua reaksi biokimia dalam suatu organisme disebut sebagai metabolisme.
- Biokimia diterapkan di berbagai bidang, termasuk kedokteran, industri farmasi, pertanian, ilmu pangan, genetika, dll.
- Beberapa cabang biokimia adalah biokimia hewan, biokimia tumbuhan, biologi molekuler, biologi seluler, imunologi, genetik, enzim, dll.
