Muhammad Rizki Faisal

1 April 2012

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

Untuk memberikan pemahaman mengenai konsep-konsep dasar yang terjadi dalam berbagai proses dalam kehidupan, maka diberikanlah Modul pengantar Biokimia ini yang dibagi menjadi empat mata ajaran utama yaitu

1.     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.

2.     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.

3.     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.

4.     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.

Pemahaman mengenai Ilmu Biokimia bermanfaat bagi mahasiswa  untuk memahami berbagai fenomena dalam mempelajari penyakit dan perkembangan ilmu kedokteran yang sangat pesat.

Pada akhir modul pengantar biokimia mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan konsep dasar ilmu Biokimia dalam kaitannya dengan mekanisme serta pengendalian kerja berbagai sistem dalam tubuh

Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi sumber energi utama dan sumber
serat makanan. Komponen ini disusun oleh
3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Jenis-jenis
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 a-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.

Metabolisme adalah keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (enegi) serta dikatalisis oleh enzim.

Metabolisme meliputi:
1) jalur sintesis (anabolisme/endorgenik)
menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi
makromolekul yang lebih kompleks; memerlukan
energi yang disuplai dari hidrolisis ATP
2) jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik)
memecah molekul kompleks menjadi molekul
yang lebih sederhana; melepaskan energi yang
dibutuhkan untuk mensintesis ATP.

Komponen sel

Makromolekul: komponen struktural & fungsional utama sel, terdiri dari:

1.Asam nukleat
2.Protein
3.Karbohidrat/ polisakarida
4.Lemak/ lipid

Bahan Makanan sbg Sumber Energi

4 jenis nutrien utama, yaitu:

1.Makronutrien (karbohidrat, protein, lipid) menyuplai energi bagi tubuh
2.Vitamin membantu penggunaan makronutrien dan mempertahankan jaringan tubuh.
3.Mineral mempertahankan homeostasis, dan
4.Air sbg pelarut dalam tubuh, dan sbg alat transport untuk mendistribusikan nutrien ke jaringan.

Metabolisme bahan makanan

•Absorptive-state: katabolisme = penguraian molekul zat makanan yang besar menjadi molekul yang lebih kecil; rx oksidasi; melepaskan energi/panas; reaksi eksorgenik; membebaskan elektron
•Post absorptive state/ fasted state: anabolisme = sintesis molekul yang lebih kecil menjadi molekul yang lebih besar; rx reduksi; membutuhkan energi/panas; reaksi endorgenik; menyerap elektron.

Nutrient pool

> Bentuk nutrien yang diabsorbsi bergantung pada jenis makromolekulnya.
> Makromolekul dari diet akan diubah menjadi 3 nutrient pools tubuh.
> Nutrient pools ialah nutrien yang tersedia di dalam tubuh dan siap digunakan. Bahan-bahan ini berada di dalam plasma.

Lipid/ Lemak

> Diabsorbsi terutama dalam bentuk asam lemak dan gliserol.
> Asam lemak = bentuk utama lemak di dalam darah.
> Asam lemak esensial yang harus disuplai dari makanan ialah asam linoleat dan asam lenolenat.
> sebagai prekursor untyuk prostaglandin, tromboksan, dan leukotrien.
> Zat ini dapat digunakan sebagai sumber energi oleh jaringan dan mudah disimpan sebagai trigliserida di jaringan adiposa.

Karbohidrat

> Sebagian besar diabsorbsi dalam bentuk glukosa.
> Konsentrasi glukosa plasma paling penting = karena hanya glukosa yang dapat dimetabolisme oleh otak.
> Komposisi karbohidrat dalam diet dianjurkan sebesar 55% dari total kalori.
> Karbohidrat yang kita makan ada 2 jenis, yaitu:
1) available carbohydrat yang dicerna, diabsorbsi,
dan digunakan sebagai sumber energi
2) unavailable carbohydrate yang menyuplai serat.

Glukosa

> Jika kadar glukosa darah dalam batas normal  sebagian besar jaringan menggunakan glukosa sebagai sumber energi.
> Kelebihan glukosa akan disimpan sebagai glikogen. Sintesis glikogen dari glukosa disebut glikogenesis.
> Simpanan glikogen terbatas sehingga kelebihan glukosa yang lain diubah menjadi lemak (lipogenesis).
> Jika kadar glukosa darah turun, tubuh mengubah glikogen kembali menjadi glukosa (glikogenolisis)

Protein

> Asam amino merupakan sumber utama untuk glukosa melalui jalur glukoneogenesis, tetapi gliserol dari trigliserida juga dapat digunakan.
> Glukoneogenesis dan glikogenolisis penting untuk memback up sumber glukosa pada saat puasa.
(sumber : Kuntarti 2006 (faal_metabolisme/ikun/2006 ))