BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan maupun manusia
terdiri atas unit-unit kecil yang disebut sel. Selama makhluk itu masih hidup
banyak sekali proses perubahan yang terjadi di dalam sel. Aktivitas yang
terjadi dalam sel inilah yang menunjang fungsi organ-organ dalam makhluk itu
dan dengan demikian juga merupakan penunjang terlaksananya fungsi makhluk hidup
itu sendiri.
Fenomena kehidupan yang ditandai oleh adanya
pertumbuhan dan reproduksi serta hal-hal yang berkaitan merupakan ruang lingkup
Biologi dan ilmu-ilmu yang relevan misalnya ilmu kedokteran atau kesehatan. Interseksi
sudut pandang ilmu kimia dengan biologi merupakan disiplin ilmu yang meninjau
organisme hidup serta proses yang terjadi di dalamnya secara kimia. Disiplin
ilmu tersebut yaitu Biokimia. Biokimia berasal dari kata bio artinya organisme
hidup, sedangkan kimia adalah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari
tentang perilaku dari bahan-bahan kimia.
Biokimia adalah ilmu yang mempelajari proses kimia dalam
organisme hidup. Biokimia mengatur semua organisme hidup dan proses hidup.
Dengan mengontrol arus informasi melalui sinyal biokimia dan aliran energi
kimia melalui metabolisme, proses biokimia menimbulkan fenomena yang tampaknya
magis kehidupan. Sebagian besar berkaitan biokimia dengan struktur dan fungsi
komponen seluler seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan
biomolekul lainnya meskipun semakin proses, bukan molekul individu fokus utama.
Selama 40 tahun terakhir biokimia telah menjadi begitu sukses dalam menjelaskan
proses hidup yang sekarang hampir semua bidang ilmu kehidupan dari botani untuk
obat yang terlibat dalam penelitian biokimia. Hari ini fokus utama biokimia
murni adalah memahami bagaimana molekul biologis menimbulkan proses-proses yang
terjadi dalam sel-sel hidup yang pada gilirannya sangat berhubungan dengan
studi dan pemahaman seluruh organisme.
Dari dua definisi Biokimia di atas, dapat disimpulkan
bahwa ada, dua aspek, yaitu struktur senyawa dan reaksi antara senyawa di dalam
organisme hidup. Dengan mempelajari struktur senyawa dan reaksi yang terjadi,
sifat-sifat umum organisme hidup dapat dijelaskan secara rinci.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang mendasari pembuatan
makalah ini adalah sebagai berikut :
1.
Apa pengertian biokimia dan ruang
lingkupnya?
2. Bagaimana
proses biokimia dalam kehidupan?
3.
Apa saja manfaat biokimia dalam
kehidupan seharii-hari?
C. Tujuan
Berdasarkan
rumusan makalah diatas, maka tujuan dari penulisan makalah ini antara lain
sebagai berikut :
1.
Mahasiswa mampu memahami seluk beluk
ilmju biokimia.
2.
Mahasiswa mampu memahami proses
biokimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup.
3.
Mahasiswa mampu menerapkan biokimia
dalam kehidupan sehari-hari.
BAB
II PEMBAHASAN
A. Pengertian
Biokimia
Biokimia dapat diartikan sebagai ilmu yang membahas
tentang dasar-dasar kimia dari kehidupan. Biokimia juga dapat diartikan sebagai
ilmu yang membahas tentang zat-zat kimia penyusun tubuh makhluk hidup, serta
reaksi-reaksi dan proses kimia, yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup.
Reaksi dan proses kimia yang berlangsung didalam tubuh makhluk hidup atau
didalam sel, kita namakan metabolisme. Dengan definisi ini dapat dipahami bahwa
biokimia mencakup atau bersinggungan dengan sebagian bahasan dalam biologi sel dan
biologi molekuler.
Biologi sel adalah ilmu yang mempelajari tentang
struktur sel dan proses-proses biologis yang berlangsung di dalamnya. Bahasan
proses biologis di tataran molekuler adalah biokimia. Biologi molekuler adalah
ilmu yang mempelajari proses-proses biologis pada tataran molokuler. Definisi
ini sangat bertumpang tindih dengan biokimia. Oleh sebab itu, pada saat ini
hampir tak ada lagi batasan antara biokimia dengan biologi molekuler, sehingga
bidang ilmu ini sekarang sering disebut sebagai biokimia-biologi
molekuler.
Tujuan utama mempelajari biokimia adalah untuk
mendapatkan pemahaman yang komprehensif pada tataran molekuler, tentang
berbagai proses kimia yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup. Dengan
demikian dapat pula dipahami apabila biokimia juga memiliki ketumpang-tindihan
yang cukup besar dengan fisiologi, sebab fisiologi mempelajari berbagai
proses dalam tubuh makhluk hidup, yang pada tataran molekuler tentu saja
merupakan cakupan biokimia.
Saat ini biokimia menjadi dasar atau landasan penting
bagi berbagai ilmu pengetahuan hayati lainnya. Mulai dari biologi sel, biologi
molekuler, bioteknologi, genetika, imunologi, mikrobiologi, bahkan taksonomi
dan paleonthologi, membutuhkan landasan berbagasi prinsip biokimia. Pengetahuan
aplikatif, antara lain di bidang kesehatan, lingkungan, pertanian dan
peternakan, juga banyak bersinggungan dan membutuhkan biokimia sebagai dasar
atau landasannya. Sehingga dapat dikatakan, biokimia merupakan ilmu yang
esensil untuk hampir seluruh ilmu-ilmu hayati atau Life Sciences.
B. Proses
Biokimia Dalam Kehidupan
Diantara proses biokimia dalam
kehidupan sehari-hari, metabolisme adalah proses biokimia yang paling banyak
disoroti dan dibahas. Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di
dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis,
karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Metabolisme
ada 2 macam yaitu anabolisme dan katabolisme.
1. Metabolisme
pada tumbuhan
Beberapa proses
metabolisme yang terjadi pada tumbuhan diantaranya :
a. Anabolisme
Anabolisme adalah
proses sintesis molekul kompleks dari senyawa-senyawa kimia yang sederhana dan membutuhkan
energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi
cahaya ataupun energi kimia. Dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut
tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa
kompleks yang terbentuk. Contoh reaksi anabolisme yaitu terjadi pada saat
asimilasi
6CO2 + 6 H2O Klorofil Cahaya Matahari C6H12O6 + 6O2
b. Katabolisme
Katabolisme merupakan
reaksi pemecahan atau penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih
sederhana. Dalam reaksi penguraian tersebut dapat dihasilkan energi yang
berasal dari terlepasnya ikatan-ikatan senyawa kimia yang mengalami penguraian.
Tetapi energi yang dihasilkan itu tidak dapat langsung digunakan oleh sel,
melainkan harus diubah dalam bentuk senyawa Adenosin Trifosfat (ATP) yang
mengandung energi tinggi. Tujuan utama reaksi katabolisme adalah untuk
membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber, yaitu ATP. Reaksi
penguraian energi pada katabolisme, secara umum dikenal dengan proses
respirasi.
Respirasi merupakan
proses pembebasan energi kimia dalam tubuh organisme melalui reaksi oksidasi
pada molekul organik. Dari peristiwa tersebut akan dihasilkan energi dalam
bentuk ATP, CO2 dan H2O. C6H12O6 + 6O2 —> 6CO2 + 6H2O + 38 ATP
Jika molekul yang
digunakan sebagai substrat untuk dioksidasi adalah gula yaitu glukosa, maka
prosesnya terdiri atas tiga tahap, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif
dan fosforilasi oksidatif.
Reaksi anabolisme menghasilkan
senyawa-senyawa yang sangat dibutuhkan oleh banyak organisme, baik organisme
produsen (tumbuhan) maupun organisme konsumen (hewan, manusia). Beberapa contoh
hasil anabolisme adalah glikogen, lemak, dan protein berguna sebagai bahan
bakar cadangan untuk katabolisme, serta molekul protein, protein-karbohidrat,
dan protein lipid yang merupakan komponen struktural yang esensial dari
organisme, baik ekstrasel maupun intrasel.
2. Metabolisme
pada hewan
Beberapa macam proses anabolisme
yang terjadi pada hewan diantaranya:
a. Kemosintesis
Kemosintesis adalah
proses asimilasi karbon yang energinya berasal dari reaksi-reaksi kimia, dan
tidak diperlukan klorofil. Umumnya dilakukan oleh mikroorganisme, misalnya
bakteri. Organisme disebut kemoautotrof. Bakteri kemoautotrof ini akan mengoksidasi
senyawa-senyawa tertentu dan energi yang timbul digunakan untuk asimilasi
karbon.
Beberapa macam
bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan
menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri
sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain.
Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa
tertentu. Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+
(ferro) menjadi Fe3+ (ferri). Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh
energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam
nitrit.
b. Sintesis
Lemak
Lemak dapat disintesis dari
karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu
di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu
gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga
macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat
tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat
dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
c. Sintesis
Protein
Sintesis protein yang
berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan
molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul
polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida. Setiap sel dari
organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan
keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel
terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis
protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
Sedangkan reaksi katabolisme
yang terjadi pad hewan diantaranya :
a. Respirasi
seluler atau respirasi aerob
yaitu reaksi yang menggunakan
oksigen sebagai bahan bakar organik. Secara umum keseluruhan proses pada
respirasi seluler berlangsung sebagai berikut.
Senyawa organik + Oksigen -----> Karbon dioksida + Air + Energi
Termasuk ke dalam reaksi seluler adalah reaksi glikolisis, siklus Krebs, dan transpor elektron, dimana diantara glikolisis dan siklus Krebs terdapat sebuah reaksi antara yang disebut dekarboksilasi oksidatif.
b. Fermentasi,
atau respirasi anaerob
yaitu proses pemecahan molekul
yang berlangsung tanpa bantuan oksigen. Termasuk ke dalam fermentasi adalah fermentasi
asam laktat, fermentasi
alkohol, dan fermentasi
asam cuka.
C. Manfaat
Biokimia dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Dalam bidang
Pertanian dengan pelestarian Alam dan Lingkungan
Pada dasarya penerapan biokimia banyak
terdapat dalam bidang pertanian. Penggunaan pestisida di bidang pertanian telah
kita kenal lama. Pada umumnya pestisida bekerja dengan jalan menghambat enzim
yang bekerja pada hama atau organisme tertentu.
Dalam hal ini biokimia berperan
dalam meneliti mekanisme kerja pestisida tersebut sehingga dapat meningkatkan
selektivitasnya dan dengan demikian dapat dicegah dampak negatif terhadap
lingkungan hidup yang dapat ditimbulkannya. Jadi biokimia juga merupakan
komponeri penting dalam pengetahuan tentang lingkungan hidup.
Peningkatan kualitas produk dalam
bidang pertanian dan peternakan telah dapat diwujudkan dengan menerapkan
hasil-hasil penelitian dalam bidang genetika.
Ilmu biokimia mempunyai posisi yang
kuat dalam bidang kesehataan dan pertanian yaitu :
Dapat meningkatkan kualitas tumbuhan
Dapat memahami kesehatan dan memilihara kesehatan
Memahami dan melakukan penanganan suatu penyakit secara efektif.
2. Bidang
Kedokteran dalam Masalah Gizi
Biokimia mempunyai peranan dalam
memecahkan masalah gizi, penyakit-penyakit akibat dari kurang gizi terutama
pada anak-anak. Adapun salah satu penyebab dari kekurangan gizi adalah asupan
makanan, infeksi penyakit. Seperti halnya yang telah di jelaskan di atas dengan
mengetahui reaksi-reaksi apa saja yang terjadi dalam tubuh kita, kita dapat
mengatasi kekurangan gizi dan kita akan dapat mengatur makanan yang akan kita
konsumsi sehingga kita memperoleh manfaat dari makanan secara optimal. Serta
kita mampu menghindari dampak dari suatu lingkungan yang tercemar oleh limbah
yang membahayakan kesehatan.
3.
Bidang Farmasi dalam Farmakologi dan
Toksikologi Obat
Biokimia juga dapat menjelaskan
hal-hal dalam bidang farmakologi dan toksikologi karena dua bidang ini berhubungan
dengan pengaruh bahan kimia dari luar terhadap metabolisme. Obat-obatan
biasanya mempengaruhi jalur metabolik tertentu, misalnya antibiotik penisilin
dapat membunuh bakteri dengan menghambat pembentukan polisakarida pada dinding
sel bakteri. Dengan demikian bakteri akan mati karena tak dapat membentuk
dinding sel.
4. Bidang
Keperawatan dalam menangani Pasien
Hasil penelitian biokimia turut menentukan diagnosis, prognosis dan
pengobatan penyakit Pendekatan biokimia sering menjadi unsur fundamental untuk
menjelaskan sebab penyakit dan merancang terapi yang tepat Penggunaan
berbagai pemeriksaan biokimia laboratorium secara bijaksana merupakan komponen
integral dalam penegakan diagnosis dan pemantauan hasil terapi.
5. Bidang
Kesehatan
Dengan
dimanfaatkannya biokimia dalam bidang kesehatan kita dapat dapat memahami
kesehatan dan memilihara kesehatan kita agar terhindar dari berbagai penyakit
yang ada. Jika kita sudah terkena penyakit kita juga bisa memahami dan
melakukan penanganan suatu penyakit secara efektif. Selain itu Biokimia
juga dapat menjelaskan hal-hal dalam bidang farmakologi dan toksikologi karena
dua bidang ini berhubungan dengan pengaruh bahan kimia dari luar terhadap
metabolisme. Lalu dalam kasus Obat-obatan biasanya mempengaruhi jalur metabolik
tertentu, misalnya antibiotik penisilin dapat membunuh bakteri dengan
menghambat pembentukan polisakarida pada dinding sel bakteri. Dengan demikian
bakteri akan mati karena tak dapat membentuk dinding sel.
6. Bidang
Peternakan dan Perikanan
Biokimia sangat
berperan penting dalam ilmu peternakan dan Perikanan, karena proses yang
berlangsung dalam pemeliharaan fungsi tubuh dan produktifitas ternak dan
perikanan akan maksimum. Jika proses pencernaan berlangsung optimal. Proses
pencernaan baruberlangsung optimal jika ezim-enzim yang di butuhkan tersedia
dalam jenis dan jumlah yang tepat. Dengan memahami reaksi-reaksi enzimatis yang
terjadi dalam saluran pencernaan kita dapat meningkatkan efisien reaksi,
misalnya dengan member addiktifpakan berupa enzim pemecah cellulose kepada
pakan broiler berkandungan serat relative tinggi.
Selain itu Biokimia juga bias di
lakukan diwujudkan dengan menerapkan hasil-hasil penelitian dalam bidang
genetika. Rekayasa genetika pada waktu ini telah dilaksanakan dan memberikan
hasil yang menggembirakan.
BAB III KESIMPULAN
Dari pembahasan makalah diatas
diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Biokimia
diartikan sebagai ilmu yang membahas tentang zat-zat kimia penyusun tubuh
makhluk hidup, serta reaksi-reaksi dan proses kimia, yang berlangsung di dalam
tubuh makhluk hidup.
2. Diantara
proses biokimia dalam kehidupan sehari-hari, metabolisme adalah proses biokimia
yang paling banyak disoroti dan dibahas.
3. Anabolisme
adalah proses sintesis molekul kompleks dari senyawa-senyawa kimia yang
sederhana dan membutuhkan energi dari luar.
4. Katabolisme
merupakan reaksi pemecahan atau penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa
yang lebih sederhana.
5. Pemanfaatan
biokimia dalam keshidupan antara lain dalam bidang pelestarian alam dan
lingkungan, pertanian dalam arti luas, kesehatan, ilmu gizi, keperawatan, dan
farmakologi.
DAFTAR
PUSTAKA
Pracaya 2004. Bertanam Sayuran Organik di kebun, Pot dan Polibag. Jakarta :
Penebar Swadaya.
Pratiwi, Sri Maryati, Srikini,
Suharno, dan Bambang S. 2006. Biologi
Untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Erlangga.
Pujiyanto, Sri.2006. Menjelajah Dunia Biologi 3. Jawa tengah
: Platinum.
Poedjiadi, Anna dan F.M. Titin
Supriayanti. 2005. Dasar-dasar Biokimia. Bandung : Universsitas
Indonesia.
