MAKALAH
BIOKIMIA
TENTANG
RUANG LINGKUP BIOKIMIA DAN PERANNYA
DALAM FARMASI
Di Susun Oleh Kelompok I :
1.
Siti
Rauhun
2.
Insanul
Akmal
3.
Nurul
Hidayati
4.
L.Zul
Afriadi
5.
Fadlin
Habib
SEKOLAH TINGGI
ILMU KESEHATAN (STIKes)
QAMARUL HUDA
BAGU~PRINGGARATA~LOTENG
2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobilalamin
penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini sesuai waktu yang
telah ditentukan. Adapun judul makalah ini adalah Cakupan Biokimia secara Umum
dan Hubunganya dengan Kefarmasian.
Dalam
penyusunan makalah ini tidak sedikit kendala yang penulis hadapi. Penulis
menyadari bahwai makalah ini jauh dari kesempurnaan. Tidak ada manusia yang
sempurna oleh karenanya penulis harapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi kesempurnaan Makalah ini.
Akhir kata
seiring dengan Do’a semoga Makalah ini dapat memberi manfaat bagi mahasiswa
D-III Farmasi khususnya dan mahasiswa STIKes Qamarul Huda Bagu pada umumnya,
serta bagi para pembaca yang budiman.
Bagu,20 September 2016
(penyusun)
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar …………………………………………………………………………… i
Dafrtar
Isi ………………………………………………………………………………… ii
BAB
I : Pendahuluan
A.
Latar
Belakang ………………………………………………………. 1
B.
Tujuan ……………………………………………………………… 1
C.
Rumusan
Masalah …………………………………………………… 1
BAB
II : Pembahasan
A.
Definisi
dan Ruang Lingkup Biokimia…………………….…………….. 2
B.
Mamfaat,
Hubungan dan Peran Serta Biokimia dalam bidang Farmasi … 7
BAB
III : Penutup
A.
Kesimpulan …………………………………………………………… 10
Daftar
Pustaka ………………………………………………………………………… iv
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Ilmu biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang organisme hidup.
Sedangkan ilmu kimia merupakan ilmu tentang struktur kimia benda-benda,
sifat-sifat senyawa dan reaksi-reaksi yang terjadi dengan hubungannya dengan benda
lain serta perubahan energinya. Dari kedua sudut pandang ilmu tersebut
melahirkan suatu disiplin ilmu yang disebut Biokimia yang merupakan suatu
disiplin ilmu yang membicarakan tentang organisme hidup dengan proses-proses
kimia yang terjadi di dalamnya. Ruang lingkup biokimia antara lain meliputi
studi tentang struktur kimia sel, sifat-sifat senyawanya, senyawa-senyawa yang
membantu aktivitas organisme hidup, dan energi yang diperlukan atau dihasilkan,
serta reaksi kimia yang terjadi di dalam sel yang disebut metabolisme yang
merupakan bagian yang penting dan pusat perhatian dalam ilmu biokimia.
B.
Tujuan
1.
Mengetahui definisi dan ruang lingkup Biokimia.
2.
Mengetahui peran serta biokimia dalam bidang
Farmasi.
C.
Rumusan Masalah
1.
Apa definisi dan ruang lingkup Biokimia?
2.
Apa peran serta Biokimia dalam bidang Farmasi?
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Definisi
dan Ruang Lingkup Biokmia
Biokimia
berasal dari kata bio artinya organisme hidup, sedangkan kimia adalah satu
cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang perilaku dari bahan-bahan
kimia. Ilmu Kimia juga menitikberatkan terhadap komposisi bahan dan sifat-sifat
yang berhubungan dengan komposisi. Juga mengkonsentrasikan perbedaan interaksi
senyawa satu dengan senyawa lainnya dalam reaksi kimia untuk membentuk zat-zat
baru (Brady dan Humiston, 1986). Dengan demikian dapat digabungkan dua
pengertian diatas bahwa Biokimia meliputi studi tentang susunan kimia sel,
sifat senyawa serta reaksi yang terjadi di dalam sel, senyawa-senyawa yang
menunjang aktivitas organisme hidup serta energi yang diperlukan atau
dihasilkan (Poedjiadi, 1994).
Ilmu Biokimia
bertujuan mempelajari sifat zat kimia yang terdapat di dalam jasad hidup dan
senyawa yang diproduksinya, mempelajari fungsi dan transformasi zat kimia serta
menelaah transformasi tersebut sehubungan dengan aktivitas kehidupan (Girindra,
1993).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. Demikian pula faktor-faktor
lingkungan yang dapat mempengaruhi aktivitas kehidupan dapat diketahui,
sehingga dapat dihindari terjadinya dampak lingkungan negatif. Jasad hidup (benda
hidup) adalah sekumpulan zat tak hidup yang dapat berbaur dan bereaksi serta
berinteraksi satu sama lain dengan cara dan susunan yang sangat rumit, namun
teratur dengan baik (Girindra, 1993). Contohnya, protein dan asam nukleat
merupakan komponen utama penyusun sel. Dengan mengetahui susunan kimia,
struktur, sifat senyawa serta proses metabolisme yang terjadi di dalam sel,
dapat dijelaskan beberapa sifat umum sel, misalnya yang berhubungan dengan
faktor genetik pertumbuhan sel, penyediaan dan penggunaan energi bagi proses
metabolisme di dalam sel, dan aktivitas enzim sebagai biokatalis dalam proses
metabolisme. Jasad hidup (benda hidup) tersusun darl molekul-molekul yang tidak
bernyawa. Bila komponen jasad hidup (benda hidup) diisolasi dan diteliti, molekul-molekul
ini tidak bertentangan dengan hukum fisika dan kimia, yang berlaku juga bagi
benda-benda mati. Walaupun demikian, organisme hidup mempunyai ciri-ciri hidup
yang tidak diperlihatkan oleh benda-benda mati.
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.
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. Jadi ruang
lingkup biokimia antara lain meliputi studi tentang susunan kimia sel,
sifat-sifat senyawa serta reaksi kimia yang terjadi dalam sel, senyawa-senyawa
yang menunjang aktivitas organisme hidup serta energi yang diperlukan atau dihasilkan.
Reaksi kimia yang terjadi dalam sel disebut metabolisme merupakan bagian
penting dan pusat perhatian dalam biokimia.
B.
Perkembangan
Biokimia
Sejalan .dengan Perkembangan biokimia, para, ahli biologi sel ikut
memberikan sumbangannya dalam bidang struktur sel. Diawali oleh Robert Hooke
pada Abad xvn yang telah melakuk~ observasi terhadap sel-sel, maka perbaikan
atas teknik observasi dengan menggunakan mikroskop telah dapat meningkatkan
pemahaman atas struktur yang kompleks. Pengembangan mikroskop elektron pada
pertengahan Abad XX telah mengakibatkan pemahaman yang lebih rinci atas struktur
sel, terutama organel, organel yang terdapat dalam sel seperti mitokon¬dria,
kloroplas dan lain-lain serta fungsi organel-organel tersebut dalam proses
biokimia yang berlangsung dalam sel.
Hal ini sangat menunjang perkembangan biokimia, baik pemahaman atas
struktur senyawa-senyawa biokimia, maupun identifIkasi reaksi metabolik dalam
sel. Meskipun demikian masih banyak proses kimia dalam kehidupan yang belum
dapat dijelaskan.
Perkembangan biokimia juga tidak terlepas dari perkembangan yang
terjadi pada bidang pengetahuan genetika. Gagasan tentang adanya gen, yakni
unit pembawa sifat-sifat yang diturunkan oleh individu, timbul dati karya Gregor
Mendel pada pertengahan Abad XIX dan kemudian menjelang Abad XX diketahui bahwa
gen tersebut terdapat pada kromosom. Namun hingga pertengahan Abad XX, belum
ada seorang pun yang dapat mengisolasi gen serta mengetahui struktur kimianya.
Telah diketahui bahwa kromosom itu terdiri dati protein dan asam
aukleat.Struktur kimia dati protein dan asam-nukleat belum diketahui meskipun
pada.tahun 1869 asam nukleat telah dijsolasi Friedrich Miescher. Pada awal Abad
XX kebanyakan ahli biokimia berpendapat bahwa hanya protein dengan sruktrur
yang kompleks yang membawa informasi genetika, sedangkan asam nukleat dipandang
sebagai senyawa yang sederhana• dalam sel.
Barn pada pertengahan Abad XX ini terbukti bahwa asam
deok¬siribonukleat (DNA) adalah senyawa pembawa informasi genetika. Suatu
kemajuan ilmiah yang sangat penting telah terjadi pada tahun 1953, ketika James
Watson dan Francis Crick menjelaskan tentang struktur DNA yang berbentuk heliks
ganda. Dengan struktur DNA demikian ini dapat dijelaskan pula bagaimana informasi
genetika dapat dilangsungkan sehingga makin bertambahlah pengetahuan tentang
proses-proses yang terjadi dalam sel-sel hidup. Hal ini jelas merupakan
sumbangan bagi.kemajuan dalam bidang biokimia.
Secara umum dapat dikatakan bahwa dalam Abad XX. ini biokimia
mengalami perkembangan :yang pesat. Penelitian dalam masalah gizi telah
menimblllkan penemuan tentang vitamin yang dapat mencegah seseorang terkena
penyakit tertentu. Dengan majunya pengetahuan tentang struktur dan sifat
protein, telah diketahui bahwa enzim yang meropakan biokatalis bagi reaksi yang
terjadi dalam tubuh adalah suatu protein. Disamping itu kemajuan atau
perkembangan metodeanalisis kromatogrcw, penemuan hasil antara dalam
metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, peilemuan struktur primer,
sekunder, tersier dan kuartemer protein serta struktur DNA dan RNA mempunyai
arti yang sangat penting dalam perkembangan biokimia. Selain itu perkembangan
biokimia juga dapat terlihat dari banyaknya publikasi baik berupa buku, majalah
yang memuat hasil-hasil penelitian dalam berbagai bidang dalam biokimia serta
penerapannya.
C.
Keterkaitan
Biokimia dengan Ilmu Lain
Semula Ilmu Kimia mempunyai 2 spesialisasi yaitu Kimia anorganik
dan Kimia Organik. Kimia organic merupakan spesialisasi kimia yang mempelajari
phenomena kimia dalam bahan alam atau organisme (makhluk hidup). Bahan alam
selalu menarik perhatian para ahli kimia dan biologi. Sejak sekitar pertengahan
abad ke 18 telah dapat dipisahkan beberapa senyawa organic dari makhluk hidup.
Sebagai contoh misalnya : Karl Wilhelm sheele (1742-1786) telah berhasil
memisahkan senyawa gliserol,asamoksala, laktat dan sitrat dari sumber organik
yang berasal dari tumbuhkan dan binatang. Friederich W.Struner (1783-1841).
Berhasil memisahkan morfina dari opium dan sebagainya. Pada tahun 1828
Friedrich Wohler menunjukan bahwa Urea yang terdapat dalam urine ternyata dapat
dibuat dalam Laboratorium dengan jalan memanaskan alkali sianat dengan garam
almonium. Penemuan ini menjadi babak baru dalam perkembangan sudut padang Kimia
organic.
Pada abat XIX Eduard dan Hans Buhner menemukan bahwa ekstrak
sel-sel ragi yang telah dirusak atau telah mati tetap dapat menyebabkan
terjadinya proses peragian / fermentasi. Penemuan ini membuka kemungkinan
dilakukan analisis reaksi-reaksi biokimia secara in vitro (di Laboratorium).
Pada tahun 1926 J.B Sumner membuktikan bahwa urease yaitu enzim yang diperoleh
dari biji kara pedang (Jack beans) dapat dikristalkan seperti juga senyawa
organic lainnya.
Perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan tersebut memacu
perkembangan dan spesialisasi dari kimia organic yaitu Biokimia. Kimia organic
pertama kali dikenal dengan nama kimia zat alam dan biokimia satu sama lain
saling jalin menjalani tanpa terlihat adanya garis pembatasan yang tegas.
Senyawa yang ternyata merupakan hasil samping metabolisme, misalnya pencernaan,
pada hakekatnya telah lama diketahui orang dan sebenarnya adalah zat-zat
organic. Senyawa organic yang dikenal sebagai karbohidrat dalam biokimia adalah
sumber energi metabolisme orang / binatang, tetapi juga merupakan hasil proses
fotosintesa dari tumbuhan.
Meskipun biokimia yang pada hakekatnya merupakan spesialisasi dari
kimia organic,namun dalam perkembangannya terdapat perbedaannya yang tajam
dalam penekanannya yaitu sebagai brikut :
1.
Kimia
organic terutama mempelajari struktur, sifat-sifat dan fisika secara
sintesisnya baik secara alami atau in vivo dari zat-zat kimia, bahan alam
misalnya cara pembentukan dan peran biologisnya.
2.
Biokimia
terutama menekankan pada proses metabolisme primer, yang terdiri dari
anabolisme (Reaksi pembentukan) dan katabolisme (Reaksi pemecahan). Metabolisme
primer yaitu keseluruhan proses sintesis dan perombakan zat-zat penyusun utama
makhluk hidup seperti polisa karida, protein, lemak dan asam nukleat, yang
dilakukan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya. Biokimia meliputi
sebagian proses-proses kimia organic, bukan saja pada tumbuhan, melainkan juga
pada hewan dan makhluk hidup lainnya.
3.
Biosintesa
terutama mempelajari pembentukan molekul alam dari molekul lain yang rumit
strukturnya dengan melalui endoorganic yang merupakan ciri khas pada
proses-proses anabolic dalam metabolisme.
D.
Manfaat
dan Hubungan Biokimia dengan Farmasi
Sebagai suatu disiplin ilmu, biokimia mengalami kemajuan berkat
penelitian yang telah dilakukan oleh para ahli biokimia. Manfaat yang diperoleh
tampak pada penerapan hasil-hasil penelitian tersebut. Pada dasarya penerapan
biokimia banyak terdapat dalam bidang pertanian dan kedokteran. Sebagai conton
biokimia mempunyai peranan dalam memecahkan masalah gizi, penyakit-penyakit
akibat dari kurang gizi temtama pada anak-anak. 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. Peran serta Biokimia dalam bidang Farmasi adalah :
1.
Asam
Amino
Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam
amino yang terdapat sebagai komponen protein mempunyai gugus –NH2 pada atom
karbon a dari posisi gugus –COOH. Urutan cara asam amino tersebut terangkai, serta
hubungan spasial asam-asam amino tersebut asam menentukan struktur 3 dimensi dan
sifat-sifat biologis protein sederhana. (Murray, 2003).
2.
Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang banyak di jumpai di alam,
terutama jaringan tumbuh-tumbuhan. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida (berasal
dari bahasa latin saccharum = gula). Senyawa karbohidrat adalah poli hidroksi aldehida
atau poli hidroksi keton yang mengandung unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H),
dan oksigen (O) dengan rumus empiris total (CH2O)n. Karbohidrat paling
sederhana adalah mono sakarida, diantaranya glukosa yang mempunyai rumus molekul
C6H12O6. (Suherman B., 2011)
3.
Lipid
Lipid adalah senyawa organik yang tidak larut dalam air, tetapi dapat
di ekstraksi dengan pelarut non polar seperti kloroform, eter, dan benzen. Senyawa
organic ini terdapat dalam semua sel dan berfungsi sebagai komopnen struktur sel,
sebagai simpanan bahan metabolik, sebagai bentuk untuk mengangkut bahan bakar, sebagai
komponen pelindung dinding sel, dan juga sebagai pelindung kulit vertebrata.
(Diktat Kuliah Biokimia., 2007)
4.
Enzim
Enzim merupakan senyawa organic bermolekul besar yang berfungsi untuk
mempercepat jalannya reaksi metabolism di dalam tubuh tumbuhan tanpa mempengaruhi
keseimbangan reaksi enzim tidak ikut bereaksi, struktur enzim tidak berubah baik
sebelum dan sesudah reaksi tetap, Enzim sebagai biokatalisator. Bagian enzim
yang aktif adalah sisi aktif dari enzim.
5.
Protein
Protein merupakan komponen terbesar setelah air. Kira-kira lebih dari
50% berat kering sel terdiri atas protein. Protein terdiri atas unsur-unsur karbon
(50-55%), hydrogen (± 7%), oksigen (±13%), dan nitrogen (±16%). Secara kimia,
protein adalah heteropolimer dari asam-asam amino, yang terikat satu sama lain
dengan ikatan peptida. Muatan satu protein dalam suatu ujung dan gugus COOH-
bebas diujung yang lain serta jumlah rantai yang bermuatan. ( Murray, 2003).
6.
Suhu
Enzim
Enzim tidak aktif pada suhu kurang dari pada 0 C, Kadar tindak balas
enzim meningkat dua kali ganda bagi setiap kenaikan suhu 10 ºC, Kadar tindak balas
enzim paling optimum padasuhu 37ºC. Enzim ternyata hasil pada suhu tinggi dari
50 ºC.
7.
Vitamin
Vitamin adalah golongan senyawa organic sebagai pelengkap makanan
yang sangat diperlukan oleh tubuh. Vitamin memiliki peran sangat penting bagi
pertumbuhan, pemeliharaan kesehatan, dan fungsi – fungsi tubuh lainnya agar metabolism
berjalan normal.
E.
Senyawa kimia dalam jasad kehidupan
1.
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
|
2.
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
genetic
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.
|
3.
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
|
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Tujuan mempelajari biokimia adalah
untuk mempelajari hal kimia yang mendasari fenomena biologis. Dalam bahasannya,
biokimia menyajikan proses bagaimana makhluk hidup itu melangsungkan
kehidupannya dan bertahan hidup dengan proses kimia yang terjadi dalam tubuh.
Makhluk hidup itu bernafas, bergerak, bereproduksi, makan dan minum dan juga
dapat melakukan berbagai aktivitas lainnya. Bagaimana makhluk hidup dapat
melakukan proses itu sedangkan benda mati tidak? Makhluk hidup tersusun atas
substansi hidup yang disebut protoplasma sedangkan benda mati tidak. Proses
yang paling membedakan organisme dengan benda matia dalah kemampuan reproduksi.
Untuk semua makhluk hidup, sel merupakan pusat kegiatan dan sel merupakan kesatuan
dasar untukb ereproduksi.
Biokimia mendeskripsikan stuktur,
organisasi, dan fungsi dalam molekul makhluk hidup. Adapun prinsip ilmu biokimia
adalah mempelajari stuktur kimia dari komponen mahluk hidup dan hubungan antara
struktur kimia dengan fungsi biologis, mempelajari metabolism yaitu keseluruhan
reaksi kimia dalam mahluk hidup, mempelajari proses kimia dan substansi yang
menyimpan dan mengirimkan informasi biologis, serta molekul genetis
(sifatketurunan).
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar