Biokimia Sel

Makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan maupun manusia terdiri atas unit – unit kecil yang disebut sel. Selama makhluk hidup itu masih hidup banyak sekali proses atau perubahan yang terjadi di dalam sel. Aktivitas yang terjadi di dalam sel inilah yang menunjang fungsi organ – organ dalam makhluk hidup itu dan dengan demikian juga merupakan penunjang terlaksananya fungsi mkhluk 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.
Ilmu kimia dipihak lain adalah suatu ilmu tentang benda – benda serta proses perubahannya yang ditinjau berdasarkan susunan dan sifat atom –atom atau molekul yang membentuknya. Jadi berbeda dengan biologi, ilmu kimia terutama menitikberatkan pembahasanny pada hubungan antara struktur kimia dengan benda – benda dengan fungsi dan reaksi – reaksiny dengan benda lain.

Perbedaan antara sudut pandang ilmu kimia dengan sudut pandang biologi telah diperkecil oleh suatu disiplin ilmu yang meninjau organism hidup serta proses yang terjadi di dalamnya secara kimia, yaitu biokimia. Jadi biokimia antara lain meliputi studi tentang susunan kimia sel, sifat senyawa serta reaksi kimia yang terjadi dalam sel, senyawa – senyawa yang menunjang aktivitas organism hidup serta energi yang diperlukan. Reaksi kimia yang terjadi dalam sel disebut metabolism dan merupakan bagian penting serta pusat perhatian dalam biokimia. Para ahli biokimia mempunyai peranan penting dalam menjawab masalah – masalah dalam bidang biologi dengan menggunakan ilmu kimia dan teknik – teknik kimia, fisika dan biologi sebagai perangkatnya. Dapat dikatakan bahwa biokimia menyangkut dua aspek yaitu struktur senyawa dan reaksi antara senyawa dalam organism hidup.
Dengan mempelajari struktur senyawa dan reaksi yang terjadi, sifat – sifat umum organism hidup dapat dijelaskan lebih terinci. Di samping itu factor – factor lingkungan yang dapat mempengaruhi aktivitas kehidupan dapat diketahui, sehingga dapat dihindari terjadinya dampak lingkungan yang negatif. Sebagai contoh, protein dan asam nucleat merupakan komponen utama dalam sel. Dengan mengetahui susunan kimia, struktur, sifat senyawa serta proses metabolism yang terjadi dalam sel, dapat dijelaskan beberapa sifat umum sel, misalnya yang berhubungan dengan factor genetika, pertumbuhan sel, penyediaan dan penggunaan energy bagi proses metabolism dalam sel., aktivitas enzim sebagai biokatalis dalam proses metabolism. Dari contoh yang sederhana ini tampak betapa pentingnya sumbangan biokimia bagi kemajuan ilmu – ilmu kehayatan.

B. Tujuan
1. Mengetahui asal mula timbulnya biokimia sebagai suatu disiplin ilmu
2. Memahami perkembangan biokimia
3. Mengetahui proses biokimia makhluk hidup


BAB II
BIOKIMIA SEL
A. Struktur Sel
Sel yaitu bagian terkecil dari tubuh manusia, yang ukurannyasangat kecil sekali sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Tiap – tiap jasad yang bernyawa, tumbuh – tumbuhan maupun hewan terdiri dari sebuah sel ataupun susunan sel – sel yang teratur bentuk dan susunannya. Sel sebagai unit dasar kehidupan dari setiap makhluk hidup karena sel merupakan kesatuan struktual makhluk hidup, kesatuan fungsioanal, kesatuan pertumbuhan, dan kesatuan hereditas makhluk hidup
Bentuk sel bermacam – macam sesuai bentuk dan fungsinya atau tugasnya serta letaknya pada organism :
- Ada yang berbentuk bola, misalnya sel telur.
- Ada yang berbentuk seperti bintang, misalnya sel – sel jaringan ikat.
- Ada yang berbentuk seperti labah – labah, misalnya sel syaraf.
- Ada yang berbentuk seperti tabung, misalnya sel efitel usus.

Ukuran sel berbeda – beda. Tetapi, pada umumnya ukuran sel sangat kecil sehingga
menggunakan mikroskop untuk melihatnya. Rata – rata ukuran sel berkisar antara 5 – 15 mikron. Untuk melaksanakan aktivitas kehidupan seperti absorsi, traspor zat, biosintesis, sekresi, eksresi, dan respirasi, didalam sel terdapat organela sel yaitu membran plasma.

Bagian – bagian sel meliputi:
1) Dinding Sel ( Selaput Sel ).
Yaitu selaput sel yang tipis melindungi sel atau bagian sel yang ada didalamnya. Disamping itu dinding sel berfungsi untuk memberikan kesempatan memasukan zat yang diperlukan dan mengeluarkan zat – zat yang tidak diperlukan.

2) Protoplasma.
Merupakan badan sel yang terdiri dari suatu zat yang kental, yang didalamnya mengandung suatu larutan koloid dari protein, hidrat arang, lemak, garan –garam, vitamin dan air yang berguna untuk pertumbuhan sel. Protoplasma dengan inti disebut sitoplasma.

3) Inti sel ( Nukleus ).
Pada umumnya terletak ditengah sel, merupakan pusat kegiatan kimiawi untuk hidupnya sel dalam mengatur pertumbuhan, perkembangan, dan pembelahan sel. Di dalam inti sel terdapat suatu bahan yang disebut linin ( benang – benang berbentuk jala ). Dan diantara pembelahan sel akan berubah memjadi kromosom ( pembawa sifat keturunan ).

B. Reproduksi Sel
Sel Berproduksi Secara :
1) Amitosis.
Pembelahan amitosis adalah pembelahan sel secara langsung. Pembelahan ini dimualai dengan pembelahan inti sel ( nukleus ) menjadi dua bagian secara langsung tanpa melalui pembentukan benang spindel, tanpa adanya pelarutan dinding nukleus serta kromoson tidak tampak. Kromosom yang terdapat dalam nukleus sel induk di distribusikan kepada kedua anak nukleus secara acak. Urutan pembelahan juga tidak ada. Contoh, pembelahan sel endosperma tumbuhan Angiospermae, dan pembelahan makronukleus pada hewan siliata.

2) Mitosis.
Mitosis adalah proses pembelahan inti sel ( nukleus ) menjadi dua anakan nukleus yang masing – masing anakan nukleus menerima ( mewarisi ) sel kromoson yang jumlahnya identik ( sama ) dengan jumlah kromosom yang dimiliki oleh sel induknya. Nukleus sel induk mengandung 2n kromosom dan nukleus masing – masing anakan sel juga mewarisi 2n kromosom. Pembelahan mitosis terjadi pada perbanyakan sel tubuh atau sel somatik, misalnya sel meristem pada tumbuhan, seperti pada ujung batang, ujung akar, dan sel kambium. Apabila sel ini membelah, jumlah sel menjadi berlipat ganda, akibatnya tubuh tumbuhan bertambah besar ukurannya. Peristiwa yang terjadi di dalam nukleus saat berlangsung saat berlangsung pembelahan mitosis dibagi menjadi beberapa fase atau tahapan pembelahan, yaitu; Profase, Metafase, Anafase, dan Telefase. Antara mitosis pertama dan mitosis berikutnya terdapat interfase, yang sebenarnya bukan tahapan mitosis, dan sering dinamakan fase istirahat.

C. Metabolisme Sel
Metabolisme adalah proses kimia atau perubahan reaksi kimia yang terjadi di dalam sel
jaringan tubuh organisme. Proses metabolisme di dalm sel melibatkan enzim yang berperan sebagai biokatalisator pada reaksi – reaksi biokimia yang terjadi di dalam sel jaringan.
Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.

D. Organisasi Biokimia Sel
Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme. Lihat artikel biologi molekular untuk diagram dan deskripsi hubungan antara biokimia, biologi molekular, dan genetika.
Perubahan kimiawi terus berlangsung di dalam setiap sel. Zat hidup terkandung di dalam sel selalu diperbarui, sedangkan sel sendiri memperbaharui diri dengan melakukan pembelahan di dalam organ, sebagian di antaranya seperti darah mempunyai kemampuan yang sangat menonjol utk memperbaharui diri.
Agar semua fungsi ini terus berjalan pertukaran materi dan energi dengan lingkungan harus terus pula berlangsung, Sehingga unsur kimia yang sederhana di dalam sel dapat menghasilkan makromolekul. Agar hal ini terjadi, selain kedua komponen yang akan bersatu harus pula ada katalis. Katalis adalah perantara yg mampu bereaksi dalam jumlah yang sangat sedikit utk memicu reaksi kimia, sementara ia sendiri tak berubah saat akhir reaksi. Masing - masing katalis bekerja specific untuk reaksi yang diperlukan. Untuk memproduksi protein pada zat hidup, yang merupakan hasil sintesis komponenn komponen yang lebih sederhana, diperlukan bantuan katalis yang dalam hal ini berupa enzim. Masing - masing enzim mempunyai sifat unik yang dapat merangsang terjadinya sintesis protein tertentu.

E. Perkembangan Biokimia
Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim diastase pada tahun
1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa kimia organik dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme.
Istilah ''biokimia'' pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, Resonansi Magnetik Inti (RMI), Nuclear Magnetic Resonance ( NMR), pelabelan radioisotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus asam sitrat (siklus Krebs). Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.
Saat ini, penemuan - penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molecular dan dari pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir, sekitar 5000 tahun yang lalu.
Biokimia secara prinsip merupakan kimia zat-zat yang bisa digolongkan ke dalam beberapa kategori utama:
• karbohidrat
• lipid
• protein dan asam amino
• asam nukleat ( DNA , RNA )
Biokimia mendeskripsikan stuktur, organisasi, dan fungsi dalam molekul makhluk hidup. Misalnya bagaimana stuktur kimia dari sebuah komponen makhluk hidup, bagaimana mahluk hidup menghasilkan energi untuk melangsungkan hidup, perubahan kimia yang menyertai reproduksi, penuaan, dan kematian dari sel organisme. Serta bagaimana reaksi kimia dikendalikan oleh sel hidup
Biokimia dapat di bagi menjadi tiga prinsip yaitu:
1. Stuktur kimia dari komponen mahluk hidup dan hubungan antara struktur kimia dengan fungsi biologis.
2. Mempelajari metabolisme yaitu keseluruhan reaksi kimia dalam mahluk hidup
3. Proses kimia dan substansi yang menyimpan dan mengirimkan informasi biologis, serta molekul genetis (sifat keturunan) Friedrich Wohler menyakini bahwa mahlik hidup di susun oleh substansi yang secara kualitatif berbeda dengan benda mati, namun tidak dapat diketahui dengan hukum-hukum kimia dan fisika pada waktu itu. Kemudian ia menemukan bahwa suatu senyawa organik dapat disintesis dari senyawa anorganik. Wohler mensintesis urea dengan menggunakan ammonium sianat.

Bermula dari sebuah penemuan tentang gen yang merupakan sebuah unit informasi tentang
hereditas,yaitu pada pertengahan abad-19 oleh Gregore Mendel, diketahui bahwa gen terdapat dalam kromosom. Meskipun sampai pertengahan abad ke-20 tidak seorangpun yang dapat mengisolasi sebuah gen atau menemukan stuktur kimianya. Kromosom disusun oleh asam nukleat. Asam nukleat baru diisolasi pada tahun 1869 oleh Friedriek Mieschn, tetapi struktur kimianya masih sangat sulit
dimengerti. Banyak ilmuan percaya bahwa protein dengan struktur komplekslah yang membawa informasi genetik, namun pernyataan tersebut salah. Dengan percobaan pada tahun 1940 sampai 1960 ditemukan bahwa deoxyribonucleic acid (DNA) adalah yang membawa informasi genetik.
Saat ini ada dua tekhnik penelitian yang dijadikan acuan dalam penelitian
biokimia yaitu mikroskop elektron, yang dapat membaca stuktur sel secara detail, dan
difraksi sinar-X yang dapat memberikan gambaran struktur tiga dimensi dari molekul
biologis yang besar. Biokimia menjelaskan secara luas hal-hal yang dipelajari dari kima organik,
menjelaskan bagian-bagian dari biomolekul.
Dalam dunia kedokteran, yang semakin menambahkan pemahaman kita tentang suatu keadaan penyakit dari segi molekular;nutrisi, yang metabolismenya dijelaskan dalam persyaratan makanan untuk memelihara kesehatan; mikrobiologi, yang ditunjukan dengan organisme sel tuggal
dan virus untuk menjelaskan langkah metabolisme dan pengaturan mekanisme nya;
dari fisiologi, proses hidup pada sebuah sel dan level jaringan. Dengan demikian,
terbuka pintu-pintu untuk pemeriksaan molekular; dari sel biologi yang menjelaskan
sebuah divisi biokimia tentang kerja dalam sebuah sel; dan genetik, serta menjelaskan mekanisme-mekanisme yang dapat memberikan keterangan tentang sel atau organisme berdasrkan suatu ciri biokimia.

Biokimia Sebagai Sebuah Ilmu Pengetahuan Kimia untuk mengerti dampak kimia dalam biologis makhluk hidup, kita harus mengerti elemen kimia dari mahluk hidup dan stuktur lengkap dari ratusan bahan biologis, fungsinya, dan peranannya dalam reaksi metabolisme. Kita harus mengerti
stokiometri dan mekanisme dari banyak reaksi termasuk yang melibatkan banyak
molekul (biopolimer) dari yang rendah hingga tinggi dan interaksinya dengan
molekul lain serta peranannya dalam proses kehidupan. Seluruh bentuk kehidupan,
dari yang paling sederhana dan terkecil hingga yang terbesar dan paling kompleks
disusun dari elemen kimia yang sama jika dikembalikan pada tipe molekulnya.
Tujuan mempelajari biokimia adalah untuk mempelajari hal kimia yang mendasari
penomena biologis. Pertama-tama kita mempelajari pandangan dasar tentang
biokimia termasuk informasi dasar tentang metodologi yang digunakan. Kedua,
mempelajari tentang struktur, fungsi, dan informasi dari melekul biologis yang
penting. Ketiga, kita akan fokus mempelajari tentang salah satu senyawa yang
terpenting yaitu semua senyawa yang terdapat dalamlapisan biosfer, senyawa yang
paling melimpah adalah air karena 70 sampai 90% berat dari sel adalah air.

Sel dan Organisme sebagai satu kesatuan biokimia. Salah satu kontribusi terpenting biokimia untuk kehidupan adalah kita dapat mengerti bagaimana proses kimia dapat menghasilkan suatu perintah. Proses yang paling membedakan organisme dengan benda lainnya adalah reproduksi. kontras dengan kebanyakan sel, virus dan yang lainnya bahkan organisme nonseluler yang sedikit
kompleks seperti parasit atau simbiotik, mereka dapat bertahan pada sel induk dengan
membelah diri. Untuk semua Organisme, bersel maupun tidak, sel merupakan pusat
kegiatan dan sel merupakan kesatuan dasar untuk bereproduksi. Biokimia menggambarkan sel sebagai sesuatu yang sangat kompleks dan merupakan mesin yang sangat halus. Mesin ini meiliki kemampuan yang lebih jika dibandingkan dengan mesin buatan tangan manusia.














BAB III
KESIMPULAN

1. Sel adalah unit terkecil makhluk hidup.

2. Bagian – bagian sel terbagi menjadi :
- Dinding sel ( selaput sel )
- Protoplasma
- Inti sel ( nukleus )

3.Repruduksi sel terdiri atas :
a ) Amitosis, yaitu pembelahan nukleus secara langsung tanpa melalui tahapan.
b ) Mitosis, yaitu pembelahan nukleus secara tidak langsung, melalui tahapan profase, metafase,
anafase, dan telofase.
c ) Meosis, yaitu pembelahan reduksi.

4.Proses metabolisme didalam sel melibatkan enzim dan berlangsung melalui katabolisme.

5.Enzim adalah biokatalisator, yaitu zat yang mempercepat atau memperlambat suatu reaksi dalam sel,dan dia sendiri tidak ikut bereaksi sehingga sebelum dan sesudah reaksi zat tadi keadaanya tidak berubah

6.Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme

7. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular.
Biokimia secara prinsip merupakan kimia zat-zat yang bisa digolongkan ke dalam beberapa
kategori utama:
• karbohidrat
• lipid
• protein dan asam amino
• asam nukleat ( DNA , RNA )

8. Sel dan Organisme sebagai satu kesatuan biokimia. Biokimia menggambarkan sel sebagai sesuatu yang sangat kompleks dan merupakan mesin yang sangat halus.