Ilmu tentang Materi Kehidupan (Struktur Molekuler)

Biokimia mempelajari struktur, fungsi, dan interaksi dari biomolekul di dalam sel.

Struktur Molekuler: Ini melibatkan penentuan bentuk tiga dimensi (3D) dari makromolekul, seperti melipatnya rantai asam amino menjadi bentuk spesifik protein (konformasi). Struktur ini sangat menentukan fungsinya.
- Contoh: Menentukan bagaimana struktur DNA (heliks ganda) memungkinkan penyimpanan dan replikasi informasi genetik.
Fungsi Molekuler: Mempelajari peran spesifik setiap molekul.
- Contoh: Mempelajari bagaimana protein aktin dan miosin berinteraksi untuk menghasilkan kontraksi otot.
Interaksi Molekuler: Mempelajari bagaimana molekul-molekul ini berkomunikasi dan berinteraksi satu sama lain untuk mengoordinasikan aktivitas sel. Sel adalah lingkungan yang sangat padat di mana ribuan reaksi terjadi secara simultan tanpa saling mengganggu.
- Contoh: Interaksi antara enzim dan substrat-nya, atau interaksi antara hormon (seperti insulin) dengan reseptor spesifik pada permukaan sel.

3. Contoh Proses (Ruang Lingkup Fungsional)

Ruang lingkup fungsional biokimia mencakup semua proses kimia utama yang mempertahankan kehidupan (Metabolisme):

Ini adalah proses katabolik awal yang terjadi di luar atau di dalam sel.
Mekanisme: Biomolekul kompleks (polisakarida, protein, lemak) dipecah menjadi unit penyusunnya (monosakarida, asam amino, asam lemak) melalui serangkaian reaksi hidrolisis yang dikatalisis oleh enzim pencernaan.
Tujuan: Agar unit-unit kecil ini dapat diserap dan digunakan sebagai bahan bakar atau bahan baku oleh sel.

Ini adalah inti dari metabolisme energi.
Mekanisme: Unit-unit makanan dioksidasi secara bertahap dalam jalur-jalur seperti Glikolisis, Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs), dan Fosforilasi Oksidatif. Oksidasi ini melepaskan energi yang kemudian digunakan untuk membuat molekul Adenosin Trifosfat (ATP), yang berfungsi sebagai “mata uang energi” universal dalam sel.

Ini adalah proses anabolik sentral dalam ekspresi genetik.
Mekanisme: Meliputi dua tahap utama:
1. Transkripsi: Informasi genetik dari segmen DNA disalin menjadi molekul mRNA (RNA duta).
2. Translasi: Molekul mRNA dibaca oleh ribosom untuk merangkai asam amino menjadi rantai protein yang spesifik.

Mekanisme biokimia di balik pewarisan sifat.
Mekanisme: Enzim DNA Polimerase menyalin cetakan DNA untai ganda secara akurat sebelum pembelahan sel, memastikan setiap sel anak menerima salinan lengkap materi genetik. Proses ini bergantung pada aturan berpasangan basa (Adenin-Timin; Guanin-Sitosin).

Ini sering terjadi di hati dan berfungsi melindungi sel dari senyawa berbahaya, baik yang berasal dari luar (obat-obatan, polutan) maupun dari dalam tubuh (produk sampingan metabolisme).
Mekanisme: Melibatkan enzim, terutama sitokrom P450, yang memodifikasi zat-zat beracun, menjadikannya lebih larut dalam air sehingga mudah dikeluarkan dari tubuh melalui urine atau empedu.