Sejarah dan perkembangan Biokimia

Posted on

Sejarah dan perkembangan Biokimia


Biokimia berasal dari kata Yunani “bios
kehidupan” dan chemis “ kimia” yang sering diartikan sebagai ilmu yang
mempelajari dasar kimia kehidupan. Atau dapat juga diartikan sebagai salah satu
ilmu yang mempelajari reaksi-reaksi kimia atau interaksi molekul dalam sel
hidup.
Awal perkembangan  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 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 telah
dikemukakan oleh Karl Neuberg (1903) ahli kimia Jerman dan sekitar pertengahan
abad XVIII Karl Wilhelm Scheele ahli kimia swedia telah melakukan penelitian
mengenai susunan kimia jaringan pada tumbuhan dan hewan. Selain itu ia juga
telah dapat mengisolasi asam oksalat, asam laktat, asam sitrat serta beberapa
ester dan kasein dari bahan alam.
Biokimia memperoleh bentuk yang nyata sebagai suatu
bidang studi pada awal Abad XIX, oleh Friedrich Wohler. Sebelum itu orang
percaya bahwa organisme hidup itu terdiri atas zat-zat yang mempunyai sifat
yang sangat berbeda dengan zat yang terdapat pada benda-benda mati, misalnya
logam atau batu-batuan. Pada tahun 1828 Wohler me­nunjukkan bahwa urea, suatu
senyawa yang terdapat dalam urine, ternyata dapat dibuat dalam laboratorium
dengan jalan memanaskan alkali sianat dengan garam amonium. Mula-mula ia memang
meng­harapkan akan terjadi garam amonium sianat, tetapi akhirnya ia memperoleh
urea. Penemuan dua bersaudara Eduard dan Hans Buchner. Mereka menyatakan bahwa
ekstrak dari sel-sel ragi yang telah dirusak atau telah mati, tetap dapat
menyebabkan terjadinya proses peragian atau fermentasi gula menjadi alkohol.
Penemuan mereka merupakan pembuka kemungkinan di­lakukannya analisis
reaksi-reaksi biokimia dan proses-proses biokimia dengan alat-alat laboratorium
(in vitro) dan bukan dalam sel hidup (in vivo).
Pada tahun 1926 J.B.
Sumner membuktikan bahwa urease, yakni dapat di­kristalkan seperti juga senyawa
organik lainnya. Hal ini makin mem­perkuat kenyataan bahwa enzim dengan
struktur kompleksnya, dapat dipelajari dan diteliti dengan menggunakan
metode-metode kimia yang ada.
Sejalan dengan
perkembangan biokimia, para ahli biologi sel memberikan sumbangannya dalam
bidang struktur sel. Diawali oleh Robert Hooke pada Abad XVII telah melakukan
observasi terhadap sel-sel. 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 dari 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 seorangpun yang dapat mengisolasi gen serta
mengetahui struktur kimianya. Telah diketahui bahwa kromosom itu terdiri dari protein
dan asam nukleat. Struktur kimia dari protein dan asam nukleat belum diketahui
meskipun pada tahun 1869 asam nukleat telah diisolasi Friedrich Miescher. Pada
awal Abad XX kebanyakan ahli biokimia berpen­dapat bahwa hanya protein dengan
struktrur yang kompleks yang membawa informasi genetika, sedangkan asam nukleat
dipandang ­sebagai senyawa yang sederhana dalam sel.
Baru pada pertengahan
Abad XX ini terbukti bahwa asam deoksiribonukleat (DNA) adalah senyawa pembawa
informasi genetika. James Watson dan Francis Crick (1953) menjelaskan tentang
struktur DNA yang berbentuk heliks ganda. Hal ini jelas merupakan sumbangan
bagi kemajuan dalam bidang bio­kimia. Secara umum dapat dikatakan  Abad XX  ini biokimia mengalami perkembangan pesat.
Penelitian dalam masalah gizi telah menimbulkan penemuan tentang vitamin yang
dapat mencegah seseorang terkena penyakit tertentu.
Air sebagai komponen utama
organisme hidup
Air adalah komponen utama penyusun tubuh makhluk hidup,
karena sebagian tubuh makhluk hidup terdiri dari air. Air sangat penting
artinya bagi makhluk hidup, terutama yang menyangkut proses fisiologi dan
proses biokimia dalam tubuh. Dengan sifat fisika dan kimia yang dimilikinya,
air selalu ada dalam komposisi yang seimbang, selalu sama antara yang masuk dan
keluar tubuh.
Air adalah zat cair yang istimewa bagi kehidupan,
menutupi dua pertiga dari permukaan bumi. Tubuh setiap makhluk hidup di bumi
terbentuk dari cairan yang sangat istimewa ini. Air merupakan komponen utama
susunan tubuh makhluk hidup. Air merupakan suatu molekul yang sangat esensial
bagi kehidupan, melarutkan dan memodifikasi sifat-sifat biomolekul seperti asam
nukleat, protein serta karbohidrat melalui pembentukan ikatan hidrogen dengan
gugus fungsionalnya yang bersifat polar.
Air adalah suatu zat gizi yang tidak akan dapat
ditinggalkan . Air digunakan dalam jumlah yang lebih besar baik dalam pangan
maupun di dalam tubuh manusia . Didasarkan pada seluruh bobot tubuh , hampir 60
hingga 70 % tubuh manusia terdiri dari air, jumlah yang tepat akan  tergantung pada usia , jenis kelamin ,
keadaan, kesehatan dan kegiatan fisik .Air digunakan sebagai bahan pembangunan
disetiap sel tubuh . Jaringan berlemak mengandung air kira – kira 20 %, otot
kira – kira 75% dan plasma darah 90 % . Air digunakan dalam tubuh
a) Sebagai pelarut
b) Sebagai bagian dari pelumas
c) Sebagai pereaksi kimia
d) Membantu mengatur suhu tubuh
e)Membantu dalam memelihara bentuk dan susunan tubuh, dan lain-lain.



Air tersebut disalurkan dalam sel ( cairan intra selular
) dan diantara sel dan organ ( cairan ekstra selullar ) .Air diambil kedalam
tubuh dari makanan dan minuman serta pertukaran zat bahan yang sudah berada
dalam tubuh . Air dibuang dari tubuh melalui air seni , keringat dan dalam
penguapan air melalui alat pernafasan. Keperluan sehari – hari akan sumber air
berlainan dari orang ke orang , hari ke hari akan sumber air berlainan dari
hari ke hari , musim ke musim tergantung pada macam dan jumlah kegiatan. Air
merupakan salah satu jika tidak yang paling dari semua zat gizi yang digunakan
tubuh untuk mencapai gizi dan kesehatan baik Air merupakan komponen kimia dalam
makhluk hidup. Air tersusun atas dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Atom
hidrogen secara kimiawi dilambangkan dengan H, sedangkan oksigen dilambangkan dengan
O. Rumus kimiawi dari air adalah H2O.
Struktur kimia dari air tersebut menyebabkan air memiliki sifat yang
penting sekali bagi makhluk hidup. Adanya dua elektron terluar dari molekul
oksigen menyebabkan air mampu membentuk ikatan hidrogen dengan sesama molekul
air. Ikatan hidrogen inilah yang membuat air menjadi bersifat polar, sehingga
mampu berikatan dengan senyawa-senyawa polar. Air memiliki pH 7, yaitu netral.
Keasaman air yang mendekati netral membuat air tidak berbahaya jika masuk ke
tubuh. Kondisi tubuh kita memiliki pH sedikit lebih basa, antara 7,35-7,45. Air
adalah pelarut biologis, sehingga kebanyakan senyawa polar mampu larut dalam
air. Selain itu, air merupakan media tempat bekerjanya enzim dalam sel makhluk
hidup. Tanpa air, enzim biasanya tidak mampu melaksanakan fungsinya, sehingga
fungsi tubuh akan terganggu.
Orang dewasa rata-rata tersusun atas 55 % air, 19 % protein, 19 %
lemak, kurang dari 1% karbohidrat, dan 7% unsur organik. Air tubuh terbagi dari
dua komponen utama, air yang terdapat di dalam sel (intrasel) dan air yang di
luar sel (ekstrasel). Cairan ekstrasel dibagi lagi menjadi cairan interstisial,
yang merendam sel-sel dan plasma darah. Cairan tubuh rata-rata menyusun 65%
-70% masa tubuh tanpa lemak.
Air dalam tubuh merupakan komponen utama dari sitoplasma sel, plasma
darah, dan berbagai jaringan lain. Hal ini menyebabkan air begitu fungsional
dilihat dari keberadaannya di dalam sel. Dari hal itu, kita bisa tahu bahwa air
itu sangat diperlukan untuk tubuh, sehingga jumlahnya harus selalu mencukupi
kebutuhan. Jika tidak, maka tubuh kita akan mengalami dehidrasi.
Air merupakan senyawa paling berlimpah di dalam sistem
hidup dan mencakup 70% atau lebih dari bobot hampir semua  bentuk kehidupan. Lebih jauh lagi, kita telah
melihat bahwa organisme hidup pertama mungkin muncul dalam laut jadi, air
merupakan induk dari  semua kehidupan
mahluk hidup. Karena air mengisi semua bagian dari tiap sel pada mahluk hidup,
air merupakan medium tempat berlangsungnya transport nutrien, reaksi – reaksi
enzimatis metabolisme, sel, dan transfer 
energi kimia. Oleh karena itu, semua aspek dari struktur dan fungsi sel
harus beradaptasi dengan sifat – sifat fisik dan kimia air. Kita juga akan dapat
melihat bagaimana sel belajar untuk memanfaatkan  komponennya untuk melangsungkan beberapa
aktivitas sel.
Kita seringkali menganggap air hanya sebagai suatu
cairang tidak reaktif, tidak berasa, dan mudah digunakan untuk berbagai
keperluan praktis. Walaupun air bersifat stabil kimiawi, senyawa ini mempunyai
beberapa sifat istimewa. Memang air dan produk ionisasinya, ion H+
dan OH – sangat mempengaruhi 
sifat berbagi komponen penting sel, seperti enzim, protein, asam
nukleat, dan lipid. Sebagai contoh, aktivitas katalik enzim amat tergantung
pada konsentrasi ion H+ dan OH – .
Organisme telah beradaptasi secara efektif terhadap
lingkungan cairnya dan telah mengembangkan cara – cara pemanfaatan sifat –
sifat air yang istimewa. Panas jenis air yang tinggi berguna bagi sel , karena
memungkinkan air bekerja sebagai buffer panas, membiarkan suhu suatu organisme
tetap bertahan relatif tetap, jika terjadi fluktuasi suhu udara. Tambahan lagi,
panas penguapan air yang tinggi dimanfaatkan oleh beberapa vertebrata sebagai
cara menghilangkan kelebihan panas tubuh dengan penguapan keringat. Tingkat
kohesi internal yang tinggi dari air, karena adanya ikatan hidrogen
dimanfaatkanoleh tumbuhan sebagai cara untu membawa nutrien terlarut dari akar
ke atas menuju daun selama proses transpirasi. Bahkan, kenyataan bahwa es
mempunyai densitas yang lebih rendah dari air, dan karenanya mengapung,
mempunyai akibat biologi didalam daur hidup organisme laut. Tetapi yang paling
mendasar pada semua organisme hidup adalah kenyataan bahwa banyak sifat – sifat
biologi penting dari makromolekul sel terutama protein asam nukleat, yang
ditimbulkan oleh interaksi molekul – molekul ini dengan molekul air pada medium
di sekelilingnya. Kita akan segera melihat bahwa sifat khas tiga dimensi
struktur protein yang menentukan aktiitas biologinya dipertahankan oleh sifat
sifat air. Bahkan ketepatan dari replikasi srtuktur DNA sulur ganda tergantung
kepada sifat sifat air ( Albert L. Lehninger.1982. Dasar – Dasar Biokimia Jilid
1, Hal ; 100-101. Jakarta : Erlangga ( penerjemah : Dr. Ir. Maggy Thenawijaya,
IPB)).
 DAFTAR
PUSTAKA

Lehninger, Albert L.1982.
Dasar – Dasar Biokimia
Jilid 1, Hal ; 77. Jakarta : Erlangga ( penerjemah :
Dr. Ir. Maggy Thenawijaya, IPB
http://www.linkpdf.com/download/sejarah
perkembangan biokimia-ebook