Sabtu, 26 November 2011

Bioenergetika


Bioenergetika

Bioenergetika adalah studi tentang macam-macam variasi transformasi energi yang terjadi pada makhluk hidup. Sebuah sel hidup disibukkan oleh aktivitas. Semua jenis makromolekul dibentuk dari materi-materi kasar, produk buangan di produksi dan diekresikan, aliran petunjuk genetik dari nukleus ke sitoplasma, vesikel berpindah melalui jalur sekretori, ion dipompa melewati membran plasma dan masih banyak lagi.
Energi didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Termodinamika adalah studi tentang perubahan energi yang terjadi di alam. Hukum pertama termodinamika berisi tentang konversi energi. Energi tidak dapat diciptakan ataupun di musnahkan. Energi hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya.
Sel mampu mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Sebagai contohnya yaitu energi yang tersimpan sebagai ATP dalam sel yang dapat dikonversi menjadi energi mekanik saat sel melakukan perpindahan. Perubahan energi yang terpenting dalam dunia biologi adalah konversi dari cahaya matahari ke energi kimia yang terjadi saat fotosintesis.
Dalam transformasi energi terdapat dua kata yang sering digunakan yaitu sistem dan lingkungan. Sistem mungkin saja adalah sebuah sel hidup. Sedangkan lingkungan bisa berupa apa yang ada di sekitar sel tsb. Perubahan energi pada sistem mempunyai dua kemungkinan perubahan. Pertama, energi dalam sistem berubah menjadi panas dari sistem tersebut, dan yang kedua yaitu berubah menjadi kerja.
Energi dalam adalah energi yang ada pada sistem. Energi Dalam pada akhir transformasi akan lebih banyak daripada permulaan jika panas diserap dan lebih sedikit jika panas di keluarkan dari sistem. Reaksi yang kehilangan panas dinamakan eksotermik, sedangkan apabila sistem menyerap panas dari lingkungan dinamakan endotermik.

Hukum kedua termodinamika menyatakan konsep bahwa kejadian yang ada di alam ini mempunyai arah, dari keadaan energi yang lebih tinggi menuju ke keadaan energi yang lebih rendah. Suatu kejadian bisa terjadi secara spontan yang berarti bahwa dapat terjadi tanpa input dari eksternal energi. Konsep hukum kedua termodinamika diterapkan untuk mesin panas.
Dalam suatu reaksi tidak bisa mempunyai efisiensi 100%, hal ini karena terjadi hilangnya energi menjadi panas. Hilangnya energi dalam suatu proses adalah hasil dari kecenderungan untuk ke posisi tidak teratur dari alam. Derajat ketidakteraturan ini disebut sebagai entropi. Entropi berhubungan dengan perpindahan secara sembarang partikel. Munculnya panas dari oksidasi glukosa dalam sel atau gesekan antara darah dan pembuluh darah adalah contoh dari kenaikan entropi.
Kehidupan juga diatur oleh prinsip yang sama. Organisme hidup mampu untuk menurunkan entropi mereka dengan menaikkan entropi lingkungan mereka.
Hukum pertama dan kedua termodinamika mengindikasikan bahwa energi yang ada di alam adalah konstan, tetapi entropi terus menuju suatu titik maksimum. Semua tranformasi energi yang terjadi secara spontan harus memiliki perubahan energi bebas bernilai negatif. Proses yang terjadi secara spontan yang sesuai hukum termodinamika dideskripsikan sebagai proses eksergonik. Sebaliknya, jika perubahan energi bebasnya positif dan tidak berlangsung secara spontan maka proses tersebut disebut endergonik. Proses endergonik bisa berlangsung jika ada energi yang dimunculkan.
Total energi bebas dari reaktan lebih besar daripada total energi bebas produk, sehingga perubahan energi bebas bernilai negatif dan reaksi mempunyai arah lebih menuju ke produk. Semakin besar perubahan energi bebas, reaksi lebih jauh dari keadaan setimbang dan lebih banyak kerja yang dilakukan oleh sistem. Saat berlangsung suatu reaksi, perbedaan energi bebas antara reaktan dan produk menurun, perubahan energi bebas menjadi lebih negatif, dan selama keadaan kesetimbangan perbedaannya bernilai 0, dan tidak ada kerja yang dihasilkan.
Dalam reaksi metabolik, perubahan energi bebas juga terjadi. Dan salah satu reaksi kimia terpenting dalam sel yaitu proses hidrolisis ATP. Sel banyak melibatkan reaksi yang perubahan energi bebasnya bernilai positif dikarenakan konsentrasi relatif reaktan dan produk mempengaruhi keberlangsungan reaksi. Ratusan reaksi terjadi secara serentak dalam sel. Semua reaksi ini berlangsung bersamaan dengan reaksi-reaksi lainnya karena produk dari satu reaksi menjadi sebuah reaktan untuk reaksi selanjutnya pada waktu yang bersamaan dan hal itu terjadi secara terus-menerus dalam rangkaian reaksi metabolik.
Hidrolisis ATP digunakan untuk mengendalikan kebanyakan proses endergonik dalam sel. ATP dapat digunakan untuk bermacam-macam proses karena grup pada terminal fosfat dapat diubah menjadi banyak varietas molekul berbeda-beda, seperti asam amino, gula, lemak, dan protein.
Karena reaksi terus menuju keadaan kesetimbangan, energi bebasnya digunakan untuk melakukan kerja menuju keadaan minimum dan entropi naik menuju nilai maksimum. Metabolisme seluler adalah metabolisme non-kesetimbangan yang sangat penting. Ini bukan berarti bahwa beberapa reaksi tidak dapat terjadi pada saat kesetimbangan atau mendekati kesetimbangan dalam sel. Faktanya, banyak reaksi jalur metabolik terjadi saat mendekati kesetimbangan.
Prinsip dasar dari termodinamika adalah diterapkan pada benda tak hidup, sistem yang tertutup dalam kondisi kesetimbangan bolak-balik (reversibel). Sebaliknya, metabolisme seluler utamanya terjadi pada kondisi tidak bolak-balik (irreversibel), tidak pada kesetimbangan karena tidak seperti pada tabung tes reaksi, tetapi sel adalah sistem terbuka. Materi dan energi terus mengalir ke dalam sel dari pembuluh darah atau media kultural. Aliran kontinu dari oksigen dan materi lain ke dalam atau ke luar sel mengijinkan metabolisme seluler dalam keadaan tetap. Dalam keadaan tetap, konsentrasi dari reaktan dan produk relatif konstan, walaupun reaksi tidak mendekati kesetimbangan. Sel mampu mempertahankan keadaannya agar tetap stabil mengikuti perubahan keadaan lingkungan. Dalam kata lain, sel tetap dalam keadaan dinamik tidak dalam kesetimbangan, laju maju atau mundur suatu reaksi dapat meningkat atau turun secara langsung menurut respon dari perubahan lingkungan.

Jumat, 25 November 2011

Enzim sebagai biokatalasator


Enzim ditemukan pertama kali oleh Hans Buchner dan saudara laki-lakinya, Eduard. Enzim biasa disebut sebagai katalis. Enzim adalah perantara dalam proses metabolisme, bertanggung jawab atas semua reaksi kimia yang terjadi dalam sel.
Sifat2 enzim yaitu bahwa enzim dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit,tidak mengubah kereversibelan reaksi selama reaksi sedang berlangsung, tidak mempunyai efek terhadap reaksi termodinamika. Poin terakhir sangat penting, karena menjelaskan bahwa enzim tidak menyuplai energi dari reaksi kimia. Sebagai katalis enzim hanya bisa mempercepat reaksi menuju keadaan kesetimbangan.
Kerja enzim sangat spesifik terhadap suatu reaktan yang mereka ikat dan mengatalis reaksinya. Reaktan yang diikat oleh enzim disebut substrat. Enzim juga sebagai penentu arah jalur metabolik, dan membuat reaksi-reaksi yg terjadi lebih teratur.
Dalam reaksi kimia biasanya membutuhkan energi aktivasi untuk memutuskan ikatan dalam jumlah besar. Disanalah manfaat dari suatu enzim yaitu menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan dalam reaksi, tanpa terjadi reaksi antara enzim dan reaktan. Sehingga dengan itu dalam suatu reaksi hanya membutuhkan energi pengaktifan yang sedikit dibanding tanpa adanya bantuan enzim. Hal ini karena enzim membuat reaktan lebih aktif daripada keadaan sebelumnya.
Enzim itu tidak merubah ketetapan kesetimbangan suatu reaksi, akan tetapi hanya memepercepat suatu reaksi menuju keadaan kesetimbangan.
Ketika reaktan berada dalam ujung puncak energi dan siap untuk berubah menjadi produk, hal itu dinamakan keadaan transisi.

Sebagai katalis, enzim memepercepat proses pemutusan ikatan dan pengikatan suatu senyawa.
Enzim dalam suatu reaksi hanya membentuk reaksi antara dengan membentuk sebuah kompleks dengan reaktan.
Setelah itu enzim kembali ke bentuk sebelumnya tanpa ada perubahan sedikitpun.
Bagian dari enzim yang mengikat substrat secara langsung dinamakan bagian aktif.
Ikatan antara substrat dan enzim diatur dengan beberapa interaksi non-kovalen yang ditentukan oleh struktur dari protein itu sendiri.
Struktur dari bagian aktif terhitung tidak hanya untuk aktivitas katalis dari enzim, akan tetapi juga untuk terspesifikasi.

Aku dan Jurusanku

Alhamdulillah, ini terbitan yang kedua.
Aku masuk ITB tanpa disangka-sangka, masuk Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati juga tidak disangka-sangka. Apalagi aku masuk jurusan Bioengineering ITB juga tidak disangka-sangka. Begitulah hidupku.
Lahir di dalam keluarga yang kurang mampu, aku dengan bantuan Beasiswa Bidik Misi bisa melanjutkan untuk kuliah di kampus Ganesha ini.
Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati adalah salah satu bagian dari 12 fakultas yang ada di kampus ITB. Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati atau biasa disebut SITH, dulu hanya memiliki 2 buah jurusan, yakni Biologi (BI) dan Mikrobiologi (BM). Sedangkan untuk saat ini, di SITH ITB ada tambahan satu jurusan lagi yakni Bioengineering (BE). Sehingga kini total ada 3 jurusan.
Untuk Bioengineering, juga bisa di sebut Rekayasa Hayati atau juga Teknik Biologi. Bioengineering adalah jurusanku sekarang, Aku merupakan 1 dari 40 orang pertama yang mencetak sejarah di Indonesia, hal ini dikarenakan Bioengineering ITB merupakan jurusan Bioengineering pertama di Indonesia.
Di SITH sendiri mempunyai satu himpunan mahasiswa yaitu Himpunan Mahasiswa SITH (HIMA-SITH) "NYMPHAEA ITB". Walaupun ada tiga jurusan, kami tetap satu himpunan.
Mungkin itu aja postingan kali ini, mungkin bisa dilanjutkan ke postingan-postingan hari berikutnya...
Syukron Katsiran teman-teman.........

Pekenalan

Assalamualaikum WR WB.
Alhamdulillah, akhirnya blog ini diterbitkan juga. Setelah berpikir panjang, akhirnya kesampaian juga. tujuan blog ini yaitu agar pembaca bisa melihat Kampus Institut Teknologi Bandung (ITB) bukan dari luar saja, tetapi juga dari dalam sendiri, terutama curhat dari penulis blog ini.
Sebenarnya misi utama saya membuat blog ini adalah agar kampus ITB dapat dilihat dari dalamnya, yang berisi curhat tentang kuliah dan lain-lain. Atau tentang Beasiswa Bidik Misi yang juga diterima oleh Penulis sendiri.
Mulanya keinginan untuk membuat blog ini yaitu bahwa di kampus ITB masih ada 100 lebih beasiswa Bidik Misi 2011 yang masih "nganggur".Sehingga hal itu membuat saya miris, padahal masih banyak anak yang berprestasi tetapi tidak bisa melanjutkan kuliah karena tidak mampu membiayai kuliah nantinya. Pembaca juga bisa bertanya tentang kampus ganesha ini di blog saya. InsyaAllah saya akan menjawabnya dengan sebaik-baiknya.
Selamat membaca kawan..........
Semoga membawa manfaat bagi penulis blog ini dan pembaca blog ini.......
Thanks.....