Universitas Gadjah Mada 1 IDENTITAS MATA KULIAH

IDENTITAS MATA KULIAH
1. Nama Mata KuIiah
:
Biokimia
2. Kode/SKS
:
BlO2011, KuIiah / Praktikum: 3 /1
3. Semester
:
III
4. Prasyarat
:
Kimia Organik (MSK21I)
5. Status Matakuliah
:
Wajib
6. Dosen
:
Prof. Dr. Sukarti Moeljopawiro, M.App.Sc.
Dr. Rarastoeti Pratiwi, M.Sc.
Drs. Bambang Prayitno
Yekti Asih Purwestri, S.Si., M.Si.
Tri Rini Nuringtyas, 5.51., M.Sc.
7. Deskripsi Singkat Matakuliah:
Matakuliah Biokimia merupakan matakuliah wajib dalam kurikulum 2000 dan dimasukkan
sebagai kelompok matakuliah keilmuan dan ketrampilan. Untuk menempuh matakuliah
ini mahasiswa harus menempuh matakuliah Kimia Organik (MSK211). Matakuliah ini
dibagi dalam bentuk perkuliahan (3 SKS) dan praktikum (1 SKS)
Isi dari materi perkuliahan meliputi 14 pokok bahasan. Tujuan pemberian matakuliah ini
adalah memberikan pemahaman tentang komponen, struktur molekuler, fungsi,
metabolisme dan pengendalian senyawa biomolekul penyusun organisme. Setelah
mengikuti matakuliah tersebut mahasiswa mampu menjelaskan tentang prinsip-prinsip
biokimia dalam sistem hayati dan menggunakan pengetahuan tersebut sebagai dasar
memahami matakuliah dari cabang-cabang ilmu biologi lainnya terutama Teknik biokimia,
Fisiologi, Mikrobiologi, Nutnisi, Enzimologi dan Biokimia Lanjut dll.
8. Tujuan Pembelajaran:
Pembelajaran matakuliah Biokimia untuk memberikan pemahaman tentang komponen,
struktur molekuler, fungsi, metabolisme dan pengendalian senyawa-senyawa biomolekul
penyusun organisme. Selain itu, juga untuk memberikan ketrampilan pada mahasiswa
dalam mengidentifikasi senyawa biomolekul.
9. Materi Pembelajaran:
Matakuliah Biokimia terdiri dari 14 pokok bahasan yakni:
Pokok Bahasan I
:
Pendahuluan
Universitas Gadjah Mada
1
Pokok Bahasan II
:
Karbohidrat
Pokok Bahasan III
:
Lipid
Pokok Bahasan IV
:
Asam Amino dan Protein
Pokok Bahasan V
:
Vitamin dan Mineral
Pokok Bahasan VI
:
Enzim
Pokok Bahasan VII :
Bionergetik dan Metabolisme
Pokok Bahasan VIII :
FosriIasi Oksidatif dan Fotofosforilasi
Pokok Bahasan IX
:
Metabolisme Karbohidrat
Pokok Bahasan X
:
Metabolisme Lipid
Pokok Bahasan XI
:
Asam Nukleat
Pokok Bahasan XII :
Metabolisme Asam Nukleat
Pokok Bahasan XIII :
Metabolisme Asam Amino dan Protein
Pokok Bahasan XIV :
Metabolit Sekunder
10. Outcomei Kompetensi:
Setelah mengikuti matakuliah ini mahasiswa dapat:
1) menjelaskan dan menerapkan pengetahuan tentang prinsip-prinsip biokimia dalam
sistem hayati,
2) mudah memahami matakuliah yang memerlukan dasar pengetahuan biokimia
seperti: Fisiologi, Mikrobiologi, Teknik Biokimia Biokimia Nutrisi, Enzimologi, Biokimia
Lanjut, Biologi Sel dan Molekuler, Bioteknologi dIl.
3) memiliki landasan berpikir untuk dapat melakukan penelitian atau kegiatan Iainnya
yang terkait dengan pemanfaatan dan pelestarian sumber daya hayati.
Universitas Gadjah Mada
2
11. RENCANA KEGIATAN PEMBELAJARAN MINGGUAN
Nama matakuliah : Biokimia 810202
Satuan kredit semester: 3/1
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
1,2
I.
Pendahuluan
A. Ruang Iingkup biokimia
Tujuan lnstruksional Khusus:
B. Herarki organisasi materi
1. memahami ruang Iingkup biokimia, sejarah
hidup.
perkembangan ilmu biokimia, bidang-bidang yang
C. Biomolekul dan sel
didukung oleh pengetahuan biokimia dan aplikasi
D. Fungsi air dalam reaksi
ilmu biokimia.
Handout Transparansi
Biokimiawi
2. memahami dan menjelaskan tentang komponen
penyusun organisme mulai dan unsur hingga sel
3. memahami dan menjelaskan jenis-jenis biomolekul
yang menjadi dasar pembentukan sel
4. Memahami dan menjelaskan tentang fungsi air
sebagai media dalam reaksi biokimiawi
3
II. Karbohidrat
Tujuan Instruksional Khusus:
1. Menjelaskan struktur dasar, sifat fisik dan kimiawi,
kiasifikasi dan fungsi karbohidrat, meliputi:
A. Pengertian umum
Handout dan .Transparansi
B. Monosakarida dan
Praktikum
oligosakarida
C. Polisakanda
Universitas Gadjah Mada
3
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
monosakarida, oligosakaradida (termasuk
disakarida) dan polisakarida
2. Menjelaskan dan mengidentifikasikan senyawa
yang dimasukkan dalam kelompok monosakarida,
oligosakarida (termasuk disakarida) dan
polisakarida.
3 dan 4
III. Lipid
A. Pengertian umum
Handout dan .Transparansi
Tujuan lnstruksional Khusus:
B. Lipid penimbun energy
Praktikum
1. Memahami dan menjelaskan struktur dasar, sifat
C. Lipid membrane
fisik dan kimiawi, kiasifikasi dan fungsi biologis
D. Steroid dan lipid Iainnya
lipid
E. Analisis lipid
2. Memahami dan menjelaskan dan mengidentifikasi
lipid penimbun, lipid membran, steroid dan jenis
lipid Iainnya
4
IV. Asam amino dan Protein
A. Struktur dasar
Handout dan .Transparansi
Tujuan Instruksional Khusus:
B. Sifat fisik, kimiawi dan biologis
Praktikum
1. memahami bahwa asam amino merupakan unit
C. Klasifikasi
monomer protein dan menjelaskan fungsi protein
D. Fungsi
dalam organisme
2. memahami dan menjelaskan sifat dan struktur
Universitas Gadjah Mada
4
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
setiap asam amino pembentuk protein
3. memahami dan menjelaskan peranan gugus
fungsionai pada setiap asam amino penyusun
protein dalam aktifitas biologis memahami dan
menjelaskan empat macam struktur dasar protein
(struktur primer, sekunder, tersier dan kuatemer).
5
V. Vitamin dan mineral
A. Struktur dasar
Handout dan .Transparansi
Tujuan Instruksional Khusus:
B. Sifat fisik, kimiawi dan biologis
Praktikum
1. menjelaskan perbedaan dan macam vitamin yang
C. Klasifikasi
larut dalam air dan yang larut dalam lemak
2. menjelaskan struktur dan fungsi biokimiawi vitamin
D. Fungsi
,
menjelaskan fungsi biokimiawi mineral
6
VI. Enzim
A. Struktur dasar
Handout dan .Transparansi
Tujuan Instruksional Khusus:
B. Klasifikasi
Praktikum
1. memahami pentingnya fungsi biokatalisator dalam
C. Aktivitas
proses kehidupan dan menjelaskan klasifikasi
D. Kinetika
enzim
2. memahami dan menjelaskan struktur dan fungsi
bagian enzim (kofaktor, koenzim, sisi katalitiklsisis
aktif, apoenzim, hdloenzim) dan menjelaskan
Universitas Gadjah Mada
5
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
peran isozim dalam analisis hubungan
kekerabatan tumbuhan
3. menjelaskan peran faktor yang mempengaruhi
aktivitas enzim antara lain: konsentrasi enzim
konsentrasi substrat, suhu, pH dan inhibitor
4. memahami kinetika enzim dan menjelaskan
tentang Hukum Michaelis Menten, hubungan
Vmax dengan Km serta analisis berbagai macam
inhibitor menggunakan hukum Michaelis - Menten.
7
UJIAN MIDTERM
8
VII. Bioenergetika dan Metabolisme
A. Bionergetika dan
Tujuan Instruksional Khusus:
thermodinamika
1. menjelaskan tentang bioenergetika dan
B. Senyawa pembawa energy
keterkaitannya dengan hokum I dan II, serta
tinggi
mampu mengidentifikasi arah aliran energi dan
C. Reaksi oksidasi Reduksi
mengartikan energi bebas dalam reaksi biokimiawi
D. Pengertian metabolism
2. mengidentifikasi senyawa penting pembawa energi E. Lintasan metabolisme
dalam sistem hayati
3. menjelaskan reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem
Universitas Gadjah Mada
6
Handout dan .Transparansi
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
hayati yang nantinya dikaitkan dengan proses
transport elektron.
4. menjelaskan tentang definisi, tahapan dan jenis
metabolisme dalam sistem hayati.
5. menjelaskan tentang lintasan (pathway)
metabolisme dan mengidentifikasi pola lintasan
katabolisme dan anabolisme.
9
VIII.
Fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi
A. Fosforilasi oksidatif dan
Tujuan Instruksional Khusus
sintesis ATP dalam
1. memahami dan menjelaskan tentang transport
mitokondria
elektron dalam respirasi seluler, tempat
B. Fotofosforilasi dan siptesis
berlangsungnya dan senyawa-senyawa yang
ATP dalam kloroplas
berperan dalam proses transpot electron
2. memahami dan menjelaskan tentang persamaan
dan perbedaan antara fosforilasi oksidatif dan
fotofosforilasi
3. memahami dan menjelaskan tentang ATP
sintetase dan mekanisme sintesis ATP dalam
mitokondria serta pengaturannya
4. memahami dan menjelaskan tentang proses
Universitas Gadjah Mada
7
Handout dan .Transparansi
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
penyerapan energi cahaya oleh klorofil dalam
proses fotosintesis
10
IX. Metabolisme Karbohidrat
A. Glikolisisdanpembentukan
Tujuan lnstruksjonal Khusus
Handout dan .Transparansi
ATP
1. memahami dan menjelaskan tahapan reaksi dan
B. Pengaturan katabolisme KH
enzim yang berperan dalam glikolisis dan
C. Siklus asam sira
menghitung jumlah ATP yang dihasilkan selama
D. Sintesis KH
proses tersebut.
2. memahami dan menjelaskan mekanisme
pengaturan katabolisme karbohidrat
3. memahami dan menjelaskan tahapan reaksi,
enzim dan koenzim yang berperan dalam siklus
asam sitrat, serta menghitung jumlah ATP yang
dihasilkan dalam siklus asam sitrat
4. memahami dan menjelaskan biosintesis
karbohidrat meliputi: glukoneogenesis, sintesis
glikogen dan sintesis karbohidrat melalui
fotosintesis.
11
X. Metabolisme Lipid
A. oksidasi asam lemak
Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan metabolisme B. sintesis lipid
Universitas Gadjah Mada
8
Handout dan .Transparansi
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
lipid mahasiswa dapat:
1. memahami dan menjelaskan tentang degradasi,
penyerapan dan transpot asam lemak dalam tubuh
manusia.
2. memahami dan menjelaskan tentang β-oksidasi
asam lemak jenuh dan tidak jenuh serta
menghitung jumlah ATP yang dihasilkan
3. memahami dan menjelaskan tentang benda benda
keton dalam tubuh serta pengaruhnya
4. memahami dan menjelaskan tentang β -oksidasi
asam lemak dalam tumbuhan
5. menjelaskan tentang biosintesis lipid meliputi:
asam lemak, triasilgliserol, fosfolipid, kolesterol
dan steroid.
12
XI. Asam Nukleat
A. Struktur dasar (Nukleotida,
Tujuan Instruksional Khusus:
DNA, RNA)
1) memahami dan menjelaskan tentang struktur, sifat
fisik dan kimiawi nukleotida, DNA dan RNA
2) memahami dan menjelaskan tentang fungsi biologis
B. Sifat fisik, kimiawi dan biologis
C. Klasifikasi
D. Fungsi
DNA sebagai pembawa informasi genetik yang
Universitas Gadjah Mada
9
Handout dan Transparansi
Praktikum
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
tersimpan dalam gen dan terkemas dalam kromosom
13
XII. Metabolisme asam nukleat
A. Sintesis nukleotida
Tujuan Instruksional Khusus:
B. Replikasi
1) memahami tahapan biosintesis dan degradasi
C. Transkripsi
Handout dan Transparansi
nukleotida, serta mengkaitkan dengan penerapan
dalam penggunaan agen khemoterapi dan timbulnya
penyakit akibat timbunan asam urat
2) memahami aturan mendasar dalam biosintesis DNA
(replikasi) dan dapat menggunakan dasar tersebut
dalam sintesis DNA in vitro
3) memahami degradasi DNA secara enzimatik,
perbaikan sintesis DNA dan rekombnasi DNA dalam
sistem hayati
4) memahami biosintesis RNA yang tergantung dan
DNA, pemrosesan RNA dan sintesis DNA yang
tergantung dan RNA (reverse transkription)
14 dan
15
XIII. Metabolisme Asam Amino dan Protein
A. Oksidasi asam amino
Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan metabolisme
B. Sintes asam amino
asam amino dan protein mahasiswa dapat :
C. Degradasi protein
1. memahami dan menjelaskan pemecahan /
D. Sintesis protein
Universitas Gadjah Mada
10
Handout dan Transparansi
Minggu
Pokok bahasan
Sub pokok bahasan
Media
*) ke
katabolisme protein didalam tubuh organisme baik
hewan maupun tumbuhan
2. memahami dan menjelaskan biosintesis asam amino
pada organisme baik hewan maupun tumbuhan
3. memahami dan menjelaskan biosintesis protein pada
semua organism
15
XIV. Metabolit Sekunder
A. Definisi
Handout dan Transparansi
Setelah mengikuti kuliah pokok bahasan metabolit
B. Jenis dan manfaat
sekunder mahasiswa dapat:
C. Produksi
1. memahami dan menjelaskan arti pentingnya metabolit
sekunder pada masing-masing organism
2. memahami dan menjelaskan kaitan antara
metabolisme primer dan sekunder
3. memahami jalur sintesis metabolit sekunder.
16
UJIAN
D.
*) Pertemuan selama 3 X 50 menit tatap muka yang dibagi dalam 2 hari
Universitas Gadjah Mada
11
11. Cara evaluasi dan Penilaian:
Evaluasi :
1. Quisener tentang pokok bahasan pada kuliah sebelumnya selama 10-15 menit sebelum
materi kuliah dimulai.
2. Pembuatan bank soal untuk quisener, midterm, dan ujian
3. Koreksi hasil
Penilaian
1. Ujian sisipan (midterm)
: 20%
2. Ujian akhir
: 50 %
3. Praktikum
: 25%
4. Tugas dan kehadiran
: 5%
12. Buku acuan
Horton HR, Moran LA, Rawn JD dan Scrimgeor KG (1996) Principles of Biochemistry.
Second Edition. Prentice- Hall International, INC.
Lehninger AL, Nelson DL, Cox MM (1993) Principles of Biochemistry. Second Edition Worth
Publisher.
Nelson, DL dan Cox MM (2000) Lehninger : Principles of Biochemistry. Third Edition Worth
Publisher.
Stryer L (1995) Biochemistry. Fourth Edition. W.H. Freeman and Company.
Boyer, R (1999) Concept in Biochemistry. Brooks Cole Publishing Company.
Universitas Gadjah Mada
12