Peranan Mekanisme Biokimia
Dalam ilmu biologi, sel merupakan satuan kehidupan terkecil yang menyusun tubuh mahluk hidup, tempat terselenggaranya fungsi kehidupan.Biokimia adalah ilmu yang mempelajari reaksi yang terjadi di dalam atau berhubungan dengan makhluk hidup. Reaksi biokimia umumnya mempelajari tentang reaksi makromolekul kehidupan (karbohidrat, lemak, protein, asam nukleat), dan molekul atau ion lain yang berhubungan dengan kehidupan makhluk hidup (contohnya air).
Sasaran studi biokimia adalah:
- Membantu mengatur pertumbuhan sel baik kecepatan/produk dan waktu yang dapat direkayasa
- Mempelajari jalur-jalur metabolisme dalam pertumbuhan sel & mekanisme pengendaliannya
- Struktur kimia dari komponen makhluk hidup dan hubungan antara struktur kimia dengan fungsi biologis
- Mempelajari metabolisme, yaitu keseluruhan reaksi kimia dalam makhluk hidup
- Proses kimia dan substansi yang menyimpan dan mengirimkan informasi biologis
- Mempelajari aktivitas katalitik enzim.
Reaksi-reaksi biokimia sangat berperan dalam siklus hidup sel, karena tanpa reaksi-reaksi tersebut sebuah sel tidak dapat bertahan hidup.Mempelajari reaksi-reaksi biokimia dapat membuat kita mengerti lebih jauh tentang siklus hidup dan pertumbuhan sel, serta memanfaatkan pengetahuan itu untuk diaplikasikan di bidang-bidang lain, seperti medis dan pertanian.
Fase-Fase yang Dialami oleh Sel dalam Masa Pertumbuhannya
Fase pertumbuhan sel adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Kurva pertumbuhan sel
Fase lag: pada fase ini sel akan mulai beradaptasi dengan lingkungan (medium) dan mengumpulkan energi untuk memulai proses pertumbuhan. Untuk mendapatkan energi, sel akan memulai reaksi enzimatis untuk menguraikan substrat dan nutrien di sekitarnya agar dapat digunakan sel. Fase lag terlihat mendatar pada kurva karena tingkat pertumbuhan sel sangat sedikit. Lamanya fase lag bergantung pada medium tumbuh dan jumlah awal sel. Apabila medium yang digunakan adalah medium yang sudah digunakan sebelumnya, maka fase adaptasi ini akan berlangsung cepat karena nutrien yang diperlukan sel sudah terurai di sekitar sel. Jumlah awal sel yang banyak juga akan mempercepat waktu adaptasi, hal ini dikarenakan semakin banyak sel maka semakin banyak enzim yang akan memecah nutrien agar dapat digunakan oleh sel.
Fase :
- Akselerasi
dimana sel sudah selesai melakukan masa adaptasi namun tingkat pertumbuhannya masih rendah
- Eksponensial
tingkat aktivitas sel mencapai kecepatan maksimum yang dapat terlihat dari bentuk kurva yang eksponensial. Tingkat pertumbuhan ini akan dipengaruhi oleh beragam faktor biologis dan nonbiologis, seperti sifat sel, asosiasi organisme di medium tumbuh, kandungan nutrien, dan lain-lain
- Pengurangan
merupakan fase dimana tingkat pertumbuhan sel mengalami penurunan, hal ini dapat disebabkan karena nutrien yang dibutuhkan sudah hampir habis atau sel-sel yang terdapat pada medium mati karena terpapar hasil metabolisme yang bersifat racun atau persaingan dengan organisme lain.
- Stationer
fase ini ditunjukan oleh kurva mendatar yang menunjukan tingkat pertumbuhan sel sama dengan tingkat kematian sel. Pada fase ini sel mengalami resistensi yang lebih tinggi terhadap faktor eksternal seperti suhu dan zat kimia
- Kematian
merupakan fase dimana tingkat kematian sel sudah lebih banyak dibandingkan tingkat pertumbuhan sel. Pada fase ini nutrien sudah habis sehingga sel tidak lagi dapat melakukan pertumbuhan, namun hasil metabolisme yang bersifat toksik semakin banyak dan persaingan antar organisme semakin ketat sehingga sel yang mati lebih banyak dari sel yang hidup.
