Page 448 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN

A. Bioenergitika dan Termodinamika.
Bioenergitika adalah studi kuantitatif transduksi energi yang terjadi pada sel hidup dan sifat serta fungsi proses kimia yang mendasari transduksi ini. Meskipun banyak dari prinsip-prinsip termodinamika telah diperkenalkan dan mungkin familiar bagi anda, tinjauan aspek kuantitatif dari prinsip-prinsip ini perlu dibahas.
Transformasi energi biologis patuhi hukum termodinamika, banyak pengamatan kuantitatif yang dilakukan oleh fisikawan dan kimiawan tentang interkonversi berbagai bentuk energi, pada abad kesembilan belas, mengarah pada perumusan dua hukum dasar termodinamika. Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi: untuk setiap perubahan fisik atau kimia, jumlah total energi di alam semesta tetap konstan; energi dapat berubah bentuk atau dapat dipindahkan dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hukum kedua termodinamika, mengatakan bahwa alam semesta selalu cenderung ke arah peningkatan ketidakteraturan: dalam semua proses alam, entropi alam semesta meningkat. Organisme hidup terdiri dari kumpulan molekul yang jauh lebih terorganisir daripada bahan sekitarnya dari mana mereka dibangun, dan organisme mempertahankan dan menghasilkan ketertiban, tampaknya tidak menyalahi hukum kedua termodinamika. Tetapi organisme hidup tidak melanggar hukum kedua; mereka beroperasi secara ketat di dalamnya. Untuk membahas penerapan hukum kedua pada sistem biologi, pertama-tama kita harus mendefinisikan sistem tersebut dan lingkungannya. Sistem pereaksi adalah kumpulan materi yang mengalami proses kimia atau fisika tertentu; itu mungkin organisme, sel, atau dua senyawa yang bereaksi. Sistem yang bereaksi dan lingkungannya secara bersama-sama membentuk alam semesta. Di laboratorium, beberapa proses kimia atau fisika dapat dilakukan dalam sistem terisolasi atau tertutup, di mana tidak ada bahan atau energi yang dipertukarkan dengan lingkungan. Sel dan organisme hidup, bagaimanapun adalah sistem terbuka, bertukar materi dan energi dengan lingkungan mereka; sistem kehidupan tidak pernah berada dalam keseimbangan dengan lingkungannya, dan transaksi konstan antara sistem dan lingkungan menjelaskan bagaimana organisme dapat menciptakan keteraturan di dalam dirinya sendiri.
445