Post on 15-Feb-2018
Matakuliah Biologi Umum Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Lampung
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
The chemical
context of life
Kimia dan kehidupan
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Makhluk hidup terdiri atas zat-zat kimia,
baik dalam bentuk unsur murni maupun
senyawa atau campuran.
Kimia dan kehidupan
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Makhluk hidup melakukan reaksi kimiawi
di dalam tubuhnya, dikenal dengan istilah
metabolisme.
• Reaksi kimia berlangsung untuk membuat
atau menguraikan ikatan kimia.
• Reaksi kimia berlangsung hingga
terbentuk suatu kondisi kesetimbangan.
Ikatan Kimia
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Ikatan ionik
• Ikatan hidrogen
• Interaksi van der waals
• Ikatan kovalen
Ikatan hidrogen
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Water (H2O)
Ammonia (NH3)
O H
H
+
–
N
H H H
A hydrogen bond results from the attraction between the partial positive charge on the hydrogen atom of water and the partial negative charge on the nitrogen atom of ammonia. + +
– +
4 komponen utama kehidupan
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Protein
• Karbohidrat
• Lipid
• Asam nukleat
Protein
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Protein merupakan polimer dari asam
amino
• Protein menjadi syarat mutlak kehidupan
karena merupakan komponen penyusun
protoplasma
• Protein merupakan penyusun utama enzim
Enzim
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Katalisator enzim
Transport darah, protein membran
Nutrien protein biji, ovalbumin, kasein
Kerangka kolagen, keratin, fibroin
Pertahanan imunoglobulin, fibrinogen, trombin
Pengatur hormon
Protein merupakan polimer dari monomer “asam amino”
Struktur Protein
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Struktur protein: Primer Sekunder Tersier Quaterner
Struktur Primer Distabilkan oleh ikatan peptida
Struktur Sekunder
Ada 2 macam: -heliks dan β-pleated sheet Distabilkan oleh ikatan hidrogen
Struktur Protein
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Struktur Tersier Distabilkan oleh empat macam ikatan:
Ikatan hidrogen
Ikatan ionik
Interaksi hidrofobik
Ikatan kovalen
Ditentukan oleh urutan/susunan asam amino pada polipeptida
Struktur Quaterner
Distabilkan oleh ikatan apa saja selain ikatan kovalen
Denaturasi Protein
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Denaturasi: definisi
Rusaknya struktur 3 dimensi karena putusnya sebagian/seluruh ikatan yang menstabilkan
struktur tersier
Pada proses denaturasi terjadi
Pemutusan ikatan sebagian atau seluruhnya kecualu ikatan peptida
Perubahan fisik, khemis dan aktivitas biologinya hilang
Denaturasi Protein
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Protein yang mengalami denaturasi
Berubah sifat fisik dan kimianya
Hilang fungsi biologinya
Agen yang menyebabkan denaturasi
Panas, asam dan basa mineral memutus ikatan garam
Aseton, alkohol, urea memutus ikatan hidrogen
pH ekstrem memutus ikatan ionik
Mekanik memutus ikatan
Sinar-UV dan sinar-X memutus semua ikatan
Karbohidrat
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam
• Dari namanya molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air H2O)
• Mempunyai rumus molekul (CH2O)n untuk monosakarida
• Disintesis dari CO2 dan H2O dlm proses fotosintesis
• Dikenal juga sebagai sakarida
Klasifikasi Karbohidrat
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Berdasar kompleksitasnya,
dapat dibagi menjadi 3 golongan – Monosakarida
karbohidrat tunggal
– Oligosakarida karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida
– Polisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida
Karbohidrat - monosakarida
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Gula paling sederhana
• Rumus molekul (CH2O)n
• Terdapat dalam 2 bentuk – Aldosa
– Ketosa
• Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3 gliseraldehid dan dihidroksiaseton
• Monosakarida yang paling umum adalah heksosa
• Di alam biasa terdapat dlm konformasi D
Karbohidrat
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Aldoses (e.g., glucose) have an aldehyde group at one end.
Ketoses (e.g., fructose) have a keton group, usually at C2.
C
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-glucose
OH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
CH2OH
C O
D-fructose
Karbohidrat - oligosakarida
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
Ikatan glikosida antar monosakarida akan
membentuk oligosakarida dan polisakarida
Oligosakarida yg paling sederhana Disakarida
Ikatan alpha
Dlm proses
penggabungan 2
monomer tst
H2O akan
dibebaskan
C12H22O11 =
2 C6H12O6 − H2O
Karbohidrat - polisakarida
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Merupakan polimer unit monosakarida
• Unit monomer bisa :
• homopolisakarida
• heteropolisakarida
• Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk
Lipid
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Merupakan senyawa biomolekul yang susunan kimia dan fungsinya bervariasi
• Komponen utama lipid adalah senyawa hidrokarbon yang bersifat nonpolar hidrofobik (menolak air)
• Sifat utama lipid adalah ketidak larutannya dalam air tetapi larut dalam pelarut nonpolar atau pelarut organik (ethanol, kloroform,ether dll)
Fungsi lipid
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Sebagai cadangan energi pada hewan (lemak) dan pada tumbuhan (minyak)
• Sebagai komponen utama biomembran : fosfolipid dan sterol
• Berperan penting a.l : sebagai kofaktor enzim, pembawa elektron, pigmen-pigmen penyerap cahaya, agen pengemulsi dan hormon.
Basa nitrogen
priyambodo@fmipa.unila.ac.id staff.unila.ac.id/priyambodo
• Pirimidin C terdapat pada RNA dan DNA, tetapi
• T hanya ada pada DNA, dan
• U hanya ada pada RNA
• Basa tersebut disingkat dari huruf pertamannya (A, G, C, T, U).
• Purin (A, G) dimiliki oleh RNA dan DNA