20080817192336-kelas12 smk kimia-kesehatan zulfikar

7/31/2019 20080817192336-Kelas12 Smk Kimia-kesehatan Zulfikar

1/90


2/90

Zulfikar

KIMIAKESEHATANJILID 3

SMK

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan Nasional


3/90

Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undang

KIMIAKESEHATANJILID 3

Untuk SMK

Penulis : Zulfikar

Perancang Kulit : TIM

Ukuran Buku : 1 7 ,5 x 25 cm

Diterbitkan olehDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008

ZUL ZULFIKARk Kimia Kesehatan Jilid 3 untuk SMK /oleh Zulfikar ----

Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan,Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah,Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

ix, 135 hlmDaftar Pustaka : Lampiran. ALampiran : Lampiran. BIndeks : Lampiran. CISBN : 978-602-8320-48-1ISBN : 978-602-8320-51-1

Diperbanyak oleh ;

http://belajaronlinegratis.combukubse(@)belajaronlinegratis.com


4/90

KATA SAMBUTAN

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dankarunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan SekolahMenengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasardan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakankegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatanpembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.

Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan StandarNasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telahdinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses

pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.

Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepadaseluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanyakepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luasoleh para pendidik dan peserta didik SMK.

Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh ( download ),

digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannyaharus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Denganditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagimasyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruhIndonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri untukmengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.

Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepadapara peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapat

memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku inimasih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritiksangat kami harapkan.

Jakarta, 17 Agustus 2008Direktur Pembinaan SMK


5/90

i

Kata Pengantar

Buku ini ditulis untuk dipergunakan sebagai panduan belajardan mengajar di lingkungan Sekolah Menengah Kejuruan,dengan ruang lingkup Kimia untuk bidang Kesehatan. Materidisajikan dengan pendekatan konsep kimia dan penerapannyadalam bidang kesehatan. Luasnya materi kajian yang diberikan

juga menuntut agar pembaca perlu tambahan pengetahuankhususnya bidang kimia.

Teknik penyajian buku ditekankan pada penerapan konsep-konsep dasar bidang kimia dalam bidang kesehatan dibantudengan gambar dan bagan sederhana yang diharapkan mampumembantu pembaca dalam memahami buku dengan mudahdan dapat disebarluaskan kepada pihak lain agar dapat

dimanfaatkan.Dalam menjabarkan isi buku, penulis juga memberikan arahanisi melalui alur fikir dan bagan konsep kimia. Materi disusunatas dasar Standar Kompetensi Kimia Kesehatan yangselanjutnya dikembangkan menjadi pokok-pokok bahasan yangmengacu pada Komptensi Dasar.

Keberhasilan penulisan buku ini tidak lepas dari dukungan adik-adik kami, Ali Muhammad Yusuf Shofa dan Wahid Hasyim diJurusan Kimia, serta dukungan keluarga tercinta. Tidakberlebihan jika penulis persembahkan buku ini untuk putra-

putri penulis, Rizti Khairinnisa, Ahmad Reza Zulfi dan AhmadFikri Zulfi serta istri penulis Agustin Anita.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada DirektoratPendidikan Menengah dan Kejuruan yang telah memberikesempatan dan dukungan dalam penyelesaian buku ini.

Penulis dengan senang hati dan sangat berharap kritik dansaran yang membangun dan dapat dipergunakan sebagaibahan penyempurnaan dari buku ini. Mudah-mudahan karyasederhana ini dapat memberikan kontribusi yang berati untukpengembangan pendidikan di jenjang sekolah menengahkejuruan. Atas saran dan kritik yang diberikan pembaca,sebelumnya penulis mengucapkan banyak terima kasih.

Zulfikar


6/90

ii

Alur Fikir BukuBuku Kimia kesehatan memberikan informasi sedarhana tentangperan ilmu kimia dalam bidang kesehatan. Pemaparan danpenyajian konsep dilakukan dengan memvisualisasikan konsep

dalam bentuk gambar-gambar. Dengan pola ini diharapkanmampu menyederhanakan konsep dan dapat diterima siswadengan mudah.

Substansi dan materi buku disusun dengan tujuan untukmemberikan pengetahuan dasar ilmu kimia yang dapat dijadikanacuan atau kerangka dasar dalam mempelajari ilmu bidangkesehatan dengan pendekatan kimia. Atas dasar ini maka sajiandifokuskan pada pemahaman

1. Konsep materi dan perubahannya, fenomena reaksi kimiayang terkait dengan kinetika, kesetimbangan, kekekalanmasa dan kekekalan energy.

2. Tentang sifat berbagai larutan asam-basa, larutan koloid,larutan elektrolit-non elektrolit, termasuk carapengukuran dan kegunaannya

3. Konsep reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia sertapenerapannya dalam fenomena pembentukan energilistrik, korosi logam, dan pemisahan bahan.

4. Tentang struktur molekul dan reaksi senyawa organikyang meliputi benzena dan turunannya, lemak,karbohidrat, protein, dan polimer serta kegunaannyadalam kehidupan sehari-hari

Kekuatan pengetahuan dasar kimia diharapkan dapatberkembang dan dapat diartikulasikan kedalam perilaku hidup,oleh sebab itu keintegrasian materi juga dikembangkan yangdituangkan kedalam materi seperti;

1. Memahami konsep, prinsip, hukum, dan teori kimia sertasaling keterkaitannya dan penerapannya untukmenyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari danteknologi.

2. Menggunakan pengetahuan dasar kimia dalamkehidupan sehari-hari, dan memiliki kemampuan dasarkimia sebagai landasan dalam mengembangkankompetensi di bidang kesehatan.

Standar kompetensi kompetensi dasar yang dijabarkan diatasmerupakan dasar bagi pengembangan isi buku. Dengan alur fikiryang sistematik diharapkan mampu memberikan arahan dalampembelajaran untuk pencapaian kompetensi dasar dari Kimiakesehatan yang ditetapkan.


7/90

iii

Daftar IsiKata pengantar...................................................................................i

Alur fikir isi buku............ ............... ............... ............... ................ ........ii Daftar Isi ............................................................................................iii

Bab 1. Ruang Lingkup Ilmu Kimia...........................................................

1. Ilmu Kimia ............................................................................................. 12. Materi dan wujudnya ........................................................................... 13. Sifat Materi .................................... ......................................... .............. 34. Perubahan Materi ........................................ ....................................... .. 45. Energi menyertai Perubahan Kimia ....................................... .............. 56. Klasifikasi Materi .................................................................................. 67. Peran Ilmu Kimia .................................................................................. 9

Rangkuman ............... ......................................... ................................ 11Uji Kompetensi ............................... ......................................... ............ 12

Bab 2. Unsur dan Senyawa ....................................................................2.1. Unsur......................................... ......................................... ............ 14

2.1.1 Nama unsur ....................................... ................................ 152.1.2. Lambang unsur ................................................................. 152.1.3. Unsur di alam .............................................................. ...... 162.1.4. Atom ................................................................................. 182.1.5. Ion ..................................................................................... 19

2.2. Senyawa ......................................................................................... 192.2.1. Senyawa di alam ....................................... .......................... 192.2.2. Molekul............................................................................... 222.2.3. Komposisi senyawa ............................................................ 232.2.4. Rumus Kimia ....................................... ................................ 24

2.3. Persamaan reaksi ......................................................................... 262.3.1. Penyetaraan reaksi ................................... .......................... 27

Rangkuman ............................... ......................................... ............ 29Uji Kompetensi .............................................................................. 31

Bab.3. Atom dan Molekul ......................................................................3.1. Atom ............................................................................................. 33

3.1.1. Atom dan lambang atom .................................................... 333.1.2. Perkembangan teori atom .................................................. 363.1.3. Konfigurasi Elektron .................................. .......................... 42

Rangkuman ....................................................................................... 46Uji Kompetensi ................................. ......................................... ...... 50

Bab 4 Tabel Periodik ..............................................................................4.1. Tabel Periodik ............................................................................... 52

4.1.1. Sifat unsur merupakan fungsi masa atom .......................... 524.1.2. Tabel periodik panjang........................................................ 53

4.1.2.1 Jalur horizontal................................................................. 534.1.2.1 Jalur vertikal ..................................... ................................ 52

4.2. Hubungan table periodic dengan konfigurasi elektron ............... 564.2.1. Elektron valensi ......................................... .......................... 564.2.2. Jari-jari atom ....................................... ................................ 564.2.3. Energi ionisasi ..................................................................... 57

JILID 1


8/90

iv

4.2.4. Afinitas elektron .................................. ................................ 58Rangkuman ............................... ......................................... .................. 59UjiKompetensi ..................................................................................... 61

Bab 5 Ikatan Kimia ................................................................................5.1. Ikatan Kimia ................................ ......................................... ............ 62

5.1.1. Ikatan ion ............................................................................ 635.1.2. Ikatan Kovalen ..................................... ................................ 655.1.3. Hibridisasi dan bentuk molekul ..................................... ...... 695.1.4. Interaksi atom ..................................................................... 71

5.1.4.1. Ikatan Logam ............................................................. 715.1.5. Gaya tarik menarik antar molekul .................... .................. 745.1.6. Ikatan Hidrogen ......................................... .......................... 75

Rangkuman ............................... ......................................... .................. 77Uji Kompetensi .................................................................................... 80

Bab 6 Stoikiometri .................................................................................6.1. Tata nama senyawa sederhana ................................................ ...... 81

6.1.1.

Penamaan senyawa biner ................................................... 816.1.2. Penamaan senyawa ion....................................................... 836.1.3. Penamaan senyawa terner ..................................... ............ 84

6.2. Hukum Dasar Kimia ........................................................................ 856.2.1. Hukum kekekalan massa ..................................................... 856.2.2. Hukum perbandingan tetap ................................................ 866.2.3. Hukum perbandingan berganda ......................................... 876.2.4. Hukum perbandingan volume ....................................... ...... 876.2.5. Penemtuan volume gas pereaksi dan hasil reaksi .............. 88

6.3. Atomic relative (Ar) dan Molecule relative (Mr) ............................ 906.4. Konsep mol ..................................................................................... 916.5. Hubungan persamaan reaksi dan mol zat ...................................... 92

6.6.

Hitungan kimia ................................. ......................................... ...... 926.7. Perhitungan komposisi zat ................................................. ............ 95Rangkuman ..................................................................................... 97Uji Komptensi ................................................................................. 99

Bab 7 Reaksi Kimia .................................................................................7.1. Reaksi kimia................................................................................. 1017.2. Jenis reaksi kimia .................................... ..................................... 102

7.2.1. Reaksi pembentukan .................................................. 1027.2.2. Reaksi penguraian ...................................................... 1027.2.3. Reaksi pengendapan .................................................. 1037.2.4. Reaksi pertukaran ....................................... ................ 1037.2.5. Reaksi netralisasi ........................................................ 1047.2.6. Reaksi pembakaran ................................................ .... 104

7.3. Reaksi oksidasi dan reduksi ......................................... ................ 1047.4. Bilangan oksidasi .................................... ..................................... 1057.5. Bilangan oksidasi pada senyawa ion ....................................... .... 1067.6. Menyetarakan reaksi redoks................................................... .... 107

7.6.1. Cara ion elektron .................................................... .... 1087.6.2. Cara bilangan oksidasi ................................................ 110

7.7. Sel elektrokimia ...................................... ..................................... 113


9/90

v

7.7.1. Sel volta .................................................................. .... 1147.7.2. Sel Elektrolisa ............................................................. 115

7.8. Hukum Faraday ....................................................................... .... 1177.9. Sel elektrokimia komersial .......................................................... 118

7.9.1. Sel volta komersial...................................................... 1187.9.2. Sel elektrolisa dalam industri ..................................... 119

7.10. Korosi .......................................................................................... 120Rangkuman ...................................... ......................................... .... 122Uji Kompetensi ............................... ......................................... .... 124

Bab 8 Larutan .......................................................................................8.1. Larutan ...................................................................................... 128

8.1.1. Larutan elektrolit dan elektrolit ...................................... .... 1298.1.2. Derajat ionisasi ...................................... .............................. 129

8.2. Konsentrasi Larutan ..................................................................... 1318.2.1. Persen berat .................................... .................................... 1318.2.2. Persen volume .................................................................... 1328.2.3. Fraksi mol ................................. ....................................... .... 132

8.2.4.

Molalitas ............................................................................. 1338.2.5. Molaritas ......................................... .................................... 1338.2.6. Normalitas ....................................... .................................... 133

8.3. Pengenceran ................................................................................ 1348.4. Sifat Larutan .................................... ......................................... .... 135

8.4.1. Asam dan basa .................................................................... 1358.4.2. Pembentukan asam dan basa ................................... .......... 1378.4.3. Derajat keasaman dan kebasaan .................................... .... 1398.4.4. Kesetimbangan air .............................................................. 141

8.5. Garam .......................................................................................... 1428.5.1. Reaksi antara asam dengan basa .................................... .... 1438.5.2. Asam dengan oksida basa ......................................... .......... 143

8.5.3.

Basa dengan oksida asam ............................................... .... 1438.5.4. Logam dengan asam ........................................................... 1448.5.5. Reaksi metatesis ................................................................. 144

8.6. Hidrolisis Garam ..................................... ..................................... 1458.6.1. Garam yang berasal dari asam kuat basa kuat ................... 1458.6.2. Garam yang berasal dari asam kuat basa lemah ................ 1468.6.3. Garam yang berasal dari asam lemah basa kuat ................ 1468.6.4. Garam yang berasal dari asam lemah basa lemah ............ 147

8.7. Larutan penyangga atau buffer .................................................. 1478.7.1. Garam dengan asam lemahnya .......................... ................ 1488.7.2. Garam dengan basa lemahnya ....................................... .... 148Rangkuman .................................. ......................................... .......... 151Uji kompetensi bagian asam .......................................................... 155Uji kompetensi bagian garam ........................................................ 157

Bab 9 Kesetimbangan Kimia ................................................................9.1. Kesetimbangan ............................................................................. 159

9.1.1. Sistem tertutup........................................................... 1609.1.2. Kesetimbangan dinamis ......................................... .... 1609.1.3. Jenis reaksi kesetimbangan .................................... .... 161

9.2. Tetapan Kesetimbangan ............................................................... 162

JILID 2


10/90

vi

9.3. Pergeseran Kesetimbangan .................................. ........................ 1649.3.1. Pengaruh konsentrasi ....................................... .......... 1649.3.2. Pengaruh suhu .................................... ........................ 1649.3.3. Pengaruh volume dan tekanan .................................. 1659.3.4. Katalisator................................................................... 166

9.4. Disosiasi ........................................................................................ 167

9.5. Aplikasi kesetimbangan dalam industri .................................... .... 1679.6. Kesetimbangan larutan ......................................... ........................ 168Rangkuman .................................. ......................................... .......... 170Uji kompetensi ............................................................................... 171

Bab 10 Kecepatan reaksi dan energi ....................................................10.1. Kecepatan reaksi ..................................................................... 17510.2. Tahap reaksi ............................................................................ 17710.3. Tingkat reaksi........................................................................... 17810.4. Faktor-faktor kecepatan reaksi ............................................. .. 179

10.4.1. Luas permukaan .................................. ...................... 18010.4.2. Konsentrasi ............................................................... 180

10.4.3.

Suhu .......................................................................... 18010.4.4. Katalisator ..................................... ............................ 181Rangkuman ............................................................................... 183Uji Kompetensi ............................... ......................................... .. 184

10.5. Energi .................................................................................... 18710.5.1. Termokimia ......................................... ...................... 18710.5.2. Hukum-hukum dalam termokimia ........................... 18810.5.3. H pembentukan ................................ ...................... 19010.5.4. H penguraian .......................................................... 19010.5.5. H pembakaran ........................................................ 19110.5.6. H pelarutan ....................................... ...................... 191

10.6. Energi ikatan ................................. ......................................... .. 192

10.7.

Kalor pembakaran berbagai bahan bakar ............................... 19310.7.1. Komposisi Minyak bumi .................................... ........ 19310.7.2. Bahan bakar hasil pengolahan minyak bumi ............ 19410.7.3. Kalor pembakaran bahan bakar................................ 195

10.8. Termodinamika ....................................................................... 19610.8.1. Hukum kedua termodinamika .................................. 19710.8.2. Entropi ...................................................................... 19710.8.3. Hukum ketiga termodinamika .................................. 198

Rangkuman ............................................................................... 200Uji Kompetensi ............................... ......................................... .. 203

Bab 11 Sifat Koligatif dan Koloid .........................................................11.1 Sifat Koligatif Larutan .................................... ............................ 206

11.1.1 Penurunan Tekanan uap jenuh ...................................... 20611.1.2 Jumlah partikel elektrolit dan non elektrolit .................. 20811.1.3 Kenaikan titik didih ................................... ...................... 20811.1.4 Penurunan titik beku ................................ ...................... 210

11.2 Tekanan Osmotik ...................................................................... 211Rangkuman ............................................................................... 212Uji Kompetensi .......................................................................... 213

11.3 Sistem Dispersi .......................................................................... 215


11/90

vii

11.3.1 Macam-macam Koloid ................................................... 21511.3.2 Pembuatan Koloid .................................... ...................... 21811.3.3 Pemisahan Koloid ..................................... ...................... 219Rangkuman................................................................................ 220Uji Kompetensi .......................................................................... 222

Bab 12 Senyawa Hidrokarbon .............................................................12.1. Kekhasan atom karbon ............................................................. 22412.2. Senyawa hidrokarbon ............................................................... 225

12.2.1 Isomer ............................................................................ 22612.3. Alkana ...................................................................................... 227

12.3.1 Penamaan alkana ..................................... ...................... 22812.4. Alkena ........................................................................................ 229

12.4.1 Penamaan alkena ..................................... ...................... 23012.4.2. Stereoisomer alkena ..................................................... 230

12.5. Alkuna ........................................................................................ 23412.5.1 Tata nama alkuna ..................................... ...................... 234Rangkuman ............................................................................... 238

Uji Kompetensi .......................................................................... 24012.6. Alkanon ...................................................................................... 24412.6.1 Tata nama alkanon .................................. ...................... 24412.6.2. Beberapa senyawa alkanon penting ............................. 24412.6.3. Sifat fisika alkanon ........................................................ 24512.6.4. Sifat kimia alkanon .................................. ...................... 245

12.7. Alkanal ....................................................................................... 24512.7.1. Tata nama aldehid ................................... ...................... 24612.7.2. Pembuatan aldehid ....................................................... 24612.7.3. Reaksi-reaksi aldehid ....................................... .............. 24712.7.3. Pemanfaatan aldehid .................................................... 247

12.8. Alkanol ....................................................................................... 247

12.8.1. Tata nama alkohol ................................... ...................... 24812.7.2. Sifat-sifat alkohol........................................................... 24812.7.3. Pemanfaatan alkohol .................................................... 249

12.9. Alkoksi Alkana ................................. ......................................... .. 25012.9.1. Tata nama eter .................................. ............................ 25012.9.2. Sifat-sifat eter .................................... ............................ 25112.9.3. Pemanfaatan eter ......................................................... 251

12.10. Asam Alkanoat ...................................... ................................... 25112.10.1. Tata nama asam karboksilat ....................................... 25212.10.2. Sifat-sifat asam karboksilat ......................................... 25212.10.3. Pemanfaatan asam karboksilat ................................... 253

12.11. Alkil alkanoat ........................................................................... 25312.11.1. Tata nama ester .......................................................... 25412.11.2. Sifat-sifat ester ............................................................ 25412.11.3. Pemanfaatan ester ................................ ...................... 255

12.12. Alkil amina ............................................................................... 25512.12.1. Tata nama alkil amina ................................................. 25612.12.2. Sifat-sifat alkil amina ..................................... .............. 256

12.13. Siklo alkana .............................................................................. 25912.13.1. Tata nama siklo alkana .................................. .............. 259

12.14. Benzena ................................................................................... 260


12/90

viii

12.14.1. Tata nama dan turunan benzena ................................ 26012.14.2. Sifat-sifat benzena dan turunannya ............................ 26112.14.3. Pemanfaatan senyawa benzena ................................. 261Rangkuman ............................................................................... 263Uji kompotensi .......................................................................... 266

Bab 13 Makromolekul .........................................................................13.1. Polimer .................................................................................... 26813.2. Klasifikasi polimer ..................................................................... 269

13.2.1 Polimer Alam ...................................... ............................ 26913.2.2. Polimer sintetik ............................................................. 269

13.3. Monomer ............................... ......................................... ........ 27013.4. Polimerisasi ............................................................................... 270

13.4.1 Polimerisasi adisi ................................ ............................ 27113.4.2. Polimerisasi kondensasi .................................. .............. 271

13.5. Tata nama polimer .................................................................... 27213.6. Sifat-sifat polimer ...................................................................... 27313.7. Polimer di sekeliling kita ................................ ............................ 274

Rangkuman ............................................................................... 277Uji Kompetensi .......................................................................... 279

Bab 14 Biomolekul ................................................................................14.1. Makromolekul pada makhluk hidup ..................................... .. 28114.2. Air .............................................................................................. 28114.3. Karbohidrat ............................................................................... 283

14.3.1. Monosakarida .............................................................. 28514.3.2. Oligosakarida ..................................... ............................ 28714.3.3. Polisakarida ....................................... ............................ 289

14.4. Protein ...................................... ......................................... ........ 29214.4.1 Peptida sebagai rantai protein ..................................... .. 295

14.5. Lipida ......................................................................................... 30114.5.1 Asam lemak .................................................................... 30114.5.2. Prostaglandin ................................................................ 30314.5.3. Gliserol .......................................................................... 30414.5.4. Trigliserida ......................................... ............................ 30414.5.5. Wax ............................................................................... 30514.5.6. Membran sel ................................................................. 30514.5.7. Gliseroposfolipida ......................................................... 30614.5.8. Sfingolipid dan glikosfingolipid ..................................... 30614.5.9. Terpena ......................................................................... 30714.5.10. Steroida ....................................................................... 307

14.6. Asam nukleat ............................................................................. 30914.6.1 Nukleosida ................................... ................................... 31014.6.2. Nukleotida ......................................... ............................ 311Rangkuman ............................................................................... 312Uji Kompetensi .......................................................................... 315

Bab 15 Pemisahan kimia dan analisis ..................................................15.1. Pemisahan .................................... ......................................... .. 319

15.1.1. Pengayakan ................................................................... 31915.1.2. Filtrasi ................................... ....................................... .. 320

JILID 3


13/90

ix

15.1.3. Sentrifugasi ................................................................... 32115.1.4. Kristalisasi .................................... .................................. 32215.1.5. Destilasi ......................................................................... 323

15.2. Analisis kuantitatif..................................................................... 32415.2.1. Sampling ...................................... .................................. 32415.2.2. Sediaan sampel ............................................................. 324

15.2.3. Pengukuran sampel ......................................... .............. 32515.3. Gravimetri ................................................................................. 32815.4. Volumetri .................................................................................. 329

15.4.1. Titrasi asam basa ..................................... ...................... 33115.4.2. Titrasi redoks ..................................... ............................ 33215.4.3. Titrasi Argentometri ................................ ...................... 33415.4.4. Nitrimetri ..................................... .................................. 334Rangkuman ............................................................................... 336Uji Kompetensi .......................................................................... 338

Daftar Pustaka ................................................................................ 340Glosarium ....................................................................................... 342

Lampiran .............................................................................................1. Kunci Jawaban ...................................................................... ....... 3562. Tabel Periodik ....................................................................... ....... 3573. Daftar Unsur ............................................................. ................... 3584. Konfigurasi Elektron ............................................................. ....... 3595. Energi Ionisasi Kation ............................................. ..................... 3606. Tetapan Ionisasi Asam Lemah ................................ ..................... 3617. Tetapan Ionisasi Basa Lemah ............ ......................................... . 3688. Data Hasil Kali Kelarutan ............................................................. 3699. Potensial Reduksi Standar .................................................... ....... 37310. Eltalpi Pembentukan Std. ( Hf ), ( Gf ) dan (S). ........................ 381

Indeks ............................................................................................ 386

LAMPIRAN. A

LAMPIRAN. B

LAMPIRAN. C


14/90

Kimia Keseha tan, Direktorat Pembina an Sekolah Mene nga h Kejuruan 2007

268

Ba b 13. Ma krom olekul

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

Menjelaskan system klasifikasidan kegunaan polimer

Menjelaskan kegunaan polimerMengklasifikasikan polimer

Tujuan Pembelajaran1. Siswa dapat mendefinisikan polimer2. Siswa dapat mengklasifikasikan polimer3. Siswa dapat menyebutkan jenis reaksi polimerisasi4. Siswa dapat menyebutkan sifat sifat polimer sintetik5. Siswa dapat menggunakan tata penamaan polimer sintetik6. Siswa dapat menyebutkan manfaat polimer sintetik dalam kehidupan sehari

hari.

13.1. Polimer

Dalam kehidupan sehari hari banyak kita jumpaiberaneka ragam zat atau barang bukan sebagaisenyawa sederhana melainkan sebagai molekulbesar atau dengan berat molekul berkisar seribubahkan ratusan ribu. Hal ini disebabkan karenasenyawa tersebut tersusun dari molekul molekulkecil yang saling bergabung membentuk strukturyang sangat besar, dan sifat sifatnya berbedadengan molekul molekul penyusunnya. Molekuldengan ciri ciri semacam ini disebut denganmakromolekul.

Beberapa senyawa makromolekul yang mudah kitatemukan seperti kayu berupa lignin dan selulosa,bahan makanan seperti beras, tepung terigu berupakarbohidrat, daging, telur yang mengandungprotein, bahan pakaian seperti polyester, peralatanyang terbuat dari plastik berupa polietilena teflon

polivinilklorida dan polistirena, lihat Gambar 13.1.Polimer adalah makromolekul yang biasanyamemiliki bobot molekul tinggi, dibangun daripengulangan unit unitnya. Molekul sederhana yangmembentuk unit unit ulangan ini dinamakanmonomer. Sedangkan reaksi pembentukan polimerdikenal dengan istilah polimerisasi.

Gambar 13.1. Berbagai macam produkberupa senyawa polimer


15/90


269

Untuk lebih jelasnya bagaimana monomer membentuksebuah polimer dapat kita perhatikan struktur molekulpolimer pada Bagan 13.2.

13.2. Klasifikasi Polimer

Banyak cara yang diajukan oleh kimiawan dalammengklasifikasikan polimer, seperti berdasarkan asal atausumbernya, berdasarkan struktur molekulnya dan adapulayang didasari atas sifat panasnya. Namun demikianpengklasifikasian yang paling sederhana dan seringdipergunakan didasari atas asal atau sumbernya.Berdasarkan hal ini diketahui dua jenis polimer yaitupolimer alam dan polimer sintetik.

13.2.1. Polimer Alam

Polimer alam adalah senyawa yang dihasilkan dari proses

metabolisme mahluk hidup. Contoh sederhana polimeralam adalah karet alam, pati, selulosa dan protein.Jumlahnya yang terbatas dan sifat polimer alam yangkurang stabil, mudah menyerap air, tidak stabil karenapemanasan dan sukar dibentuk menyebabkanpenggunaanya amat terbatas. Pembahasan polimer alamsecara detil disajikan pada Bab 14.

13.2.2. Polimer sintetik

Polimer sintetik merupakan jenis polimer yang dihasilkanmelalui sintesis kimia, produksi umumnya dilakukan dalam

skala besar untuk kepentingan hidup manusia. Bentukpolimer sintetik yang dihasilkan dapat berupa plastik danserat buatan . Plastik merupakan polimer yang memilikisifat mencair atau mudah mengalir jika dipanaskan,sehingga mudah dibentuk atau dicetak. Beberapa produkdari plastik misalnya pipa, mainan anak anak, dapat pulaberbentuk lembaran seperti pembungkus makanan ataubahan dan berupa cairan pelapis cat mobil, pernisperhatikan Gambar 13.3.

Polimer sintetik lainnya adalah polimer termoset , polimer inidapat dilebur pada tahap tertentu selanjutnya menjadikeras selamanya, dan tidak dapat dicetak ulang. Bakelitadalah contoh yang mudah kita temukan sebagai casingpada peralatan elektronika, toilet, dan lain lain.

Serat buatan merupakan produk polimer berupa untaianatau seperti benang yang dapat ditenun atau dijalinmembentuk lembaran lembaran tipis dan panjang yang kuatdan ulet. Produk polimer bentuk ini dapat dilihat padaGambar 13.4.

Bagan 13.2. sejumlah nmonomer membentuk polimer

Gambar 13.3. Produk polimerberupa plastik

Gambar 13.4. Produk polimerberupa serat buatan


16/90


270

13.3. Monomer

Seperti telah dibahas sebelumnya monomer adalah unitterkecil sebagai penyusun polimer. Penelitian di bidangmonomer sangat pesat, mengngat banyak tantangan yangdihadapi oleh manusia, jika kita menggali terus menerusbarang tambang, tentunya akan merusak lingkungan, paraahli mencari pengganti besi, sebagai pipa, tembaga sebagaipenghantar listrik. Monomer pengganti tersebut masihdipelajari, misalnya polimer yang dapat menghantarkanlistrik seperti polianilin, polipirol dan lainnya.

Beberapa monomer yang sudah banyak dimanfaatkan olehkita dan telah dikomersialisasikan seperti, etilen, kloroetilen, tetrafloro etilen, isobutilena dan stirena.

Pada Table 13.1 disajikan beberapa monomer yang sudahkita kenal beserta nama polimer dan unit terkecil penyusunpolimernya.

Tabel 13.1 Monomer, rumus molekul unit ulangannya dan nama polimer

No Monomer Unit ulangan Nama polimer

1 CH2 = CH2 CH2CH2 Polietilen

2 CH2 = CHCl CH2CHCl Poli (vinil klorida)

3 CF2 = CF2 Politetraetilen/Teflon

4 Poliisobutilena

5 Polistirena

13.4. Polimerisasi

Penggabungan molekul molekul kecil ataumonomer menjadi molekul yang sangat besarsiberi istilah reaksi polimerisasi . Berdasarkanperistiwa yang terjadi selama reaksi, makapolimerisasi dibagi menjadi tiga jenis yaitu:polimerisasi adisi dan polimer kondensasi.


17/90


271

Polimerisasi adisi

Polimerisasi adisi terjadi pada monomer monomeryang sejenis dan mempunyai ikatan tak jenuh(rangkap). Proses polimerisasi diawali dengan

pembukaan ikatan rangkap dari setiapmonomernya, dilanjutkan dengan penggabunganmonomer monomernya membentuk rantai yanglebih panjang dengan ikatan tunggal. Proses inidisederhanakan dalam Bagan 13.5.

Polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasiadisi hanya mengandung satu macam monomersaja, sehingga disebut homopolimer , Strukturhomopolimer adalah A A A A A, dan Aadalah monomer.

Beberapa senyawa yang mengikuti pola reaksiadisi, seperti etilen dalam membentuk polietilen,tetrafloro etilen dalam membentuk Teflon danpolimer lainnya.

Dalam polimerisasi adisi dari senyawa propilenakan terbentuk tiga jenis struktur polimer didasaripada kedudukan atau posisi dari gugus alkil ataufenil. Isotaktik propilen berbentuk jika gugus metilpada posisi yang sama didalam polimer tersebut.Untuk lebih mudahnya perhatikan Gambar 13.6.

Jika gugus alkil/fenil memiliki kedudukan yang tidaksama misalnya cis dan trans, namun kedudukantersebut berubah secara beraturan, maka polimertersebut dikatakan sebagai sindiotaktik, perhatikanGambar 13.7, yang mengilustrasikan struktur ini.

Jika gugus alkil/fenil yang berada pada rantaikarbonnya berposisi secara random, maka polimerini disebut dengan polimer ataktik. Perhatikanstruktur ataktik pada Gambar 13.8.

13.4.2. Polimerisasi Kondensasi

Pada polimerisasi kondensasi penggabunganmonomer membentuk polimer dengan melepaskanmolekul kecil seperti air (H 2O) atau ammonia (NH 3).

Untuk mempermudah ilustrasi dari reaksipolimerisasi kondensasi dapat kita amati padapersamaan reaksi dibawah ini :

Bagan 13.5. Contoh polimerisasi adisi darisenyawa propilen

Gambar 13. 6. Struktur isotaktik propilendimana kedukan metil adalah sama

Gambar 13.7. Struktur sindiotaktikpropilen dengan gugus metil yang

berseberangan namun berubah secarateratur

Gambar 13.8. Struktur ataktik propilendengan gugus metil yang berposisi

random atau acak


18/90


19/90

Kimia Kesehat

bahwa,dimanasama.Penamaageometri

awalan cangka unmudahberdasarbutadienSelainmerekodiambiladalah :

Pen(CR

Subberdmen

Subkan

Nadia

Untukpenamaa

13.5. S

Perbedasintetikdidegradsintetik s

Sifat sifastrukturgaya ansilang an

Pertambdengan

monomemeningkpolimer.berantaibanyak c

juga mecontoh uGambar

n, Direktorat Pe

polimer dikedudukan

n berdasaknya ditunj

is atau tratuk posisi semahamin

kan isomea).turan penendasikanari strukt

identifikasi)

unit Casarkan ikurun dari kitituen subsna CRU dilali denganlebih mun seperti di

ifat-sifat P

n utama ddalah, mu

asi atau dirulit diuraika

polimer sipolimernyaar molekuar rantai p

han panjanmeningkat

r. Haltnya kekuGambar

panjang daabang, kekyebabkan tntuk polim3.11.

bina an Sekolah

usun olehatau posi

rkan isomukkan den

s serta deebelum katya, kita ar seperti

amaan dipenamaa

r unit das

n unit s

U ditetaptan danri ke kananituen diber

etakkan daoli.ahnya pe

dalam Tabel

olimer

ri polimerah tidakny

ombak olehn oleh mikr

ntetik sangseperti; p

l, percabalimer.

g rantai utanya gaya

ini yanatan dan t3.10, contlinier. Poli

atannya mitik lelehnyr bercaban

Menenga h Keju

monomersi gugus f

r strukturan mengg

gan menyepoli. Untubil contohtrans 1,4 p

tas IUPApolimer

r. Aturan t

truktural

kan prioritulis prior

i nomor dar

lam kurun

rhatikan13.4.

alam dana sebuah pmikroba.organisma.

t ditentukaanjangnyagan, dan

ma polimerantar

menyeitik lelehoh polimemer yang mnurun dansemakin rditunjukk

uan 2007

stirenenilnya

l danunakan

butkank lebihnama

oli(1,3

jugayang

rsebut

erkecil

itasnyaitasnya

i kiri ke

g, dan

contoh

olimerolimerolimer

n olehrantai;ikatan

diikutiolekul

abkanebuahyang

emilikihal ini

endah,n oleh

abel 13.4.

Nama Sum

Polietilen

olitetrafluoro

Polistiren

Poli(asam ak

Gambar 1mem

Gambar

ama polimIUPAC

ber

tilena Poli

a P

ilat)kar

3.10. Polimiliki rantai li

13.11. Con

2

r rekomen

ama IUPA

Poli(metilena)

(difluorometil

li(1 feniletilen

Poli(1boksilatoetile

r polietilennier dan pa

oh polimermemiliki ca

3

asi

na)

a)

na)

yang jang

yangbang


20/90


274

Beberapa polimer memiliki ikatan silang antarrantai, hal ini akan membuat polimer yang bersifatkaku dan membentuk bahan yang keras. Makinbanyak ikatan. silang makin kaku polimer yangdihasilkan dan polimer akan semakin mudah

patah.Jenis polimer yang memiliki ikatan silang inimerupakan plastik termoseting. Jenis plastik inihanya dapat dipanaskan satu kali yaitu hanya padasaat pembuatannya. Jika plastik ini pecah ataurusak tidak dapat disambung kembali. Pemanasanselanjutnya menyebabkan rusaknya atauterbongkarnya ikatan silang antar rantai polimer,sehingga susunan molekul polimer berubah ataurusak. Contoh untuk plastik termoseting adalahpolimer bakelit yang memiliki ikatan silang antar

rantai polimernya (Gambar 13.12).Plastik jenis yang lain memiliki sifat sebagaitermoplastik, yaitu plastik yang dapat dipanaskansecara berulang ulang. Sifat ini disebabkan karenatidak adanya ikatan silang antar rantai polimernya.Jika polimer ini rusak atau pecah, kita dapatmenyambungnya kembali dengan caradipanaskan, contoh polimer termoplastik adalahpolietilen.

13.6. Polimer disekeling kita

Penggunaan polimer dalam kehidupan sehari harisudah menjadi bagian hidup kita dan jarang kitaperhatikan. Beberapa polimer tersebut adalah :

Polietilena

Kita lebih sering menyebutnya dengan plastik.Polimer ini dibentuk dari reaksi adisi monomermonomer etilena. Ada dua macam polietilena,yaitu yang memiliki densitas (kerapatan) rendahdan polietilena yang memiliki densitas tinggi.Perbedaan dari kedua polimer ini adalah cara

pembuatannya dan agak berbeda sifat fisikanya.Secara umum sifat polietilena adalah sebagai zatyang tidak berbau, tidak berwarna dan tidakberacun. Untuk polietilen dengan densitas rendahbiasanya dipergunakan untuk lembaran tipispembungkus makanan, kantung kantung plastik,

jas hujan, lihat Gambar 13.13.

Gambar 13.12. Polimer Bakelit yangmemiliki ikatan silang antar rantaipolimernya

Gambar 13.13. Berbagai produk yangmenggunakan bahan polimer polietilen

dengan densitas rendah


21/90


275

Sedangkan untuk polietilen yang memiliki densitastinggi, polimernya lebih keras, namun masih mudahuntuk dibentuk sehingga banyak dipakai sebagai alatdapur misal ember, panci, juga untuk pelapis kawatdan kabel.

Polipropilena ,

Polimer ini mirip dengan polietilen, Monomerpembentuknya adalah propilena (CH 3 CH = CH2),berbeda dalam jumlah atom C dengan etilen.Polipropilena lebih kuat dan lebih tahan daripolietilena, sehingga banyak dipakai untukmembuat karung, tali dan sebagainya. Karena lebihkuat, botol botol dari polipropilena dapat dibuatlebih tipis dari pada polietilena. Botol minumanadalah salah satu contoh polimer propilena yangbanyak dipergunakan, lihat Gambar 13.14.

Teflon

Nama Teflon merupakan nama dagang, namailmiahnya adalah politetrafluoroetilena dandisingkat dengan PTFE. Polimer dihasilkan dariproses polimerisasi adisi senyawa turunan etilenyaitu tetrafluoroetilena (CF 2 = CF2). Teflon sangattahan terhadap bahan kimia, panas dan sangat licin.Penggunaan teflon sebagai pelapis barang yang thanpanas seperti tangki di pabrik kimia, pelapis pancidan kuali anti lengket di dapur serta pelapis dasarseterika. Lihat Gambar 13.15.

Polivinil klorida (PVC )

Polimer ini merupakan polimer yang dibentuk olehmonomer kloro etilen (CH 2=CHCl). Polimer inimemiliki sifat yang lebih kuat dibandingkan denganetilen, tahan panas atau tidak mudah terbakar.Berdasarkan sifat inilah maka, polivinil kloridabanyak dipergunakan untuk untuk membuat pipa,selang keras, lapisan lantai, piringan hitam, dan lainlain.

Bakelit

Polimer bakelit merupakan plastik termoseting,polimer ini dihasilkan dari suatu kopolimerkondensasi antara metanal dan fenol. Bakelit sudahbanyak dibahas pada plastik termoseting. Polimerini banyak digunakan untuk peralatan listrik, sebagaikotak isolator, dan dudukan lampu

Gambar 13.14. Contoh penggunaanpropilena pada produk yang sering kita

jumpai

Gambar 13.15. Kuali dan panci antilengket yang dilapisi oleh teflon


22/90


276

Polimer Akrilat Ada dua jenis polimer Akrilat yang banyakdipergunakan dalam kehidupan sehari hari yaitupolimetil metakrilat dan serat akrilat atau orlon .

Polmetilmetakrilat (PMMA ) merupakan senyawahomopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasiadisi senyawa metil metakrilat. Senyawa ini jugadikenal dengan nama dagang flexiglass (gelas yangfleksibel). PMMA berupa plastik bening, keras dankuat, namun ringan dan fleksibel. Pemanfaatannyasebagai bahan pencampur gelas dan pencampurlogam, dan yang paling mudah kita amati adalahdigunakan untuk lampu belakang mobil ataupunkaca jendela pesawat terbang.Polimerisasi dari asam akrilat (asam 2 propenoat)atau turunannya menghasilkan serat akrilat seperti

orlon, serat ini menyrupai wol, sehinggadipergunakan untuk jamper, kaos kaki, karpet damlain lain. Lihat Gambar 13.16. Serat sutra didapatdari ulat sutra sebagai bahan yang mengkilat danhalus serta lembut. Polimer sintetik dari sutraadalah serat sintetik nylon 66 dan nylon 6, walapunhasilnya tidak sebaik sutra namun sudah mendekati.Polimer ini merupakan poliimida, cocok untuk tekstilhalus , misalnya untuk pakaian dan pakaian dalam.

Poliester

Poliester merupakan polimer yang disusun olehmonomer ester. Penggunaan dari polimer ini adalahpengganti bahan pakaian yang berasal dari kapas.Produk yang dikenal adalah Dacron dan tetoronnama dagang sebagai serat tekstil. Polimer ini jugadapat dikembangkan lagi dan dipergunakan sebagaipita perekam magnetic dengan nama dagang mylar.

Karet sintetik

Keterbatasan sumber daya karet dan sifatnya yangperlu ditingkatkan maka diteliti dan didapatkankaret sintetik. Karet sintetik merupakan kopolimeryang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan1,3 butadiena disingkat dengan SBR.

Rantai polimer senyawa ini dapat berikatanmembentuk ikatan silang dengan atom belerang(sulfide) melalui proses vulkanisasi, sehingga karetsintetik memiliki sifat keras dan kuat. Cocok untukban mobil (Gambar 13.17).

Gambar 13.16. Serat dan jampermerupakan produk dari polimer akrilat

Gambar 13.17. Karet sintetik danvulkanisasi untuk ban kendaraan

bermotor


23/90


24/90


278

18. Polimer ini merupakan polimer yang dibentuk olehmonomer kloro etilen (CH 2=CHCl) dan polimer ini memilikisifat yang lebih kuat dibandingkan dengan etilen.

19. Polimer bakelit merupakan plastik termoseting, polimer inidihasilkan dari suatu kopolimer kondensasi antara metanaldan fenol.

20. Ada dua jenis polimer Akrilat yang banyak dipergunakandalam kehidupan sehari hari yaitu polimetil metakrilat danserat akrilat atau orlon .

21. Polmetilmetakrilat (PMMA ) merupakan senyawahomopolimer yang dibentuk dari reaksi polimerisasi adisisenyawa metil metakrilat.

22. Polimer sintetik dari sutra adalah serat sintetik nylon 66 dan nylon 6, walapun hasilnya tidak sebaik sutra namun sudahmendekati, polimer ini merupakan polimer dari poliimida.

23. Poliester merupakan polimer yang disusun oleh monomerester. Penggunaan dari polimer ini adalah pengganti bahanpakaian yang berasal dari kapas.

24. Karet sintetik merupakan kopolimer yang terbentuk daridua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena disingkatdengan SBR.


25/90


279

Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar1. Makromolekul yang memiliki bobot molekul tinggi, dan

dibangun dari pengulangan unit unitnya disebut denganA. KarbohidratB. PolietilenC. PolipropilenD. Polimer

2. Jika polimer dibentuk dari mononomer tetrafloroetilenmelalui reaksi didalam laboratorium, maka polimer dapatdigolongkan sebagaiA. Polimer laboratoriumB. Polimer sintetikC. Polemer alamD. Benar semua

3. Contoh dibawah ini adalah polimer sintetik, kecualiA. Nylon 66B. TeflonC. Karet stirena butadieneD. Protein

4. Poli(metil metakrilat) adalah polimer yang disusun olehmonomerA. MetakrilatB. Metil metakrilatC. Asam metakrilatD. Akrilon

5. Dari senyawa dibawah ini yang mungkin membentuk polimerisotaktik adalahA. PolietilenB. TeflonC. PolipropilenD. Bakelit

6. Polimer ataktik memiliki ciri dimana gugus alkil atau fenil padarantai utamanya berposisi ..A. SamaB. BeraturanC. RandomD. Tidak sama namun beraturan

7. Perbedaan utama dari polimer alam dan Polimer sintetikadalah, mudah tidaknya sebuah polimer didegradasi atau

dirombak oleh mikroba dan sering diistilahkan denganA. BiomolekulB. BiodegradabelC. BiodieselD. Biogas

UJIKOMPETENSI


26/90


280

8. Sifat sifat polimer sintetik sangat dipengaruhi oleh beberapafactor kecuali :A. panjangnya rantaiB. gaya antar molekulC. ikatan silang antar rantai polimerD. Titik leleh

9. Bakelit merupakan termoseting, yang memiliki sifat kaku dankeras. Hasl ini disebabkan olehA. panjangnya rantaiB. gaya antar molekulC. ikatan silang antar rantai polimerD. Titik leleh

10. Polimer akrilat yang berbentuk serat ditunjukkan olehA. PolimetilmetakrilatB. OrlonC. DakronD. Tetoron

11. Polimer sintetik dari sutra adalah serat sintetik nylon 66 dan nylon 6, polimer ini merupakan polimer dari poliimida.A. PoliiminaB. PoliimidaC. PoiligitaD. Polimata

12. Karet sintetik merupakan kopolimer yang terbentuk dari duamonomer yaitu stirena dengan.A. 1 pentenaB. 2 butenaC. 1,3 butadienaD. 1,3 pentadiena


27/90


28/90

Kimia Kesehata n, Direktorat Pemb inaa n Sekolah Mene nga h Kejuruan 2007

281

Ba b 14. Biom olekul

Standar Kompetensi Kompetensi DasarMenjelaskan system klasifikasidan kegunaan polimer

Menjelaskan kegunaan polimerMengklasifikasikan polimer

Tujuan Pembelajaran1. Siswa dapat mendefinisikan polimer alam2. Siswa dapat menyebutkan definisi karbohidrat3. Siswa dapat mendefinisikan monomer untuk karbohidrat4. Siswa dapat mendefinisikan protein5. Siswa dapat mengidentifikasi ikatan peptida pada rantai protein6. Siswa dapat menyebutkan protein berdasarkan struktur molekulnya7. Siswa dapat mendefinisikan lipida8. Siswa dapat mengidentifikasi senyawa asam lemak9. Siswa dapat membedakan asam lemak jenuh dan tidak jenuh10. Siswa mengenal senyawa isoprena sebagai monomer terpena11. Siswa dapat mengidentifikasi molekul penyusun asam nukleat12. Siswa dapat mendefinisikan nukleosida13. Siswa dapat mendefinisakan nukleotida

14.1. Makromolekul pada makhluk hidup

Makromolekul atau molekul besar memiliki beratmolekul berkisar seribu bahkan ratusan ribu. Molekulini disusun molekul molekul kecil yang salingbergabung membentuk struktur yang sangat besar, dansifat sifatnya berbeda dengan molekul molekulpenyusunnya. Banyak senyawa yang dihasilkan dariproses metabolisme mahluk hidup, berupamakromolekul baik yang berbentuk polimer ataupunmolekul besar yang memiliki struktur molekul yangkompleks. Molekul yang terdapat dalam makhluk hidup

seringa juga disebut dengan Biomolekul.Biomolekul merupakan senyawa yang tersusun dariatom karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, sulfur danposfor. Unit terkecil dari organisme hidup adalah seldimana di dalamnya terdapat biomolekul seperti: air,karbohidrat, protein, lipida dan asam nukleat sertadeoksiribosa dan ribosa asam nukleat. Dalam bab inimateri tersebut menjadi topik pembahasan kita.


29/90


282

14.2. Air

Air merupakan senyawa yang paling melimpah di mukabumi memiliki rumus kimia H 2O. Sebuah molekul airtersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara

kovalen pada satu atom oksigen, perhatikan Gambar14.1.

Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidakberbau pada kondisi standar yaitu 1 atm dan 0 C. Airmerupakan suatu pelarut yang penting, yang memilikikemampuan untuk melarutkan banyak zat kimialainnya, seperti garam garam, gula, asam, beberapa

jenis gas dan banyak macam molekul organik.

Air merupakan molekul yang spesifik, untuk molekulyang sejenis atau atom disekitar atom oksigen, seperti

nitrogen, flor, dan Posfor, sulfur dan klor, jika berikatandengan hidrogen membentuk senyawa dalam bentukgas. Hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk airdalam fasa cair, karena oksigen lebih bersifatelektronegatif daripada elemen elemen lain tersebut(kecuali flor).

Atom oksigen menarik elektron elektron ikatan jauhlebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atomhidrogen, sehingga kedua atom hidrogen bermuatanparsial positif ( +) dan atom oksigen bermuatan parsialnegatif ( ). Adanya muatan pada tiap tiap atom

tersebut membuat molekul air memiliki momen dipol.Proses terjadinya dipol dalam molekul air ditunjukanpada Gambar 14.2.

Gaya tarik menarik listrik antar molekul air ditimbulkanoleh dipol, hal membuat masing masing molekul salingberdekatan, dan sulit untuk dipisahkan. Gaya tarikmenarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen.

Dalam ilmu fisika gaya tarik antar molekul sejenisdikatakan sebagai kohesi. Sedangkan adhesi gaya tarikmenarik antar molekul yang berbeda jenisnya.

Adanya kohesi juga menyebabkan tegangan permukaanair cukup besar. Hal ini dapat diamati jika kitameneteskan air pada permukaan yang tak dapatterbasahi atau terlarutkan, maka air tersebut akanberkumpul sebagai sebuah tetesan. Hal yang sama jugabisa kita amati bagaimana air di atas daun talas.

Pada kasus lain terjadi gaya adhesi yang sama kuatnyadengan gaya kohesinya.

Gambar 14.1. Molekul air denganorientasi ruang dan sudut

ikatannya

Gambar 14.2. Momen dipol danikatan hidrogen pada molekul air


30/90


31/90


32/90


285

Pemecahan karbohidrat menghasilkan mono dandisakarida, terutama glukosa. Melalui proses glikolisis,glukosa segera terlibat dalam produksi adenosin triphospat (ATP), pembawa energi sel.

14.3.1. Monosakarida

Monosakarida merupakan sakarida sederhana yangtidak dapat dihidrolisis menjadi satuan terkecilwalaupun dalam suasana yang lunak sekalipun.Monosakarida paling sederhana adalah gliseraldehidatau aldotriosa dan isomerinya adalahdihidroksiaseton atau ketotriosa perhatikan Bagan14.6. Kedua senyawa tersebut merupakan suatu triosakarena mengandung tiga atom karbon. Jadi suatumonosakarida, tidak hanya dapat dibedakan

berdasarkan gugus gugus fungsionalnya melainkan juga dari jumlah atom karbonnya.

Monosakarida yang paling banyak ditemukan dalamtubuh organisme adalah monosakarida yang dibangundengan 6 (enam) atom C yang dikenal sebagaiGlukosa. Pada molekul ini terdapat lima gugushidroksil dan satu gugus aldehid yang terikat padaatom karbon. Glukosa memiliki dua isomer yaitumanosa dan Galaktosa, perbedaan antara Glukosadengan Manosa terletak pada gugus hidroksi padaatom C nomor 2. Demikian pula halnya perbedaan

antara Glukosa dan Galaktosa terletak pada gugushidroksinya, gugus OH disebelah kanan untukgalaktosa sedangkan glukosa terletak disebelah kiri,untuk lebih jelasnya perhatikan Bagan 14.7.

Glukosa dengan rumus molekul C 6H12O6, adalahmonosakarida yang mengandung enam atom karbon.Glukosa merupakan polihidroksi aldehida (memilikigugus CHO). Lima karbon dan satu oksigennyamembentuk siklik yang disebut "cincin piranosa",bentuk siklik ini paling stabil untuk aldosa beratomkarbon enam.

Glukosa dengan rumus molekul C 6H12O6, adalahmonosakarida yang mengandung enam atom karbon.Glukosa merupakan polihidroksi aldehida (memilikigugus CHO). Lima karbon dan satu oksigennyamembentuk siklik yang disebut "cincin piranosa",bentuk siklik ini paling stabil untuk aldosa beratomkarbon enam.

Bagan 14.6. Monosakaridasederhana aldotriosa dan

ketotriosa

Bagan14.7. Rumus bangunsenyawa D Glukosa, D Manosa

dan D Galaktosa


33/90


286

Dalam cincin piranosa, atom karbon mengikat gugussamping hidroksil dan hidrogen kecuali untuk atom Cno.5, yang terikat pada gugus CH 2OH sebagai atomkarbon nomor 6. Struktur cincin ini berada dalam

kesetimbangan pada pH 7, struktur D Glukosa dalambentuk cincin piranosa ditunjukan pada Gambar 14.8.Selain memiliki isomer, Glukosa juga memilikienansiomer yaitu isomer cermin terhadap dirinya yaituD glukosa dan L glukosa. Namun kenyataannya yangditemukan pada organisme, hanya yang dalam bentukD isomer. Dalam bentuk rantai lurus kita dapat denganmudah membedakan Bentuk D atau L konformasiisomer pada karbon nomor 5 atau pada atom Casimetris. Notasi D berasal dari kata Dextro berartikanan, dan notasi L berarti levo atau kiri, sebagai

penanda digunakan gugus hidroksilnya.Sedangkan pada cincin piranosa juga memiliki duabentuk yang khas, yaitu posisi dari gugus hidroksil padaatom karbon pertama. Jika gugus hidroksil berposisi dibawah hidrogennya, maka disebut dengan bentuk (alfa). Demikianpula sebaliknya jika gugus hidroksilnyaberposisi di atas hidrogennya, disebut dengan bentuk (beta), perhatikan Gambar 14.9 dan Gambar 14.10.Glukosa di dalam air akan membentuk keseimbangandalam dua bentuk, yaitu bentuk DGlukosa dan DGlukosa, dengan komposisi 36 : 64. Proses

perubahan dari DGlukosa ke DGlukosa atausebaliknya disebut dengan disebut mutarotasi.

Glukosa merupakan sumber tenaga utama bagimakhluk hidup. Glukosa diserap ke dalam peredarandarah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa inikemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak,sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yangmenyimpannya sebagai glikogen.

Glikogen merupakan sumber energi cadangan yangakan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat

dibutuhkan kembali. Perombakan karbohidrat yangmenghasilkan bentuk lain selain glukosa seperti:fruktosa dan galaktosa, akan diangkut ke hati, dandikonversi atau diubah menjadi glukosa. Fruktosamerupakan monosakarida yang memiliki enam atomkarbon merupakan isomer dari glukosa, namunmemiliki gugus aldehid. Fruktosa terasa lebih manisdari glukosa dan banyak terdapat dalam buah buahan.Untuk membedakan struktur molekul glukosa dengan

Gambar 14.8. Bentuk cincinpiranosa senyawa D Glukosa

Gambar 14.9. DGlukosa

Gambar 14.10. DGlukosa


34/90


287

fruktosa, dapat mencermati Bagan 14.11.

Glukosa juga memiliki keunggulan yaitu tidak mudahbereaksi secara nonspesifik dengan gugus aminosuatu protein dengan cara mereduksinya. Reaksi ini

dikenal dengan glikosilasi yang dapat merusak fungsiberbagai enzim. Hal ini disebabkan karena glukosaberada dalam bentuk isomer siklik yang kurangreaktif. Beberapa dampak glikosilasi protein adalahkomplikasi akut seperti diabetes, gagal ginjal, dankerusakan saraf periferal.

14.3.2. Oligosakarida

Oligosakarida merupakan gabungan dari molekulmolekul monosakarida yang jumlahnya antara 2 (dua)sampai dengan 8 (delapan) molekul monosakarida.

Sehingga oligosakarida dapat berupa disakarida,trisakarida dan lainnya. Oligosakarida secaraeksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisapolisakarida dan hanya beberapa oligosakarida yangsecara alami terdapat di alam. Oligosakarida yangpaling banyak digunakan dan terdapat di alam adalahbentuk disakarida seperti maltosa, laktosa dansukrosa.

Sering terjadi salah kaprah dalam mengenal definisigula, karena umumnya gula bagi masyarakat adalahgula pasir. Padahal gula pasir adalah suatu disakarida.

Molekul disakarida yang disusun oleh dua molekulmonosakarida yang dihubungkan oleh ikatanglikosida.

Ikatan glikosida terjadi dari kondensasi gugushidroksil dua molekul monosakarida, yaitu berasaldari gugus hidroksil dari atom Carbon yang pertamadengan salah satu gugus hidroksil pada atom karbonnomor 2, 4, atau 6, yang berasal dari monosakaridayang kedua.

Kita ambil contoh bagaimana sebuah DGlukosa

dan DGlukosa membentuk disakarida, Pada keduamolekul ini ikatan glikosida atom karbon nomor 1 dari

D glukosa dan atom karbon nomor 4 dari Dglukosa lain. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan1 4 glikosida, perhatikan Bagan 14.12. Secara umumreaksi ini dapat digambarkan dengan sederhanadengan pola reaksi berikut ini:

R OH + HO R' R O R' + H2O

Bagan 14.11. Fruktosa

Bagan 14.12. Ikatan glikosidapada molekul maltosa


35/90


36/90


289

Bahan untuk pemanis yang sering digunakan oleh industri adalahsukrosa, starch syrup (campuran glukosa, maltosa dan maltooligosakarida), glukosa, gula invert, fruktosa, laktosa dan gula alkohol(sorbitol, mannitol, xylitol). Jika kita membandingkan rasa manis

diantara molekul oligosakarida dan monosakarida, apabila kita gunakanstandart 100 adalah sukrosa maka dapat kita susun tabel tingkatkemanisan sebagai berikut.

Tabel 14.1 Tingkat Kemanisan Relatif beberapa Gula terhadap Sukrosa.

GulaTingkat

kemanisanGula

Tingkatkemanisan

Sukrosa 100 D Mannitol 69

Galactitol 41 D Mannosa 59

D Fruktosa 114 Raffinosa 22

D Galaktosa 63 D Rhamnosa 33

D Glukosa 69 D Sorbitol 51

Gula invert 95 Xylitol 102

Laktosa 39 D Xylose 67

Maltosa 46

14.3.3. Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer yang disusun oleh rantai

monosakarida. Berdasarkan fungsinya polisakarida dapatdigolongkan menjadi dua bagian yaitu polisakarida struktural danpolisakarida nutrien.

Sebagai komponen struktural, polisakarida berperan sebagaipembangun dan penyusun komponen organel sel serta sebagaimolekul pendukung intrasel. Polisakarida yang termasuk golonganini adalah selulosa (ditemukan dalam dinding sel tanaman), kitin yang dibangun oleh turunan glukosa yaitu glukosamindiketemukan pada cangkang udang, kepiting dan lainnya.

Selulosa sebagai salah satu polisakarida struktural merupakan

polimer yang tidak bercabang, terbentuk dari monomer Dglukosa yang terikat bersama sama dengan ikatan (1 4)glikosida. Jumlah rantai atau D glukosa beraneka ragam, untukbeberapa jenis mencapai ribuan unit glukosa. Ikatan (1 4)glikosida yang dimiliki selulosa membuatnya lebih cenderungmembentuk rantai lurus, hal ini disebabkan ikatan glikosida yangterbentuk hanya sejenis yaitu (1 4) glikosida, perhatikanGambar 14.15.


37/90


290

Gambar 14.15. Struktur Selulosa cenderung membentuk rantai lurus

Polisakarida struktural lainnya sepertiglikogen memiliki struktur yang lebihkompleks dan tersusun atas rantai glukosahomopolimer dan memiliki cabang. Setiaprantai glukosa berikatan (1 4) dan ikatansilang (1 6) glikosida pembentuk cabang,dengan adanya cabang bentuk Glikogenmenyerupai batang dan ranting pepohonanseperti ditunjukkan Gambar 14.16.

Polisakarida nutrien merupakan sumber dancadangan monosakarida. Polisakarida yangtermasuk kelompok ini adalah pati, selulosadan glikogen. Setiap jenis polisakaridamemiliki jumlah monomer atau monosakaridayang berbeda, demikianpula dengan ikatanyang menghubungkan setiap monosakaridayang satu dengan yang lainnya, perhatikanTabel 14.2.

Gambar 14.16. Rantai glikogenmembentuk cabang

Tabel 14.2. Polisakarida dengan monomer dan jenis ikatan glikosidanya.

Polisakarida Monomer Jenis ikatan

Glikogen D Glukosa (1 6 ) bercabangSelulosa D Glucose (1 4)

kitin N Asetill D glukosamina (1 4)Amilopektin D Glukosa (1 6 ) bercabang

Amilum D Glukosa (1 4)

Pati adalah polisakarida nutrien yang tersediamelimpah pada sel tumbuhan dan beberapamikroorganisme. Pati umumnya berbentuk granuladengan diameter beberapa mikron. Granula patimengandung campuran dari dua polisakaridaberbeda, yaitu amilum dan amilopektin. Jumlahkedua poliskarida ini tergantung dari jenis pati. Patiyang ada dalam kentang, jagung dan tumbuhan lain


38/90


291

mengandung amilopektin sekitar 75 80% danamilum sekitar 20 25%.

Komponen amilum merupakan polisakarida rantailurus tak bercabang terdiri dari molekul D

Glukopiranosa yang berikatan (1 4) glikosida.Struktur rantai lurus ini membentuk untaian heliks,seperti tambang perhatikan Gambar 14.17.

Jika kita mereaksikan amilum dengan Iodium akanmenghasilkan warna biru terang. Hal ini disebabkanterjadinya kompleks koordinasi antar ion Iodida diantara heliks. Intensitas warna biru akan dihasilkandari interaksi tersebut dan bergantung padakandungan amilum yang terdapat dalam pati.Sehingga teknik ini sering digunakan untuk mengujikeberadaan amilum dalam sebuah sampel.Amilopektin merupakan polimer yang tersusun atasmonomoer D glukopiranosa yang berikatan (1 4)glikosida dan juga mengandung ikatan silang (1 6) glikosida. Adanya ikatan silang inimenyebabkan molekul amilopektin bercabang cabang, perhatikan Gambar 14.18.

Polisakarida yang banyak digunakan dalam industrimakanan adalah agar , alginate , carragenan danCarboxymethyl Cellulose (CMC) . Agar merupakanhasil isolasi polisakarida yang terdapat dalam

rumput laut dan banyak dimanfaatkan sebagaimedia biakan mikroba. Agar juga merupakan bahanbaku/tambahan dalam industri pangan. Hal inidikarenakan adanya beberapa sifat dan kegunaanagar seperti; tidak dapat dicerna, membentuk gel,tahan panas serta dapat digunakan sebagaiemulsifier (pengemulsi) dan stabilizer (penstabil)adonan yang berbentuk koloid.

Alginat diperoleh dari ekstraksi alga coklat(Phaeophyceae ) dalam kondisi alkali. Alginat berfungsi sebagai penstabil dan pembentuk gel.

Carrageenan banyak digunakan untuk menaikkankekentalan dan menstabilkan emulsi. Sejumlah 0,03% carrageenan biasanya ditambahkan pada coklatuntuk mencegah pemisahan lemak danmenstabilkan suspensi partikel kakao.

Gambar 14.17. Rantai heliks molekulamilum

Gambar 14.18. StrukturAmilopektin.


39/90


292

Carboxymethyl Cellulose (CMC) merupakan hasilmodifikasi selulosa dengan menambahkan guguskarboksi metil, CMC disintesa dari selulosa denganmenambahkan kloroasetat dalam suasana basa. CMC

berfungsi sebagai pengikat dan dipergunakan untukmemperbaiki tekstur produk produk seperti : jelly, pasta,keju, dan ice cream .

14.4. Protein

Protein merupakan komponen utama dalam sel hidupyang memegang peranan penting dalam proseskehidupan. Protein berperan dalam struktur dan fungsisemua sel makhluk hidup dan virus. Protein dalambentuk enzim beperan sebagai katalis dalam bermacammacam proses biokimia. Sebagai alat transport, yaitu

protein hemoglobin mengikat dan mengangkut oksigendalam bentuk (Hb O) ke seluruh bagian tubuh.

Protein juga berfungsi sebagai pelindung, seperti antibodiyang terbentuk jika tubuh kemasukan zat asing, sertasebagai sistem kendali dalam bentuk hormon,

Protein pembangun misalnya glikoprotein terdapatdalam dinding sel, keratin yang terdapat pada kulit, kukudan rambut. Sebagai komponen penyimpanan dalam bijibijian. Protein juga merupakan sumber gizi, proteinberperan sebagai sumber asam amino bagi organismeyang tidak mampu membentuk asam amino.

Dalam tinjauan kimia protein adalah senyawa organikyang kompleks berbobot molekul tinggi berupa polimerdengan monomer asam amino yang dihubungkan olehikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon,hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur serta Posfor.Untuk pembahasan protein kita kaji terlebih dahulumonomer penyusun protein yaitu asam amino.

Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugusfungsional karboksilat (COOH) dan amina (NH 2) yangterikat pada satu atom karbon (C ) yang sama, atom ini

juga umumnya merupakan C asimetris. Secara rincistruktur asam amino dibangun oleh sebuah atom C yangmengikat empat gugus yaitu; gugus amina (NH 2), guguskarboksilat (COOH), atom hidrogen (H), dan satu gugussisa R. Gugus ini yang membedakan satu asam aminodengan asam amino lainnya, coba perhatikan Gambar14.19.

Gambar 14.19. Molekul asamamino, gugus penyusun serta

bentuk ionnya


40/90


293

Gugus karboksilat menyebabkan asam aminobersifat asam gugus amina bersifat basa. Dalamlarutan, asam amino bersifat amfoter, sebagaiasam pada media basa dan menjadi basa pada

suasana asam. Hal ini dikarenakan protonasi,gugus amina menjadi [NH 3+] dan gugus

karboksilat menjadi ion [COO ], sehingga asamamino memiliki dua muatan dan disebut denganzwitter ion (Bagan 14.20).

Keberadaan C asimetrik menjadi pusat kiral danmolekul asam amino memiliki isomer optik yangumumnya diberi notasi dextro (D) dan levo (L),ingat pembahasan isomer optik pada karbohidrat,struktur kedua isomer dapat ditunjukan olehalanin, perhatikan Gambar 14.21.

Penggolongan Asam amino didasari pada sifat danstruktur gugus sisa (R), seperti gugus R yangbersifat asam, basa, gugus R yang mengandungbelerang atau hidroksil, R sebagai senyawaaromatik, alifatik dan yang siklik. Namunpenggolongan yang umum dipergunakan adalahsifat polaritas dari gugus R.

1. Asam amino dengan R yang bersifat non polar.Gugus R dalam golongan asam aminomerupakan senyawa hidrokarbon, dengan

karakteristik hidrofobik. Golongan ini terdiridari lima senyawa asam amino yang memillikigugus R alifatik yaitu alanin, valin, leusin,isoleusin dan prolin, sedangkan gugus R yangmempunyai struktur aromatik meliputi fenilalanin dan triptopan, serta satu molekul yangmengandung belerang yaitu methionin.Golongan ini memiliki struktur seperti padaBagan 14.22.

2. Asam amino dengan R polar tapi tidakbermuatan, asam amino ini bersifat polar, dan

hidrofilik atau lebih mudah larut dalam airdibandingkan dengan asam amino jenispertama. Golongan ini memiliki gugusfungsional yang membentuk ikatan hidrogendengan molekul air. Beberapa asam aminoyang masuk dalam golongan ini adalah; glisin,serin, treonin, sistein, tirosin, asparagin danglutamin. Senyawa dalam kelompok iniditampilkan oleh Bagan 14.23.

Gambar 14.20. Molekul Asam aminosebagai asam dan sebagai basa

Gambar 14.21 Isomer optik asamamino dari senyawa alanin

Bagan 14.22. Asam amino dengangugus R non polar


41/90


294

3. Asam amino dengan gugus R yang bermuatannegatif, kelompok ini hanya terdiri dari duaasam amino yang memiliki gugus bermuatantotal negatif, yaitu asam aspartat dan asamglutamat. Kedua molekul ini memiliki gugustambahan yang bermuatan negatif yaitu guguskarboksilat. Asam amino ini disajakan padaBagan 14.24, pada halaman berikut.

4. Asam amino dengan gugus R bermuatanpositif. Lisin merupakan asam amino yangmasuk dalam golongan ini, akan memilikimuatan total positif pada pH 14.Sedangkan arginin mengandung gugusguanidine yang bermuatan positif dan histidinmengandung gugus imidazol yang sedikitmengion. Kelompok asam amino ini memilikistruktur seperti pada Gambar 14.25.

Dalam tubuh manusia terdapat beberapa asamamino yang tidak disintesa dalam tubuh yaitu asamamino esensial. Kebutuhan akan asam amino ini didapat dari makanan. Ada sepuluh macam aminoesensial yaitu Arginin, (Arg), Histidin (His), Isoleusin(Ile), Leusin (Leu), Lisin (Lys), Methionin (Met),Phenilalanin (Phe), Threonin (Thr), Triptofan (Trp)dan Valin (Val).

Asam amino esensial dapat diperoleh darimakanan seperti telur, daging, susu. Hampirseluruh protein tersedia dalam susu, beberapa bijibijian dan sayuran mengandung protein yang tidaklengkap, mengkombinasikan makanan sangat baik,dalam Tabel 14.3, terdapat beberapa sumberprotein yang dapat dijadikan rujukan.

Bagan 14.23. Gugus R asam aminoyang bersifat polar

Bagan 14.24. Asam aminodengan gugus R yang bermuatan

total negatif

Gambar 14.25. Asam amino dengangugus R yang bermuatan total positif

Tabel 14.3. Kandungan asam amino esensial dalam sumber makanan


42/90


43/90


296

Enzim, merupakan protein yang dapat berfungsisebagai katalisator. Hampir seluruh reaksi kimia yangterjadi di tingkat sel dikatalisis oleh enzim.

Beberapa contoh enzim yang banyak dimanfaatkansaat ini seperti, glukosa oksidase yang mengkatalisisglukosa menjadi asam glukonat, urikase yaitu enzimyang dapat membongkar asam urat menjadi alantoin.Saat ini sudah ditemukan lebih dari 2000 jenis macamenzim yang mengkatalisis reaksi kimia yang spesifikdan ditemukan dalam berbagai bentuk kehidupan.

Protein transport adalah protein yang dapat mengikatdan membawa molekul atau ion yang khas dari satuorgan ke organ lainnya. Contoh protein transport yangmudah adalah mioglobin yang menyimpan danmendistribusikan oksigen ke dalam otot, perhatikanGambar 14.28.

Hemoglobin juga merupakan protein transport yangterdapat dalam sel darah merah. Hemoglobin dapatmengikat oksigen ketika darah melalui paru paru.Oksigen dibawa dan dilepaskan pada jaringan periferiyang dapat dipergunakan untuk mengoksidasinutrient (makanan) menjadi energi. Pada plasmadarah terdapat lipoprotein yang berfungsimengangkut lipida dari hati ke organ. Proteintransport lain yang terdapat dalam membran selberperan untuk membawa beberapa molekul seperti

glukosa, asam amino dan nutrient lainnya melaluimembran menuju sel.

Protein nutrient sering disebut juga proteinpenyimpanan, protein ini merupakan cadanganmakanan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan danperkembangan. Beberapa contoh protein ini, seringkita temukan dalam kehidupan sehari hari sepertiovalbumin merupakan protein utama putih telur,kasein sebagai protein utama dalam susu. Contohlainnya adalah protein yang menyimpan zat besi yaituferritin yang terdapat di dalam jaringan hewan.

Protein kontraktil juga dikenal sebagai protein motil,di dalam sel organisme protein ini berperan untukbergerak seperti aktin dan myosin. Kedua protein inimerupakan filament yang berfungsi untuk bergerak didalam sistem kontraktil dan otot kerangka. Contohlainnya adalah tubulin pembentuk mikrotubulmerupakan zat utama penyusun flagel dan silia yangmenggerakkan sel.

Gambar 14.27. Skemapenggolongan Proteinberdasarkan fungsinya

Gambar 14.28. Mioglobin yangmendistribusikan oksigen ke otot

Protein

Enzim

Protein ransport

Protein Nutrient

Protein Kontraktil

Protein Struktural

Protein Pertahanan

Protein Pengatur

Protein lainnya


44/90


45/90


46/90


299

Setiap subunit protein struktur tersier dapatberinteraksi dan saling mempengaruhi satusama lain, interaksi tersebut dapat mengubahstruktur maupun peran dan fungsinya. Molekul

protein kuartener ditampilkan pada Gambar14.34. Pembentukan struktur kuartener proteinmenyebabkan bagian nonpolar protein tidakterpapar pada lingkungan yang berair.

Sehingga protein yang memiliki bagiannonpolar yang panjang dapat larut dalam air.Hemoglobin merupakan contoh protein yangmembentuk struktur kuartener dengan 4subunit (2 sub unit dan 2 subunit ).Beberapa protein menjadi aktif ketikamembentuk struktur kuartener, namun ada

juga protein yang aktif ketika strukturkuartenernya terdisosiasi menjadi subunitnya.

Pembentukan keempat struktur protein dapatdisarikan ke dalam bagan pada Gambar dibawah ini.

Gambar 14.34. Gambar strukturkuartener yang diwakili oleh molekul

hemoglobin

Gambar 14.35. Mekanisme pembentukan struktur tersier dari tahapan yang sederhana

Denaturasi protein merupakan suatu keadaan dimana protein mengalamiperubahan atau perusakan struktur sekunder, tersier dan kuartenernya.Denaturasi ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranyapemanasan, suasana asam atau basa yang ekstrim, kation logam berat danpenambahan garam jenuh.

Pemanasan dapat menyebabkan pemutusan ikatan hidrogen yangmenopang struktur sekunder dan tersier suatu protein sehinggamenyebabkan sisi hidrofobik dari gugus samping polipentida akan tebuka.


47/90


300

Hal ini menyebabkan kelarutan protein semakinturunn dan akhirnya mengendap danmenggumpal peristiwa ini dinamakan koagulasi.

Perubahan pH yang sangat ekstrim akhibat

penambahan asam kuat atau basa kuat akanmerusak interaksi ionik yang terbentuk antargugus R polar dari asam amino penyusun protein.Hal ini juga berakhibat sama pada perusakanstruktur protein. Kehadiran ion logam berat dapatmemutuskan ikatan disulfida (S S) yangmenstabilkan tekukan tekukan yang dibentukoleh polipeptida dalam membangun strukturprotein, lihat Gambar 14.36.

Penambahan larutan garam encer pada proteinglobular akan meningkatkan kelarutan protein.Beberapa interaksi hidrofilik antara molekulprotein dan air akan semakin kuat dengankehadiran garam pada konsentrasi rendahperistiwa ini dinamakan salting in . Namun apabilalarutan garam pekat yang ditambahkan makakelarutan protein akan menurun. Kehadirangaram pada konsentrasi tinggi menyebabkanperistiwa solvasi air pada molekul proteinberpindah ke garam sehingga menurunkan tingkatkelarutan protein. peristiwa ini disebut saltingout.

Beberapa jenis protein fungsional sepe

20080817192336-kelas12 smk kimia-kesehatan zulfikar

Documents