BIOLOGI SEL

Sifat fisik dan sifat kimia protoplasma. Protoplasma merupakan suatu sistem yang kompleks, terutama berupa sistem koloid, yaitu suatu sistem larutan yang partikel-partikel padatnya berukuran 0,001-0,1 mikron. Bagi yang sedang mencari info sifat-sifat protoplasma, berikut penjelasan dari enjangcom :

Sifat-sifat fisik protoplasmaa. Dapat mengalami perubahan kekentalan dari fase sol ke fase gel dan sebaiknya. Bila kadar air tinggi koloid berbentuk sol, bila kadar air rendah koloid berbentuk gel. Kemampuan protoplasma mengalami fase sol atau gel menyebabkan protoplasma dapat mengembang mengkerut, misalnya pada gerakan amuba.

b. Partikel-partikel koloid protoplasma selalu bergerak bebas ke segala arah. Gerakan partikel-partikel ini disebut gerak Brown, karena ditemukan pertama kali oleh Robert Brown tahun 1827, seorang ahli botani dari Scotlandia. Adanya gerak Brown menyebabkan berpencarnya partikel-partikel koloid ke seluruh bagian sel sehingga transportasi zat-zat dapat terjadi.

c. Mempunyai permukaan total yang sangat luas karena partikel-partikel koloid protoplasma sangat kecil dan sangat banyak. Pada permukaan partikel-partikel koloid ini terdapat molekul-molekul yang mampu mengikat ion-ion, atom-atom, atau molekul-molekul lain melalui proses absorpsi. Hal ini memungkinkan reaksi-reaksi kimia dalam protoplasma.

Sifat-sifat kimia protoplasmaProtoplasma tersusun atas 36 unsur kimia yang biasanya dijumpai dalam bentuk air, bahan-bahan organik dan anorganik.a. AirPada umumnya 80% dari protoplasma tersusun dari air dan air merupakan senyawa sangat penting, karena hal-hal berikut :– merupakan pelarut bagi kebanyakan senyawa-senyawa lain, baik senyawa organik maupun senyawa anorganik.– merupakan medium untuk berlangsungnya proses-proses kehidupan.– mempunyai kapasitas mengabsorpsi dan menghantarkan panas sehingga mempertahankan protoplasma terhadap perubahan temperatur yang mendadak.

b. Senyawa-senyawa organikKebanyakan senyawa-senyawa yang mengandung karbon disebut senyawa organik. Di dalam protoplasma, senyawa organik yang terpenting di antaranya adalah karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat.1. KarbohidratKarbohidrat adalah persenyawaan organik sederhana yang terdiri atas unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas-aktivitas hidup. Energi yang terkandung dalam molekul karbohidrat dibebaskan pada respirasi sel. Pada hewan, karbohidrat ditimbun dalam bentuk glikogen sedangkan pada tumbuhan ditimbun dalam bentuk amilum. Karbohidrat digolongkan menjadi 3 bagian, yaitu :– Monosakarida, misalnya pentosa (ribosa, deoksiribosa) dan heksosa (glukosa, fruktosa, dan

galaktosa).– Disakarida, misalnya laktosa, maltosa dan sukrosa.– Polisakarida, misalnya glikogen, selulosa dan amilum.

2. LemakLemak terdiri atas karbon, hidrogen dan oksigen. Seperti halnya karbohidrat, lemak merupakan sumber energi. Selain itu juga mempunyai peranan penting dalam pembentukan membran sel.

3. ProteinProtein merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, nitrogen dan sulfur. Kadang-kadang terdapat beberapa unsur lain. Protein merupakan pembangun sel yang utama. Apabila digunakan sebagai bahan makanan, protein dapat menghasilkan energi, dan juga berguna dalam membantu pembentukan enzim, hormon, anti bodi dan pigmen.

4. Asam NukleatAsam Nukleat merupakan bahan inti sel yang berperan dalam mengatur aktivitas sel dan mengandung materi yang membawa faktor-faktor keturunan. Ada 2 macam asam nukleat, yaitu ADN (asam deoksiribo nukleat) dan ARN (asam ribo nukleat).

c. Senyawa-senyawa AnorganikKebanyakan senyawa-senyawa anorganik dalam protoplasma terdapat dalam bentuk elektrolit. Elektrolit-elektrolit yang larut dalam air akan pecah menjadi ion-ion melalui proses ionisasi.Senyawa-senyawa anorganik dalam protoplasma jumlahnya sangat sedikit. Meskipun demikian mempunyai peran penting dalam berbagai proses vital, misalnya mineral-mineral tertentu menjadi komponen suatu enzim atau jenis-jenis protein lainnya.Enzim sitokrom yang penting alam respirasi sel mengandung Fe, juga hemoglobin.

Pada tumbuhan, Fe diperlukan sebagai katalisator dalam pembentukan klorofil, sedangkan klorofil sendiri mengandung Mg.

Sifat-sifat kimia protoplasma ditimbulkan oleh bahan-bahan penyusunnya karena air maupun senyawa-senyawa organik dan anorganik adalah merupakan bahan-bahan kimia yang selalu melakukan reaksi-reaksi kimia. Di dalam protoplasma terjadi reaksi-reaksi ionisasi dan reaksi-reaksi enzimatis.1. Reaksi-reaksi ionisasiReaksi ini terjadi pada bahan-bahan anorganik yang berupa asam, basa dan garam. Adanya reaksi-reaksi ionisasi menyebabkan protoplasma mampu menahan energi. Di samping itu, juga menyebabkan protoplasma mempunyai derajat keasaman (pH) tertentu.Derajat keasaman (pH) protoplasma berkisar antara 6,8-7,2. Ini menunjukkan bahwa protoplasma bersifat netral yang menjamin berlangsungnya proses-proses biologis dalam protoplasma.

2. Reaksi-reaksi enzimatisReaksi-reaksi ini terjadi pada proses penyusunan dan penguraian bahan-bahan organik serta memerlukan bantuan enzim. Untuk itu di dalam protoplasma ditemukan banyak enzim.

http://www.enjang.com/sifat-fisik-dan-sifat-kimia-protoplasma/

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ciri khas semua organisme adalah memiliki protoplasma, yaitu substansi majemuk yang terdiri dari

berbagai bahan meliputi air, garam-garam mineral, dan banyak senyawa organik, di antaranya adalah

karbohidrat, protein, dan lipid. Protoplasma bersifat pekat (kental), jernih (terang), dan koloid polifasis.

Para cendekiawan sepakat bahwa hidup berada di dalam protoplasma, seperti yang semula

dikemukakan oleh Dujardin 1835, Purkinje 1839, yang menemukan protoplasma pada hewan. Baru

kemudian Mohl 1854, membawa pengertian yang sama bagi tumbuhan. Komposisi protoplasma

adalah tetap, jadi bukan sebagai senyawa. Sifat-sifat kimia, fisik dan biologis protoplasma suatu jenis

organisme berbeda dengan sifat kimia, fisik, dan biologis protoplasma organisme lain.

Kita membedakan benda hidup dari benda mati berdasarkan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh

protoplasma, yaitu: sebagai tempat berlangsungnya regulasi proses biokimia, tanggap terhadap

rangsangan, tumbuh dan berkembang biak.

1.2. Rumusan Masalah

1.2.1. Apa pengertian dari protoplasma?

1.2.2. Apa saja komponen – komponen penyusun protoplasma?

1.2.3. Bagaimana fungsi protoplasma?

1.2.4. Bagaimana sifat fisika dari protoplasma

1.3.Tujuan

1.3.1. Mengetahui pengertian protoplasma

1.3.2. Mengetahui komponen – komponen penyusun protoplasma

1.3.3. Mengetahui bagaimana fungsi protoplasma

1.3.4. Mengetahui sifat fisika dari protoplasma

BAB II

PEMBAHASAN

2.1Pengertian Protoplasma

2.1.1 Pengertian Protoplasma Menurut Para Ahli

1. Johannes Purkinje ( 1787-1869)

Seorang ahli fisiologi Biokimia menggunakan istilah protoplasma ( protos = pertama ; plasma = cairan ) bagi substansia yang menyerupai gelatin ( 1840 ), meskipun arti dari istilah tersebut mungkin agak berbeda dengan artinya pada penggunaan selanjutnya.

2. Felix Dujardin (1801-1860),

Seorang ahli zoologi perancis mengamati adanya material yang menyerupai gelatin didalam sel-sel binatang (1835) dan menggunakan istilah sarcode ( Sarx : daging ) bagi material tersebut. Substansia ini kemudian juga dijumpai pada sel-sel tumbuhan hidup.

3. Hugo Von Mohl (1805-1872)

Seorang ahli Botani dari Jerman, menemukan bahwa sel-sel tumbuh-tumbuhan tersusun dari

substansia hidup (1846) dan menggunakan istilah protoplasma bagi substansia tadi, yang sampai saat

ini masih kita ikuti.

2.1.2. Pengertian Protoplasma Secara Umum

Protoplasma (Latin, Proto = Pertama, plasma = substansi). Secara umum protoplasma merupkan substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup yang memegang peranan penting dalam proses biosintesa dan bioenergi. Protoplasma bersifat pekat (kental), jernih (terang) dan koloid polifasis. Dari reaksi - reaksi kimia yang terjadi antara senyawa - senyawa inilah yang mengakibatkan adanya gejala - gejala kehidupan di protoplasma. Gejala kehidupan itu misalnya metabolisme, tumbuh, bergerak, berkembang biak, sirkulasi zat dll. Misalnya respirasi, fotosintesis, sintesis lemak.

Protoplasma dapat dibagi atas :

1. Nukleoplasma

2. Sitoplasma, yaitu suatu cairan atau plasma yang terdapat antara membran plasma dengan

membran nukleus. Sitoplasma terdiri atas 2 bagian, yaitu :

Mmatrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid)

Organel, yang terdiri dari :

a. Membran sel

Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel

membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu

tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.

Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu

sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. Komponen penyusun membran sel antara

lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah.

Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul

polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan

ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat

masuk ke dalam sel.

b. Mitokondria,

Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua

membran tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista

yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan

pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang

berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria ini adalah tempat respirasi aerob.

c. Ribosom,

Ribosom merupakan organel pen-sintesis protein. Ribosom sering menempel satu sama lain

membentuk rantai yang disebut poliribosom atau polisom. Antar unit ribosom diikat oleh mRNA.

d. Aparatus Golgi,

Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai

tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar),

membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel.

Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel

yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan

mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada

organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga

20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi..

Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama

Camillo Golgi.menyebutkan beberapa fungsi badan golgi antara lain :

1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil

tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain

2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma.

Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.

3. Membentuk dinding sel tumbuhan.

4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah

dinding sel telur dan pembentukan lisosom.

5. Tempat untuk memodifikasi protein

6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel

7. Untuk membentuk lisosom

e. Sentrosom dan Sentriol

Sentrosom merupakan organel yang disusun oleh dua sentriole yang berbentuk seperti bintang .

Sentriole berbentuk seperti tabung dan disusun oleh mikrotubulus yang terdiri atas 9 triplet, terletak

di dekat salah satu kutub inti sel.

Sentrosom yang berperan dalam proses pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis) dengan

membentuk benang spindel. Benang spindel inilah yang akan menarik kromosom menuju ke kutub sel

yang berlawanan.

f . Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.

Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut

cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma

(RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi

separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam

sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”

Ada tiga jenis retikulum endoplasma:

1. RE kasar (REK)

Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam

sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.

2. RE halus (REH)

Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus

berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan

konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein

membran sel.

3. RE sarkoplasmik

RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan

otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus

mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE

sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.

g. Lisosom

Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna

untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Di dalamnya, organel ini memiliki

40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase,

ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis,

fagositosis, dan autofagi.

Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis,

yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut

endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke

sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu

pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5)

pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom

Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang

tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan

membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi

dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati,

transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.

Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti

bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme

dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi

dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).

h. Mikrotubulus dan Mikrofilamen (sitoskeleton)

Mikrotubulus berbentuk seperti benang silindris, disusun oleh protein yang disebut tubulin. Sifat

mikrotubulus kaku sehingga diperkirakan berfungsi sebagai ‘kerangka’ sel karena berfungsi melindungi

dan memberi bentuk sel. Mikrotubulus juga berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun

flagela. Mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil. Bahan yang

membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang terdapat pada otot. Dari hasil

penelitian diketahui ternyata mikrofilamen berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan

eksositosis. Gerakan Amuba merupakan contoh peran dari mikrofilamen.

2.2 Komponen Protoplasma

Protoplasma pada semua sel terdiri atas dua komponen utama, komponen anorganik dan komponen organik.

Komponen-komponen anorganik terdiri atas air, garam-garam mineral, gas oksigen, karbon dioksida,

nitrogen, dan amonia,

Komponen organik terutama terdiri atas karbohidrat, lipida, protein, dan beberapa komponen-

komponen spesifik seperti enzim, vitamin, dan hormon.

2.2.1 Komponen Anorganik

a. Air

Merupakan persenyawaan anorganik yang terbanyak pada protoplasma (60-95%), tergantung pada

jenis sel (sel yang muda lebih banyak mengandung air), umur, tempat hidup (makhluk hidup yang

hidup di dalam air lebih banyak mengandung air), dsb.

Air memiliki fungsi :

1. Pelarut bahan-bahan anorganik

2. Media dispersi yang baik untuk sistem koloid pada protoplasma.

3. Stabilisator suhu

4. Pelarut elektrolit

5. Media transport

6. Media yang baik untuk proses metabolisme

b. Garam – garam Mineral

Garam-garam yang terdapat pada protoplasma ada dalam bentuk ion bebas ada juga yang terikat pada

molekul lain misalnya, dengan molekul protein atau lemak.

Secara umum, garam-garam mineral memiliki dua fungsi yaitu :

1. Fungsi osmosis, dalam arti bahwa konsentrasi total garam-garam terlarut berpengaruh terhadap

pelaluan air melintasi membran sel.

1. Fungsi yang lebih spesifik, yaitu peran seluler setiap ion terhadap struktur dan fungsi dari partikel-

partikel seluler dan makromolekul.

Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel,

misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan

keseimbangan asam basa cairan sel.

Retensi ion-ion menghasilkan peningkatan tekanan osmosis sebagai akibat masuknya air ke dalam sel.

Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium

, ferrum

Fosfat anorganik digunakan dalam sintesis ATP yang mengsuplai energi kimia untuk proses kehidupan

dari sel melalui proses fosforilasi oksidatif.

Ion-ion kalsium dijumpai dalam sirkulasi darah dan di dalam sel.

a. Senyawa anorganik yang berbentuk Gas

Gas yang terdapat pada protoplasma berbentuk larutan; gas Oksigen (O2), Nitrogen (N2) dan gas asam

arang (CO2). Gas O2 pada suhu 250C dan tekanan/ atmosfir pada air murni dapat larut 2,83 ml O2/100

ml air. Kelarutan gas CO2 dalam air agak lain. Beberapa molekul gas CO2 yang larut dapat bereaksi

dengan air.

b. Asam dan Basa

Asam dan basa anorganik yang terdapat pada protoplasma, misalnya asam klorida (HCl), dan basa

kalium hidroksida (KOH).

2.2.2. Komponen Organik

a. Karbohidrat

Karbohidrat merupakan komponen yang sangat vital untuk proses-proses fisiologi di dalam sel

makhluk hidup.

Berdasarkan fungsinya, dikelompokkan menjadi;

1. Karbohidrat yang sederhana sebagai sumber energi di dalam sel

2. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai cadangan energy

3. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya.

Karbohidrat dibagi atas 4 kelompok besar, yaitu :

1. Monosakarida (Triosa (3 C), Tetrosa (4 C), Pentosa (5 C), Heksosa (6 C)

2. Disakarida (mengandung 2 molekul monosakarida; sukrosa, maltosa & laktosa)

3. Oligosakarida (golongan ini merupakan zat-zat yang menghasilkan 3-10 monosakarida pada

hidrolisa)

4. Polisakarida (Amilum, Glikogen, Inulin, Selulosa, Heteropolisakarida (Kitin, Chondroitin sulfat,

heparin, mucoprotein & glycoprotein)

b. Lipida

Lipida merupakan persenyawaan organik yang banyak terdapat pada sel makhluk hidup yang

mempunyai sifat tidak larut di dalam air tetapi dapat larut pada pelarut organik misalnya eter,

kloroform, alkohol panas dan benzen”. Lemak bersifat non polar dan hidrofobik.

Pada sel makhluk hidup lemak berfungsi sebagai struktural misalnya komponen membran plasma,

hormon, vitamin. Juga berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan energi sel makhluk hidup.

Lipida dapat diekstraksi dari jaringan sel tumbuhan maupun hewan dengan menggunakan pelarut

lemak. Hasil ekstraksi menghasilkan campuran lemak yang kompleks antara lain; trigliserida, wax,

fosfolipida, glikolipida, bermacm-macam sterol & senyawa2 lainnya.

Macam2 Lipida yang terdapat pada sel makhluk hidup

Lipida sederhana; ester alkohol/ Trigliserida yang asam lemak dan alkohol

Lipida Gabungan; ester asam lemak yang pada hidrolisa menghasilkan asam lemak, alkohol dan

zat-zat lain. Lipida gabungan yang terdapat pada protoplasma; fosfolipida, spingolipida, glikolipida,

gangliosida, lipoprotein, karatinoid

Turunan Lipida; steroid, struktur dasar molekulnya cincin C-17 yaitu siklopentano

perhidopenatron. Steroid yang terdapat pada protoplasma sek hewan; hormon kelamin, vitamin D,

cholesterol, kortikosteron & estradiol.

a. Protein

Protein merupakan polimer dari asam amino.

Asam amino yang terdapat pada protoplasma;

Asam amino netral; Glysin, Alanin, Valine, Leusin, Isoleusin, Serin, Theonin.

Asam amino asam; asam aspartat, asam glutamate

Amida asam amino; Aspargin, Glutamin

Asam amino basa; Histidin, Arginin, Lysin

Asam amino aromatik; Phenylalanin, Tirosin, Tryptofan.

Asam amino yang mengandung sulfur; Cysteine, Methionin

Asam amino sekunder; Prolin Hydroksiprolin

Asam amino esensial & non esensial

Ada 10 macam asam amino essensial; L-methionin, L-Threonin, L-valin, L-Leosin, L-isoleusin, L-Lisin, L-

Arginin, L-Phenilalanin, L-Thriptophan & Histidin.

Bila asam amino berhubungan dengan ikatan peptida maka terbentuklah dipeptida, tripeptida,

polipeptida. Protein merupakan polimer dari asam amino yang berantai panjang.

Penggolongan Protein berdasarkan komposisi kimia yang dihasilkan pada proses hidrolisa

Protein Sederhana (bila dihidrolisa hanya menghasilkan asam amino; misalnya; albumin dan

globulin)

Protein gabungan; bila dihidrolisa menghasilkan asam amino dan persenyawaan lainnya;

Glikoprotein (protein & karbohidrat), Nukleoprotein, Kromoprotein (protein & bahan zat warna;

haemoglobin & haemiosianin), Lipoprotein, Fosfoprotein (gugusan fosfat dan asam amino; kasein pada

susu), Metaloprotein (protein yang mengandung metal)

Penggolongan Protein pada protoplasma

- Protein Primer (struktur molekulnya terdiri dari asam amino yang tersusun secara linier dengan

ikatan peptida),

- Protein sekunder (struktur molekulnya terdiri dari beratus-ratus asam amino yang tersebar secara

spiral)

- Protein tertier (struktur molekulnya terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang dihubungkan

dengan ikatan sulfur; misal; globulin)

- Protein quarter (struktur molekulnya mengandung 2 ikatan atau lebih peptida yang berikatan

dengan ikatan kovalen yang lemah; misal; haemoglobine)

b. Asam Nukleat

Ada 2 macam asam nukleat yang terkenal; ARN (Asam Ribosa Nukleat) & ADN (Asam Deoksiribosa

Nukleat).

Fungsi Asam Nukleat ;

Mengontrol aktivitas biosintesa pada sel.

Membawa informasi genetik

Struktur ARN & ADN merupakan polimer nukleotida. Hasil hidrolisa nukleotida menghasilkan gula

(ribosa/ deoksiribosa), basa nitrogen (purin (adenin dan guanin) & pirimidin (sitosin, timin & urasil)

2.3 Fungsi Protoplasma

Untuk mengatur kegiatan transportasi sel yang sifatnya selektif permeable. Protoplasma berfungsi

sebagai pengontrol semua aktivitas atau kerja sel yang ada di dalam tubuh serta memegang peranan

penting dalam proses biosintesa dan bioenergi. Karena tugas protoplasma yang intensif, maka di

dalam protoplasma terdapat nukleoplasma dan sitoplasma, selain itu juga protoplasma juga memilik

banyak kandungan, seperti air, lemak, protein, garam mineral, dan lain sebagainya.

Protoplasma yang berupa larutan koloid merupakan substansi yang hidup, hal ini menunjukkan bahwa

didalam protoplasma berlangsung proses kehidupan dan memiliki sifat-sifat kehidupan, yaitu :

1. Irritabilitas, yaitu bahwa protoplasma sensitif terhadap rangsangan dan memiliki kemampuan

untuk mengadakan reaksi terhadap rangsangan tersebut. Misalkan bahwa didalam sel ada benda asing

yang masuk, maka lisosom akan menghasilkan enzim untuk menghancurkannya. Sel leukosit mampu

mengadakan fagositosis bila terdapat benda asing didekatnya.

1. Konduksi, kemampuan menghantarkan rangsangan dari tempat timbulnya rangsangan ke tempat

terjadinya reaksi. Contoh : apabila rangsangan sampai di dendrit, maka badan sel dan axon akan

mampu meneruskan rangsangan itu sampai ke otot dan protoplasma otot juga mampu mengadakan

reaksi berupa kontraksi otot.

2. Metabolisme, adanya berbagai fungsi enzim dalam protoplasma, berlangsungnya proses

penyusunan dan penguraian senyawa kimia untuk aktifitas hidupnya. Dari masing-masing senyawa

organik yaitu protein, lemak dan karbohidrat akan di oksidasi elalui siklus Krebs untuk menghasilkan

ATP.

3. Gerak, yaitu adanya gerak siklosis dan Brown

4. Tumbuh, dalam protoplasma terjadi proses tumbuh, yaitu dengan adanya duplikasi DNA dan

kromosom pada fase interfase dan profase awal.

5. Reproduksi, protoplasma selalu aktif untuk menambah jumlahnya melalui sitokinesis dan

kariokinesis.

1.4 Sifat-sifat Fisika Protoplasma

1. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu

ruang yang gelap akan memberi efek Tyndall.

2. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown

(1872)). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu

protoplasma.

3. Gerak siklosis (cyclosis) dan amoeboid. Oleh karena matrik sitoplasma dapat bersifat agak kental

maka pada matrik sitoplasma ada gerakan. Gerakan di dalam matrik sitoplasma ini disebut gerakan

siklosis (terjadi pada saat matrik dalam fase sol dan terjadinya gerakan ini karena pengaruh tekanan

hidrostatik, suhu, pH dan viskositas. Bergeraknya kromosom, sentriol, mitokondria, lisosom, dsb

disebabkan gerakan sikolsis. Gerakan amoeboid terbentuk pada gerak siklosis. Gerak amoeboid terjadi

pada protozoa, leukosit, dsb. Pada gerakan amoeboid, terjadi perubahan bentuk sel. Penonjolan

sitoplasma ini disebut pseudopodia.

4. Matriks sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaaan. Matriks protein dan lemak memiliki

ketegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma, sedangkan bahan-

bahan kimia misalnya garam NaCl tegangan permukaannya tinggi akibatnya NaCl menempati bagian

yang lebih dalam pada matrik sitoplasma.

BAB III

PENUTUPAN

Kesimpulan

Protoplasma (Latin, Proto = Pertama, plasma = substansi). Secara umum protoplasma merupkan

substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup yang memegang peranan

penting dalam proses biosintesa dan bioenergi.

Protoplasma pada semua sel terdiri atas dua komponen utama, komponen anorganik dan komponen

organik.Komponen-komponen anorganik terdiri atas air, garam-garam mineral, gas oksigen, karbon

dioksida, nitrogen, dan ammonia. Komponen organik terutama terdiri atas karbohidrat, lipida, protein,

dan beberapa komponen-komponen spesifik seperti enzim, vitamin, dan hormon.

Protoplasma berfungsi sebagai pengontrol semua aktivitas atau kerja sel yang ada di dalam tubuh

serta memegang peranan penting dalam proses biosintesa dan bioenergi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Protoplasma. Dari http://id.wikipedia.org/wiki/Protoplasma. (Diakses pada )

Sridianti. Pengertian Protoplasma. Dari http://www.sridianti.com/pengertian-protoplasma.html (Diakses pada )

Aunurrofiq Hidayat. 2011. Protoplasma. Dari https://aunurrofiqhidayat.wordpress.com/2011/03/11/protoplasma/ (Diakses pada)

Nova. Biologi Sel Protoplasma. 2011. Dari http://ekologihewan nova.blogspot.com/2011/12/biologi-sel-protoplasma.html. (Diakses pada

Dina Chamidah. Metabolisme Protoplasma. Dari http://dinachamidahspdmsi.blogspot.com/p/metabolisme-protoplasma.html (Diakses pada )

Anonim. 2011. Makalah Protoplasma. Dari http://vifisuci.blogspot.com/2011/12/makalah-protoplasma.html. (Diakses pada )

http://doubleddodewii.blogspot.co.id/2015/03/sifat-faal-protoplasma_6.html

ProtoplasmaDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Artikel ini perlu diberi pranala ke halaman lain untuk membantu pembentukan jaringan dalam ensiklopedia. Anda bisa membantu mengembangkannya dengan menambahkan pranala yang sesuai ke dalam kalimat yang ada. (September 2015)

Protoplasma adalah bagian hidup dari sebuah sel yang dikelilingi oleh membran plasma. Ini adalah istilah umum Sitoplasma [1]. Protoplasma terdiri dari campuran molekul kecil seperti ion, asam amino, monosakarida dan air, dan makromolekul seperti asam nukleat, protein, lipid dan polisakarida.[2] Pada eukariota protoplasma yang mengelilingi inti sel dikenal sebagai sitoplasma dan bahwa di dalam inti sebagai nucleoplasm tersebut. Dalam prokariota bahan di dalam membran plasma adalah sitoplasma bakteri, sementara di bakteri gram negatif wilayah di luar membran plasma tetapi di dalam membran luar periplasm tersebut.

Daftar isi

1 Sejarah dari istilah 2 Kandungan Protoplasma o 2.1 Air o 2.2 Garam mineral o 2.3 Protein 2.3.1 Klasifikasi o 2.4 Karbohidrat 2.4.1 Monosakarida 2.4.2 Disakarida 3 Referensi 4 Pranala luar

Sejarah dari istilah

'Protoplasma' berasal dari protos Yunani untuk pertama, dan plasma untuk hal terbentuk. Ini pertama kali digunakan pada tahun 1846 oleh Hugo von Mohl untuk menggambarkan "tangguh, berlendir, granular, semi-fluida" substansi dalam sel tanaman, untuk membedakan ini dari dinding sel, inti sel dan sel getah dalam vakuola [3]. Thomas Huxley kemudian disebut sebagai "dasar fisik dari kehidupan" dan menganggap bahwa properti kehidupan dihasilkan dari distribusi molekul dalam zat ini. Komposisi, bagaimanapun, adalah misterius dan ada banyak kontroversi atas apa macam substansi itu [4]. Upaya untuk menyelidiki asal usul kehidupan melalui penciptaan sintetik "protoplasma" di laboratorium tidak berhasil, namun.[5]

Kandungan Protoplasma

Ada 2 kandungan utama dari protoplasma yaitu kandungan organik dan anorganik[6]

Pada sel hewan dan tumbuhan, protoplasma mengandung sekitar

75-85% air, 10-20% protein 2-3% lipida 1% karbohidrat dan 1% zat-zat anorganik lainnya[7]

Jadi air terlihat merupakan komponen utama

Dan bila semua senyawa senyawa organik itu diurai menjadi unsur unsurnya maka terlihat Carbon ,Hidrogen , Oksigen dan Nitrogen ( CHON) merupakan empat unsur utama yang ada di dalam protoplasma / Unsur Makro.

Agar jelas prosentasenya ini kami sajikan sampai berapa prosentasinya , Sachs pernah melakukan experimen dengan cara Analisa abu , dengan membakar Organ daun hingga menjadi abu dengan menghilangkan unsur air yang mendominasi, Dan kemudian Abu itu dianalisis.

Air

Di dalam sel, air terdapat dalam dua bentuk, Dua bentuk itu yaitu bentuk bebas dan bentuk terikat. Air dalam bentuk bebas mencakup 95% dari total air di dalam sel. Umumnya air berperan sebagai pelarut dan sebagai medium dispersi sistem koloid. Air dalam bentuk terikat mencakup 4-5% dari total air di dalam sel Kandungan air pada berbagai jenis sel bervariasi di antara tipe sel yang berbeda.

Kandungan air (persen dari berat basah total) pada hati tikus 6—72%, otot rangka tikus 76% , telur bintang laut 77%, E. coli 73%, dan biji jagung 13% tentu berbeda beda karena lingkungan dan perannya

Air merupakan medium tempat berlangsungnya transpor nutrien, reaksi-reaksi enzimatis metabolisme sel dan transpor energi kimia Di dalam sel hidup, kebanyakan senyawa biokimia dan sebahagian besar dari reaksi-reaksinya berlangsung dalam lingkungan cair. Air berperan aktif dalam banyak reaksi biokimia dan merupakan penentu penting dari sifat-sifat makromolekul seperti protein

Karena struktur Air mempunyai produk ionisasinya seperti ion O+ dan H maka sangat mempengaruhi berbagai sifat komponen penting sel seperti enzim, protein, asam nukleat, dan lipida. Hal yang sering muncul sebagai contoh, aktivitas katalitik enzim sangat tergantung pada konsentrasi ion H+ dan OH- .Karena itulah , semua aspek dari struktur dan fungsi sel harus beradaptasi dengan sifat-sifat fisik dan kimia air.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa air merupakan komponen sel yang dominan dan berfungsi untuk :

Pelarut berbagai zat organik dan anorganik, misalnya berbagai jenis ion-ion, glukosa, sukrosa, asam amino, serta berbagai jenis vitamin.

Bahan pengsuspensi zat-zat organik dengan molekul besar seperti protein, lemak, dan pati. Dalam hal tersebut, air merupakan medium dispersi dari sistem koloid protoplasma. Air merupakan media transpor berbagai zat yang terlarut atau yang tersuspensi untuk berdifusi atau bergerak dari suatu bagian sel ke bagian sel yang lain. Air merupakan media berbagai proses reaksi-reaksi enzimatis yang berlangsung di dalam sel.

Air digunakan untuk mengabsorbsi panas dan mencegah perubahan temperatur yang drastis atau mendadak di dalam sel. air sebagai bahan baku untuk reaksi hidrolisis dan sintesis karbohidat . misal dalam fotosintesis

Air mempunyai titik lebur, titik didih dan panas penguapan yang lebih tinggi dibandingkan dengan hampir semua cairan. Kenyataan ini menunjukkan adanya gaya tarik yang kuat di antara molekul-molekul air yang berdekatan yang memberikan air gaya kohesi internal yang tinggi. Sebagai contoh, panas penguapan merupakan ukuran langsung dari jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengalahkan gaya tarik menarik di antara molekul air yang berdekatan, sehingga molekul tersebut dapat saling berpisah dan masuk ke dalam fase gas.

Sisi oksigen yang berhadapan dengan dua hidrogen relatif kaya akan elektron, sedangkan pada sisi lainnya, inti hidrogen yang relatif tidak ditutupi membentuk daerah dengan muatan positif sehingga dikatakan bahwa molekul air bersifat dipolar atau dwikutub [8] karena pemisahan muatan tersebut.

maka dua molekul air dapat tertarik satu dengan yang lainnya oleh gaya elek-trostatik di antara muatan negatif sebagian pada atom oksigen dari suatu molekul air dan muatan positif sebagian pada atom hidrogen dari molekul air yang lain. Jenis interaksi elektrostatik ini disebut ikatan hidrogen.

katan hidrogen segera terbentuk antara atom yang bersifat elektronegatif, biasanya atom oksigen atau nitrogen, dan suatu atom hidrogen yang berikatan kovalen dengan atom elektronegatif lainnya pada molekul yang sama atau molekul lain. Atom hidrogen yang berikatan dengan atom elektronegatif kuat seperti oksigen cenderung mempunyai muatan positif kuat sebagian. Akan tetapi, atom hidrogen yang berikatan kovalen dengan atom karbon yang tidak bersifat elektronegatif tidak berpartisipasi dalam pembentukan ikatan hidrogen.[6]

Garam mineral

Kandungan garam-garam mineral pada berbagai tipe sel sangat bervariasi Di dalam sel, garam-garam mineral dapat mengalami disosiasi menjadi anion dan kation. Bentuk-bentuk anion dan kation tersebut dinamakan ion. Ion-ion dapat terlarut di dalam cairan sel atau terikat secara khusus pada molekul-molekul lain seperti protein dan lipida. Secara umum, garam-garam mineral memiliki dua fungsi yaitu :

Fungsi osmosis, dalam arti bahwa konsentrasi total garam-garam terlarut berpengaruh terhadap pelaluan air melintasi membran sel Fungsi yang lebih spesifik, yaitu peran seluler setiap ion terhadap struktur dan fungsi dari partikel-partikel seluler dan makromolekul.[6]

Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel, misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan keseimbangan asam basa cairan sel. Retensi ion-ion menghasilkan peningkatan tekanan osmosis sebagai akibat masuknya air ke dalam sel.

Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium , ferrum Fosfat anorganik digunakan dalam sintesis ATP yang mengsuplai energi kimia untuk proses kehidupan dari sel melalui proses fosforilasi oksidatif. Ion-ion kalsium dijumpai dalam sirkulasi darah dan di dalam sel. Di dalam tulang, ion-ion kalsium berkombinasi dengan ion-ion fosfat dan karbonat membentuk kristalin. Fosfat dijumpai di dalam darah dan di dalam cairan jaringan sebagai ion-ion bebas, tetapi fosfat di dalam tubuh banyak terikat dalam bentuk fosfolipida, nukleotida, fosfoprotein, dan gula-gula terfosforilasi [7]

Di dalam sel juga terkandung berbagai jenis gas yang berasal dari lingkungan atau dihasilkan oleh metabolisme sel. Beberapa gas yang terdapat di atmosfer dapat masuk ke dalam sel misalnya gas oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), dan gas nitrogen (N2). Di dalam sel, oksigen berperan untuk mengoksidasi bahan-bahan makanan. Karbon dioksida selain berasal dari lingkungan luar, juga dihasilkan dalam oksidasi bahan makanan sebagai hasil sampingan. CO2 dapat bereaksi dengan air membentuk asam karbonat yang selanjutnya mengalami disosiasi membentuk ion hidrogen dan bikarbonat dengan reaksi sebagai berikut :

C6H12O6 + 6 CO2 --------> 6 H2O + 6 CO2 + Energi CO2 + H2O -------> H2CO3 H2CO3 ---------> H+ + HCO3- [6]

Umumnya karbon dioksida di dalam sel berada dalam bentuk bikarbonat atau karbonat

Protein

Protein adalah makromolekul yang terdiri atas asam-asam a-amino yang saling berikatan dengan ikatan kovalen di antara gugus a-karboksil asam amino dengan gugus a-amino dari asam amino yang lain. Ikatan di antara asam amino disebut ikatan peptida. Beberapa unit asam amino yang berikatan dengan ikatan peptida disebut polipeptida. Molekul protein dapat terdiri atas satu atau sejumlah rantai polipeptida dan setiap rantai dapat terdiri atas ratusan hingga jutaan residu asam amino.[6]

Klasifikasi

Hingga saat ini belum ada klasifikasi protein yang secara umum memuaskan. Klasifikasi protein yang menonjol didasarkan pada antara lain[6]:

Kelarutan Bentuk keseluruhan Peranan biologis Peranan Gravitasi

Pembagian protein juga dapat dilakukan berdasarkan fungsi dan strukturnya. Berdasarkan fungsinya, protein diklasifikasikan menjadi

Protein enzim, berperan dalam mempercepat reaksi-reaksi biokimia, Protein sruktural, membentuk struktur-struktur biologis,

Protein transpor, berperan sebagai pengangkut subtansi-subtansi penting, Protein pertahanan, melindungi tubuh dari invasi benda-benda asing.

Berdasarkan strukturnya, protein diklasifikasikan menjadi:

Protein globular, memiliki pelipatan-pelipatan yang kompleks, struktur tertier dengan bentuk yang tidak teratur. Protein serabut ( Protein fibrosa ) memanjang, lipatan sederhana,umum dijumpai pada protein struktural.

Dalam uraian berikut ini hanya dibahas klasifikasi berdasarkan bentuk dan peranan biologisnya.

Berdasarkan bentuknya, protein dibagi menjadi :

Protein globular Rantai polipeptida mengandung banyak lipatan dan berbelit. Rasio aksial kurang dari 10, misalnya insulin, albumin, globulin plasma, dan kebanyakan enzim. Protein fibrosa Rantai polipeptida atau kelompok rantai yang membelit dalam bentuk spiral atau heliks, dan dihubungkan oleh ikatan disulfida dan hidrogen. Rasio aksial lebih besar dari 10, misalnya keratin dan miosin[6].

Karbohidrat

Molekul karbohidrat adalah substansi yang terdiri atas atom-atom C, H, dan O. Perbandingan antara molekul H dan O adalah 2:1. Jadi memiliki rasio yang sama dengan molekul air (H2O), misalnya:

Ribosa = C6H10O5

Glukosa = C6H12O6

Sukrosa = C12H24O11[6]

Rumusa empiris dari karbohidrat adalah Cn(H2O)n.

Dengan dasar perbandingan tersebut, orang pada mulanya berkesimpulan bahwa dalam karbohidrat terdapat air, sehingga digunakan kata karbohidrat yang berasal dari kata karbon dan hidrat atau air.

Karbohidrat sering disebut sakarida. Ada beberapa senyawa yang memiliki rumus empiris seperti karbohidrat tetapi bukan karbohidrat, misalnya C2H4O2 (asam asetat), CH2O (formaldehida).

Dengan demikian, senyawa yang termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang penting adalah rumus strukturnya. Dari rumus struktur, akan terlihat bahwa ada gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat. Gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut. Berdasarkan gugus molekul yang ada pada karbohidrat, maka karbohidrat dapat didefenisikan secara kimia sebagai plohidroksialdehid atau

polihidroksiketon serta yang menghasilkannya pada proses hidrolisis. Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa sederhana dengan berat molekul ren-dah hingga berat molekul besar.[6] Berbagai senyawa terse-but dapat dibagi dalam empat golongan, yaitu

monosakarida disakarida/ oligosakarida polisakarida.

Monosakarida

Monosakarida sering disebut gula sederhana (simple sugars) adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana lagi. Molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan atom karbonnya, yaitu triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa atau heptosa. Misalnya :

Triosa = (C3H6O3) Tetrosa = (C4H8O4) Pentosa = (C5H10O5) Heksosa = (C6H12O6)[6]

Disakarida

Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pada kebanyakan disakarida, ikatan kimia yang menggabungkan kedua unit monosakarida disebut ikatan glikosida, dan dibentuk jika gugus hidroksil pada salah satu gula bereaksi dengan karbon pada gula yang kedua. Disakarida menghasilkan dua molekul monosakarida yang sama atau berbeda bila mengalami hidrolisis, misalnya:

Maltosa -------> Glukosa + Glukosa Laktosa -------> Glukosa + Galaktosa Sukrosa -------> Glukosa + Fruktosa [6]

Oligosakarida menghasilkan 3-6 molekul monosakarida bila mengalami hidrolisis, misalnya :

Maltotriosa -------> 3 residu Glukosa Rafinosa ---------> Galaktosa+ galaktosa + Fruktosa Stakiosa ---------> Galaktosa + Glukosa + Fruktosa[6]

https://id.wikipedia.org/wiki/Protoplasma

SIFAT FISIKA & KIMIAWI PROTOPLASMA

Protoplasma (Latin, proto = pertama, plasma = substansi); “substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup” Yang memberi nama; Purkinye (1840).

Nukleoplasma : plasma yang terdapat di dalam inti sel.

Sitoplasma : plasma yang terdapat antara membran plasma dengan membran nukleus.

Sitoplasma memegang peranan vital pada semua sel makhluk hidup sebab semua proses biosintesa & bioenergi terjadi di dalam sitoplasma.

Sitoplasma terdiri dari 2 bagian; matrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid) & organel

SUSUNAN KIMIA PROTOPLASMA

Ada 36 unsur (dari 108 unsur) yang diketemukan pada protoplasma;

UNSUR PROSENTASE

Oksigen (O)

Karbon ( C )

Hidrogen ( H )

Nitrogen ( N )

Kalsium ( Ca )

Pospor ( P )

Klor ( Cl )

Sulfur ( S )

Kalium ( K )

Natrium ( Na )

62 %

20 %

10 %

3 %

2,5 %

1,14 %

0, 16 %

0, 14 %

0,11 %

0,10 %

Magnesium ( Mg )

Besi ( Fe )

Yodium ( I )

0, 07%

0,10 %

0, 014 %

Unsur-unsur lain yang jumlahnya sedikit;

Tembaga ( Cu ), Kobal ( Co ), Mangan (Mn), seng (Zn), molibdenum (Mo), boron (Bo), Silikon (Si), dsb. Prosentase beratnya kurang lebih 0,756%.

Unsur-unsur kimia ini pada protoplasma ada yang berbentuk persenyawaan maupun dalam bentuk ion-ion.

Yang berbentuk persenyawaan dapat berbentuk persenyawaan anorganik maupun organik.

I. Persenyawaan anorganik pada protoplasma

Air (H2O)

Garam-garam Mineral

Senyawa anorganik yang berbentuk gas

Asam & Basa

A. AIR (H2O)

Merupakan persenyawaan anorganik yang terbanyak pada protoplasma (60-95%), tergantung pada jenis sel (sel yang muda lebih banyak mengandung air), umur, tempat hidup (makhluk hidup yang hidup di dalam air lebih banyak mengandung air), dsb.

Fungsi air;

1. Pelarut bahan-bahan anorganik2. Media dispersi yang baik untuk sistem koloid pada protoplasma.3. Stabilisator suhu4. Pelarut elektrolit5. Media transpor6. Media yang baik untuk proses metabolisme

B. Garam-garam Mineral

Garam-garam yang terdapat pada protoplasma ada dalam bentuk ion bebas ada juga yang terikat pada molekul lain misalnya dengan molekul protein atau lemak.

Garam-garam ini berfungsi mengatur tekanan osmotik sedangkan ion-ion garam menentukan struktur makromolekul.

Contoh : garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat dari kalsium, natrium dan magnesium

C. Senyawa anorganik yang berbentuk Gas

Gas yang terdapat pada protoplasma berbentuk larutan; gas Oksigen (O2), Nitrogen (N2) dan gas asam arang (CO2).

Gas O2 pada suhu 250C dan tekanan/ atmosfir pada air murni dapat larut 2,83 ml O2/100 ml air.

Kelarutan gas CO2 dalam air agak lain. Beberapa molekul gas CO2 yang larut dapat bereaksi dengan air.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

Asam karbonat Asam bikarbonat

Asam & Basa

Asam dan basa anorganik yang terdapat pada protoplasma, misalnya asam klorida (HCl), dan basa kalium hidroksida (KOH).

II. Persenyawaan Organik pada Protoplasma

Dapat berupa;

1. Karbohidrat2. Lemak3. Protein4. Asam Nukleat

A. KARBOHIDRAT

Sangat vital untuk proses-proses fisiologi di dalam sel makhluk hidup.

Berdasarkan fungsinya, dikelompokkan menjadi;

1. Karbohidrat yang sederhana sebagai sumber energi di dalam sel2. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai cadangan energi3. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya.

EMPAT kelompok besar Karbohidrat

1. Monosakarida (Triosa (3 C), Tetrosa (4 C), Pentosa (5 C), Heksosa (6 C)

2. Disakarida (mengandung 2 molekul monosakarida; sukrosa, maltosa & laktosa)

3. Oligosakarida (golongan ini merupakan zat-zat yang menghasilkan 3-10 monosakarida pada hidrolisa)4. Polisakarida (Amilum, Glikogen, Inulin, Selulosa, Heteropolisakarida (Kitin, Chondroitin sulfat, heparin, mucoprotein & glycoprotein)

B. LIPIDA

Lipida : “persenyawaan organik yang banyak terdapat pada sel makhluk hidup yang mempunyai sifat tidak larut di dalam air tetapi dapat larut pada pelarut organik misalnya eter, kloroform, alkohol panas dan benzen”

Lemak adalah non polar dan hidrophobi.

Pada sel makhluk hidup lemak berfungsi sebagai struktural misalnya komponen membran plasma, hormon, vitamin. Juga berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan energi sel makhluk hidup.

Lipida dapat diekstraksi dari jaringan sel tumbuhan maupun hewan dengan menggunakan pelarut lemak. Hasil ekstraksi menghasilkan campuran lemak yang kompleks antara lain; trigliserida, wax, fosfolipida, glikolipida, bermacm-macam sterol & senyawa2 lainnya.

Macam2 Lipida yang terdapat pada sel makhluk hidup

Lipida sederhana; ester alkohol/ Trigliserida yang asam lemak dan alkohol

Lipida Gabungan; ester asam lemak yang pada hidrolisa menghasilkan asam lemak, alkohol dan zat-zat lain. Lipida gabungan yang terdapat pada protoplasma; fosfolipida, spingolipida, glikolipida, gangliosida, lipoprotein, karatinoid

Turunan Lipida; steroid, struktur dasar molekulnya cincin C-17 yaitu siklopentano perhidopenatron. Steroid yang terdapat pada protoplasma sek hewan; hormon kelamin, vitamin D, cholesterol, kortikosteron & estradiol.

C. Protein

Merupakan polimer dari asam amino.

Asam amino yang terdapat pada protoplasma;

1. Asam amino netral; Glysin, Alanin, Valine, Leusin, Isoleusin, Serin, Theonin.

2. Asam amino asam; asam aspartat, asam glutamat3. Amida asam amino; Aspargin, Glutamin4. Asam amino basa; Histidin, Arginin, Lysin5. Asam amino aromatik; Phenylalanin, Tirosin, Tryptofan.6. Asam amino yang mengandung sulfur; Cysteine, Methionin7. Asam amino sekunder; Prolin Hydroksiprolin

Asam amino esensial & non esensial

Ada 10 macam asam amino essensial; L-methionin, L-Threonin, L-valin, L-Leosin, L-isoleusin, L-Lisin, L-Arginin, L-Phenilalanin, L-Thriptophan & Histidin.

Bila asam amino berhubungan dengan ikatan peptida maka terbentuklah dipeptida, tripeptida, polipeptida. Protein merupakan polimer dari asam amino yang berantai panjang.

Penggolongan Protein berdasarkan komposisi kimia yang dihasilkan pada proses hidrolisa

Protein Sederhana (bila dihidrolisa hanya menghasilkan asam amino; misalnya; albumin dan globulin)

Protein gabungan; bila dihidrolisa menghasilkan asam amino dan persenyawaan lainnya; Glikoprotein (protein & karbohidrat), Nukleoprotein, Kromoprotein (protein & bahan zat warna; haemoglobin & haemiosianin), Lipoprotein, Fosfoprotein (gugusan fosfat dan asam amino; kasein pada susu), Metaloprotein (protein yang mengandung metal)

Penggolongan Protein pada protoplasma

Protein Primer (struktur molekulnya terdiri dari asam amino yang tersusun secara linier dengan ikatan peptida),

Protein sekunder (struktur molekulnya terdiri dari beratus-ratus asam amino yang tersebar secara spiral)

Protein tertier (struktur molekulnya terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang dihubungkan dengan ikatan sulfur; misal; globulin)

Protein quarter (struktur molekulnya mengandung 2 ikatan atau lebih peptida yang berikatan dengan ikatan kovalen yang lemah; misal; haemoglobine)

D. ASAM NUKLEAT

Ada 2 macam asam nukleat yang terkenal; ARN (Asam Ribosa Nukleat) & ADN (Asam Deoksiribosa Nukleat).

Fungsi Asam Nukleat ;

1. Mengontrol aktivitas biosintesa pada sel.2. Membawa informasi genetik

Struktur ARN & ADN merupakan polimer nukleotida. Hasil hidrolisa nukleotida menghasilkan gula (ribosa/ deoksiribosa), basa nitrogen (purin (adenin dan guanin) & pirimidin (sitosin, timin & urasil)

Persamaan & Perbedaan Molekul RNA & DNA

RNA DNA

1. Mengandung gula Ribosa2. Mengandung molekul asam fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.3. Terdiri dari 1 rantai nukleotida4. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu uridinmonopospat, sitidin monopospat, guanin monopospat & adenosin monopospat5. Berperan membawa informasi genetik pada sintesa protein6. Terdapat pada nukleolus, nukleoplasma & sitoplasma

7. Mengandung gula deoksi Ribosa.8. Mengandung asam Fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.9. Terdiri dari 2 rantai nukleotida (double helix)10. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu timin monopospat, deoksisitidin monopospat, deoksiguanosin monopospat dan deoksiadenosin monopospat11. Merupakan material genetik12. Terdapat pada kromosom, nukleoplasma & mitokondria

Sifat-sifat Fisika Protoplasma

1. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu ruang yang gelap akan memberi efek Tyndall.2. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown (1872)). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma.3. Gerak siklosis (cyclosis) dan amoeboid. Oleh karena matrik sitoplasma dapat bersifat agak kental maka pada matrik sitoplasma ada gerakan. Gerakan di dalam matrik sitoplasma ini disebut gerakan siklosis (terjadi pada saat matrik dalam fase sol dan terjadinya gerakan ini karena pengaruh tekanan hidrostatik, suhu, pH dan viskositas. Bergeraknya kromosom, sentriol, mitokondria, lisosom, dsb disebabkan gerakan sikolsis. Gerakan amoeboid terbentuk pada gerak siklosis. Gerak amoeboid terjadi pada protozoa, leukosit, dsb. Pada gerakan amoeboid, terjadi perubahan bentuk sel. Penonjolan sitoplasma ini disebut pseudopodia.4. Matriks sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaaan. Matriks protein dan lemak memiliki ketegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma,

sedangkan bahan-bahan kimia misalnya garam NaCl tegangan permukaannya tinggi akibatnya NaCl menempati bagian yang lebih dalam pada matrik sitoplasma.

http://bioselscience.blogspot.co.id/2010/04/sifat-fisika-kimiawi-protoplasma.html