11

KOMPOSISI KIMIA TUBUH ORGANISMEKOMPOSISI KIMIA TUBUH ORGANISME

Oleh:Oleh:Drs. H. JailaniDrs. H. Jailani

22

UNSUR KIMIA DALAM ORGANISMEUNSUR KIMIA DALAM ORGANISME

Organisme mendapatkan unsur-unsur untuk membentuk Organisme mendapatkan unsur-unsur untuk membentuk tubuhnya dari lingkungannya, dengan melalui bermacam-tubuhnya dari lingkungannya, dengan melalui bermacam-macam cara.macam cara.

Dalam arti luas lingkungan tempat hidup organisme adalah Dalam arti luas lingkungan tempat hidup organisme adalah kerak bumi, yang meliputi kerak bumi, yang meliputi lithosferlithosfer, , hidrosfer hidrosfer dandan atmosfer atmosfer..

Tidak semua unsur yang ada di kerak bumi ada dalam tubuh Tidak semua unsur yang ada di kerak bumi ada dalam tubuh orga-nisme. orga-nisme.

Dari unsur-unsur di kerak bumi, yang dapat diakumulasi dan Dari unsur-unsur di kerak bumi, yang dapat diakumulasi dan mem-bentuk komponen terpenting dalam tubuh organisme mem-bentuk komponen terpenting dalam tubuh organisme adalah: O, C, H, N, P, S.adalah: O, C, H, N, P, S.

Pada tabel di bawah ini dapat dilihat perbandingan unsur-Pada tabel di bawah ini dapat dilihat perbandingan unsur-unsur yang terkandung dalam tubuh manusia dan di kerak unsur yang terkandung dalam tubuh manusia dan di kerak bumi.bumi.

33

LitosferLitosfer

AtmosferAtmosfer

BiosferBiosfer

HidrosferHidrosfer

44

Kandungan unsur-unsur di kerak bumi dan di tubuh manusiaKandungan unsur-unsur di kerak bumi dan di tubuh manusia

NoNo UNSURUNSUR % DI KERAK BUMI% DI KERAK BUMI % DI TUBUH MANUSIA% DI TUBUH MANUSIA

1.1.

2.2.

3.3.

4.4.

5.5.

6.6.

7.7.

8.8.

9.9.

10.10.

11.11.

12.12.

13.13.

14.14.

15.15.

16.16.

17.17.

OO

SiSi

AlAl

FeFe

CaCa

NaNa

KK

MgMg

HH

MnMn

PP

SS

ClCl

CC

FF

CuCu

NN

46,846,8

27,727,7

8,18,1

5,05,0

3,63,6

2,82,8

2,62,6

2,12,1

0,10,1

0,10,1

0,10,1

0,050,05

0,050,05

0,030,03

0,030,03

0,010,01

++

85 *85 *

++

++

++

1,51,5

0,20,2

0,40,4

0,10,1

9,5*9,5*

++

1,0*1,0*

0,3*0,3*

++

18,5*18,5*

++

++

3,3*3,3*

55

1.1. ZAT ANORGANIKZAT ANORGANIK1.1. Air1.1. Air

Bagian yang terbesar dari organisme berupa air.Bagian yang terbesar dari organisme berupa air. Secara umum 70 % penyusun tubuh organisme adalah air, namun Secara umum 70 % penyusun tubuh organisme adalah air, namun

persentase yang lebih tepat dapat berbeda dari jaringan satu ke persentase yang lebih tepat dapat berbeda dari jaringan satu ke jaringan yang lain, dan dari organisme satu ke yang lainnya.jaringan yang lain, dan dari organisme satu ke yang lainnya.

Pada tubuh manusia kandungan airnya Pada tubuh manusia kandungan airnya ++ 60 %, sedangkan pada 60 %, sedangkan pada ubur-ubur ubur-ubur ++ 95 %. 95 %.

Air merupakan zat pelarut yang baik, karena dapat melarutkan Air merupakan zat pelarut yang baik, karena dapat melarutkan banyak macam zat, bahkan dapat dianggap bahwa air sebagai banyak macam zat, bahkan dapat dianggap bahwa air sebagai pelarut universal.pelarut universal.

Air juga merupakan medium bagi reaksi-reaksi biokimia yang terjadi Air juga merupakan medium bagi reaksi-reaksi biokimia yang terjadi dalam sel.dalam sel.

66

1.2. Garam-Garam1.2. Garam-Garam

Di dalam tubuh organisme terdapat garam-garam mineral yang Di dalam tubuh organisme terdapat garam-garam mineral yang terlarut dalam air.terlarut dalam air.

Mineral-mineral dapat berupa bagian dari zat organik, misalnya N Mineral-mineral dapat berupa bagian dari zat organik, misalnya N dan S dalam protein, P pada ATP, membran sel, asam nukleat dan dan S dalam protein, P pada ATP, membran sel, asam nukleat dan tulang, Ca pada tulang, I pada hormon tiroksin, dan Fe dalam tulang, Ca pada tulang, I pada hormon tiroksin, dan Fe dalam haemaglobin dan sitokrom.haemaglobin dan sitokrom.

77

2. ZAT ORGANIK2. ZAT ORGANIK

Ada bermacam-macam zat yang membentuk tubuh organisme.Ada bermacam-macam zat yang membentuk tubuh organisme.

Dapat dikelompokkan menjadi Dapat dikelompokkan menjadi KarbohydratKarbohydrat, , ProteinProtein, , Lipida/LemakLipida/Lemak, , Asam NukleatAsam Nukleat dan zat-zat lain yang tidak dapat dimasukkan dalam dan zat-zat lain yang tidak dapat dimasukkan dalam kelompok-kelompok tersebut.kelompok-kelompok tersebut.

Kandungannya bervariasi dari satu jaringan ke jaringan yang lain, Kandungannya bervariasi dari satu jaringan ke jaringan yang lain, dan dari organisme satu ke organisme yang lain.dan dari organisme satu ke organisme yang lain.

Sebagai bandingan, proporsi zat organik dalam sel tumbuhan dan Sebagai bandingan, proporsi zat organik dalam sel tumbuhan dan sel hewan secara menyeluruh dapat dilihat pada tabel di bawah ini:sel hewan secara menyeluruh dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

88

Komposisi Bahan Organik dalam SelKomposisi Bahan Organik dalam Sel

KELOMPOK ZATKELOMPOK ZAT SEL TUMBUHANSEL TUMBUHAN SEL HEWANSEL HEWAN

KarbohidratKarbohidrat 20 %20 % 1 %1 %

ProteinProtein 2 %2 % 15 %15 %

LipidaLipida 1 %1 % 13 %13 %

MineralMineral 2 %2 % 4 %4 %

Zat organik lainnyaZat organik lainnya 75 %75 % 67 %67 %

99

2.1. Karbohydrat2.1. Karbohydrat

Karbohydrat adalah senyawa organik yang mengandung unsur C, H Karbohydrat adalah senyawa organik yang mengandung unsur C, H dan O, dengan perbandingan umum (C Hdan O, dengan perbandingan umum (C H22 O) O)nn..

Berdasarkan kompleksitasnya, karbohydrat dapat berupa Berdasarkan kompleksitasnya, karbohydrat dapat berupa monosa-monosa-karida, disakarida karida, disakarida dandan polisakarida. polisakarida.

Monosakarida merupakan satuan dasar dari karbohydrat, yang se-Monosakarida merupakan satuan dasar dari karbohydrat, yang se-cara kimia merupakan suatu aldehida atau keton.cara kimia merupakan suatu aldehida atau keton.

Disakarida tersusun atas dua monosakarida, misalnya glukosa den Disakarida tersusun atas dua monosakarida, misalnya glukosa den glukosa akan membentuk maltosa, glukosa dengan fruktosa akan glukosa akan membentuk maltosa, glukosa dengan fruktosa akan membentuk sukrosa.membentuk sukrosa.

Polisakarida, merupakan rangkaian yang sangat panjang dari Polisakarida, merupakan rangkaian yang sangat panjang dari mono-sakarida, contohnya a.l. tepung atau amilum.mono-sakarida, contohnya a.l. tepung atau amilum.

Selulose merupakan zat yang tidak larut dan sangat sukar diuraikan Selulose merupakan zat yang tidak larut dan sangat sukar diuraikan atau dihidrolisis menjadi komponen-komponen.atau dihidrolisis menjadi komponen-komponen.

1010

Protein adalah senyawa organik yang mengandung unsur-unsur C, Protein adalah senyawa organik yang mengandung unsur-unsur C, H, O, N dan S.H, O, N dan S.

Senyawa tersebut berupa rantai yang panjang atau polimer dari Senyawa tersebut berupa rantai yang panjang atau polimer dari asam-asam amino.asam-asam amino.

Asam amino memiliki ciri yang khas, yaitu pada karbon Asam amino memiliki ciri yang khas, yaitu pada karbon αα mengandung gugusan: Omengandung gugusan: O

( - C )( - C ) OHOH

Rumus umum untuk asam amino adalah:Rumus umum untuk asam amino adalah: OOCC OHOH

HH22N -N - CC

RR

2.2. Protein2.2. Protein

1111

Asam Amino Pembentuk ProteinAsam Amino Pembentuk Protein

NoNoN A M AN A M A

SINGKATANSINGKATANDlm bahasa IndonesiaDlm bahasa Indonesia Dlm bahasa InggrisDlm bahasa Inggris

1.1.

2.2.

3.3.

4.4.

5.5.

6.6.

7.7.

8.8.

9.9.

10.10.

11.11.

12.12.

13.13.

14.14.

15.15.

16.16.

17.17.

18.18.

19.19.

20.20.

GlisinGlisin

SerinSerin

TreoninTreonin

SisteinSistein

TirosinTirosin

AsparginAspargin

GlutaminGlutamin

LisinLisin

ArgininArginin

HistidinHistidin

Asam AspartatAsam Aspartat

Asam GlutamatAsam Glutamat

AlaninAlanin

ValinValin

LeusinLeusin

IsoleusinIsoleusin

MetioninMetionin

FenilalaninFenilalanin

TriptofanTriptofan

ProlinProlin

GlycineGlycine

SerineSerine

ThreonineThreonine

CysteineCysteine

TyrosineTyrosine

AspargineAspargine

GlutamineGlutamine

LysineLysine

ArginineArginine

HistidineHistidine

Aspartic AcidAspartic Acid

Glutamic AcidGlutamic Acid

AlanineAlanine

ValineValine

LeucineLeucine

IsoleucineIsoleucine

MethionineMethionine

PhenylalaninePhenylalanine

TryptophaneTryptophane

ProlineProline

GlyGly

SerSer

ThrThr

CysCys

TyrTyr

AsnAsn

GlnGln

LysLys

ArgArg

HisHis

AspAsp

GluGlu

AlaAla

ValVal

LeuLeu

IleIle

MetMet

PhePhe

TrpTrp

ProPro

1212

2.3. Lipida2.3. Lipida

Adalah nama sekelompok senyawa yang mempunyai sifat seperti Adalah nama sekelompok senyawa yang mempunyai sifat seperti lemak, termasuk ke dalam kelompok ini adalah: fosfolipid, steroid lemak, termasuk ke dalam kelompok ini adalah: fosfolipid, steroid dan beberapa zat lain.dan beberapa zat lain.

Lemak adalah ester dari asam lemak dengan gliserol.Lemak adalah ester dari asam lemak dengan gliserol.

Fosfolipid adalah suatu ester dari asam lemak dengan gliserol, Fosfolipid adalah suatu ester dari asam lemak dengan gliserol, tetapi mengandung fosfat dan mungkin gugusan lain.tetapi mengandung fosfat dan mungkin gugusan lain.

Steroid adalah zat yang bersifat seperti lemak, struktur kimianya Steroid adalah zat yang bersifat seperti lemak, struktur kimianya mempunyai inti steroid yang berupa 4 lingkaran karbon. Contoh mempunyai inti steroid yang berupa 4 lingkaran karbon. Contoh yang terkenal dari steroid adalah kolesterol.yang terkenal dari steroid adalah kolesterol.

1313

2.4. Asam Nukleat2.4. Asam Nukleat

Pada organisme ada 2 golongan besar asam nukleat, yaitu ADN Pada organisme ada 2 golongan besar asam nukleat, yaitu ADN dan ARN.dan ARN.

Monomer yang membentuk asam nukleat disebut Monomer yang membentuk asam nukleat disebut NukleotidNukleotid. . Sebuah nukleotid terdiri atas 3 gugusan, yaitu:Sebuah nukleotid terdiri atas 3 gugusan, yaitu:

1. Satu pentosa (gula dengan 5 karbon). Pada ARN pentosa tsb 1. Satu pentosa (gula dengan 5 karbon). Pada ARN pentosa tsb berupa ribosa. berupa ribosa. 2. Satu basa organik yang berbentuk cincin, dapat berupa purin 2. Satu basa organik yang berbentuk cincin, dapat berupa purin atau pirimidin. Pada ADN purin berupa atau pirimidin. Pada ADN purin berupa AdeninAdenin (A) dan (A) dan GuaniGuaninn (G), pirimidin berupa (G), pirimidin berupa SitosinSitosin (C) dan (C) dan TimiTimin (T). n (T). Sedangkan pada ARN, purin berupa A dan G, pirimidin berupaSedangkan pada ARN, purin berupa A dan G, pirimidin berupa C dan C dan UrasilUrasil (U). (U).

3. Gugusan fosfat H3. Gugusan fosfat H33POPO44..

1414

1515