middle semester exams .docx

7/24/2019 MIDDLE SEMESTER EXAMS .docx

1/5

1. Fungsi di dalam sel banyak diperankan oleh ikatan lemah. Ada berapa macam

ikatan lemah? Mengapa ikatan lemah merupakan bagian yang dipikirkan sebagai

pemeran proses hidup serta mekanisme kerja organela sel?

Ikatan lemah merupakan interaksi non kovalen dimana ikatan ini merupakan ikatan

dengan kebutuhan energi rendah. Ikatan ini mudah terbentuk dan juga mudah lepas, terjadi

antara dua atom dalam satu molekul atau dua atom yang masing-masing adalah anggota

dari dua molekul. Ikatan ini sangat penting dalam proses hidup serta mekanisme kerja

organela sel karena ikatan ini menentukan sifat dan fungsi biomolekul, seperti protein, asam

nukleat, karbohidrat, dan lipid.

Terdapat empat macam ikatan lemah, yakni ikatan ionik, ikatan hidrogen, ikatan van

der Waals, dan ikatan hidrofobik.

1. Ikatan ionik

Ikatan ionik merupakan hasil dari tarik-menarik antara ion bermuatan positif (kation)

dengan ion bermuatan negatif (anion). Ikatan ionik ini tidak memiliki arah geometris yang

tetap atau spesifik karena bidang elektrostatis di sekitar ion seragam di seluruh arah.

ebagai contoh, asam amino aspartat dan glutamat bermuatan negatif, sedangkan lisin,

histidin, dan arginin bermuatan positif. !uatan yang berbeda-beda itu menyebabkan asam-

asam amino tersebut dapat membentuk ikatan ionik. "ika asam-asam amino yang

muatannya berbeda terletak pada bagian rantai polipeptida yang berjauhan, maka rantai

polipeptida tersebut dapat melipat sedemikian rupa sehingga bagian-bagian tersebut dapat

menjadi berdekatan karena adanya ikatan ionik. ebaliknya, jika bagian-bagian rantai

polipeptida tersebut terdiri atas asam-asam amino yang bermuatan, maka akan terjadi efek

tolak-menolak. Ikatan ionik merupakan interaksi nonkovalen oleh p# yang ekstrem atau

dengan kadar garam yang tinggi. $ontoh lain ikatan ionik adala %a$l.

$ontoh ikatan Ionik pada %a$l &

Gambaran contoh ikatan ionik pada NaCl. 'lektron yang hilang dari odium tom

digantikan oleh tom lorin untuk memproduksi Ion odium dan Ion lorida


2/5

. Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antar molekul atau antar dipol-dipol yang

terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berla*anan. Walaupun

lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari

ikatan kovalen dan ikatan ion . Ikatan terjadi apabila atom hidrogen yang secara kovalen

terikat pada + atom elektronegatif juga tertarik ke arah atom elektronegatif lainnya. Ikatan

ini mempunyai energi + - kj/mol. Interaksi atom hidrogen yang bermuatan positif

sebagian dalam dipole molekul (misalnya air) dengan elektron dari atom lain yang tidak

berpasangan, baik dalam molekul yang sama (intramolekuler) maupun molekul yang

berbeda (intermolekuler). Ikatan hidrogen terjadi jika atom # dalam molekul dapat

tertarik oleh atom yang sangat elektronegatif, yaitu 0, 1, atau % dari molekul lain

yang berdekatan. $ontohnya pada molekul air dan amonia.Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang banyak terdapat dalam sistem biologis,

misalnya pada asam nukleat dan protein. 2ada asam bukelat, ikatan hidrogen

menyebabkan terjadinya pasangan antar-untaian ( interstrand ) antar basa nukleotida,

misalnya antara adenin dengan thymin ( -T), dan antara guanosine dengan cystosine

(3-$). 2ada protein, ikatan hidrogen terjadi antara gugus %# dan $1 pada rantai utama

4-heliks.

$ontoh Ikatan #idrogen pada air &

Gambaran contoh ikatan hidrogen pada air. etiap molekul air terikat pada empat

molekul air yang berdekatan melalui ikatan hidrogen. tom oksigen dalam tiap molekul air

memiliki dua elektron tunggal yang dita*arkan, yang segera terikat dengan dengan atom

hidrogen dalam molekul air lainnya. elanjutnya, dua atom hidrogen yang terikat pada

setiap ikatan oksigen ke molekul oksigen dalam molekul air yang berdekatan. Ikatan

antarmolekul ini bertanggung ja*ab atas titik didih air yang relatif tinggi
https://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_ionhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_ionhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kovalenhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_ionhttps://id.wikipedia.org/wiki/Molekul


3/5

!. Ikatan "an der #aals

Ikatan 5an 6er Walls merupakan gaya yang sangat lemah dibandingkan dengan

ikatan ion atau ikatan kovalen. Terjadi antara partikel yang sama atau berbeda yang

dipengaruhi oleh adanya sifat kepolaran partikel tersebut, makin kecil kepolaran makin

kecil pula gaya van der *alls nya

etika dua atom apapun saling mendekat, mereka membentuk ikatan lemah non

spesifik yang disebut ikatan van der Waals. 2ada atom apapun, fluktuasi acak distribusi

elektron-elektronnya akan menyebabkan terjadinya d*ikutub sementara ( transition

dipole ), atau dengan kata lain distribusi muatan tidak simetris. "ika dua atom yang terikat

secara nonkovalen berada cukup dekat satu sama lain, maka d*ikutub sementara pada

atom yang satu akan menyebabkan terjadinya d*ikutub sementara pada atom kedua.

"ika interaksi antara dua atom tepat seimbang dengan kekuatan saling tolak antara

keduanya, maka dikatakam kedua atom tersebut berada pada jarak kontak van der

Waals. Interaksi van der Waals terjadi misalnya antara molekul antibodi dengan antigen

spesifiknya, dan antara en7im dengan substratnya yang spesifik.

$ontoh 3ambaran ikatan 5an der Waals &

$. Ikatan hidro%obikInteraksi #idrofobik merupakan interaksi yang bersifat menghindari lingkungan cair

dan cenderung untuk berkelompok bersama-sama di sebelah dalam struktur globular.

!olekul-molekul nonpolar bersifat tidak larut dalam air sehingga disebut juga sebagai

molekul hidrofobik. Ikatan kovalen atara dua atom karbon dan antara atom karbon

dengan hydrogen adalah contoh-contoh ikatan nonpolar. ekuatan yang mendorong

terjadinya asosiasi atau agregasi antara molekul-molekul hidrofobik di dalam air disebut

sebagai interaksi hidrofobik. Interaksi hidrofobik merupakan kekuatan utama yang

menyebabkan terjadinya pelipatan makromolekul, misalnya protein, dan pembentukanmembran sel.


4/5

$ontoh gambaran ikatan hidrofobik &

. &iomembrane bersi%at dua lapis dengan skala beberapa puluh nanometer.&agian hidro%obik adalah bagian berupa asam lemak ada di bagian dalam

membran. 'arap dijelaskan atas prinsip tersebut (si%at hidro%obik) sehingga bagian

asam lemak ada di bagian dalam membran?

8iomembran adalah lembaran luas fleksibel yang berperan sebagai pembatas sel

dan organel intraseluler, serta membentuk permukaan terluar pada beberapa virus.

!embran menjelaskan apakah sel (membran terluar dan isi di dalam membran) dan apa

yang bukan sel (ruang ekstraselular di luar membran). Tidak seperti protein, asamnukleat, dan polisakarida, membran tersusun dari hubungan non kovalen antar

komponennya. 2enyusun utama semua biomembran adalah fosfolipid, yang sifat fisiknya

bertanggungja*ab dalam pembentukan struktur membran yang seperti lembaran.

0osfolipid terdiri dari dua rantai panjang, kelompok fatty acyl non polar yang

dihubungkan (umumnya oleh ikatan ester) dengan kelompok kecil yang sangat polar,

meliputi fosfat. 2ada fosfogliserida, kelompok utama fosfolipid, rantai sisi fatty acyl

diesterifikasi dengan dua dari tiga kelompok hidroksil pada gliserol. edangkan kelopok

ketiga diesterifikasi dengan fosfat. 2ada sebagian besar fosfolipid yang ditemukan dimembran, kelompok fosfat diesterifikasi dengan kelompok hidroksil pada lapisan hidrofilik

lainnya. !uatan negatif pada fosfat sebagaimana kelompok polar atau bermuatan yang

diesterifikasi terhadapnya dapat berinteraksi kuat terhadap air. 0osfat dan kelompok

teresterifikasi yang berkaitan, kelompok 9kepala: fosfolipid, bersifat hidrofilik. edangkan

rantai fatty acyl, yakni 9ekor:, bersifat hidrofobik.


5/5

ifat amfifatik fosfolipid, yang berperan dalam interaksinya, merupakan hal penting

dalam struktur biomembran. etika suspensi fosfolipid secara mekanis dilarutkan dalam

larutan air, fosfolipid akan beragregasi membentuk salah satu dari tiga bentuk& misel

sferis, liposom, serta lembaran bilayer dua molekul tebal fosfolipid. "enis struktur yangdibentuk oleh fosfolipid alami atau campuran fosfolipid nergantung pada beberapa faktor,

diantaranya panjang rantai fatty acyl, derajat saturasi, dan temperatur.

2ada semua struktur tersebut, efek hidrofobik menyebabkan rantai fatty acyl

berkumpul dan menyingkirkan molekul air dari inti. 2ada kondisi yang sesuai, komponen

fosfolipid pada sel secara spontan membentuk lapisan bilayer fosfolipid yang simetris.

!asing-masing lapisan fosfolipid pada struktur lamellar ini disebut leaflet. ;antai fatty

acyl pada tiap leaflet memperkecil kontak dengan air dengan cara membentuk barisan

yang rapat di bagian tengah lapisan bilayer, membentuk inti hidrofobik dengan ketebalan

sekitar < nm.

emasan tertutup ekor non polar ini distabilisasi oleh ikatan hidrofobik dan interaksi

van der Waals di antaranya. Ikatan ion dan hidrogen menstabilisasi interaksi kelompok

kepala polar fosfolipid satu sama lain dan dengan air.

=apisan fosfolipid bilayer dapat mengandung hingga sepuluh juta molekul fosfolipid.

arena inti hidrofobiknya, bilayer menjadi impermeabel terhadap garam, gula, dan

sebagian besar molekul hidrofilik lain. =apisan fosfolipid bilayer merupakan unit struktural

dasar hampir semua membran biologis. !eski lapisan ini mengandung molekul lain

(misalnya kolesterol, glikolipid, protein), biomembran memiliki inti hidrofobik yang

memisahkan dua larutan air dan berperan sebagai pembatas permeabilitas.

middle semester exams .docx

Documents