polimer alam-andriawan subekti
TRANSCRIPT
![Page 1: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/1.jpg)
POLIMER ALAMDEPARTEMEN KIMIA FMIPA IPB
Prof. Dr. Tun Tedja Irawadi, MS & Andriawan Subekti,S.Si| Institut Pertanian Bogor
![Page 2: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/2.jpg)
PENDAHULUAN
POLIMER
ALAM
ORGANIK
ANORGANIK
POLISAKARIDA
KARET ALAM
PROTEIN
ASAM NUKLEAT
SELULOSA, PATI, LIGNIN,
HOMOPOLISAKARIDA LAINSTRUKTUR PRIMER,
SEKUNDER, TERSIAR,
KUARTENER
SEMEN, POLIMER BERBASIS
KARBON, SILIKON, SULFUR
asb
![Page 3: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/3.jpg)
1. KARBOHIDRAT• Merupakan senyawa organik terbesar di
alam
• Simpanan energi untuk hewan dan manusia
• Memiliki banyak kiralitas
KARBOHIDRAT
MONOSAKARIDA
DISAKARIDA
OLIGOSAKARIDA
POLISAKARIDA
Bukan ulasan dalam kuliah ini
![Page 4: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/4.jpg)
CONTOH MONOSAKARIDA
![Page 5: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/5.jpg)
POLISAKARIDA
![Page 6: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/6.jpg)
1.1 SELULOSASelulosa merupakan polimer alam yang
banyak terdapat pada bagian tumbuh-tumbuhan, seperti kayu, kapas, kapuk.
Selulosa jarang ditemukan murni, biasanya tercampur lignin dan hemiselulosa.
• Kapuk merupakan bentuk paling murni dari selulosa
• Kayu mengandung 40-55% selulosa, 15-35% lignin, dan 25-40% hemiselulosa
• Kegunaan: Industri pakaian, industri kertas, dll
![Page 7: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/7.jpg)
KARAKTERISTIK SELULOSA
• Memiliki DP 3500 – 36,000
• Tersusun atas monomer glukosa dengan ikatan β-1→4
• Sering dijumpai dalam bentuk linear
• Tidak larut air karena ikatan hidrogen yang kuat di dalam strukturnya
• Selulosa kristalin memiliki densitas 1.63 g/mL, sedangkan selulosa amorf 1.47 g/mL
• 3 jenis selulosa dan pemisahannya:
α-selulosa (Mr sangat tinggi, tidak larut dalam larutan NaOH 17.5%)
β-selulosa (larut dalam lar. NaOH 17.5%, tidak larut dalam NaOH 8%)
γ-selulosa (larut dalam NaOH 8%)
![Page 8: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/8.jpg)
POLIMER TURUNAN SELULOSA
TURUNAN
SELULOSA
SELULOSA NITRAT
SELULOSA ASETAT/TRI
ASETATHIDROKSIE
TIL-SELULOSA
KARBOKSIMETIL-
SELULOSA
BAHAN PELEDAK, BAHAN BAKU CAT/PLASTIKBAHAN BAKU PLASTIK
SERAT, LEMBARAN, DAN FILM, TEKSTILBAHAN BAKU PELAPIS
LATEKS, KACA BERSERAT, SAMPO, KOSMETIK, TINTA,
SELULOSA GUM
STRUKTUR SELULOSA NITRAT
STRUKTUR SELULOSA TRIASETAT
![Page 9: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/9.jpg)
1.2 PATI• Banyak dijumpai dalam bahan pangan
pokok, seperti beras, jagung, kentang, singkong, ubi.
• Tersusun dari 2 jenis polimer, yaitu amilopektin dan amilosa
Amilosa
Linear Ikatan α-1→4-glukopiranosa DP 1000 Bentuk cenderung heliksDapat mengalami retrogradasi (perubahan bentuk) Larut dalam air panas
![Page 10: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/10.jpg)
AMILOSA• Struktur amilosa (linear)
• Pendinginan mempengaruhi proses retrogradasi
Pendinginan lambat membuat amilosa berbentuk lurus dengan ikatan hidrogen di dalam dan antar-rantai. Dalam hal ini molekul air terdorong keluar. Pati akan terendap
Pendinginan cepat mendorong amilosa membentuk beberapa ikatan hidrogen antar-rantai dan menjerap molekul air. Pati mudah terdispersi kembali
![Page 11: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/11.jpg)
PERILAKU AMILOSA TERHADAP PENDINGINAN
![Page 12: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/12.jpg)
AMILOPEKTIN Bercabang Ikatan α1→4-glukopiranosa dengan
cabang α1→6-glukopiranosa DP 6000 – 1,000,000 dengan cabang
setiap interval 25 – 30 unit glukosa Bentuk seperti pohonLarut dalam air panas
![Page 13: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/13.jpg)
1.3 GLIKOGEN• Polisakarida yang dijumpai pada hewan, sebagain
besar pada hati dan otot
• Bercabang dengan ikatan α-1→4-glucopiranosa dan α-1→6-glucopiranosa sebagai cabang
• Percabangan terbentuk tiap interval 10 – 15 unit glukosa
• Lebih bercabang dibandingkan dengan amilopektin
• Memiliki Mr 106 – 109 Da
• Larut dengan baik dalam air
• Berperan dalam pengendalian gula darah
![Page 14: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/14.jpg)
1.4 DEKSTRAN
• Polisakarida ekstrasel yang dihasilkan oleh bakteri, seperti bakteri dalam gigi
• Struktur bercabang dengan ikatan yang bervariasi
• Ikatan α-1→6 atau α-1→3, dan α-1→4 atau α-1→2 atau α-1→3 sebagai cabang
• Memiliki Mr 108 – 109 Da
• Larut larutan dalam basa encer
• Hasil ikatan silang dengan epiklorohidrin menghasilkan Shepadex
![Page 15: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/15.jpg)
STRUKTUR DEKSTRANKiri atas: Ikatan α-1→dan
α-1→4 sebagai cabang
Kanan atas: Ikatan α-1→6 dan α-1→2 sebagai cabang
Tengah: Ikatan linear α-1→6 dan α-1→3
Bawah: Ikatan α-1→6 dan α-1→3 sebagai cabang
![Page 16: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/16.jpg)
1.5 KITIN DAN KITOSANKITIN
• Nama kimia N-asetilglukosamina
• Terdapat pada beberapa bakteri, fungi, dan sebagian besar pada hewan crustacea
• Linear dengan ikatan β-1→4
• Larut dalam asam lemah encer
![Page 17: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/17.jpg)
1.5 KITIN DAN KITOSANKITOSAN
• Merupakan turunan kitin melaui deasetilasi
• Berperan dalam bidang biomedik, kosmetik, dan pengolahan limbah
![Page 18: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/18.jpg)
2. KARET ALAMI DAN SINTETIK• Karet alam dihasilkan dari tumbuhan Hevea brasiliensis
yang berupa getah (lateks)
• Karet alam merupakan polimer yang terbentuk dari monomer cis-isoprena
• Karet alam merupakan salah satu elastomer
• Banyak digunakan dalam pembuatan ban dan isolator panas.
• Polimer karet alam masih bersifat lunak dan kurang elastis, sehingga perlu taut silang
• Proses taut silang karet alam menggunakan sulfur disebut vulkanisasi
![Page 19: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/19.jpg)
2. KARET ALAMI DAN SINTETIK
sebelum vulkanis
asi
setelah vulkanis
asi
setelah diregangk
an
![Page 20: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/20.jpg)
POLIISOPRENA LAINNYA• Poliisoprena lainnya dihasilkan dari tanaman gutta-
percha (palaquium oblongifolium) dan balata, tetapi tidak elastis melainkan berupa plastik keras
• Isoprena dari gutta percha berupa trans-isoprena
• Gutta-percha biasanya digunakan dalam pembuatan bola golf
![Page 21: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/21.jpg)
KARET SINTETIKPerang Dunia II mendorong pengembangan karet sintetik yang dihasilkan dari turunan butadiena berbahan baku minyak bumi.
Karet sintetik:
1. Styrene-Butadiene Rubber (SBR) oleh Amerika Serikat
2. Nitril-Butadiene Rubber (NBR) oleh Jerman
3. Polikloroprena (Neoprena) oleh Amerika Serikat
4. Polibutadiena
![Page 22: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/22.jpg)
3. PROTEIN• Protein merupakan poli(asam amino) dengan
ikatan peptida sebagai ikatan tulang punggung.
• Termasuk dalam golongan poliamida dengan polimerisasi kondensasi
• Merupakan pembangun jaringan tubuh
• Monomer α-asam amino:
• Terdapat 20 jenis asam amino yang hanya berbeda pada gugus alkilnya
R CH
NH2
CO
OH
![Page 23: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/23.jpg)
PROSES PEMBENTUKAN PROTEIN
H2N C
H
C
R1
O
OH NH
C
H
C
R2
O
OH
aa1 aa2
H2O
H2N C
H
C
R1
O
NH C
H
C
R2
O
OH
dipeptida
H2N C
H
C
R3
O
OH
aa3
H2O
H2N C
H
C
R1
O
NH C
H
C
R2
O
NH C
H
C
R3
O
OH
tripeptida
H
![Page 24: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/24.jpg)
20 JENIS ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN
![Page 25: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/25.jpg)
3.1 TINGKATAN STRUKTUR PROTEIN1. Struktur Primer
Srtuktur primer protein merupakan rantai polipeptida lurus yang digunakan untuk menggambarkan rangkaian asam amino penyusunnya, seperti rangkaian di belakang.
2. Struktur Sekunder
• Struktur sekunder digunakan untuk menggambarkan bentuk dan konformasi suatu protein karena berbentuk 3D.
• Terjadi karena adanya interaksi ikatan hidrogen
• Terdapat 2 bentuk, yaitu heliks dan lembaran
![Page 26: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/26.jpg)
TINGKATAN STRUKTUR SEKUNDER
Struktur sekunder heliks-α(a) terjadi jika R asam amino berukuran besar(b) gugus R menonjol keluar heliks(c) merupakan kumparan berputar-kanan: ikatan hidrogen terjadi setiap selang 3 asam amino
Contoh: DNA, RNA, serabut kolagen, wol, rambut.
![Page 27: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/27.jpg)
TINGKATAN STRUKTUR SEKUNDER
Struktur sekunder lembaran-β(a) terjadi jika monomer utamanya Gly dan
Ala (R kecil)(b) gugus nonhidrogen terletak pada 1 sisi
lembaran(c) gaya lemah antarlembaran membuatnya
terasa halusContoh: Sutera, sebagian keratin, dan fibroin.
![Page 28: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/28.jpg)
TINGKATAN STRUKTUR PROTEIN3. Struktur Tersier
Struktur tersier protein merupakan gabungan dari beberapa struktur sekunder yang berupa lipatan, biasanya berbentuk globular.
Terbentuk karena adanya interaksi gugus alkil lain dalam asam amino antarstruktur sekunder, seperti:
Jembatan Garam
Ikatan Hidrogen
Jembatan Disulfida
Interaksi Hidrofobik
![Page 29: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/29.jpg)
TINGKATAN STRUKTUR TERSIER(1) Jembatan garam:
Terjadi antara residu asam amino-asam (Asp &
Glu) dan -basa (Lys, Arg, Hys), yaitu antara
gugus CO2- dan NH3
+.
(2) Ikatan hidrogen:
Terjadi di antara residu-residu yang memiliki
gugus fenolik (Tyr), hidroksil (Ser, Thr), karboksil
(asam amino asam), amino dan gugus
bernitrogen lainnya (asam amino basa), atau
amida (Asn, Gln).
![Page 30: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/30.jpg)
(3) Jembatan disulfida:
Terjadi di antara 2 residu Cys yang
teroksidasi.
NH CH
CH2SH
C
O
NH CH C
CH2SH
O
NH CH
CH2
C
O
NH CH C
CH2
O
S
S
oksidasi
reduksi
ikatan disulfida
2 residu sisteina residu sistina
Contoh: Pengeritingan dan
pelurusan rambut
TINGKATAN STRUKTUR TERSIER
![Page 31: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/31.jpg)
(4) Interaksi hidrofobik:
Terjadi karena residu-
residu nonpolar (Ala,
Val, Leu, Ile, Phe, Cys)
secara termodinamika
lebih suka
mengelompok untuk
menghindari interaksi
dengan air.
TINGKATAN STRUKTUR TERSIER
![Page 32: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/32.jpg)
MIOGLOBIN(contoh struktur tersier)
TINGKATAN STRUKTUR TERSIER
Contoh lainnya: Sitokrom C,
![Page 33: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/33.jpg)
TINGKATAN STRUKTUR PROTEIN
4. Struktur Kuartener
Struktur kuartener merupakan keseluruhan struktur protein yang merupakan gabungan dari struktur-struktur tersier atau senyawa lainnya.
![Page 34: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/34.jpg)
3.2 ASAM NUKLEAT• Protein yang berperan dalam penurunan sifat.
• Terdapat 2 jenis, yaitu ribose nucleic acid (RNA) dan deoxyribose nucleic acid (DNA).
• Polimer asam nukleat terbentuk atas monomer yang tersusun dari:
1. Gula pentosa
2. Basa nitrogen
3. Fosfat
![Page 35: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/35.jpg)
ASAM NUKLEAT• Setiap asam nukleat terangkai dengan ikatan
glikosida 3-5.
• Basa nitrogen berinteraksi secara khusus sesuai dengan pasangannya
untuk DNA: Guanin-Sitosin dan Adenin-Timin
untuk RNA: Guanin-Sitosin dan Adenin-Urasil
![Page 36: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/36.jpg)
ASAM NUKLEAT• DNA berupa heliks ganda, sedangkan RNA
heliks tunggal
• Contoh monomer dan polimer DNA:
![Page 37: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/37.jpg)
ASAM NUKLEATTerdapat 4 jenis RNA:1. Messenger RNA (mRNA) : 75 – 3000 unit nukleotida
Mr = 25,000 – 1 juta g/molterkandung sebanyak 2% RNA total sel
2. Transfer RNA (tRNA): 73 – 94 unit nukleotidaMr = 23,000 – 30,000 g/molterkandung sebanyak 16% RNA total sel
3. Ribosom RNA (rRNA): 120; 1550; dan 2900 unit nukleotida (3 kelompok)
Mr = 35,000; 550,000; dan 1 juta g/molterkandung sebanyak 82% RNA total sel
4. Small nuclear RNA (snRNA): Hanya terdapat pada sel Eukariotik
![Page 38: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/38.jpg)
4. POLIMER ALAM ANORGANIK
![Page 39: Polimer Alam-Andriawan Subekti](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081421/5571fa9049795991699284b8/html5/thumbnails/39.jpg)
THE END