BAB 9

1. PendahuluanSulf ur Fosf or Sulfu r sangat penting bagi semua organisme hidup pengganti oksigen oleh beberapa bakteri mediator redoks dan fasilitator reaksireaksi kimia (gugus tiol)Membantu mengatur aktivitas metabolik dan Ester protein menengahi (hasil antara) fosfat peristiwa-peristiwa hormonal dalam sel Ester gula fosfat mengaktifkan gula dalam pemecahan metabolik dan Fosfodiester merupakan komponen dari nukleotida menghubungkan nukleotida-nukleotida ketika DNA atau RNA terpolimerisasi dan membentuk struktur bermakna

Fosfo r

2. Struktur Kulit Elektron & ValensiPada tabel periodik Fosf or Sulf ur

baris ketiga dibawah nitrogen 15 e- dalam kulit elektron Valensi 3 & 5 baris ketiga dibawah oksigen 16 e- dalam kulit elektron Valensi 2, 4, & 6

Fosf or

Sulf ur

3. SulfurSumber sulfur

Tanam an Mikrob a

Hujan SO2 + H2 O Asam Reaksi kesetimbangan Asam Sulfit 2 H21 = SO2 H+ + HSO2 2 + + SO2H PK 1,8 (pada PK2 = 25oC) Pembentukan Sulfur 6,92 2 2 + O2 SO Trioksida

Anio n oksi sulfu r H2 2 SO

Sulfi t Sulf at

2 2 SO

Reaksi Sulfur Trioksida dan Air SO2 + H2 O Reaksi kesetimbangan Asam Sulfat Asam Sulfat Asam kuat HSO4

H2 2 SO

H2 2 SO

H+ + HSO2

2 2 + + SO2H

Hampir selalu digunakan pada Pabrik Kimia

Asam lemah, pK2 = 1,92 Komponen Pembentukan Ester beberapa Sulfat 2 ROH + SO2 ROSO2 + OH glikosaminoglikan Chondroitin Heparin Keratan sulfat sulfat (komponen tulang sulfat (komponen tulangrawan) rawan) (antikoagulan)

Siklus SulfurTanaman, mikroorganisme Reduk si

SulfatOksida Bakteri si sulfur

Desulfovib rio

Sulfat tereduksi Hewan

Sulfat tereduksi

Ekskre si Dekomposi si

Rantai makanan

4. Gugus TiolC O C S

Metan ol

Metanati ol

Dua gugus tiol dapat teroksidasi membentuk suatu ikatan kovalen yang menghubungkan dua atom sulfur (jembatan disulfida): R S H + R R S S R + 2H+ + SH 2e-

GlutationMolekul glutation berperan penting dalam Mencegah menjaga keseimbangan sel biologis dari bahaya peroksida yang reaktif (RO OH) yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi oksidasi sel Produk reaksi ini adalah alkohol yang kurang reaktif dan tidak berbahaya. Glutation tereduksi secara enzimatis untuk menjaga rasio sel reduksi ke oksidasi 500:1.glutation S S glutation + ROH + H2O

2 glutation SH + ROOH

5. Ester TiolTiol dapat bereaksi dengan asam organik membentuk tioester: RSCOR + RSH + HOOCR H2O Asam Tioeste Tiolorgani k r

Sel hidup menggunakan tioester sebagai hasil antara dalam reaksi kimia. Ini berarti tiol seperti koenzim A digunakan untuk membentuk tioester sebagai hasil antara dalam berbagai reaksi biokimia.

6. Fosfat, Pirofosfat, & Polifosfat

Fosfat dalam biosfer terdapat dalam bentuk anion. Anion fosfat, PO43-, mempunyai valensi lima dan membentuk struktur tetrahedral. OO

P

O

O Atom hidrogen dalam asam fosfat terdisosiasi dalam 3 tahap: yaitu pada pK1 = 2,2; pK2 = 7,2; pK3 = 12,4. pK2 yang bernilai netral menjadikan fosfat berguna sebagai bufer untuk berbagai aplikasi

Pirofosfat terbentuk dari dua fosfat yang dihubungkan dengan jembatan oksigen antara dua atom fosfor (ikatan fosfoanhidrida) .OH O

OO

PO-

PO-

O

H

Pirofosfat digunakan sebagai bufer pada pabrik roti untuk membantu proses peragian. Fosfat dapat bereaksi dengan pirofosfat membentuk ion trifosfat. Polifosfat dan esternya digunakan untuk memperkaya fosfat dalam pupuk sehingga menghasilkan superfosfat.

7. Ester FosfatEster fosfat dapat dibentuk oleh reaksi antara alkohol dan fosfat: ROPO32- + ROH + HOPO32H2O Ester fosfat mempunyai struktur yang mirip dengan ester organik:OR O

O C

POH

OH

R

O

R'

Ester fosfat dapat mengalami esterifikasi lebih lanjut membentuk fosfodiester. Fosfodiester terdapat dalam nukleotida siklik seperti cAMP dan cGMP sebagai pesan genetik.

Fosfodister juga penting sebagai jembatan antara nukleotida-nukleotida dalam DNA dan RNA.

Jembatan fosfodister membentuk bagian yang bersifat hidrofilik dalam fosfolipid pada membran biologis. Diasilgliserol terdiri dari satu gugus hidroksil bebas yang dapat mengalami reaksi esterifikasi dengan fosfat membentuk asam fosfatidat. Diasilgliserol + Asam fosfatidat + fosfat air Oksigen ester fosfat dapat mengalami esterifikasi lebih lanjut dengan alkohol, misalnya etanolamina membentuk suatu fosfolipid yaitu fosfatidiletanolamina:

Asam fosfatidat + etanolamin Fosfatidiletanolamina + air

Gambar Bagian Tabel Periodik Sulfur & Fosfor

Struktur Chondroitin sulfatCH OSO 2 2 O OH

COO

O OH OH

O NHCOCH 2 n

Struktur Keratan sulfatCH OH 2 O OH CH OSO2 2 O OH NHCOCH 2 n

O

OH

Struktur Heparin sulfatCOO

O OH O OSO2 OH

NHSO2

O CH OSO2 2 n