1. MAKALAH BOTANI
“CHEMISTRY OF LIFE”
Disusun Oleh:
KELOMPOK 4 :
Ekayanti Nurlaili F.E (105040201111064)
Yuni Mariyati
(105040201111100)
Nurtia Ni’matur
(105040201111086)
M. Saifullah
(105040201111096)
Rifauldin
(105040201111085)
Sakti parama yoga
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2010

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa kami panjatkan kehadirat Allah Swt yang telah melimpahkan rahmat
dan, taufiq serta hidayahnya kepada kami semua, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah mata
kuliah Botani yang membahas “CHEMISTRY OF LIFE”
Insya Allah dengan baik dan tepat waktu.
Makalah ini kami buat dengan tujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Botani dan agar
kami juga dapat memahami lebih jelas tentang kimia kehidupan.
Untuk itu dengan rendah hati kami mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Kusriharti, selaku Pengajar Mata Kuliah Botani.
2. Dan semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.
Dengan dibuatnya makalah ini, semoga dapat menambah wawasan kita semua, bagi pembaca
pada umumnya dan kami sebagai penyusun pada khususnya.Makalah yang kami buat memang jauh
dari sempurna, maka kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca dalam pembuatan makalah
selanjutnya.
Malang, November 2010
Penyusun

3. DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar............................................................................................. i
Daftar Isi...................................................................................................... ii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang………........................................................
1.2
Tujuan.................................................................................
BAB II. PEMBAHASAN
2.1
Atom dan Molekul..............................................................
2.2
Senyawa Organik................................................................
2.3
Polar dan Non-polar..........................................................
2.3.1 Ikatan Kovalen Polar
2.3.2 Ikatan Kovalen Non-Polar
2.3.3 Perbedaan Senyawa Polar dan Non-Polar
BAB III. KESIMPULAN
3.1
Kesimpulan.....................................................................
3.2
Saran
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………….

4. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan kimia sering ditakuti oleh sebagian orang yang mungkin tidak mengerti
kimia.Sebenarnya bahan kimia meliputi semua benda yang terdapat dalam kehidupan
sehari-hari.Setiap benda di sekeliling kita, bahkan tubuh kita sendiri terdiri atas bahanbahan kimia.Buku, udara, rumah, makanan dan minuman, semuanya termasuk bahan
kimia.Bahan kimia terdapat dimana-mana.Tentunya tidak mungkin bila Anda tidak ingin
menjumpai bahan kimia, walaupun di ruang hampa.
Bahan kimia yang terdapat di sekitar kita, banyak yang berasal dari alam dan
banyak pula yang dihasilkan oleh makhluk hidup.Batuan, besi, emas, kapas, gula, garam,
semuanya adalah contoh bahan kimia yang telah berabad-abad sangat besar peranannya
terhadap kehidupan manusia.Bahan-bahan tersebut dapat digunakan untuk membangun
rumah, membuat pakaian, dan merupakan bahan makanan.
Sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), telah
ditemukan bahwa banyak bahan alam yang secara ekonomis penting dan berguna, dapat
dibuat dari bahan baku yang lebih murah sehingga lahirlah industri kimia. Dewasa ini
IPTEK telah mengembangkan cara-cara untuk membuat bahan dan zat kimia baru, yang
sebelumnya tidak pernah ada.Nilon dan poliester yang digunakan untuk membuat serat,
kemudian dipintal dan ditenun menjadi kain, merupakan suatu contoh adanya suatu
inovasi.
Bahan kimia di atas dikembangkan karena serat yang dibuat dari bahan ini
mempunyai beberapa sifat yang yang lebih unggul dibanding dengan sifat serat alam
seperti kapas dan wol.Dewasa ini demikian banyaknya zat kimia sintetis yang digunakan
dalam bidang kedokteran, industri dan rumah tangga. Oleh karena itu, dapat Anda
bayangkan apa yang akan terjadi bila kita mencoba untuk mengatasi kehidupan ini tanpa
zat-zat
tersebut.

5. 1.2 Tujuan
Memahami maksud dari atom dan molekul dan peranannya sebagai dasar
penyusun suatu organisme
Mengetahui definisi senyawa organik dan anorganik serta mampu menjelskan
perbedaannya
Memahami apa yang dimaksud ikatan kovalen polar dan ikatan kovalen non polar
sera mampu menjelaskan perbedaannya

6. BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Atom dan Molekul ( bagian terkecil dari makhluk hidup)
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron
bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif,
dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki
neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya
elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan
membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama
bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda
bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan
jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom
menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur
tersebut.
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄ τομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat
dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen
yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada
abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan
menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan
metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil
menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa
'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan
para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.[1]
Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil
yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan
menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom
berpusat pada inti atom,[catatan
1]
dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama.
Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat
mengalami peluruhan radioaktif.

7. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada
inti.[2] Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital,
yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun
memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom
menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan mempengaruhi sifat-sifat magnetis atom
tersebut.
Molekul didefinisikan sebagai sekelompok atom (paling sedikit dua) yang saling
berikatan dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta
cukup stabil.[1][2] Menurut definisi ini, molekul berbeda dengan ion poliatomik. Dalam kimia
organik dan biokimia, istilah molekul digunakan secara kurang kaku, sehingga molekul
organik dan biomolekul bermuatan pun dianggap termasuk molekul.
Dalam teori kinetikagas, istilah molekul sering digunakan untuk merujuk pada partikel gas
apapun tanpa bergantung pada komposisinya.[3] Menurut definisi ini, atom-atom gas mulia
dianggap sebagai molekul walaupun gas-gas tersebut terdiri dari atom tunggal yang tak
berikatan.[4]
Sebuah molekul dapat terdiri atom-atom yang berunsur sama (misalnya oksigen O2), ataupun
terdiri dari unsur-unsur berbeda (misalnya air H2O). Atom-atom dan kompleks yang
berhubungan secara non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion)
secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul tunggal.

8. 2.2 Senyawa Organik
Sudah sejak zaman purba orang mengetahui bahwa tubuh makhluk hidup (manusia,
tumbuhan, dan hewan) dapat menghasilkan berbagai macam zat. Gula pasir didapat dari
batang tebu, dan gula merah dihasilkan dari pohon enau. Beras dan gandum dapat diuraikan
oleh ragi menjadi alkohol.
Bangsa Mesir kuno sudah mengenal formalin, suatu zat pengawet yang dihasilkan oleh
semut. Orang Mesopotamia dahulu memperoleh zat-zat pewarna dari hewan molluska. Pupuk
urea didapatkan dengan menguapkan air seni (urine) mamalia. Kini kita mengetahui bahwa
fosil tumbuhan dan hewan yang terpendam berabad-abad dalam tanah dapat berubah menjadi
minyak bumi.
Menjelang akhir abad ke 18, para ahli kimia membagi senyawa-senyawa menjadi dua
kelompok :
1. Senyawa organik, yang dihasilkan oleh makhluk hidup (organisme)
2. Senyawa anorganik, yang dihasilkan oleh benda mati (kulit bumi atau udara)
Istilah organik dan anorganik sendiri diusulkan oleh ilmuwan dari Swedia, Karl Wihem
Scheele (1742 -1786) pada tahun 1780.
Pada tahun 1807, Jons Jakob Berzelius (1779-1848) mengeluarkan teori bahwa senyawasenyawa organik hanya dapat dibuat di dalam tubuh makhluk hidup dengan bantuan “daya
hidup” (Vis Vitalis dalam bahasa Latin). Dengan kata lain menurut teori ini, senyawa organik
tidak mungkin dapat dibuat dari senyawa anorganik di laboratorium.
Oleh karena Berzelius dipandang sebagai ahli kimia terbesar pada saat itu, teorinya ini dianut
oleh para ilmuwan lainnya tanpa ragu-ragu.
Namun teori “daya hidup” ini tak bertahan lama. Teori ini berhasil ditumbangkan oleh murid
Berzelius sendiri yaitu Friedrich Wohler (1800 -1882) dari Jerman. Pada tahun 1827, Wohler
mereaksikan perak sianat dengan amonium klorida untuk membuat amonium sianat.
AgOCN + NH4CL à NH4OCN + AgCl(s)

9. Ketika Wohler menguapkan pelarut air untuk memperoleh kristal padat amonium sianat,
ternyata pemanasan yang terlalu lama menyebabkan amonium sianat berubah menjadi urea.
Penemuan Wohler itu menggemparkan dunia ilmu kimia, sebab urea (senyawa organik) dapat
dibuat dari amonium sianat (senyawa anorganik), atau sebagaimana bunyi surat Wohler
kepada Berzelius tertanggal 22 Februari 1828 : “Saya mampu membuat urea dalam tabung
reaksi tanpa bantuan ginjal hewan atau manusia“. Sejak saat itu banyak senyawa organik
yang diproduksi di laboratorium, bahkan para ahli kimia mampu mensintesis senyawasenyawa organik yang baru.
1. Karbohidrat
Karbohidrat ('hidrat
dari karbon',
hidrat
arang) atau
sakarida
(dari bahasa
Yunaniσάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang
paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup,
terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada
tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada
tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).[1] Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau
mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau
senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.[2] Karbohidrat
mengandung gugus fungsikarbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil.
Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai
rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n
molekul air.[3] Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus
demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.[2]
Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang
disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat
merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang
panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan
selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua
monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

10. Peran dalam biosfer
Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara
langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga
fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua
organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof
untuk mendapatkan makanan.[4]
Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat
digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh
fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison
(2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung
oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan pati.
Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi
Kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.

11. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup.
Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata,
glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh
tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut
pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon
monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil
lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.[1]
Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori.[5] Dalam
menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat
cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padipadian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan
gula.[6]
Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam
bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna
karbohidrat menjadi 85%.[7] Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa
yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses.
Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan
lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga
selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan
yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan bijibijian.[8]
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam
basa di dalam tubuh[rujukan?], berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan
pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.
Peran sebagai cadangan energi
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya
akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu
polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau
butiran di dalam organelplastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan

12. dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama,
sehingga pati merupakan energi cadangan.[9]
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan
vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian
glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun
demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu
lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau
dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.[9]
Peran sebagai materi pembangun
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa
ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut
di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu
dari jaringan tumbuhan.[10]Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya
hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar
(eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis).
Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin
juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.[8]
Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida
dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan
berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan
sitoplasma di dalam sel.[11]
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan
molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun
glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas
karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan
misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang
melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan
lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.[12] Karbohidrat pada glikoprotein

13. umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat
golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman
oligosakarida pada permukaan sel darah merah.[13]
Klasifikasi karbohidrat
Monosakarida
Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri
atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat
lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa
dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.
Disakarida dan oligosakarida
Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang
berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah
sukrosa, laktosa, dan maltosa.
Polisakarida
Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai
monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalah
selulosa, glikogen, dan amilum.
2. KARBON
Karbon merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol C dan nomor atom 6 pada tabel
periodik. Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik, karbon merupakan unsur nonlogam dan bervalensi 4 (tetravalen), yang berarti bahwa terdapat empat elektron yang dapat
digunakan untuk membentuk ikatankovalen. Terdapat tiga macam isotop karbon yang
ditemukan secara alami, yakni
12
C dan
13
C yang stabil, dan
dengan waktu paruh peluruhannya sekitar 5730 tahun.
[1]
14
C yang bersifat radioaktif
Karbon merupakan salah satu dari di
antara beberapa unsur yang diketahui keberadaannya sejak zaman kuno.[2][3] Istilah "karbon"
berasal dari bahasa Latincarbo, yang berarti batu bara.

14. Karbon memiliki beberapa jenis alotrop, yang paling terkenal adalah grafit, intan, dan karbon
amorf.[4] Sifat-sifat fisika karbon bervariasi bergantung pada jenis alotropnya. Sebagai
contohnya, intan berwarna transparan, manakala grafit berwarna hitam dan kusam. Intan
merupakan salah satu materi terkeras di dunia, manakala grafit cukup lunak untuk
meninggalkan bekasnya pada kertas. Intan memiliki konduktivitas listik yang sangat rendah,
sedangkan grafit adalah konduktor listrik yang sangat baik. Di bawah kondisi normal, intan
memiliki konduktivitas termal yang tertinggi di antara materi-materi lain yang diketahui.
Semua alotrop karbon berbentuk padat dalam kondisi normal, tetapi grafit merupakan alotrop
yang paling stabil secara termodinamik di antara alotrop-alotrop lainnya.
Semua alotrop karbon sangat stabil dan memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk bereaksi,
bahkan dengan oksigen. Keadaan oksidasi karbon yang paling umumnya ditemukan adalah
+4, manakala +2 dijumpai pada karbon monoksida dan senyawa kompleks logam transisi
lainnya. Sumber karbon anorganik terbesar terdapat pada batu kapur, dolomit, dan karbon
dioksida, sedangkan sumber organik terdapat pada batu bara, tanah gambut, minyak bumi,
dan klatrat metana. Karbon dapat membentuk lebih banyak senyawa daripada unsur-unsur
lainnya, dengan hampir 10 juta senyawa organik murni yang telah dideskripsikan sampai
sekarang.[5]
Karbon adalah unsur paling berlimpah ke-15 di kerak Bumi dan ke-4 di alam semesta.
Karbon terdapat pada semua jenis makhluk hidup, dan pada manusia, karbon merupakan
unsur paling berlimpah kedua (sekitar 18,5%) setelah oksigen.[6] Keberlimpahan karbon ini,
bersamaan dengan keanekaragaman senyawa organik dan kemampuannya membentuk
polimer membuat karbon sebagai unsur dasar kimiawi kehidupan. Unsur ini adalah unsur
yang paling stabil diantara unsur-unsur yang lain, sehingga dijadikan patokan dalam
mengukur satuan massa atom.

15. 3. LEMAK
Lemak (bahasa Inggris: fat) merujuk pada sekelompok besar molekul-molekul alam yang
terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen meliputi asam lemak, malam, sterol,
vitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K), monogliserida,
digliserida, fosfolipid, glikolipid, terpenoid (termasuk di dalamnya getah dan steroid) dan
lain-lain.
Lemak secara khusus menjadi sebutan bagi minyak hewani pada suhu ruang, lepas dari
wujudnya yang padat maupun cair, yang terdapat pada jaringan tubuh yang disebut adiposa.
Pada jaringan adiposa, sel lemakmengeluarkanhormonleptin dan resistin yang berperan dalam
sistem kekebalan, hormon sitokina yang berperan dalam komunikasi antar sel. Hormon
sitokina yang dihasilkan oleh jaringan adiposa secara khusus disebut hormon adipokina,
antara lain kemerin, interleukin-6, plasminogen activator inhibitor-1, retinol binding protein
4 (RBP4), tumor necrosis factor-alpha (TNFα), visfatin, dan hormon metabolik seperti
adiponektin dan hormon adipokinetik.

16. Sifat dan Ciri ciri
Karena struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-)maka
lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak
untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang apolar atau organik seperti:
eter, Chloroform, atau benzol.
Fungsi
Secara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu:
1. Menjadi cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39.06
kjoule atau 9,3 kcal.
2. Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural pada membran sel yang
berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan aliran air, ion dan
molekul lain, keluar dan masuk ke dalam sel.
3. Menopang fungsi senyawa organik sebagai penghantar sinyal, seperti pada
prostaglandin dan steroid hormon dan kelenjar empedu.
4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis
5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi
tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat.

17. Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang
membentuk membran semua jenis sel.
Membran
Sel eukariotik disekat-sekat menjadi organel ikatan-membran yang melaksanakan fungsi
biologis yang berbeda-beda. Gliserofosfolipid adalah komponen struktural utama dari
membran biologis, misalnya membran plasma selular dan membran organel intraselular; di
dalam sel-sel hewani membran plasma secara fisik memisahkan komponen intraselular dari
lingkungan ekstraselular. Gliserofosfolipid adalah molekul amfipatik (mengandung wilayah
hidrofobik dan hidrofilik) yang mengandung inti gliserol yang terkait dengan dua "ekor"
turunan asam lemak oleh ikatan-ikatan ester dan ke satu gugus "kepala" oleh suatu ikatan
ester fosfat. Sementara gliserofosfolipid adalah komponen utama membran biologis,
komponen lipid non-gliserida lainnya seperti sfingomielin dan sterol (terutama kolesterol di
dalam membran sel hewani) juga ditemukan di dalam membran biologis. Di dalam tumbuhan
dan alga, galaktosildiasilgliserol, dan sulfokinovosildiasilgliserol yang kekurangan gugus
fosfat, adalah komponen penting dari membran kloroplas dan organel yang berhubungan dan
merupakan lipid yang paling melimpah di dalam jaringan fotosintesis, termasuk tumbuhan
tinggi, alga, dan bakteri tertentu.
Dwilapis telah ditemukan untuk memamerkan tingkat-tingkat tinggi dari keterbiasan ganda
yang dapat digunakan untuk memeriksa derajat keterurutan (atau kekacauan) di dalam
dwilapis menggunakan teknik seperti interferometri polarisasi ganda.

18. Organisasi-mandiri fosfolipid: liposom bulat, misel, dan dwilapis lipid
Cadangan energi
Triasilgliserol, tersimpan di dalam jaringan adiposa, adalah bentuk utama dari cadangan
energi di tubuh hewan. Adiposit, atau sel lemak, dirancang untuk sintesis dan pemecahan
sinambung dari triasilgliserol, dengan pemecahan terutama dikendalikan oleh aktivasi enzim
yang peka-hormon, lipase. Oksidasi lengkap asam lemak memberikan materi yang tinggi
kalori, kira-kira 9 kkal/g, dibandingkan dengan 4 kkal/g untuk pemecahan karbohidrat dan
protein. Burung pehijrah yang harus terbang pada jarak jauh tanpa makan menggunakan
cadangan energi triasilgliserol untuk membahanbakari perjalanan mereka.
Pensinyalan
Di beberapa tahun terakhir, bukti telah mengemuka menunjukkan bahwa pensinyalan lipid
adalah bagian penting dari pensinyalan sel. Pensinyalan lipid dapat muncul melalui aktivasi
reseptor protein G berpasangan atau reseptor nuklir, dan anggota-anggota beberapa kategori
lipid yang berbeda telah dikenali sebagai molekul-molekul pensinyalan dan sistem kurir
kedua. Semua ini meliputi sfingosina-1-fosfat, sfingolipid yang diturunkan dari seramida
yaitu
molekul
kurir
potensial
yang
terlibat
di
dalam
pengaturan
pergerakan
kalsium,pertumbuhan sel, dan apoptosis; diasilgliserol (DAG) dan fosfatidilinositol fosfat
(PIPs),
yang
terlibat
di
dalam
aktivasi
protein
kinase
C
yang
dimediasi

19. kalsium;prostaglandin, yang merupakan satu jenis asam lemak yang diturunkan dari
eikosanoid yang terlibat di dalam radang and kekebalan; hormon steroid seperti estrogen,
testosteron, dan kortisol, yang memodulasi fungsi reproduksi, metabolisme, dan tekanan
darah; dan oksisterol seperti 25-hidroksi-kolesterol yakni agonisreseptor X hati.
Fungsi lainnya
Vitamin-vitamin yang "larut di dalam lemak" (A, D, E, dan K1) – yang merupakan lipid
berbasis isoprena – gizi esensial yang tersimpan di dalam jaringan lemak dan hati, dengan
rentang fungsi yang berbeda-beda. Asil-karnitina terlibat di dalam pengangkutan dan
metabolisme asam lemak di dalam dan di luar mitokondria, di mana mereka mengalami
oksidasi beta. Poliprenol dan turunan terfosforilasi juga memainkan peran pengangkutan
yang penting, di dalam kasus ini pengangkutan oligosakarida melalui membran. Fungsi gula
fosfat poliprenol dan gula difosfat poliprenol di dalam reaksi glikosilasi ekstra-sitoplasmik, di
dalam biosintesis polisakarida ekstraselular (misalnya, polimerisasi peptidoglikan di dalam
bakteri), dan di dalam protein eukariotik N-glikosilasi. Kardiolipin adalah sub-kelas
gliserofosfolipid yang mengandung empat rantai asil dan tiga gugus gliserol yang tersedia
melimpah khususnya pada membran mitokondria bagian dalam. Mereka diyakini
mengaktivasi enzim-enzim yang terlibat dengan fosforilasi oksidatif.
Metabolisme
Lemak yang menjadi makanan bagi manusia dan hewan lain adalah trigliserida, sterol, dan
fosfolipid membran yang ada pada hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid
menyintesis dan mengurangi cadangan lipid dan menghasilkan karakteristik lipid fungsional
dan struktural pada jaringan individu.
Biosintesis
Karena irama laju asupan karbohidrat yang cukup tinggi bagi makhluk hidup, maka asupan
tersebut harus segera diolah oleh tubuh, menjadi energi maupun disimpan sebagai glikogen.
Asupan yang baik terjadi pada saat energi yang terkandung dalam karbohidrat setara dengan
energi yang diperlukan oleh tubuh, dan sangat sulit untuk menggapai keseimbangan ini.
Ketika asupan karbohidrat menjadi berlebih, maka kelebihan itu akan diubah menjadi lemak.
Metabolisme yang terjadi dimulai dari:

20. Asupan karbohidrat, antara lain berupa sakarida, fruktosa, galaktosa pada saluran
pencernaan diserap masuk ke dalam sirkulasi darah menjadi glukosa/gula darah.
Konsentrasi glukosa pada plasma darah diatur oleh tiga hormon, yaitu glukagon,
insulin dan adrenalin.
Insulin akan menaikkan laju sirkulasi glukosa ke seluruh jaringan tubuh. Pada
jaringan adiposa, adiposit akan mengubah glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dan
gliserol fosfat, masing-masing dengan bantuan satu molekul ATP.
o
Jaringan adiposit ini yang sering dikonsumsi kita sebagai lemak.
Glukosa 6-fosfat kemudian dikonversi oleh hati dan jaringan otot menjadi glikogen.
Proses ini dikenal sebagai glikogenesis, dalam kewenangan insulin.
o
Pada saat rasio glukosa dalam plasma darah turun, hormon glukagon dan
adrenalin akandikeluarkan untuk memulai proses glikogenolisis yang
mengubah kembali glikogen menjadi glukosa.
Ketika tubuh memerlukan energi, glukosa akan dikonversi melalui proses glikolisis
untuk menjadi asam piruvat dan adenosin trifosfat.
Asam piruvat kemudian dikonversi menjadi asetil-KoA, kemudian menjadi asam
sitrat dan masuk ke dalam siklus asam sitrat.
o
Pada saat otot berkontraksi, asam piruvat tidak dikonversi menjadi asetil-KoA,
melainkan
menjadi
asam
laktat.
Setelah
otot
beristirahat,
proses
glukoneogenesisakan berlangsung guna mengkonversi asam laktat kembali
menjadi asam piruvat.
Sementara itu:
lemak yang terkandung di dalam bahan makanan juga dicerna dengan asam empedu
menjadi misel.
Misel akan diproses oleh enzimlipase yang disekresi pankreas menjadi asam lemak,
gliserol, kemudian masuk melewati celah membran intestin.
Setelah melewati dinding usus, asam lemak dan gliserol ditangkap oleh kilomikron
dan disimpan di dalam vesikel. Pada vesikel ini terjadi reaksi esterifikasi dan konversi
menjadi lipoprotein. Kelebihan lemak darah, akan disimpan di dalam jaringan
adiposa, sementara yang lain akan terkonversi menjadi trigliserida, HDL dan LDL.
Lemak darah adalah sebuah istilah ambiguitas yang merujuk pada trigliserida sebagai
lemak hasil proses pencernaan, sama seperti penggunaan istilah gula darah walaupun:

21. o
trigliserida terjadi karena proses ester di dalam vesikel kilomikron
o
lemak yang dihasilkan oleh proses pencernaan adalah berbagai macam asam
lemak dan gliserol.
Ketika tubuh memerlukan energi, baik trigliserida, HDL dan LDL akan diurai dalam
sitoplasma melalui proses dehidrogenasi kembali menjadi gliserol dan asam lemak.
Reaksi yang terjadi mirip seperti reaksi redoks atau reaksi Brønsted–Lowry; asam +
basa --> garam + air; dan kebalikannya garam + air --> asam + basa
o
Proses ini terjadi di dalam hati dan disebut lipolisis. Sejumlah hormon yang
antagonis dengan insulin disekresi pada proses ini menuju ke dalam hati,
antara lain:


ACTH, GH, sekresi dari kelenjar hipofisis

Adrenalin, sekresi dari kelenjar adrenal

o
Glukagon, sekresi dari kelenjar pankreas
TH, sekresi dari kelenjar tiroid
Lemak di dalam darah yang berlebih akan disimpan di dalam jaringan adiposa.
Lebih lanjut gliserol dikonversi menjadi dihidroksiaketon, kemudian menjadi
dihidroksiaketon fosfat dan masuk ke dalam proses glikolisis.
Sedangkan asam lemak akan dikonversi di dalam mitokondria dengan proses oksidasi,
dengan bantuan asetil-KoA menjadi adenosin trifosfat, karbondioksida dan air.
Kejadian ini melibatkan sintesis asam lemak dari asetil-KoA dan esterifikasi asam lemak
pada saat pembuatan triasilgliserol, suatu proses yang disebut lipogenesis atau sintesis asam
lemak. Asam lemak dibuat oleh sintasa asam lemak yang mempolimerisasi dan kemudian
mereduksi satuan-satuan asetil-KoA. Rantai asil pada asam lemak diperluas oleh suatu daur
reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol, mendehidrasinya
menjadi gugus alkena dan kemudian mereduksinya kembali menjadi gugus alkana. Enzimenzim biosintesis asam lemak dibagi ke dalam dua gugus, di dalam hewan dan fungi, semua
reaksi sintasa asam lemak ini ditangani oleh protein tunggal multifungsi, sedangkan di dalam
tumbuhan, plastid dan bakteri memisahkan kinerja enzim tiap-tiap langkah di dalam
lintasannya. Asam lemak dapat diubah menjadi triasilgliserol yang terbungkus di dalam
lipoprotein dan disekresi dari hati.
Sintesis asam lemak tak jenuh melibatkan reaksi desaturasa, di mana ikatan ganda
diintroduksi ke dalam rantai asil lemak. Misalnya, pada manusia, desaturasi asam stearat oleh

22. stearoil-KoA desaturasa-1 menghasilkan asam oleat. Asam lemak tak jenuh ganda-dua (asam
linoleat) juga asam lemak tak jenuh ganda-tiga (asam linolenat) tidak dapat disintesis di
dalam jaringan mamalia, dan oleh karena itu asam lemak esensial dan harus diperoleh dari
makanan.
Sintesis triasilgliserol terjadi di dalam retikulum endoplasma oleh lintasan metabolisme di
mana gugus asil di dalam asil lemak-KoA dipindahkan ke gugus hidroksil dari gliserol-3fosfat dan diasilgliserol.
Terpena dan terpenoid, termasuk karotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi satuansatuan isoprena yang disumbangkan dari prekursor reaktif isopentenil pirofosfat dan
dimetilalil pirofosfat. Prekursor ini dapat dibuat dengan cara yang berbeda-beda. Pada hewan
dan archaea, lintasan mevalonat menghasilkan senyawa ini dari asetil-KoA. sedangkan pada
tumbuhan dan bakteri lintasan non-mevalonat menggunakan piruvat dan gliseraldehida 3fosfat sebagai substratnya. Satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena aktif ini
adalah biosintesis steroid. Di sini, satuan-satuan isoprena digabungkan untuk membuat
skualena dan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi sehimpunan cincin untuk membuat
lanosterol. Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid, seperti kolesterol dan
ergosterol.
Degradasi
Oksidasi beta adalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah di dalam mitokondria
dan/atau di dalam peroksisoma untuk menghasilkan asetil-KoA. Sebagian besar, asam lemak
dioksidasi oleh suatu mekanisme yang sama, tetapi tidak serupa dengan, kebalikan proses
sintesis asam lemak. Yaitu, pecahan berkarbon dua dihilangkan berturut-turut dari ujung
karboksil dari asam itu setelah langkah-langkah dehidrogenasi, hidrasi, dan oksidasi untuk
membentuk asam keto-beta, yang dipecah dengan tiolisis. Asetil-KoA kemudian diubah
menjadi Adenosina trifosfat, CO2, dan H2O menggunakan daur asam sitrat dan rantai
pengangkutan elektron. Energi yang diperoleh dari oksidasi sempurna asam lemak palmitat
adalah 106 ATP. Asam lemak rantai-ganjil dan tak jenuh memerlukan langkah enzimatik
tambahan untuk degradasi.

23. 4. Protein
Protein (asal kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama")
adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer
dari monomer-monomerasam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan
peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan
kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi
semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan
dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk
batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai
antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan
(dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein
berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk
asam amino tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan
polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein
merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein
ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa
DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang
dilakukan ribosom.[1] Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari
asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein
yang memiliki fungsi penuh secara biologi.[2][3]
Struktur
Struktur tersier protein.Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang
sangat pendek.Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH).

24. Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu),
sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):[4][5]
struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan
melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan
temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa
enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida
yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan
asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa
translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi
genetik.
struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam
amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder
misalnya ialah sebagai berikut:
o alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino
berbentuk seperti spiral;
o beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun
dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau
ikatan tiol (S-H);
o beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
[4]
o gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").
struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur
tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik
tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau
kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.
contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzimRubisco dan insulin.
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein
dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan
dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan
menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri
massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.
Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism
(CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa
menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan
satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari
protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiranalfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur
sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.
Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350
asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang
lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida
yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen
penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis
masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan
struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur
kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

25. 5. Asam nukleat
Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang
peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya
tersimpan
informasi
genetik.Asam
nukleat
sering dinamakan
juga
polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai
monomernya.Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus
fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida(basa N).
Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat atau
deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid
(RNA).Dilihat dari strukturnya, perbedaan di antara kedua macam asam
nukleat ini terutama terletak pada komponen gula pentosanya. Pada RNA
gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan pada DNA gula pentosanya
mengalami kehilangan satu atom O pada posisi C nomor 2’ sehingga
dinamakan gula 2’-deoksiribosa.
Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa Nnya. Basa N, baik pada DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur
berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung C dan N) dan dapat
dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin. Basa
purin mempunyai dua buah cincin (bisiklik), sedangkan basa pirimidin
hanya mempunyai satu cincin (monosiklik). Pada DNA, dan juga RNA,
purin terdiri atas adenin(A) dan guanin (G). Akan tetapi, untuk pirimidin
ada perbedaan antara DNA dan RNA.Kalau pada DNA basa pirimidin terdiri
atas sitosin (C) dan timin (T), pada RNA tidak ada timin dan sebagai
gantinya terdapat urasil (U).Timin berbeda dengan urasil hanya karena
adanya gugus metil pada posisi nomor 5 sehingga timin dapat juga dikatakan
sebagai 5-metilurasil.
Komponen-komponen asam nukleat
a). gugus fosfat
b). gula pentosa
c). basa N
Nukleosida dan nukleotida
Penomoran posisi atom C pada cincin gula dilakukan menggunakan
tanda aksen (1’, 2’, dan seterusnya), sekedar untuk membedakannya dengan

26. penomoran posisi pada cincin basa. Posisi 1’ pada gula akan berikatan dengan
posisi 9 (N-9) pada basa purin atau posisi 1 (N-1) pada basa pirimidin melalui
ikatan glikosidik atau glikosilik (Gambar 2.2). Kompleks gula-basa ini
dinamakan nukleosida.
Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka
nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, sitidin, dan uridin. Begitu
pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosin monofosfat,
guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat. Sementara
itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka
(2’-deoksiribo) nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin,
deoksisitidin, dan deoksitimidin.
Ikatan fosfodiester
Selain ikatan glikosidik yang menghubungkan gula pentosa dengan
basa N, pada asam nukleat terdapat pula ikatan kovalen melalui gugus fosfat
yang menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa
dan gugus hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya. Ikatan
ini dinamakan ikatan fosfodiester karena secara kimia gugus fosfat berada
dalam bentuk diester.
Oleh karena ikatan fosfodiester menghubungkan gula pada suatu
nukleotida dengan gula pada nukleotida berikutnya, maka ikatan ini sekaligus
menghubungkan kedua nukleotida yang berurutan tersebut. Dengan demikian,
akan terbentuk suatu rantai polinukleotida yang masing-masing nukleotidanya
satu sama lain dihubungkan oleh ikatan fosfodiester.
Pada pH netral adanya gugus fosfat akan menyebabkan asam nukleat
bermuatan negatif. Inilah alasan pemberian nama ’asam’ kepada molekul
polinukleotida meskipun di dalamnya juga terdapat banyak basa N.
Kenyataannya, asam nukleat memang merupakan anion asam kuat atau
merupakan polimer yang sangat bermuatan negatif.
Struktur tangga berpilin (double helix) DNA
Model tangga berpilin menggambarkan struktur molekul DNA sebagai
dua rantai polinukleotida yang saling memilin membentuk spiral dengan arah

27. pilinan ke kanan. Fosfat dan gula pada masing-masing rantai menghadap ke
arah luar sumbu pilinan, sedangkan basa N menghadap ke arah dalam sumbu
pilinan dengan susunan yang sangat khas sebagai pasangan – pasangan basa
antara kedua rantai. Dalam hal ini, basa A pada satu rantai akan berpasangan
dengan basa T pada rantai lainnya, sedangkan basa G berpasangan dengan
basa C. Pasangan-pasangan basa ini dihubungkan oleh ikatan hidrogen yang
lemah (nonkovalen). Basa A dan T dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap
dua, sedangkan basa G dan C dihubungkan oleh ikatan hidrogen rangkap tiga.
Adanya ikatan hidrogen tersebut menjadikan kedua rantai polinukleotida
terikat satu sama lain dan saling komplementer. Artinya, begitu sekuens basa
pada salah satu rantai diketahui, maka sekuens pada rantai yang lainnya dapat
ditentukan.
Jarak antara dua pasangan basa yang berurutan adalah 0,34 nm.
Sementara itu, di dalam setiap putaran spiral terdapat 10 pasangan basa
sehingga jarak antara dua basa yang tegak lurus di dalam masing-masing
rantai menjadi 3,4 nm. DNA semacam ini dikatakan berada dalam bentuk B
atau bentuk yang sesuai dengan model asli Watson-Crick. Bentuk yang lain,
misalnya bentuk A, akan dijumpai jika DNA berada dalam medium dengan
kadar garam tinggi.
Modifikasi struktur molekul RNA
Tidak seperti DNA, molekul RNA pada umumnya berupa untai
tunggal sehingga tidak memiliki struktur tangga berpilin.Namun, modifikasi
struktur juga terjadi akibat terbentuknya ikatan hidrogen di dalam untai
tunggal itu sendiri (intramolekuler).
Dengan adanya modifikasi struktur molekul RNA, kita mengenal tiga
macam RNA, yaitu RNA duta atau messenger RNA (mRNA), RNA
pemindah atau transfer RNA (tRNA), dan RNA ribosomal (rRNA).
Struktur mRNA dikatakan sebagai struktur primer, sedangkan struktur tRNA
dan rRNA dikatakan sebagai struktur sekunder.Perbedaan di antara ketiga
struktur molekul RNA tersebut berkaitan dengan perbedaan fungsinya masingmasing.
Sifat-sifat Fisika-Kimia Asam Nukleat

28. Beberapa sifat fisika-kimia asam nukleat.Sifat-sifat tersebut adalah
stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia,
viskositas, dan kerapatan apung.
Stabilitas asam nukleat
Ketika kita melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau pun
struktur sekunder RNA, sepintas akan nampak bahwa struktur tersebut
menjadi stabil akibat adanya ikatan hidrogen di antara basa-basa yang
berpasangan. Padahal, sebenarnya tidaklah demikian. Ikatan hidrogen di
antara pasangan-pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan
hidrogen antara basa dan molekul air apabila DNA berada dalam bentuk rantai
tunggal. Jadi, ikatan hidrogen jelas tidak berpengaruh terhadap stabilitas
struktur asam nukleat, tetapi sekedar menentukan spesifitas perpasangan basa.
Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi
penempatan
(stacking
interactions)
antara
pasangan-pasangan
basa.Permukaan basa yang bersifat hidrofobik menyebabkan molekul-molekul
air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut
menjadi kuat.
Pengaruh asam
Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu
lebih dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi
komponen-komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer,
hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga
asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.
Pengaruh alkali
Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya
perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH akan
menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk
enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya,
perubahan ini akan menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen
sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA mengalami denaturasi. Hal yang
sama terjadi pula pada RNA. Bahkan pada pH netral sekalipun, RNA jauh

29. lebih rentan terhadap hidrolisis bila dibadingkan dengan DNA karena adanya
gugus OH pada atom C nomor 2 di dalam gula ribosanya.
Denaturasi kimia
Sejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam
nukleat pada pH netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea (CO(NH 2)2)
dan formamid (COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif tinggi, senyawasenyawa tersebut dapat merusak ikatan hidrogen.Artinya, stabilitas struktur
sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai ganda mengalami
denaturasi.
Viskositas
DNA kromosom dikatakan mempunyai nisbah aksial yang sangat
tinggi karena diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi panjangnya dapat
mencapai beberapa sentimeter.Dengan demikian, DNA tersebut berbentuk
tipis memanjang. Selain itu, DNA merupakan molekul yang relatif kaku
sehingga larutan DNA akan mempunyai viskositas yang tinggi. Karena
sifatnya itulah molekul DNA menjadi sangat rentan terhadap fragmentasi
fisik.Hal ini menimbulkan masalah tersendiri ketika kita hendak melakukan
isolasi DNA yang utuh.
Kerapatan apung
Analisis dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung (bouyant
density)-nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat molekul tinggi,
misalnya sesium klorid (CsCl) 8M, DNA mempunyai kerapatan yang sama dengan larutan
tersebut, yakni sekitar 1,7 g/cm3. Jika larutan ini disentrifugasi dengan kecepatan yang
sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat akan bermigrasi ke dasar tabung dengan
membentuk gradien kerapatan. Begitu juga, sampel DNA akan bermigrasi menuju posisi
gradien yang sesuai dengan kerapatannya. Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi seimbang
dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient centrifugation) atau sentrifugasi
isopiknik.2.4 Polar dan Non-polar
Ikatan kovalen polar

30. Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektronelektron yang membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk
berputar dan berkeliling disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron
yang berikatan akan lebih dekat kepada atom klor daripada Hidrogen. Polaritas
ikatan ini dapat digambarkan dalam bentuk panah atau symbol δ+ , δ-. δ+ adalah
tanda bahwa atom lebih bersifat elektropositif di banding dengan atom yang
menjadi pasangannya. δ- berarti bahaw atom lebih bersifat elektronegatif
daripada atom yang menjadi pasangan ikatannya.
ikatan1
Ikatan kovalen nonpolar
Kovalen murni (non polar) adalah memiliki ciri Titik muatan negatif
elektron persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentukuya tidak
terjadi momen dipol, dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan
mendapat gaya tarik yang sama
Struktur H2 dan CO2 adalah contoh ikatan kimia non polar karena daya tariknya
seimbang baik antara H dengan H atau antar O dengan C kiri dan kanan

31. seimbang.Sehingga momen dipolnya menjadi nol. Contoh lain adalah senyawa CH4,
H2, O2, Br2 dan lain-lain
Perbedaan Senyawa Polar dan Non-polar
Senyawa polar dan non polar
Ciri-ciri senyawa polar :
dapat larut dalam air dan pelarut polar laiN
memiliki kutub + dan kutub - , akibat tidak meratanya distribusi elektron
memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau
memiliki perbedaan keelektronegatifan
Contoh : alkohol, HCl, PCl3, H2O, N2O5
Ciri-ciri senyawa non polar :
tidak larut dalam air dan pelarut polar lain
Tidak memiliki kutub + dan kutub - , akibat meratanya distribusi elektron
tidak memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui)
atau keelektronegatifannya sama
Contoh : Cl2, PCl5, H2, N2
Ukuran Kuantitatif Titik Didih Senyawa Kovalen
* Senyawa polar titik didihnya lebih tinggi daripada senyawa non polar
Urutan titik didih, ikatan hidrogen > dipol-dipol > non polar-non polar atau
ikatan hidrogen > Van der Waals > gaya London
Bila sama-sama polar/non polar, yang Mr besar titik didihnya lebih besar
Untuk senyawa karbon Mr sama, rantai C memanjang titik didih > rantai
bercabang (bulat).

32. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron
bermuatan negatif yang mengelilinginya dan atom sebagai cikal-bakal pembentukan makhluk hidup di
muka bumi.
Bahwa setiap makhluk hidup sebenarnya adalah terbuat dari atom yaitu suatu partikel2 yang
sangat kecil dan akhirnya terus berkembang dan berkembang, dari yang kecil melakukan perubahan
kimia sehingga bisa menjadi lebih besar dan terus membesar.
Kelompok-kelompok utama senyawa organik sejauh kehidupan yang bersangkutan adalah
semua dibangun di sekitar atom karbon:
Karbohidrat
Lemak
Karbon
Protein
Asamnukleat
Ikatan kovalen polar adalah suatu ikatan kovalen dimana elektron-elektron yang
membentuk ikatan lebih banyak menghabiskan waktunya untuk berputar dan berkeliling
disekitar salah satu atom. Pada molekul HCl elektron
Kovalen murni (non polar) adalah memiliki ciri Titik muatan negatif elektron
persekutuan berhimpit, sehingga pada molekul pembentukuya tidak terjadi momen dipol,
dengan perkataan lain bahwa elektron persekutuan mendapat gaya tarik yang sama
3.2 Saran
1. Tetap kompak dan jangan miss kominukasi lagi

33. DAFTAR PUSTAKA
Atinirmala, Pratita.2008.Biologi Praktis.Yogyakarta: Kreasi Wacana.
Drs. Dedi M. Rochman dan Saptjih Nurwiati,S.Pd.2007.Intisari Biologi Untuk
SMA.Bandung: Pustaka Setia.
Forum Tentor.2009.Buku Biologi SMA.Yogyakarta: PT. Buku Kita.
Pratita Atinirmala,S.Si.2008.Perang Siasat Biologi Praktis.Yogyakarta:Kreasi Wacana
Yogyakarta
Prawirohartono.2000.Buku Pelajaran Biologi.Jakarta:Bhumi Aksara
R. Gunawan Susilowarno.2008.Biologi SMA/MA Kelas XII.Jakarta:Grasindo