Materi pembelajaran biologi tentang komponen penyusun sel yang terdiri dari organik dan anorganik

2. Unsur dan senyawa kimia dalam sel
Sel hidup tersusun dari kumpulan elemen,
yang terbanyak hampir 96% dari berat sel adalah
elemen C, H ,N , dan O. Bahan dasar sebuah sel
terdiri atas air sekitar 70-85%, protein sekitar 10-
20%, lemak 2%, karbohidrat 1%, dan elektrolit.
Komponen kimia dalam sel dapat berupa senyawa
anorganik, misalnya air dan ion-ion mineral, dan
senyawa organik misalnya protein, lipida,
karbohidrat, dan asam nukleat.

4. Senyawa
1). Anorganik
Senyawa anorganik adalah senyawa yang tidak
mengandung unsur karbon, kecuali senyawa yang mengandung
ion karbonat, oksida, atau sulfida karbon. Senyawa anorganik
yang terdapat dalam sel umumnya berupa air, asam, basa, dan
garam mineral.
Asam, misalnya HNO3
Basa, misalnya NaOH dan KO
Vitamin, misalnya A, B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, D, E, K dan
H
Garam mineral, misalnya NaCl, CaSO4,dan MgCl2.
Air, misalnya H2O

5. 2). Organik
Senyawa organikc(biomolekul) sering disebut senyawa
hidrokarbon. Senyawa ini terbentuk dari unsur karbon dan
hidrogen. Senyawa ini berasal dari makhluk hidup.
A. Protein
Protein adalah senyawa organik kompleks yang
mempunyai bobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari
monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama
lain dengan ikatan peptida.
Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain
menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk
pertumbuhan dan memelihara jaringan tubuh, mengatur
kelangsungan proses di dalam tubuh, memberi tenaga jika
keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan
lemak.,sumber energy, pembetukan dan perbaikan sel dan
jaringan, sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibody, pengatur
keseimbangan kadar asam basa dalam sel.

7. B. Lipida (lemak)
Lipid didefinisikan sebagai senyawa organik yang
terdapat dalam alam serta tak larut dalam air, tetapi larut dalam
pelarut organik nonpolar seperti suatu hidrokarbon atau dietil
eter.Lipid adalah ester asam lemak. Biasanya zat tersebut tidak
larut dalam air akan tetapi larut dalam pelarut lemak. Pelarut
lemak adaah eter, chloroform, benzena, carbontetrachlorida,
xylena, alkohol panas, dan aseton panas.
Fungsi lipida antara lain sebagai penyimpan energi dan
transport, struktur membrane, kulit pelindung dan komponen
dinding sel, penyampai kimia, sebagai barier permeable untuk
mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air yang
berlebihan, sebagai lapisan pelindung pada beberapa jasad.
Fungsi membran yang sebagian besar mengandung lipid
sperti barier permeabel Bentuk energi cadangan.

8. Karakteristik fisik lipid, yaitu :
v Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat
padat.
v Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam
lemak jenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur
rendah mengandung asam lemak tak jenuh.
v Lemak yang mengandung asam lemak rantai pendek larut
dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai
panjang tidak larut dalam air.
v Semua lemak larut dalam kloroform dan benzena. Alkohol
panas merupakan pelarut lemak yang baik.
v Pada suhu kamar, jika berbentuk cair cenderung disebut
dengan minyak. Jika berbentuk padat disebut sebagai lemak.
v Tidak larut dalam air sehingga disebut hidrofobik (takut air),
sifat ini sangat penting dalam pembentukan membran sel

9. v Namun, fosfolipid bersifat ampifatik, yaitu dalam satu molekul
ada bagian molekul yang nonpolar dan hidrofob dan di bagian
ada yang polar dan hidrofil (suka air).
v Larut dalam solven semacam alkohol, hidrogen, dan oksigen,
tetapi kadar oksigen setiap molekulnya lebih rendah dari yang
dimiliki karbohidrat.
Karakteristik kimia lipid adalah sebagai berikut :
v Penyabunan atau Saponifikasi (Latin, sapo = sabun)
v Pembentukan membran, misel (micelle) dan emulsi.

10. C. Karbohidrat
Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang
fungsi utamanya sebagai penghasil. Di dalam tubuh karbohidrat
dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari
gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh
dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama
sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Penggolongan Karbohidrat
a) Karbohidrat yang Terdapat pada Makanan
Karbohidrat yang terdapat pada makanan dapat
dikelompokkan menjadi:
 Available Carbohydrate (Karbohidrat yang tersedia): yaitu
karbohidrat yang dapat dicerna
 Unvailable Carbohydrate (Karbohidrat yang tidak tersedia),
yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa oleh enzim-
enzim pencernaan manusia, sehingga tidak dapat diabsorpsi.

11. b) Karbohidrat Berdasarkan Jumlah Molekulnya
Monosakarida
Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh
karena tidak bisa lagi dihidrolisa, hanya terdiri dari satu gugus.
Rumus umumnya yaitu C6H12O6.Monosakarida larut di dalam air
dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula.
Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Tiga jenis
monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan
galaktosa.
Glukosa
Disebut juga gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak
dijumpai di alam, Buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup
jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil
akhir pencernaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa. Dalam
aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai
penyedia energi bagi seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. N 80-120
mg %. Melebihi normal disebut hiperglikemia, pada penderita
Diabetes Mellitus.

12. Fruktosa
Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Disebut
levulosa karena larutan fruktosa memutar bidang polarisasi ke
kiri (laevus=kiri). Merupakan jenis sakarida yang paling manis,
Banyak dijumpai pada buah-buahan, mahkota bunga, madu dan
hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat
dari hasil pemecahan sukrosa.
Galaktosa
Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam .Galaktosa
yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.
Disakarida
Merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada
bahan makanan disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa
dan laktosa.

13. Sumber Karbohidrat
Bahan-bahan yang mengandung karbohidrat antara lain padi,
gandum, jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu
Fungsi karbohidrat di dalam tubuh adalah:
1. Fungsi utamanya sebagai sumber energi
2. Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil energi.
3. Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat
mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.
4. Berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.
5. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam
tubuh.
6. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna,
mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan,
memperlancar defekasi.

15. D. Asam Nukleat
Asam nukleat adalah makro molekul yang terdapat
sebagai polimer yang disebut sebagai polinukleotida seperti yang
telah di indikasikan oleh namanya setiap polinukleutida terdiri
atas monomer-monomer yang disebut nukleotida. Setiap
nukleotida tersusun dari tigabagian basa: basa bernitrogen
(Nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa) dan gugus
fosfat. Nukleutida yang tanpa gugus fosfat di sebut nukleotida.
Asam nukleat merupakan pengemban kode genetik dalam
sistem kehidupan. Karena informasi yang terkandung dalam
asam-asam nukleat itu, suatu organisme mampu membiosintesis
tipe protein yang berlainan (rambut, kulit, otot, enzim dan
sebagainya) dan memproduksi lebih banyak organisme dari
jenisnya sendiri. Asam nukleat merupakan suatu polimer yang
terdiri dari banyak molekul nukleotida. Ada dua macam asam
nukleat, yaitu DNAdan RNA. DNA terutama dijumpai dalam inti

16. sel, asam ini merupakan pengemban kode genetic dan dapat
mereproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk
sel-sel baru untuk reproduksi organisme itu, dalam sebagian besar
organisme, DNA suatu sel mengarahkan sintesis molekul RNA.
Satu tipe RNA yakni RNA pesuruh (mRNA) meninggalkan inti
sel dan mengarahkan biosintesis dari berbagai tipe protein dalam
organisme itu sesuai dengan kode DNAnya.
Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan-jaringan tubuh
sebagai nukleoprotein, yaitu gabungan antara asam nukleat
dengan protein.
Asam nukleat dapat di golongkan berdasarkan jumlah dan
jenis nukleotidanya, penggolonga asam nukleat berdasarkan
jumlah nukleotida adalah Mononukleotida, Oligonukleotida, dan
Polinukleotida. Sedangkan penggolongan berdasarkan jenisnya
meliputi DNA (deoksiribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic
acid), digolongkan atas t-RNA (tranfer RNA), m-RNA
(messenger RNA) dan r-RNA (ribosomal RNA).

18. 2. Organel
1). Membran Sel
Membran Sel Tersusun atas lapisan lipoprotein gabungan
lemak dan protein perbandingan 50:50. Lipid yang menyusun
membran adalah pospolipid yang bersifat hidrofilik dan sterol
yang bersifat hidrofobik. Protein yagn terdapat pada permukaan
luar dan dalam membran sel disebut protein ekstrinsik yang
bersifat hidrofobik. Sedangkan protein yang ada dan menembus
kedua lapis lipid disebut protein intrinsik yang bersifat
hidrofobik. Membran sel bersifat semi permiabel. Berikut ini sifat
sifat membran sel:
Pembatas antara isi sel dengan bagian luar sel
Sebagai pelindung sel
Sebagai tempat pertukaran zat
Sebagai reseptor dari rangsang luar
Sebagai tempat berlangsungnya reaksi-readsi kimia.

20. 2). Sitoplasma
sitoplasma ada dalam dua bentuk yang dipengaruhi
kandungan air yaitu fase Sol yang padat dan Fase Gel
(cair).

21. 3). Dinding Sel
Dinding sel tersusun atas selusosa dan derivat-derivatnya.
Dinding sel berfungsi sebagai proteksi sel terhadap faktor-faktor
mekanis dan memberi bentuk sel relatif tetap. Dinding sel hanya
terdapat pada sel tumbuhan saja. Pada dinding sel terdapat celah
untuk berkomunikasi antarsel yang disebut plasmodemata.

22. 4). Organel Sel
a. Mitokondria
Pada beberapa sel, mitokondria dapat bergerak bebas
membawa ATP ke daerah-daerah yang memerlukan energi.
mitokondria tersusun atas 2 sistem membran yaitu membran
dalam dan membran luar. Membren dalam membentuk tonjolan-
tonjolan ke arah dalam (membran krista) untuk memperluas
bidang penyerapan oksigen. Matrik Mitokondria mengandung
protein, lemak, enzim sitokrom, DNA & ribosom sehingga
memungkinkan sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom
untuk melintasi membran mitokondria memerlukan mekanisme
transpor aktif.
Fungsi Mitokondria adalah sebagai tempat berlangsung
respirasi untuk menghasilkan energi.

24. b. Peroksisom (badan mikro)
Peroksisom dibentuk dalam retikulum endoplasma
granular. Peroksisom mengandung berbagai enzim yang terlibat
dalam produksi peroksida hidrogen (H2O2).
Fungsi peroksisom yaitu penghasail enzim katalase yang
menguraikan H2O2 menjadi H2O + O2

25. c. Mikrotubulus
Mikrotubulus berfungsi untuk membentuk silia, sentriol dan
benang-benang spindel.

26. d.Mikrofilamen
Mikrofilamen adalah penanggung jawab seluruh
gerakan di dalam sel

27. e. Nukleus
Nukleus adalah inti sel. Inti sel berhubungan
dengan kandungan DNA. Volume nukleus betambah
seiring dengan peningkatan aktivitas sintetis sel.

28. f. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) terdiri dari RE Kasar dan RE halus
Fungsi RE halus: mengangkut protein yang disusun pada RE
kasar bersama Golgi Komplek, melaksanakn reaksi awal pada
oksidasi lemak, menyimpan fospolipid, glikolipid dan steroid,
melaksanakan detoksifikasi drug dan racun.

29. g. Konpleks Golgi
Kompleks golgi terdiri atas kumpulan vesikel pipih yang
berbentuk kantong berkelok-kelok (sisternae). Aparatus Golgi
yang terdapat pada sel tumbuhan disebut diktiosom, kebanyakan
terletak di dekat membran sel .Aparatus golgi dapat bergerak
mendekati membran sel untuk mensekresikan isinya ke luar sel.
Oleh karena itu, organel ini disebut organel sekresi.
Di dalam aparatus golgi banyak enzim pencernaan yang belum
aktif, seperti zimogen dan koenzim. selain itu dihasilkan pula
lendir yang disebut musin. Kompleks golgi juga dapat
membentuk lisosom.

31. h. Ribosom
Ribosom adalah organel pen-sintesis protein. Ribosom sering
menempel satu sama lain membentuk rantai yang disebut
poliribosom atau polisom. Antar unit ribosom diikat oleh mRNA.
Berdasarkan kecepatan sedimentasi, dibedakan menjadi ribolom
subunit kecil (40s) dan ribosom subunit besar (60s).

32. i. Lisosom
Lisosom dihasilkan oleh aparatus golgi yang penuh
dengan protein. Lisosom menghasilkan enzim-enzim hidrolitik
seperti proteolitik, lipase, dan fosfatase. Enzim hidrolitik
berfungsi untuk mencerna makanan yang masuk ke dalam sel
secara fagositosis. Lisosom juga menghasilkan zat kekebalan
sehingga banyak dijumpai pada sel-sel darah putih. Lisosom juga
bersifat autolisis, autofagi, dan menghancurkan makanan secara
edsositosis.
Ada dua macam lisosom, yaitu lisosom primer dan
sekunder. Lisosom primer memproduksi enzim-enzim yang
belum aktif. Fungsinya adalah sebagai vakuola makanan.
Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan
mencerna. Ia berfungsi sebagai autofagosom.

34. j. Kloroplas
Kloroplas merupakan plastida yang mengandung pigmen hijau
yang disebut klorofil. Kloroplas berasal dari proplastida.
Proplastida berukuran lebih kecil dari kloroplas dengan sedikit
atau tanpa membran internal. Kloroplas terbungkus oleh
membran ganda. Membran ganda berperan mengatur keluar
masuknya ion atau senyawa ke dandari dalam kloroplas. Pada
membran internal kloroplas terdapat pigmen fotosintesis. Pigmen
itu banyak terdapat pada permukaan luar membran internal
disebut thilakoid.
Pigmen utama yang terdapat pada membran thilakoid adalah
klorofil a (C55H72O5N4Mg) dan klorofil b (C55H70O5N4Mg),
selain itu juga terdapat pigmen karotenoid. Pada membran
pembungkus kloroplas umumnya terdapat violaxanthin.
Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat berlangsung fotosintesis.

36. k. Sentrosom
Sentrosom hanyadapat dijumpai pada sel hewan. Sentrosom
pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Sentriol
tersusun atas benang-benang tubulin atau dibentuk oleh
mikrotubulus. Sentriol membentuk benang-benang spindel yang
dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis.

37. l. Vakuola
Vakuola berisi garam-garam organik, glikosida, tanin(zat
penyamak), minyak eteris, alkaloid, enzim, dan butir-butir pati.
Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan
vakuola nonkontraktil.

38. 3. Mikromolekul dan Makromolekul
Biomolekul ada 2 jenis yaitu :
a. Mikromolekul
1) Asam amino
2) Asam lemak
3) Nukleotida
4) Glukosa
b. Makromolekul
1) Protein
2) Lipid
3) Karbohidrat
4) Asam nukleat

39. A. Mikromolekul
1). Asam Amino
Asam amino adalah senyawa organik yang mengandung
gugus amino dan gugus asam (biasanya asam karboksilat).
Fungsi biologis asama amino adalah sebagai berikut:
 Bahan utama penyusun protein.
 Pertumbuhan
 Pemeliharaan tubuh
Beberapa asam amino bertindak sebagai neurotransmitter
dan beberapa bertindak sebagai awal bahan untuk biosintesis
neurotransmitter, hormon, dan senyawa biokimia penting lainnya.
Asam amino dapat dimetabolisme untuk menghasilkan
energi setelah cadangan karbohidrat dan lemak habis.

40. Asam amino dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
 Asam amino esensial yaitu asam amino yang tidak dibuat
oleh tubuh sehingga kebutuhannya dipasok dari makanan.
terdapat 9 jenis asam amino esensial yaitu: histidin, isoleusin,
leusin, lisin, methionin, phenilalanin, treonin, triptophan, and
valin.
 Asam amino non esensial yaitu asam amino yang diproduksi
tubuh dan mencukupi kebutuhan walaupun tidak diperoleh
dari makanan. jenis asam amino non esensial adalah alanin,
asparagin, asam aspartat, and asam glutamat
 Asam amino kondisional adalah asam amino yang biasanya
tidak esensial kecuali saat sakit dan stress. Jenis asam amino
ini adalah: arginin, sistein, glutamin, tyrosine, glisin, ornithin,
prolin, and serin.

41. 2). Asam Lemak
Asam lemak (bahasa Inggris: fatty acid) adalah senyawa
alifatik dengan gugus karboksil. Bersama-sama dengan gliserol,
asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau
lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipid pada
makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak
(goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai
gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas
(sebagai lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai
gliserida.

42. 3). Nukleotida
Nukleotida adalah molekul yang tersusun dari gugus basa
heterosiklik, gula, dan satu atau lebih gugus fosfat.
Nukleotida adalah monomer penyusun RNA, DNA, dan
beberapa kofaktor, seperti CoA, FAD, FMN, NAD, dan NADP.
Kofaktor ini memainkan peran penting dalam fiksasi energi
(misalnya fotosintesis), metabolisme, dan transduksi sinyal
selular.
4). Glukosa
Glukosa adalah gula sederhana (monosakarida) yang
berfungsi sebagai sumber utama energi di dalam tubuh. Glukosa
adalah gula utama yang dibuat tubuh. Tubuh membuat glukosa
dari protein, lemak dan, terutama, karbohidrat. Glukosa
dihantarkan ke setiap sel melalui aliran darah. Namun, sel-sel itu
tidak dapat menggunakan glukosa tanpa bantuan insulin. Glukosa
juga dikenal dengan dekstrosa

43. B. Makromolekul
Sel pada dasarnya disusun oleh dua jenis senyawa kimia
organik maupun anorganik, keduanya dalam proporsi yang tepat
dan memiliki peran yang sama pentingnya. Dua jenis senyawa
kimia tersebut berkombinasi membentuk makromolekul.
Ada empat senyawa kimia makromolekul komponen
utama sel makhluk hidup yaitu, asam nukleat, protein,
polisakarida, dan lemak(lipid). Walaupun setiap jenis sel
memiliki komponen yang beraneka ragam, tetapi hampir semua
sel memiliki kandungan makromolekul protein paling banyak
diantara semua makromolekul lainnya

44. Persentase jumlah makromolekul pembentuk sel digambarkan dalam
tabel berikut ini:

45. Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan polimer nukleutida yang
menyimpan informasi genetik dari makhluk hidup. Ada 4 jenis
nukleutida yang digunakan dalam proses biosintesis, DNA, m-
RNA,t-RNA dan r-RNA.
Urutan proses biosintesis protein dalam sel ialah DNA -->
RNA messenger (mRNA) --> transfer RNA (tRNA) -->
ribosomal RNA (rRNA) --> protein
Dapat disimpulkan bahwa fungsi dari asam nukleat dalam
sel ialah menyimpan informasi genetis dan berperan penting
dalam sintesis protein.

46. Protein
Protein merupakan polimer dari asam amino yang
mengandung kode genetik. Setiap protein yang diproduksi
oleh sel merupakan struktur yang unik dan memiliki fungsi
yang spesifik.
Protein ialah pembentuk utama enzim dalam sel. Enzim
merupakan katalis dalam reaksi, dan hampir semua reaksi
yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup melibatkan enzim.
Fungsi dari protein dalam sel ialah sebagai struktur
dasar dari komponen struktural sel, pembentuk enzim yang
dapat mengkatalisis reaksi kimia dalam sel, membentuk
hormon yang dapat mengontrol metabolisme dan
pertumbuhan makhluk hidup.

47. Lemak/Lipid
Lipid merupakan senyawa kimia kombinasi dari rantai
pendek asam lemak dengan keton. Lipid merupakan komponen
utama membran sel.
Fungsi utama dari lipid ialah dalam pelindung dan pelapis
komponen sel penting. Lipid juga dapat menyimpan energi dalam
jumlah besar, menjadi sumber energi cadangan dan sangat
penting dalam menjaga sel dari kehilangan air.
Polisakarida
Polisakarida merupakan polimer dari gula sederhana.
Polisakarida dapat dikatakan sebagai makanannya sel makhluk
hidup. Energi yang digunakan sel dalam kehidupan diperoleh dari
polisakrida.
Fungsi utama dari polisakarida ialah mensuplai energi
untuk aktivitas sell, menyimpan energi, dan membentuk struktur
dasar dinding sel.