BIOMOLEKUL Bagian terkecil dari suatu makhluk hidup yaitu sel. Di dalam sel terdapat biomolekul yang menjadi dasar pembentukan tubuh makhluk hidup. Biomolekul dalam sel berupa karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat (DNA dan RNA). Setiap biomolekul ini mempunyai peran dan fungsinya masing-masing. A. Karbohidrat Karbohidrat terbentuk di setiap tumbuhan hijau. Karenanya tumbuhan disebut juga dengan sebagai bahan bakar (glukosa), (glukosa), cadangan makanan (misalnya produsen. Peranan karbohidrat yaitu sebagai bahan pati pada tumbuhan dan glikogen dan glikogen pada hewan), sumber energi, dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin tumbuhan, kitin pada hewan pada hewan dan jamur) dan jamur).. Pada bagian hijau dari tumbuhan terutama
dalam daun-daun hijau, gas CO2 dan H2O diubah menjadi karbohidrat . Proses ini dikenal dengan nama fotosintesis. fotosintesis. Keberlangsungan fotosintesis memerlukan katalis dan energi. Katalis berupa klorofil , dan energi dalam bentuk energi cahaya. Karbohidrat terdiri dari beberapa macam,diantaranya: macam,diantaranya: 1. Monosakarida Monosakarida (gula sederhana) sederhana) adalah karbohidrat yang tidak dapat dipecah (dihidrolisis) menjadi molekul yang lebih sederhana (kecil). Glukosa, fruktosa, dan galaktosa merupakan monosakarida penting. a. Glukosa Glukosa (C6H12O6), Glukosa merupakan satuan pembentuk karbohidrat yang lebih besar seperti disakarida dan polisakarida (amilum dan glikogen). Glukosa banyak terdapat di alam seperti di dalam sari buah-buahan, dan juga diperoleh dari hidrolisis disakarida dan polisakarida. b. Fruktosa Fruktosa ( C6H12O6). Fruktosa atau gula buah-buahan sering disebut levulosa. levulosa. Di alam ditemukan dalam sari buah-buahan dan dalam madu. c. Galaktosa galaktosa tidak terdapat bebas di alam, tetapi dapat diperoleh dari hidrolisis laktosa dan beberapa polisakarida tertentu. 2. Disakarida Sesuai namanya, disakarida merupakan gabungan dari 2 satuan monosakarida. mo nosakarida. Rumus molekul disakarida adalah C12H22O11. Ada 3 isomer penting yang menjadi kelompok disakarida, yaitu sukrosa, maltosa, dan laktosa. Tabel 1. Sifat dan Sumber Dari Tiga Macam Disakarida Macam Disakarida Sifat Sumber Kristal bening, manis, larut Sri buah-buan, madu, tebu, Sukrosa Maltosa Laktosa
dalam air, dan dapat terhidrolisis. Kristal bening, tidak manis, sedikit larut, dan dapat terhidrolisis. Kristal bening, manis, larut dalam air, dan dapat terhidrolisis.
dan bit. Air susu binatang mamalia (45%). Amilum (melalui hidrolisis oleh enzim diastase).
1
3. Polisakarida Polisakarida merupakan molekul besar hasil gabungan banyak satuan monosakarida. Rumus umum polisakarida adalah (C6H10O5)n. Polisakarida memiliki Mr (bobot molekul) tinggi, dan tidak larut dalam air. Tipe polisakarida penting ialah selulosa, amilum (pati), dan glikogen. Tabel 10.2 Sifat dan Sumber dari 3 Tipe Polisakarida
Tipe Polisakarida Selulosa
Sifat
Sumber/Kegunaan
Berupa serat, tidak larut dalam air. Dapat diolah menjadi bubur untuk serat
Amilum (pati)
Bentuk tepung putih, tidak larut dalam air, dengan air panas membentuk koloid, dan dapat terhidrolisis menghasilkan maltosa. Dengan I2 memberikan warna biru. Dalam air membentuk koloid, dan dengan I2 memberikan warna coklat-kemerahan. Hidrolisis (suasana asam) menghasilkan hanya glukosa; hidrolisis (oleh enzim) menghasilkan glukosa dan maltosa (30%).
Kayu kering (60%); kapas kering (97%). Untuk pembuatan kertas, bahan peledak, sutera sistesis, dll. Tumbuhan (biji, akar, umbi, buah). Berguna sebagai makanan cadangan bagi tumbuhan itu sendiri, dan sebagai makanan makhluk lain Pada otot hewan dan otot manusia. Berguna sebagai makanan cadangan bagi hewan dan manusia itu sendiri.
Glikogen
2
B. Lemak
Lipida merupakan biomolekul yang berperan sebagai makanan bagi tubuh. Biomolekul ini mengambil peran dalam metabolisme di tubuh, dan pemecahan (hidrolisis) lipida dikatalis oleh enzim lipase. Lipida sukar larut dalam air akan tetapi larut dalam pelarut organik (misalnya alkohol, eter, aseton, kloroform). Senyawa Pembentuk Lemak yaitu 1. Trigliserida gliserol + 3 asam lemak monomer: asam lemak dan gliserol fungsi: simpanan energi contoh : lemak, minyak2 • • •
2. Lilin (waxes) monomer : asam lemak, rantai panjang alkohol fungsi : kutikula (daun, kulit binatang proteksi) • •
3. Fosfolipid monomer: asam lemak, fosfat, gliserol Fungsi : penyusun membran sel •
3
C. Protein Protein memiliki monomer asam amino dan protein adalah polimernya. Monomermonomer asam amino tersebut di hubungkan melalui ikatan peptida. Ikatan peptida yaitu suatu gugus a-amino dari suatu asam amino dan gugus karboksil dari asam amino lain. Berikut ini adalah gambar dari ikatan peptida:
Protein merupakan komponen utama dari semua sel tubuh. Molekul protein lebih kompleks dari molekul karbohidrat dan molekul lemak. Setiap protein mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Protein adalah molekul raksasa (atau suatu polimer) hasil gabungan dari banyak unit asam amino. Protein merupakan penyusun utama semua sel tubuh; kira-kira 2/3 dari berat kering total sel tersusun dari protein. Tubuh manusia dapat mensintesa sendiri asam amino tetapi tidak semua jenis asam amino. Jenis asam amino yang selalu diperlukan tubuh tetapi tubuh sendiri tidak dapat mensintesanya disebut asam amino esensial. Jadi asam-asam ini harus dikonsumsi manusia melalui makanan. Tabel 10.3 Asam-asam Amino yang Esensial dan Nonesensial bagi Manusia.
Asam Amino Esensial
Asam Amino Non Esensial
Lysin; Leusin; Isoleusin; Valin; Glisin; Alanin; Serin; Sistein; Metionin; Triptofan; Treonin; Prolin; Hidroksiprolin; Asam Aspartat; Fenillalanin; Histidin a ; Arginin b. Asam Glutamat; Tirosin Keterangan: aHistidin tidak diperlukan bagi orang dewasa; b Arginin dapat disintesa oleh tubuh hanya lambat sehingga tidak memenuhi untuk pertumbuhan normal.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. 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). Struktur Protein: 1. Struktur Protein Primer Protein primer terdiri dari satu rantai polipeptida dan dihubungkan menggunakan ikatan peptida. Berikut ini bentuk strukturnya:
2. Struktur Protein Sekunder Protein sekunder terdiri dari satu rangkai polipeptida dan berbentuk 3 dimensi. Berikut ini bentuk struktur protein sekunder:
4
3. Struktur Protein Tersier Protein tersier terdiri dari gabungan struktur sekunder. Berikut ini bentuk strukturnya:
4. Struktur Protein Kuarterner Protein kuarterner terdiri dari gabungan dari struktur sekunder/lebih dari 2 rantai polipeptida. Berikut ini dalah bentuk strukturnya:
5
D. Asam Nukleat biomolekul berperan dalam penyimpanan sifat genetik dan d alam sintesis protein. Polimer, dengan monomer nukleotida nukleotida tersusun dari tiga macam molekul: pentosa, basa nitrogen, dan asam fosfat. Fungsi : informasi genetik (DNA), sintesis protein (RNA), transfer energi (ATP dan NAD) •
•
•
•
•
6
KESIMPULAN
Karbohidrat terbagi menjadi 3 macam yaitu monosakarida, disakarida, dan Polisakarida.
Protein terbagi menjadi 4 struktur yaitu struktur protein primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
Lemak terbagi menjadi 3 jenis yaitu trigliserida, lilin, dan fosfolipid.
Asam nukleat berfungsi sebagai informasi genetik (DNA), sintesis protein (RNA), transfer
energi (ATP dan NAD)
7
