Makromolekul dan Polimer

Makromolekul dan Polimer

POLIMER 

Terdiri dari  : karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat
polimer adalah suatu molekul panjang yang terdiri atas banyak blok ( monomer - monomer penyusun yang identik atau serupa yang dihubungkan oleh ikatan-ikatan kovalen, yang disusun berulang-ulang ).

KARBOHIDRAT
(Bahan Bakar dan Materi Pembangun)

Karbohidrat paling sederhana adalah

monosakarida (gula sederhana) dengan rumus molekul C₆H₁₂O₆.

Terbentuk dari 2 gugus fungsi

Aldehid ( aldosa )

1.      Glukosa

2.      Galaktosa

Keton ( ketosa )

3.      Fruktosa

Disakarida adalah gula ganda, yang terdiri atas 2 monosakarida yang dihubungkan melalui kondensasi ( glikosidik) , suatu ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Ikatan glikosidik menghubungkan karbon nomor 1 dari satu glukosa dengan karbon nomor 4 dari glukosa ke dua (disebut juga ikatan 1- 4 atau 1 - 2). Teridiri dari :

1.      Maltosa  ( glukosa dengan glukosa )

2.      Laktosa  ( glukosa dengan galaktosa )

3.      Sukrosa ( glukosa dengan fruktosa )

Fungsi dalam tubuh

Monosakarida khususnya glukosa merupakan nutrien utama sel melalui suatu proses yang disebut respirasi seluler, di mana sel mengekstraksi energi yang tersimpan dalam molekul glukosa.

 

Contoh:

Ø  maltosa yang merupakan bahan untuk membuat bir.

Ø  laktosa yang ditemukan dalam susu, terdiri atas sebuah molekul glukosa yang berikatan dengan sebuah molekul galaktosa.

Ø  disakarida yang paling banyak kita konsumsi sehari-hari adalah sukrosa. Kedua monomernya adalah glukosa dan fruktosa 

LIPID

·         Lipid adalah salah satu kategori molekul biologis yang besar yang tidak mencakup polimer. Lipid sulit larut terhadap air, karena bersifat non polar(hidrofobik, takut air )

·         Lipid meliputi waxes (lilin), lemak, fosfolipid dan steroid.

·         Lemak disusun dari dua jenis molekul yang lebih kecil yaitu gliserol dan asam lemak melalui reaksi dehidrasi.

·         Gliserol adalah sejenis alcohol yang memiliki 3 karbon, yang masing-masing mengandung sebuah gugus hidroksil

·         Asam lemak memiliki kerangka karbon yang panjang, umumnya 16 sampai 18 atom karbon panjangnya

Reaksi pembentukan asam lemak

Struktur Lipid

Asam lemak terdiri atas asam lemak jenuh dan tidak jenuh.

lemak jenuh apabila tidak memiliki ikatan ganda di antara atom-atom karbon yang menyusun ekor,

asam lemak tidak jenuh apabila memiliki satu atau lebih ikatan ganda,

 

PROTEIN

Protein terdiri atas satu atau lebih polipeptida yang berlipat membentuk suatu konformasi 3 dimensi yang spesifik.
Polipeptida adalah polimer asam amino yang dihubungkan dalam suatu urutan yang spesifik.

Gugus karboksil dan gugus amino dari asam amino yang berdekatan akan berikatan membentuk ikatan peptida.

Protein tersusun dari 20 asam amino yang berbeda, masing-masing dengan rantai samping (gugus R) yang khas.
Struktur asam amino

Protein memiliki 4 struktur yang terdiri atas struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener.

1.      Struktur primer suatu protein adalah urutan uniknya yang terdiri dari asam amino.

2.      Struktur sekunder adalah pelipatan atau pelilitan polipeptida itu dalam konfigurasi berulang, yang dihasilkan dari pembentukan ikatan hydrogen antara bagian-bagian tulang belakang polipeptida.

3.      Struktur tersier adalah keseluruhan bentuk 3 dimensi suatu polipeptida dan dihasilkan dari interaksi antara rantai-rantai samping asam amino.

4.      Protein yang terbuat lebih dari satu rantai polipeptida (subunit) memiliki tingkatan struktur kuartener.

 

Contoh uji makanan

\

Uji pengenalan karbohidrat terdiri dari:

1) Uji Molisch

Dilakukan dengan menambahkan alfanaftol dan H₂SO₄ pekat. Uji Molisch bereaksi positif
dengan seluruh jenis karbohidrat.

2) Reaksi dengan oksidator (oksidasi)

Dilakukan menggunakan pereaksi Tollens dan Fehling/Benedict lalu dipanaskan. Reaksi ini bereaksi positif terhadap gula pereduksi dan bereaksi negatif terhadap gula bukan pereduksi. Pereaksi Tollens Pereaksi Fehling/Benedict

 

3) Uji Seliwanof

Uji seliwanof bertujuan untuk mengetahui adanya katosa (karbohidrat yang mengandung gugus keton). Pada pereaksi seliwanoff, terjadi perubahan oleh HCI panas menjadi asam levulinat dan hidroksilmetil furfural. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasilkan warna merah pada larutannya.

4) Uji Iod

Pada uji iodine, kondensasi iodine dengan karbohidrat, selain monosakarida dapat menghasilkan warna yang khas. Amilum degnan iodine dapat membentuk kompleks biru, sedangkan dengan glikogen akan membentuk warna merah. Oleh karena itu uji iod ini juga dapat membedakan amilumdan glikogen

 

 

ASAM NUKLEAT (Polimer Informasi)

Urutan asam amino suatu polipeptida diprogram oleh satu unit penurunan sifat genetic yang dikenal dengan nama gen. Gen terdiri atas DNA, polimer yang termasuk dalam senyawa yang dikenal dengan asam nukleat.
Terdapat dua jenis asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).

a)     DNA adalah materi genetic yang diwarisi organisme dari orang tuanya. Suatu molekul DNA sangat panjang dan umumnya terdiri atas ratusan bahkan ribuan gen. Informasi yang terkode dalam struktur DNA memprogram semua aktivitas sel.

Meskipun demikian, DNA tidak terlibat secara langsung dalam pelaksanaan operasi sel, diperlukan protein untuk mengimplementasikan program genetic tersebut. Protein adalah hardware molekuler sel, sedangkan DNA adalah software yang berisi program genetic. Jadi urutan aliran informasi genetiknya adalah DNA → RNA → protein.

Asam nukleat merupakan polimer dari monomer-monomer yang disebut nukleotida.
Nukleotida terdiri atas 3 bagian yaitu suatu molekul organic yang disebut basa nitrogen, pentosa (gula berkarbon 5) dan gugus fosfat.

Basa nitrogen terdiri atas pirimidin dan purin.

1.      Anggota keluarga pirimidin adalah sitosin (C), timin (T) dan urasil (U). Purin lebih besar, dengan cincing enam-anggota yang menyatu dengan cincin lima-anggota.

2.      purin adalah adenine (A) dan guanine (G).
A, G dan C ditemukan pada DNA dan RNA, sedangkan timin hanya ditemukan dalam DNA dan urasil hanya pada RNA.

Ø  Pentosa yang berikatan dengan basa nitrogen adalah ribose pada nukleotida RNA, dan deoksiribosa pada molekul DNA.

Ø  Perbedaan satu-satunya di antara ke dua gula ini adalah bahwa deoksiribosa tidak memiliki satu atom oksigen pada karbon nomor 2, sehingga disebut deoksi.

Ø  Dalam suatu polimer asam nukleat atau polinukleotida, nukleotidanya dihubungkan dengan ikatan kovalen yang disebut ikatan fosfodiester antara fosfat dari suatu nukleotida dan gula dari nukleotida berikutnya.

Ø  Pengikatan ini menghasilkan suatu tulang belakang dengan pola gula-fosfat-gula-fosfat yang berulang.

Ø  Disepanjang tulang belakang gula-fosfat ini terdapat tempelan tambahan yang terdiri atas basa-basa nitrogen

NUKLEOSIDA

POLIMER