RSS

KOMPONEN KIMIAWI SEL

15 Des

Komponen Kimiawi Sel

 

Sel hidup tersusun dari kumpulan elemen, yang terbanyak hampir 99% 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 komponen anorganik, misalnya air dan ion-ion mineral, dan komponen organik misalnya protein, lipida, karbohidrat, dan asam nukleat.

A.    Protein

 

  1. Pengertian Protein

Protein (protos yang berarti ”paling utama”) 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. Peptida dan protein merupakan polimer kondensasi asam amino dengan penghilangan unsur air dari amino dan gugus karboksil.
Jika bobot molekul senyawa lebih kecil dari 6.000, biasanya digolongkan sebagai polipeptida. Proetin banyak terkandung di dalam makanan yang sering dikonsumsi oleh manusia. Seperti pada tempe, tahu, ikan dan lain sebagainya. Secara umum, sumber dari protein adalah dari sumber nabati dan hewani.

Protein sangat penting bagi kehidupan organisme pada umumnya, karena ia berfungsi untuk memperbaiki sel-sel tubuh yang rusak dan suplai nutrisi yang dibutuhkan tubuh.

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 aminobagi 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 tahun1838. Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik . Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih “mentah”, hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki  fungsi penuh secara biologi.Sumber – sumber protein berasal dari Daging, Ikan, Telur , Susu, dan produk sejenis Quark , Tumbuhan berbji, Suku polong-polongan dan Kentang.
2.   Komponen Penyusun Protein
Unit dasar penyusun struktur protein adalah asam amino. Dengan kata lain protein tersusun atas asam-asam amino yang saling berikatan.
Struktur asam amino
Suatu asam amino-α terdiri atas:
1. Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).
2. Atom H yang terikat pada atom C α.
3. Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.
4. Gugus amino yang terikat pada atom C α.
5. Gugus R yang juga terikat pada atom C α.

3.Fungsi Protein
Protein mempunyai fungsi unik bagi tubuh, antara lain:
a) Menyediakan bahan-bahan yang penting peranannya untuk pertumbuhan dan  memeliharajaringan tubuh,
b) Mengatur kelangsungan proses di dalam tubuh,
c) Memberi tenaga jika keperluannya tidak dapat dipenuhi oleh karbohidrat dan         lemak. d)Sumber energi
e) Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan
f) Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi
g) Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel
4. Kekurangan Protein

Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita.Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet .Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein.[7] Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan   odem.Simptom yang lain dapat dikenali adalah:
a.  Hipotonuso gangguan pertumbuhan
b.  Hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian

  1. 2.      Lipida
  2. 1.                  Pengertian Lipida

Lipid, yang merupakan makronutrien penghasil energi kedua, terus mengalami perkembangan. Walaupun kita biasa mendengar tentang bahaya diet berlemak tinggi dan risiko penyakit jantung, tetapi kita juga membaca tentang manfaat kesehatan dari diet Mediterania yang cukup tinggi kandungan lemaknya. Sebuah survei konsumen terbaru menyelidiki alasan-alasan mengapa masyarakat umum sangat menyukai hamburger-hamburger siap saji dan survei ini menemukan jawaban antara lain “Memiliki rasa yang tidak ada duanya,” “Cukup hangat dan menggoda,” dan “Tepat mengobati rasa lapar.” Sebagian besar dari opini ini disebabkan oleh lemak. Lemak menambahkan cita rasa dan sensasi dalam mulut yang nikmat bagi makanan kita dan berkontribusi bagi “perasaan puas kita”. Lemak sendiri adalah sebuah gizi yang esensial.

Lipid adalah nama suatu golongan senyawa organik yang meliputi sejumlah senyawa yang terdapat di alam yang semuanya dapat larut dalam pelarut-pelarut organik tetapi sukar larut atau tidak larut dalam air.

Suatu 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. (Iskandar, 1974).

  1. 2.                   Fungsi Lipida

Fungsi lipida termasuk (soendoro, 1981) :

a.) Penyimpan energy dan transport

b.) Struktur membrane

c.)Kulit pelindung, komponen dinding sel

d.)Penyampai kimia

Selain itu ada beberapa referensi peran lipid dalam sistem makhluk hidup adalah sebagai berikut (Toha, 2005) :

  • Komponen struktur membran

Semua membran sel termasuk mielin mengandung lapisan lipid ganda. Fungsi membran diantaranya adalah sebagai barier permeabel.

  • Lapisan pelindung pada beberapa jasad

Fungsi membran yang sebagian besar mengandung lipid sperti barier permeabel untuk mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air yang berlebihan.

  • Bentuk energi cadangan.

3. Karakteristik Lipid

Lemak berkarakteristik  sebagai biomolekul organik yang tidak larut atau sedikit larut dalam air dan dapat diekstrasi dengan pelarut non-polar seperti chloroform, eter, benzene, heksana, aseton dan alcohol panas. Di masa lalu, lemak bukan merupakan subjek yang menarik untuk riset biokimia. Karena kesukarannya dalam meneliti senyawa yang tidak larut dalam air dan berfungsi sebagai cadangan energi dan komponen struktural dari membran, lemak dianggap tidak memiliki peranan metabolik beragam seperti yang dimiliki biomolekul lain, contohnya karbohidrat dan asam amino.

Namun, dewasa ini, riset lemak merupakan subjek yang paling menawan dari riset biokimia, khususnya dalam penelitian molekular mengenai membran. Pernah diduga sebagai struktur lembam (inert), dewasa ini membran dikenal secara fungsional sebagai dinamik dan suatu pengertian molekular dari fungsi selularnya merupakan kunci untuk menjelaskan berbagai komponen biologi yang penting, contohnya, sistem transport aktif dan respon selular terhadap rangsang luar (Armstrong, 1995). Jaringan bawah kulit di sekitar perut, jaringan lemak sekitar ginjal mengandung banyak lipid terutama lemak kira-kira sekitar 90%, dalam jaringan otak atau dalam telur terdapat lipid kira-kira sebesar 7,5-30% (Riawan, 1990).

Lipid menurut International Congress of Pure and Applied Chemistry adalah kelompok senyawa kimia yang mempunyai sifat-sifat :

  • Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter,

CHCl3, benzen,alkohol/aseton panas, xylen, dll. serta dapat diekstraksi dari sel hewan/tumbuhan dengan pelarut tersebut.

  • Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95%asam lemak).
  • Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential (EFA contohnya asam linoleat) dari asam linoleat dapat dibuat asam linolenat dan asam arakidonat.

Dalam penjelasan yang lain di sebutkan bahwa karakteristik suatu lipid dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut :

1.) Karakteristik Fisik Lipid

Berikut ini adalah beberapa karakteristik fisik lipid, yaitu (Rolifartika, 2011) :

v  Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat, sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair.

v  Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak jenuh. Contoh: Tristearin (ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat) mempunyai titik lebur 71 °C, sedangkan triolein (ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat) mempunyai titik lebur –17 °C.

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

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. Juga larut dalam pelarut nonpolar, seperti kloroform dan eter. Minyak mempunyai titik leleh dan titik didih lebih rendah daripada lemak.

2.) Karakteristik Kimia Lipid

 

Beberapa karakteristik kimia lipid adalah sebagai berikut:

v  Penyabunan atau Saponifikasi (Latin, sapo = sabun)

Hidrolisis yang paling umum adalah dengan alkali atau enzim lipase. Hidrolisis dengan alkali disebut penyabunan karena salah satu hasilnya adalah garam asam lemak yang disebut sabun

v  Pembentukan membran, misel (micelle) dan emulsi.

Pada umumnya lipid tidak larut dalam air, karena mengandung hidrokarbon adalah nonpolar. Akan tetapi asam lemak, beberapa fosfolipid, sfingolipid mengandung lebih banyak bagian yang polar dibandingkan dengan bagian yang non polar. Karena itu dinamakan polar lipid. Polar lipid tersebut sebagian larut dalam air, dan bagian lain larut dalam pelarutan nonpolar. Pada oil water interface, bagian yang polar dalam fase air (water phase) sedangkan bagian yang nonpolar pada fase minyak (oil phase). Dengan adanya polar lipid tersebut dapat membentuk membran biologik dengan lapis ganda (double layer).

4.Klasifikasi Lipid

Lipid yang terdapat dalam tubuh dapat diklasifikasikan menurut struktur kimianya ke dalam 5 grup, seperti pada tabel di bawah. Asam lemak, kelas pertama , berfungsi sebagai sumber energi utama bagi tubuh. Selain itu, asam lemak adalah blok pembangun dario asamlemak ini kompleks – kompleks lipid disintetis. Prostaglandin, yang dibentukdariasam lemak tidak jenuh ganda tertentu, adalah substansi pengatur intrasel yang mengubah tanggapan – tanggapan sel terhadap rangsangan luar. Karena prostaglandin berperan dalam kerja hormon. Kelas lipid kedua terdiri dari ester-ester gliseril. Ester-ester ini termasuk pula asilgliserol, yang selain merupakan senyawa antara atau pengangkut metabolik dan bentuk penyimpanan asam lemak, dan fosfogliserid yang merupakan komponen utama lipid dari membran sel. Sfingolipid, kelas ketiga, juga merupakan komponen membran. Mereka berasal dari alkohollemak sfingosin. Sterol mencangkup kelas ke empat lipid. Derivat sterol, termasuk kolesterol, asam empedu, hormon steroid, dan vitamin D sangat penting dari segi kesehatan. Aspek-aspek metabolisme ester kolesteril yang berkaitan dengan bagian-bagian asam lemaknya. Terpen, kelas terakhir lipid, mencangkup dolikol dan vitamin A, E, K yang larut dalam lemak. Derivat-derivat isoprene ini terdapat dalam jumlah kecil, tetapi mempunyai fungsi metabolik yang sangat penting dan terpisah.

Tabel klasifikasi dan fungsi lipid

No

Lipid

Fungsi

1 Asam LemakProstaglandin Bahan bakar metabolik, blok pembangun untuk lipid lainModulator intrasel
2 EstergliserilAsilgliserolFosfogliseril Penyimpanan asam lemak, senyawa metabolikStruktur membran
3 SfingolipidSfingomielinGlikosfingolipid Struktur membranMembran antigen, permukaan
4 Derivat sterolKolesterolEster Kolesterol

Asam empedu

Hormon steroid

Vitamin D

Membran dan struktur lipoproteinPenyimpanan dan angkutan

Pencernaan lipid dan absorbsi

Pengaturan metabolik

Metabolisme kalsium dan fosfor

5 TerpenDolikolVitamin A

Vitamin E

Vitamin K

Sintesis glikoproteinPenglihatan, integritas epitel

Antioksidan lipid

Pejendalan darah

  1. 3.      Karbohidrat
  2. 1.      Pengertian Karbohidrat

 Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam. Karbohidrat termasuk penyusun sel karena penyusun sel terdiri dari molekul organik, yaitu molekul yang mengandung atom karbon (C), hidrogen (H), dan aksigen (O). Secara biologis, karbohidrat memiliki fungsi sebagai bahan baku sumber energi baik pada hewan, manusia dan tumbuhan.

Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. 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.

Sumber karbohidrat nabati dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai.

Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Energi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.

Jadi, karbohidrat adalah hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar mataharidan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsure-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Rumus umumnya adalah CnH2nOn. Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi.

2. 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, diserap serta dimetabolisme sebagai karbohidrat.
  • Unvailable Carbohydrate (Karbohidrat yang tidak tersedia), yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa oleh enzim-enzim pencernaan manusia, sehingga tidak dapat diabsorpsi.

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.

  • 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.

  1. 3.         Sumber dan Fungsi Karbohidrat

Bahan-bahan yang mengandung karbohidrat antara lain padi, gandum, jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu.

Fungsi karbohidrat

4.  Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari          unsur-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Rumus umumnya adalah CnH2nOn.

5. Sumber karbohidrat antara lain padi, gandum, jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu dll. Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, utamanya yaitu sebagai sumber energi.

Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, seperti rasa, warna dan tekstur.

Fungsi karbohidrat di dalam tubuh adalah:

1.      Fungsi utamanya sebagai sumber enersi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori) bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi enersi untuk aktifitas tubuh, clan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan di otot. Ada beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit, hanya dapat menggunakan enersi yang berasal dari karbohidrat saja.

2.       Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil enersi.

Kebutuhan tubuh akan enersi merupakan prioritas pertama; bila karbohidrat yang di konsumsi tidak mencukupi untuk kebutuhan enersi tubuh dan jika tidak cukup terdapat lemak di dalam makanan atau cadangan lemak yang disimpan di dalam tubuh, maka protein akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil enersi. Dengan demikian protein akan meninggalkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Apabila keadaan ini berlangsung terus menerus, maka keadaan kekurangan enersi dan protein (KEP) tidak dapat dihindari lagi.

3.     Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.

4.       Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.

5.       Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa rnisalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat.

6.       Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi.

TUGAS BIOUMUM: MAHASISWA STKIP M BONE KAMPUS KAJUARA MATEMATIKA SEM 3

About these ads
 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada 15 Desember 2012 in KELAS XI

 

Tag: , , ,

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 1.161 pengikut lainnya.

%d bloggers like this: