KOMPONEN KIMIAWI SEL

KOMPONEN KIMIAWI SEL

Ø  MOLEKUL KEHIDUPAN

Mengingat betapa pentingnya kehidupan di bumi ini, kita mungkin menduga organisme memiliki banyak sekali keragaman molekul. Akan tetapi, secara luar biasa, molekul-molekul besar yang teramat penting bagi semua organisme hidup mulai dari bakteri sampai gajah, tergolong ke dalam empat kelas utama, yaitu karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat. Karbohidrat, protein dan asam nukleat mempunyai ukuran yang sangat besar disebut dengan makromolekul.

1.      Karbohidrat berperan sebagai bahan bakar dan materi pembangun

flora-fauna.blogspot.com 

Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi(pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan bebagai aktivitas seperti berolahraga atau bekerja. Di dalam ilmu gizi, Secara sederhanas karbohidrat dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu karbohidrat sederhana & karbohidrat kompleks dan berdasarkan responnya terhadap glukosa darah di dalam tubuh, karbohidrat juga dapat dibedakan berdasarkan nilai tetapan indeks glicemik-nya (glycemic index).

            Contoh dari karbohidrat sederhana adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa & galaktosa atau juga disakarida seperti sukrosa & laktosa. Jenisjenis karbohidrat sederhana ini dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti madu, buah-buahan dan susu. Sedangkan contoh dari karbohidrat kompleks adalah pati (starch), glikogen (simpanan energi di dalam tubuh), selulosa, serat (fiber) atau dalam konsumsi sehari-hari karbohidrat kompleks dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti, nasi, kentang, jagung, singkong, ubi, pasta, roti dsb.

Ø  Jenis- jenis karbohidrat

1.        Monosakarida

           Monosakarida (monosaccharidae dari kata yunani monos=tunggal dan sacchar=gula) umumnya memiliki rumus molekul CH₂O. monosakrida 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.

Struktur dan klasifikasi beberapa monosakarida         

Sumber : chemistry2.csudh.edu

Struktur monosakarida

a.       D-glukosa  (karbohidrat terpenting dalam diet)

Glukosa merupakan monosakarida yang paling penting dalam metabolisme tubuh. Glukosa yang terkandung dalam nutrisi masuk kedalam sistem sirkulasi atau kedalam darah untuk ditransfer ke sel-sel tubuh yang memerlukannya atau diubah pada hati menjadi molekul yang lain. Glukosa adalah sumber energi utama bagi sel-sel hewan, dan merupakan satu-satunya sumber energi bagi embryo. Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan

Sumber : elisa1.ugm.ac.id/files/chimera73/hAVbpgOE/karbohidrat08.ppt

Gambar: D-glukosa (perhatikan bahwa glukosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

 Pembentukan cincin pada glukosa

Sumber : ocw.usu.ac.id/course/.../bio206_slide_kuliah_1_-_karbohidrat.pdf

Glukosa diubah menjadi molekul-molekul lain yang memiliki fungsi tertentu, seperti glikogen untuk

cadangan energi, ribosa pada asam nukleat, galaktosa pada susu dan kompleks dengan lemak atau protein. Beberapa penyakit yang berhubungan dengan metabolisme karbohidrat adalah diabetes melitus,

b.      D-galaktosa (bagian dari susu)

Galaktosa merupakan monosakarida yang jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu.

Sumber : elisa1.ugm.ac.id/files/chimera73/hAVbpgOE/karbohidrat08.ppt

Gambar: D-galaktosa (perhatikan bahwa galaktosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin

c.       D-fruktosa (termanis dari semua gula)

Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. Fruktosa mengandung lima gugus hidroksil dan gugus karbonil keton pada C-2 dari rantai enam-karbon.

Sumber : elisa1.ugm.ac.id/files/chimera73/hAVbpgOE/karbohidrat08.ppt

Gambar: D-fruktosa (perhatikan bahwa fruktosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

2.      Disakarida

Disakarida (disaccharide) terdiri dari 2 monosakarida yang dihubungkan oleh tautan glikosidik, yaitu Ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltose.

Sumber : chemistry35.blogspot.com

a.       Maltosa

Maltosa adalah suatu disakarida dan merupakan hasil dari hidrolisis parsial tepung (amilum). Maltosa tersusun dari molekul α-D-glukosa dan β-D-glukosa.

www.fkh.unair.ac.id/materi/.../KARBOHIDRAT/KARBOHIDRAT.pp

b.      Sukrosa

Sukrosa terdapat  dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan sehari-hari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 –α.

www.fkh.unair.ac.id/materi/.../KARBOHIDRAT/KARBOHIDRAT.pp.

c.       Laktosa

Laktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan susu sapi. Laktosa tersusun dari molekul  β-D-galaktosa dan α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-β.

www.fkh.unair.ac.id/materi/.../KARBOHIDRAT/KARBOHIDRAT.pp.

                

Beberapa jenis ikatan glikosida pada disakarida

Sumber : download.fa.itb.ac.id/.../..

Pembentukan disakarida (maltosa) dari dua monosakarida

3.      Polisakarida

Polisakarida (polysaccharide) adalah makromolekul, polimer dengan beberapa ratus hingga beberapa ribu monosakarida yang digabungkan oleh tautan glikosidik. Beberapa polisakarida berperan sebagai materi simpanan, yang dihidrolisis apabila dibutuhkan untuk menyediakan gula bagi sel. Polisakarida lain berperan sebagai materi pembangun bagi struktul-struktur yang melindungi sel atau keseluruhan organisme. Fungsi polisakarida ditentukan oleh monomer-monomer gulanya.

§  Polisakarida simpanan

Tumbuhan maupun hewan menyimpan gula untuk digunakan dalam bentuk polisakarida simpanan. Tumbuhan menyiman pati (starch).

Hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen (glycogen), polimer gula yang seperti amilopektin namun lebih bercabang-cabang.

§  Polisakarida structural

Organisme membangun materi kuat dari polisakarida structural. Misalnya polisakarida yang disebut selulosa adalah komponen utama dinding kokoh yang menyelubungi sel tumbuhan.

(a)    Struktur cincin glukosa α dan β

Sumber : chemistry35.blogspot.com

(b)   Struktur pati dan selulosa

Sumber : onefist-info.blogspot.com

Ikatan hidrogen yang menghubungkan selulosa dengan selulosa lain

Sumber : whanday.blogspot.com

2.      PROTEIN

Protein merupakan senyawa makromolekul yang terbentuk dari hasil polimerisasi kondensasi berbagai asam amino. Protein termasuk kopolimer. Setiap molekul protein mengandung sekitar 20 jenis asam amino yang berikatan, dengan jumlah asam amino yang dapat mencapai ribuan. Antarmolekul asam amino tersebut berikatan kovalen yang disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini terjadi antara atom C (dari gugus -COOH) dan atom N dari (gugus -NH2).

Sumber : kimia.upi.edu

Gambar Ikatan Peptida.

 Protein yang terbentuk dari dua molekul asam amino disebut dipeptida, dari tiga molekul asam amino disebut tripeptida, dan dari banyak molekul asam amino disebut polipeptida. Suatu rangkaian asam amino diberi nama dengan cara menambahkan akhiran -il pada asam amino awal (yang memiliki gugus fungsional bebas -NH2), diikuti oleh asam amino berikutnya, kemudian diakhiri dengan nama asam amino terakhir (yang memiliki gugus fungsi bebas -COOH) tanpa akhiran -il. Misalnya, senyawa tripeptida yang terbentuk dari asam amino glisin, alanin, dan fenilalanin, diberi nama glisilalanilfenilalanin.

Rangkaian asam amino yang membentuk protein sering dikelompokkan ke dalam empat tingkatan struktur, yaitu primer, sekunder, tersier, dan kuarterner. Struktur primer merupakan rantai pendek dari asam amino dan dianggap lurus. Struktur sekunder merupakan rangkaian lurus (struktur primer) dari rantai asam amino. Namun, setiap gugus mengadakan ikatan hidrogen sehingga rantai asam amino membentuk struktur heliks, seperti pegas atau per. Struktur tersier terbentuk jika rangkaian heliks (struktur sekunder) menggulung karena adanya tarik-menarik antarbagian polipeptida sehingga membentuk satu subunit protein yang disebut struktur tersier. Struktur kuarterner terbentuk jika antarsubunit protein (dari struktur tersier) berinteraksi membentuk struktur kuarterner

B. Penggolongan Protein

Jenis protein yang sangat beragam dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimia, bentuk, dan fungsi biologis. Berikut ini merupakan gambar skema penggolongan protein.

C. STRUKTUR PROTEIN

a. Struktur primer

sifat kovalen pada ikatan peptid stabil, tidak dipengaruhi oleh : pH, pelarut.  Atom-atom C, H, N  terletak pada satu bidang datar R diproyeksikan pada arah tertentu pada bidang

Sumber : gbiosciences.com

b. Struktur sekunder

     - Terbentuk karena ikatan hidrogen

     - Bentuk spiral (α helix)

     - Gugus karbonil dari setiap asam amino membentuk ikatan hidrogen dengan gugus amino dari asam   amino  ke tiga di sepanjang rantai polipeptida

Sumber : gbiosciences.com

d.      Struktur tertier

ü  Dibentuk oleh interaksi antara gugus samping (R) dari asam – asam amino.

ü  Hasil interaksi : pelipatan α – helix struktur globular, gugus R yang hidrofobik disembunyikan di dalam lipatan protein menjadi sangat larut dlm air.

ü   Contoh : insulin, hemoglobin dan albumin telur

ü  Ditemukan : ikatan disulfida, jembatan garam, ikatan hidrogen, atraksi hidrofobik.

Sumber : gbiosciences.com

  

D. Sintesis Protein

Ekspresi gen merupakan proses di mana informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Selama ekspresi gen, informasi genetik ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik. Ekspresi gen berupa sintesis protein mencakup proses dua tahap yaitu Transkripsi dan Translasi. 

Sumber : rinharuyama.blogspot.com

 

A.  Transkripsi

Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan atau sense, sedangkan rantai komplemennya disebut rantai antisense. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit transkripsi. Informasi dari DNA untuk sintesis protein dibawa oleh mRNA. RNA dihasilkan dari aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim polimerasi membuka pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan merangkaikan nukleotida RNA. Enzim RNA polimerase merangkai nukleotida-nukleotida RNA dari arah 5’ ? 3’, saat terjadi perpasangan basa di sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai dimana transkripsi. Suatu gen dimulai dan diakhiri. Transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu: inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), terminasi (pengakhiran) rantai mRNA.

1. Inisiasi

Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. 

2. Elongasi 

Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka pilinan heliks ganda DNA, sehingga terbentuklah molekul RNA yang akan lepas dari cetakan DNA-nya. 

3. Terminasi

Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut. 

B. Translasi 

Dalam proses translasi, sel menginterpretasikan suatu pesan genetik dan membentuk protein yang sesuai. Pesan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA, interpreternya adalah RNA transfer. Setiap tipe molekul tRNA menghubungkan kodon tRNA tertentu dengan asam amino tertentu. Ketika tiba di ribosom, molekul tRNA membawa asam amino spesifik pada salah satu ujungnya. Pada ujung lainnya terdapat triplet nukleotida yang disebut antikodon, yang berdasarkan aturan pemasangan basa, mengikatkan diri pada kodon komplementer di mRNA. tRNA mentransfer asam amino-asam amino dari sitoplasma ke ribosom. 

Sumber : marwanard.blogspot.com

 Asosiasi kodon dan antikodon harus didahului oleh pelekatan yang benar antara tRNA dengan asam amino. tRNA yang mengikatkan diri pada kodon mRNA yang menentukan asam amino tertentu, harus membawa hanya asam amino tersebut ke ribosom. Tiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh suatu enzim spesifik yang disebut aminoasil-ARNt sintetase (aminoacyl-tRNA synthetase). 

Ribosom memudahkan pelekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA yang disebut RNA ribosomal. 

Sumber : marwanard.blogspot.com

Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP. 

1. Inisiasi

Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya mRNA, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. Pertama, sub unit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus (lihat gambar). Sub unit ribosom kecil melekat pada tempat tertentu di ujung 5` dari mRNA. Pada arah ke bawah dari tempat pelekatan ribosom sub unit kecil pada mRNA terdapat kodon inisiasi AUG, yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodon inisiasi. 

2. Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino – asam amino ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama (metionin). Lihat Gambar. Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul rRNA dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba. 

3. Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi (gambar). Elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi. 

E. DENATURASI PROTEIN

Setiap perubahan terhadap struktur sekunder/tertier protein

•         Molekul protein dapat pula mengendap peristiwa  koagulasi

•         Denaturasi belum tentu mengakibatkan koagulasi. Potein dapat saja mengendap, tetapi dapat kembali ke

     keadaan semula flokulasi

•         Faktor-faktor penyebab denaturasi protein :

     - perubahan pH : penggumpalan kasein

     - Panas : merusak ikatan hidrogen dan jembatan garam

     - Radiasi : sinar X dan U.V

     - Pelarut organik : aseton, alkohol.

     - Garam-garam dari logam berat : Ag²⁺, Hg²⁺,Pb²⁺

F. MACAM-MACAM ASAM AMINO

Sumber : theworldofdiah.blogspot.com

Sumber : theworldofdiah.blogspot.com

Sumber : theworldofdiah.blogspot.com

Sumber : theworldofdiah.blogspot.

Sumber : sciencebiotech.net

Ikatan Peptida

Dalam menyusun protein, asam amino pembentuk protein membentuk ikatan peptida dengan asam amino lainnya. Ikatan peptida adalah ikatan yang terbentuk antara atom C karboksilat asam amino dengan atom N amina dari asam amino lainnya. Pada prosesnya, reaksi ini melepaskan sebuah molekul H₂O.

Sumber : majalahkimia.blogspot.com

 Hasil reaksi diatas adalah dipeptida, karena terbentuk dari dua asam amino. Bagaimanapun dipeptida masih memiliki gugus karboksilat dan amina, sehingga reaksi pembentukan ikatan peptida masih dapat terus terjadi. Dipeptida dapat bereaksi dengan asam amino atau dipeptida lainnya membentuk oligopeptida. Oligopeptida pun masih bisa terus bereaksi dengan asam amino atau oligopeptida lainnya, pada akhirnya terbentuklah protein. Lepasnya gugus -OH asam karboksilat dan -H amin pada proses pembentukan ikatan peptida menyebabkan struktur asam amino pada oligopeptida atau protein tidak lagi lengkap sebagai asam amino. Oleh karena itu, kata paling tepat untuk menyebutkannya adalah "residu asam amino".

3.      LEMAK

Lemak merupakan ,molekul penting sebagi penyimpan energy dan merupakan konstituen utama dari sel membrane. Lemak tidak larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut non polar (kloroform, eter, aseton dan etanol). Lemak memiliki beberapa fungsi yaitu komponen membrane sel, pelindung dinding sel, penyekat panas atau insulator, pelarut vitamin (A,D,E,K), komponen hormone/ steroid. Lemak ini disintesa dari asetil CoA yang dibentuk dari pemecahan karbohidrat pada suatu seri reaksi yang menggabungkan kebalikan dari oksidasi asam lemak. Sama halnya seperti biosintesis karbohidrat tetapi reaksi yang menuju pada sintesis asam lemak berbeda dari yang terlibat dalam degradasi dan yang digerakkan pada arah biosintetik dengan dipasangkan pada pengeluaran dari dua hal yaitu energy dalam bentuk ATP dan pengurangan tenaga dalam bentuk NADPH. Asam lemak disintesa dengan penambahan unit dua-karbon yang diturunkan dari asetil CoA untuk membentuk suatu rantai.

Penambahan dari masing unit dua-karbon ini memerlukan pengeluaran dari satu molekul ATP dan dua molekul NADPH. Produk utama dari biosintesis asam lemak yang terjadi pada sitosol dari sel eukaryote adalah karbon-16 asam lemak palmitat. Konstituen prinsip dari membrane sel seperti phospholipids, sphingomyelin dan glikolipid disintesa dari asam lemak bebas pada reticulum endoplasmi dan apparatus golgi.

Gambar : Aktivasi Asam Lemak Menjadi Asil KoA

Sumber : Metabolisme Lipid, 2010

Lipid dapat dikelompokkan karena memiliki satu ciri yang penting yaitu tidak memiliki atau sedikit sekali afinitasnya terhadap air, meskipun lipid bisa memiliki beberapa ikatan polar yang dapat berikatan dengan oksigen. Lipid terdiri atas hidrokarbon, ukuran lipid lebih kecil jika dibandingkan dengan makromolekul (polimerik) sesungguhnya dan merupakan gugus yang sangat beragam bentuk maupun fungsinya.

Lemak terdiri dari unsure  C, H dan O. dan ada pula yang ditambah Nitrogen dan Posfor.Senyawa ini bersifat hidrofobik yaitu tidak larut dalam air, misalnya adalah molekul triasilgliserol yang terdapat dalam sel lemak dalam bentuk droplet, dan umumnya dipergunakan sebagai sumber energi. Molekul lemak lain yang juga sangat penting adalah lemak yang menyusun membran sel, memilki bagiankepala yang bersifat hidrofilik (menyukai air) dan bagian ekor yang berupa hidrokarbon dengan panjang rantai atom C berkisar 14-24, bersifat hidrofobik(tidak suka air), karena memiliki dua sifat beda maka lipida disebut bersifat amfipatik.

Sumber : chi99.blogspot.com

Gambar 1 : Phosphogliserida merupakan lemak yang bersifat amfipatik  memilikibagian ekor yang     bersifat hidrofobik dan kepala hidrofilik. Gliserol dihubungkan melalui gugus fosfat untuk alcohol (dikutip dari Lodishetal .,2000)

Lemak dapat dikelompokkan menjadi lemak sederhana, lemak majemuk dan lemak turunan.

ü  Lemak sederhana (homolipida) merupakan suatu bentuk ester yang mengandung C, H dan O. jika dihidrolisis maka akan menghasilkan asam lemak dan alcohol. Lemak sederhana terdiri atas: lemak dan lilin

ü  Lemak majemuk merupakan kelompok yang berupsa ester asam lemak dengan alcohol yang mengandung gugus lain. Lemak majemuk terdiri atas  : fosfolipida, glikolipida, spingolipida, lipoprotein dan lipida campuran lain.

ü  Lemak turunan merupakan hasil hidrolisis kelompok lipida tertentu. Lemak turunan terdiri atas    : asam lemak, gliserol, steroida, aldehida lemak dan benda keton.

 Lemak bukan merupakan polimer, karena senyawa ini adalah molekul besar dan terbentuk dari molekul yang lebih kecil melalui reaksi dehidrasi. Lemak disusun dari dua jenis  molekul yang lebih kecil yaitu gliserol dan asam lemak. 

·         Gliserol            : sejenis alcohol yang memiliki tiga karbon yang masing-masing mengandung sebuah gugus hidroksil.

·         Asam lemak    : memiliki kerangka karbon yang panjang, umumnya terdiri dari 16-18 atom karbon. Salah satu ujungnya adalah “kepala” yang terdiri atas suatu gugus karboksil dan gugus fungsional.

Dalam pembuatannya terdapat tiga asam lemak masing-masing berikatan dengan gliserol melalui ikatan ester. Ikatan ester merupakan suatu ikatan antara gugus hidroksil dan gugus karboksil. Pembuatan asam lemak lemak ini disebut triasigliserol yaitu asam lemak yang terdiri atas tiga asam lemak yang berikatan dengan satu molekul gliserol.

Asam lemak disimpan dalam sitoplasma jaringan adiposa hewan dan jaringan hati dalam bentuk trigliserida (triasigliserol), dan merupakan sumber utama dari energi. Selain itu berfungsi pula sebagai molekul yang terlibat dalam pengaturan mobilisasi kalsium, pertumbuhan sel dan apoptosis. Asam lemak umumnya dijumpai tidak bersifat larut dalam air tapi terdispersi menjadi misel.

 Gliserofosfolipid merupakan molekul ampifatik (mengandung kedua wilayah hidrofobik dan hidrofilik) komponen struktural utama dari selaput biologis, seperti membrane plasma sel dan membran intraseluler organel. Sedangkan pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi dikloroplas dan di sitoplasma. Struktur dasar Gliserofosfolipid :

    Asam lemak dapat dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh.


Struktur asam lemak jenuh:

Sumber : science.csustan.edu

      Asam lemak jenuh  : seperti asam stearat yaitu jika tidak ada ikatan ganda diantara atom-atom karbon yang menyusun ekor itu, maka atom hydrogen akan sebanyak mungkin terikat pada kerangka karbon. Dan akan memnbentuk asam lemak jenuh. Sebagian besar lemak hewan adalah Asam lemak jenuh, yang berbentuk padat dalam suhu ruangan. Misalnya: lemak babi dan mentega.

Struktur asam lemak tak jenuh:

Sumber : science.csustan.edu

      Asam lemak tidak jenuh   : seperti asam oleat, memiliki satu atau lebih ikatan ganda yang terbentuk melalui pengeluaran atom hydrogen dari kerangka atom. Misalnya: lemak tumbuhan dan ikan umumnya tidak jenuh karena dalam bentuk cairan.

Beberapa lemak dapat bergabung dengan bahan lain. Dibawah ini merupakan beberapa lemak gabungan yang penting dalam sel hewan diantaranya:

Ø  Fosfolipid : merupakan gabungan antara lemak dan asam fosfat. Fosfolipid merupakan komponen utama dalam membrane sel. Fosfolipid memiliki kemiripan dengan lemak, namun molekulnya hanya memiliki dua asam lemak dan bukan tiga seperti lemak. Memiliki ekor yang terdiri atas hidrokarbon, bersifat hidrofobik, gugus fosfat dan ikatannya akan membentuk sebuah kepala hidrofilik yang memiliki afinitas yang kuat terhadap air. Pada permukaan suatu sel, fosfolipid tersusun dalam suatu bilayer. Kepala hidrofilik molekul berada pada bagian luar bilayer, sedangkan ekor hidrofobik mengarah kebagian dalam membrane. Bilayer fosfolipid dapat membentuk suatu perbatasan antara sel d lingkunganeksternalnya.

Ø  Glikolipid        : merupakan gabungan antara lemak dengan glikogen (karbohidrat).

Ø  Lipoprotein     : merupakan gabungan lemak dengan protein. Berfungsi sebagai pengangkut lipid didalam darah.

Ø  Steroid            : merupakan lipid yang ditandai dengan adanya suatu kerangka karbon yang terdiri atas empat cincin yang menyatu. Salah satu contoh steroid adalah kolestrol.

4.      ASAM NUKLEAT

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 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.

Sumber : utamieka.wordpress.com

Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan-jaringan tubuh sebagai nukleoprotein, yaitu gabungan antara asam nukleat dengan protein. Untuk memperoleh asam nukleat dari jaringan- jaringan tersebut, dapat di lakukan ekstraksi terhadap nukleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam 1M. Setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan menjadi protein-protein dan asam nukleat dengan menambah asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati, atau dengan menambah NaCl hingga larutan menjadi jenuh. Setelah terpisah dari protein yang mengikatnya, asam nukleat dapat di endapkan dengan penambahan alkohol perlahan-lahan. Disamping itu penambahan NaCl hingga jenuh akan mengendapkan 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

Struktur Asam Nukleat

Asam nukleat adalah makro molekul yang terdapat sebagai polimer yang disebut sebagai polinukleutida 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.


Struktur Nukleotida dan Polinukleotida

Sumber : mjlightfoot.edublogs.org

GULA RIBOSA

Gula pada asam nukleat adalah ribosa. Ribosa (b-D-furanosa) adalah gula pentosa (jumlah karbon 5). Perhatikan penomoran. Dalam penulisan diberi tanda prime(') untuk membedakan penomoran pada basa nitrogen

Sumber : rachmakimhunter.blogspot.com

Keterangan gambar: Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1), Ikatan gula ribosa dengan gugus fosfat (pada atom karbon nomor 5), Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2

BASA NITROGEN

Basa nitrogen berikatan dengan ikatan-b pada  atom karbon nomor1' dari gula ribosa atau deoksiribosa. Pirimidin berikatan ke gula ribosa pada atom N-1 dari struktur cincinnya. Purin berikatan ke gula ribosa pada atom N-9 dari struktur cincinnya

Basa- basa dalam nukleotida

Gugus fosfat

Sumber : image.tutorvista.com

RIBONUKLEOTIDA

Gula ribosa yang berikatan dengan basa nitrogen (dalam contoh di samping adalah suatu pirimidin, urasil dan sitosin) pada atom karbon nomor 1‘nya disebut ribonukleosida (dalam contoh di samping adalah uridin dan sitidin). Ribonukleosida

yang terfosforilasi pada atom karbon nomor 5‘nya disebut ribonukleotida (dalam contoh di samping adalah uridilat atau sitidilat)

RIBONUKLEOTIDA UTAMA

Kerangka ikatan fosfat

•         Hidrolisis RNA oleh enzim menghasilkan ribonukleosida 5’-mono-fosfat atau ribonukleosida        3'-monofosfat.

Keragaman Jumlah Fosfat

Monomer nukleotida

Monomer nukleotida dapat berikatan satu sama lain melalui ikatan fosfodiester antara -OH di atom C nomor 3‘nya dengan gugus fosfat dari nukleotida berikutnya. Kedua ujung poli- atau oligonukleotida yang dihasilkan menyisakan gugus fosfat di atom karbon nomor 5' nukleotida pertama dan gugus hidroksil di atom karbon nomor 3' nukleotida terakhir.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil, A. 2003. Biologi jilid I. Jakarta. Erlangga.