Transcript MAKROMOLEKUL terbaru

MAKROMOLEKUL
Dra. Yustini Alioes,Msi, Apt
I. KARBOHIDRAT
 Turunan aldehida atau keton dari alkohol
polihidroksil atau zat-zat yang pada hidrolisis
menghasilkan derivat-derivat tersebut.
 Pada umumnya karbohidrat merupakan zat
padat berwarna putih yang sukar larut dalam
pelarut organik, tetapi larut dalam air (kecuali
beberapa polisakarida).
 Sebagian besar karbohidrat dengan berat molekul yang
rendah, manis rasanya. Karena itu juga digunakan
istilah "gula" untuk zat-zat yang tergolong karbohidrat.
 Karbohidrat dapat dibagi dalam 4 golongan besar:
(1) Monosakarida
(2) Disakarida
(3) Oligosakarida
(4) Polisakarida
1. MONOSAKARIDA (CnH2nOn)
"simple sugars" karena tidak dapat dihidrolisis
lebih lanjut.
Pembagian monosakarida adalah:
1.Aldosa, yang mengandung gugus aldehida
Contoh : glukosa,galaktosa
2.Ketosa, yang mengandung gugus keton
Contoh : fruktosa
Beberapa Reaksi Kimia yang Penting
1. Reduksi
Pereaksi Fehling/ Benediet.
Jumlah Cu yang tereduksi  ukuran
kadar gula.
 Larutan Barfoed membedakan
monosakaria dari disakarida.( waktu utk
monosakarida 30 menit sdgkan
disakarida > 30 menit )

2. Osazon
 Test osazon penting untuk identifikasi gula
karena osazon berbagai karbohidrat
mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang
berbeda.
 Pada pembentukan osazon hanya C karbonil
(gugus aldehida atau keton) dan atom C yang
bersebelahan letaknya turut bereaksi.
3 Interkonversi
• Dalarn larutan alkali lemah seperti Ba(OH)2 dan
Ca(OH)2 glukosa dapat berubah menjadi fruktosa atau
manosa dan sebaliknya. Ini terjadi melalui bentuk
enendial.
4. Oksidasi
Oksidasi gugus aldehida suatu aldosa 
suatu asam aldonat : asam glukonat.
Oksidasi pada gugus alkohol primer
suatu asam uronat, :asam glukuranat.
Oksidasi dengan asam nitrat pekat 
asam sakarat dengan 2 gugus COOH.
2. DISAKARIDA (Cn(H2O)n-1)
Disakarida 2 molekul monosakarida yang sama
/berlainan, misalnya sukrosa, maltosa, laktosa .
3. POLISAKARIDA
1. Pati
a. Amilosa (15 -20%)
b.Amilopektin (80 - 85%)
Berat molekul pati berkisar antara 50.000 sampai beberapa juta.
Hidrolisis pati pemanasan dgn asam
encer  amilodestrin (warna biru)
akroodekstrin ( merah), maltosa dan
glukosa yang tidak memberi warna
dengan iodium
2. Glikogen
Polisakarida ini, yang terdapat pada
hewan, disebut juga sehagai "animal
starch". Molekulnya lebih kecil daripada
pati
Glikogen tidak mereduksi larutan
Benedict dan dengan iodium memberi
warna merah.
3. Inulin
Zat ini terdapat dalam akar tumbuhtumbuhan tertentu. Polisakarida ini
termasuk golongan : fruktosan yang pada
hidrolisis menghasilkan fruktosa.
Dengan iodium inulin tidak memberi
warna. Dalam air panas ia mudah larut.
Inulin digunakan untuk penetapan
"glomerular filtration rate".
4. Selulosa
 Karbohidrat ini membentuk struktur sel
tumbuh-tumbuhan.
 Pada hidrolisis yang tidak lengkap disakarida
selobiosa, sedangkan pada hidrolisis yang
lengkap -glukosa.
 Selulosa tidak larut dalam air; berat molekulnya
antara 50.000 sampai 400.000  300 - 2500
molekul glukosa.
 Dengan iodium, selulosa tidak memberi warna.
 Enzim'' enzim pencernaan tidak dapat
memecah selulosa  selulosa penting sebagai
sumber "bulk" dalam makanan.
5. Kitin
Polisakarida ini membentuk struktur sel
avertebrata, banyak terdapat misalnya
pada kulit kerang.
Kitin terdiri dari molekul-molekul Nasetil-D-glukosamin yang berikatan
dengan ikatan glukosida (1-4).
PERCOBAAN KARBOHIDRAT
1. Test Molisch
Dasarnya adalah pembentukan furfural
atau turunannya disebabkan daya
dehidrasi asam pekat terhadap
karbohidrat. Dengan -naftol, furtural
akan membentuk suatu senyawa yang
berwarna ungu.
2. Pembentukan Osazon
Suatu aldosa atau ketosa akan bereaksi
dengan fenilhidrazin membentuk
fenilhidrazon kristal
3. Test Benedict
Larutan tembaga alkalis akan direduksi oleh
gula yang mempunyai gugus aldehida atau
keton bebas Cu2O endapan merah bata.
4. Modifikasi Test Barfoed
Test ini ditujukan untuk membedakan
monosakarida dari disakarida. Perbedaan
dengan test Benedict ialah bahwa pada
percobaan ini reduksi terjadi dalam suasana
asam. Pereaksi terdiri dari larutan
kupriasetat yang ditambah dengan asam
laktat
5. Test Seliwanoff
Pada umumnya reaksi ini spesifik untuk
ketosa. Dasarnya ialah pembentukan 4
hidroksime furfural yang bereaksi dengan
resorsinol (1,3-dihidroksi benzen)
membentuk suatu senyawa berwarna merah.
6. Test Tauber Terhadap Pentosa
Pereaksi terdiri atas larutan benzidin 2%
dalam asam.asetat glasial  Warna merah
cherry.
7. Reaksi Tollens
Reaksi ini untuk pentosa yang
membedakannya dari heksosa.
8. Peragian
 hidrolisa dengan menggunakan ragi /
enzim yg cocok Alkohol + CO2
9. Test Asam Musat
Dari semua karbohidrat hanya galaktosa dan
laktosa yang pada oksidasi dengan asam
nitrat menghasilkan asam yang tidak dapat
larut. .
10. Hidrolisis Sukrosa dengan HCl
 monosakarida  test Benedict dll
11. Test Iodium
Metoda
 Letakkan sejumlah kecil pati pada suatu
piring reaksi. Tambahkan setetes larutan
iodium encer. Perhatikan warna biru yang
terbentuk.
 Lakukan juga percobaan ini terhadap
dekstrin, glikogen, gummi arabikum, inulin
dan agar-agar.
II. LEMAK
Definisi
“ Suatu senyawa organik yang heterogen
yang mengandung asam lemak yang
mempunyai sifat – sifat ; relatif tidak larut
dalam air tapi larut dalam pelarut
organik yang non polar seperti eter,
kloroform ,benzen dan lain – lain.”
Asam lemak :
 Asam karboksilat alifatik yang sebagian besar
dari hidrolisa lemak alami dan minyak
 Pada umumnya mempunyai jumlah atom
karbon genap
 Dapat dijenuhkan atau dapat mempunyai satu
atau lebih ikatan rangkap
Contoh ; R – CH2-CH2-COOH
Asam Lemak Jenuh
Asam
Kaprat
Jumlah
Asal
Karbon/Struktur
8 : CH3 (CH2)6COOH Lemak mentega dan
minyak kelapa
10: CH3(CH2)8COOH Minyak kelapa
Laurat
12: CH3(CH2)10COOH Minyak kelapa
Miristat
14: CH3(CH2)12COOH Minyak sayuran
Palmitat
16: CH3(CH2)14COOH Lemak hewan
Stearat
18: CH3(CH2)16COOH Lemak hewan dan
minyak sayuran
20: CH3(CH2)18COOH Minyak kacang
Kaprilat
Arakidat
Asam Lemak Tak Jenuh
Asam
Jumlah Karbon/Struktur
Asal
Palmitoleat
16: CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Lemak
mentega
Oleat
18:CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Arakidonat
20:CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3CH=C
H(CH2)3COOH
Semua
lemak
Minyak
ikan
KLASIFIKASI LEMAK :
1. Lemak sederhana: ester asam lemak
dengan senyawa alkohol ( gliserol )
a. Lemak ( fat )  ester asam lemak
dengan ester; trigliserida
b. Waxer (Lilin)  ester asam lemak
dengan alkohol rantai panjang.
2. Lemak komplek : ester asam lemak
dengan senyawa lainnya
a. Fosfolipid di jaringan otak
Ex : gliserol fosfolipid, spingo fosfolipid
b. Glikolipid : adalah gabungan asam
lemak dengan spingosine dan
karbohidrat
Contoh lainnya ; - Sulfolipid
- Aminolipid
- Lipoprotein
3.Precusor and Derived Lipids ;
- Asam lemak.
- Gliserol
- Steroid
- Alkohol – alkohol lainnya
- Benda keton
- Vitamin larut lemak
- Hormon
PERANAN BIOMEDIK LEMAK
a. Makanan :
- Sumber bahan makanan berenergi tinggi
- Sumber vitamin larut dalam lemak; vitamin ADEK
- Asam lemak esensial
b. Dalam tubuh :
- Simpanan energi ; jaringan adiposa
- Insulater panas ; kulit / organListrik ; saraf
- Lipo protein ; - sel membran
- mitokondria
- transpor lemak
c. Pengetahuan ; biokimia lemak:
penting untuk patofisiologis
penyakit – penyakit seperti ;
Obesitas
Hipertensi
Diabetes melitus
PJK
Batu empedu
IV. SUMBER LEMAK MAKANAN
 Minyak kelapa : kadar tertinggi
 Mentega
 Kadar lemak rendah dengan protein tinggi ;
ikan
 Susu bubuk lebih besar dari susu murni
 Alpokat
 Kacang tanah
 Daging babi
Sumber kolesterol ;
 Otak 3 gram / 100 gram
 Usus 1,5 gram / 100 gram
 Hati 0,8 gram / 100 gram
 Kuning telur 0,4 / 100 gram
Dianjurkan 300 mg hari.
Efek samping kolesterol terasa setelah
jangka panjang ( 20 th kemudian)
Misalnya ; Jantung koroner
FUNGSI-FUNGSI KHUSUS DARI LIPID
1. Lipid Permukaan Tumbuhan :
- Merupakan penting bagi tumbuhan
hijau yang tumbuh dalam
lingkungan kering dimana air harus
disimpan.
- Penting untuk menjaga penguapan air
( senyawa lilinnya)
- Mempunyai peranan melindungi
2. Feromon :
- Merupakan zat yang digunakan oleh
serangga dan jenis lain untuk
berhubungan sebagai tanda isyarat
tertentu dalam melakukan aktifitas
3. Prostaglandin ;
- Merupakan penyampai kimia lipid
dalam
tubuh manusia
- Asam lemak dengan 20 karbon
- Dalam konsentrasi kecil mengadakan
reaksi
fisiologik
Sangat penting
dalam
pengobatan peradangan dan
alergi dan radang sendi ( rheumatoid
arthritis )
III. PROTEIN
“ Suatu senyawa organik yang bila
dihidrolisis akan menghasilkan beberapa
asam amino “
|
R-C-NH2
|
COOH
KLASIFIKASI
7 gol berdsrkan struktur rantai samping R. sbg
berikut:
(1) Dengan rantai samping alifatik.
Contoh: glisin, alanin, valin, leusin dan
isoleusin.
(2) Dengan rantai samping yg mengandung gugus
Hidrofisil ,contoh: serin, treonin.
(3) Dengan rantai samping yg mengandung atom
sulfat. Contoh: sistein, metionin.
(4) Dengan rantai samping yg megandung gugus
COOH atau amidanya. Contoh: asam
aspartat, asparagin, asam glutamat,
ghitamin.
(5) Dengan rantai samping yg mengandung
gugus NH2 .
.
Contoh: arginin, lisin, hidroksilisin.
(6) Dengan rantai samping yg mengandung
cincin aromatik.
Contoh: fenilalanin, tirosin dan
triptofan.
(7) Asam imino.
Contoh: prolin, 4-hidroksiprolin.
SIFAT-SIFAT ASAM AMINO
 Asam amino merupakan kristal putih yang
larut dalam air (kecuali sistin dan tirosin)dan
dalam asam /alkali kuat dan amonium
sulfat atau natrium klorida
 Beberapa asam amino seperti glisin, alanin,
serin dan prolin rasanya manis; triptofan dan
leusin rasanya tawar, sedangkan arginin
rasanya pahit.
 Semua asam amino kecuali glisin
mengandung atom C asimetris, keaktifan
optis,  memutar bidang cahaya polarisasi
ke kiri (-) atau ke kanan (+).
Semua asam amino bersifat amfoter: berionisasi
sebagai asam (COO-) dan basa (NH3+) dan 
garam dengan alkali/ asam.
Pada pH tubuh (pH = 7,4) asam amino 
"zwitterion".
Pada pH isoelektrik (pI) muatan positif dan negatif
asam amino sama besar, pH ini asam amino
tidak bergerak di dalam medan listrik.
REAKSI KIMIA
senyawa berwarnasecara kwalitatif
/kwantitatif.
1. Reaksi umum untuk asam amino
(Reaksi Ninhidrin).
suatu komplek berwarna biru (kuning
untuk prolin dan OH-prolin). Pengukuran
intensitas warna biru itu merupakan dasar
penetapan kwantitatif asam amino- (lihat
Gbr.4-1).
Reaksi-reaksi warna khusus
ASAM AMINO
Arginin
Histidin, tirosin
Triptofan
Triptofan
Tirosin
Tirosin, triptofan
dan fenilalanin
Sistein
NAMA
REAKSI
Sakaguchi
Pauly
Hopkins-Cole
Ehrlich
Millon
Xonthoprotein
WARNA
merah
merah
ungu
biru
merah
kuning
Nitroprusside
merah
PEPTIDA
Protein merupakan rangkaian asam amino
yang berikatan satu sama lain dengan
ikatan peptida, dibentuk antara gugus
karboksil asam amino yang satu dengan
gugus amino asam amino berikutnya
(lihat Gambar 4-2).
.
.
- Zat-zat terdiri dari 2 asam amino
dipeptida, 3 asam amino disebut
tripeptida dan seterusnya tetrapeptida,
pentapeptida, oktapeptida dan
seterusnya.
- Polimer yang terdiri dari asam amino
kurang dari 100 buah disebut polipeptida
- lebih dari 100 asam amino disebut protein
Test PROTEIN
1. Reaksi Biuret
 reaksi terhadap ikatan peptida.Biru
lembayung.
2.Pengaruh Logam Berat
 Presipitat
3."Salting Out" Protein
4. Kolorimetri
Beberapa asam amino memberi reaksi
warna yg khusus. Intensitas warna dpt dipakai
utk menentukan asam-asam amino ini secara
kwantitatif.
Gambar 4-1. Reaksi Ninhidrin
5. Kromatografi
Cara ini banyak dipakai sedikit bahan.
a. Kromatografi kertas saring.
b. Kromatografi lapis tipis (Thin Layer Chromatography).
Dalam waktu terakhir ini kromatografi lapis tipis,
banyak menggantikan kromatografi kertas saring
karena:
- Pemisahan zat-zat dapat lebih sempurna  jenis
adsorbent dapat dipilih.
- Waktu pemisahan lebih cepat
c. Ion-Exchange Chromatografi (Moare & Stein). Untuk
pemisahan asam amino digunakan adsorbent yang
terdiri dari partikel-partikel polar
6. Cara Biologis
PROTEIN
Nama protein (Yunani = yang utama) pertama
diajukan oleh Berselius untuk senyawa-senyawa
organik komplex yang terdapat di dalam sel
binatang dan tumbuh-tumbuhan.
Tumbuh-tumbuhan dan bakteri dapat membuat
protein dari nitrogen an-organik, tetapi binatang
dan manusia memerlukan asam amino untuk
sintesis protein.
Asam amino yg diperlukan tubuh dpt
dibagi dlm 2 kelompok, yaitu:
1.Asam amino esensial
asam amino yg mutlak hrs ada dlm
makanan, krn tdk dpt disintesis oleh tubuh.
Utk manusia, asam amino tersebut ialah:
triptofan, fenilalanin, lisin, treonin, valin,
metionin, leusin
2.Asam amino non-esensial yg dpt disintesis
oleh tubuh sendiri. Asam amino ini juga
perlu terdpt dlm makanan sebagai sumber
nitrogen.
Komposisi Kimia Protein
Sebagian besar protein terdiri dari unsur-unsur
karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dgn
perincian sbb :
C =50 - 55%
H = 6 - 7,3%
O =19 - 24% %
N = 13 - 19% (= 16% utk penetapan kadar protein
dlm zat makanan atau cairan biologis).
Unsur-unsur lain yg sering juga terdpt di dlm
protein adalah S, P, Fe, Mn, I, Cu, Zn dll
Klasifikasi
Klasifikasi protein berdasarkan rumus
bangun sangat sulit, karena rumus bangun
protein belum diketahui seluruhnya.
Klasifikasi yang lazim dikemukakan ialah
yang berdasarkan atas daya larutnya dan
komposisi kimianya terutama asam amino.
1. Simple Protein
 asam amino L- atau derivatnya.
Contoh;Albumin,Globulin,Glutelin,Prolamin
,Albuminoid(Skleroprotein),Histon,Protamin
2. Conjugated Protein
Protein yg bergbg dgn zat yg bukan protein
gugus prostetik.
(a ) Alit kleoprotein
Gugus prostetiknya ialah asam nukleat.
Contoh: nuklein, nukleohiston
.
(b) Glikoprotein
Gugus prostetiknya ialah karbohidrat, yang
pada hidrolisis menghasilkan heksosamin.
Contoh: musin dlm saliva, 1-globulin dan 2globulin dlm plasma.
(c) Fosfoprotein
Senyawa dgn ggs prostetiknya mengandung
fosfor, tetapi bukan fosfolipid atau asam
nukleat.
Contoh: kasein dalam susu.
(d ) Kromoprolein
Senyawa yang mengandung gugus kromoforik.
Contoh: hemoglobin, hemosianin, sitokrom,
flavoprotein.
(e) Lipoprotein
Gugus prostetiknya ialah suatu lipid spt: triasilgliserol,
fosfolipid, kolesterol dll.
Contoh: kilomikron, VLDL (very low density
lipoprotein). LDL (low density lipoprotein) dalam
darah.
(f ) Metalloprotein
Gugus prostetiknya ialah suatu logam.
Contoh: seruloplasmin (Cu), siderofilin (Fe).
(3) Menurut btknya molekul Protein dibagi dlm 2 gol:
(a) Protein Globuler
Protein ini mempunyai perbandingan sumbu
(panjang : lebar) < 10.
Contoh: insulin, albumin dan globulin plasma,
ribonuklease dan pepsin.
(b ) Protein Fibrous
Protein ini berbtk spt batang dgn perbandingan
sumbu > 10.
Contoh: fibrinogen, keratin, miosin.
Sifat-sifat Umum Protein
(1) Protein mrpkan suatu makromolekul yg dlm
larutan membentuk koloid liofil (emulsoid).
(2) Hidrolisis protein menghslkan asam amino-L.
Hidrolisis protein dpt dilakukan dgn :Asam
spt;HCl 6 N atau H2SO4 8 N, disertai
pemanasan. Dgn HCl 6 N pada suhu 110°C
sebagian besar protein dpt dihidrolisis
sempurna selama 20 - 70 jam.
(5) Struktur Protein
- Asam-asam amino dlm molekul protein
diikat dgn ikatan peptida.
- Macam, jumlah dan urutan asam amino
di
dlm molekul protein menentukan struktur
primer  merupakan rantai poli peptida.
- Rantai tadi terlipat membentuk heliks.
Btk heliks ini dipertahankan oleh ikatan
disulfida dan ikatan hidrogen. Ini
merupakan struktur sekunder.
- Struktur sekunder tersusun membentuk
lapisan,kristal, atau serabut struktur tersier.
Struktur tersier dipertahankan oleh ikatan
hidrogen dan gaya Van der Waals.
- Beberapa protein mempunyai struktur kwartemer
yaitu susunan beberapa unit yang mempunyai
struktur primer sekunder dan tersier. Struktur
kwarterner ini sangat penting untuk fungsi
suatu protein, misalnya enzim.
(6) Denaturasi Protein
 Denaturasi adalah perubahan sifat fisik dan faal suatu
protein akibat pecahnya ikatan hidrogen dan ikatan
nonpolar di dlm molekul protein, shg terjadi perubahan
pd struktur sekunder, tersier dan kwartemer.
'
 Denaturasi protein dpt terjadi oleh: zat asam atau basa
kuat, logam berat, pemanasan, alkohol, sinar-X, sinar
ultraviolet, zat kimia seperti urea dan sebagainya.
 Perubahan-perubahan yg terjadi pd protein akibat
denaturasi ialah berkurangnya daya larut protein, hilangnya
aktivitas enzim dan hormon, berubah atau hilangnya sifat
aslinya