KONSEP TEORITIS BIOMOLEKUL YANG MELIPUTI GULA DAN KARBOHIDRAT, ASAM AMINO, PROTEIN.

    Biomolekul ialah suatu senyawa organik yang sederhana pembentuk suatu organisme hidup serta memiliki sifat yang khas untuk produk aktivitas biologi. Biomolekul yaitu objek yang berasal dari biokimia pada biokimia ini ialah kombinasi ilmu kimia serta biologi. Namun, banyak dari biomolekul ini termasuk kedalam senyawa organik serta pembentukannya yang terdiri dari 4 unsur yaitu, karbon, hidrogen, oksigen, serta nitrogen. Tetapi tidak semua molekul ini berada dalam makhluk hidup termasuk kedal molekul yang terbuat dari ke empat unsur tersebut, didalam makhluk hidup ini mempunyai molekul-molekul lainnya yang terbuat dari unsur anorganik. Kemudia daripada itu, makhluk hidup ini mempunyai kandungan ion-ion yang mana berada dalam satuan molekul serta berada dalam satuan atom. Molekul dalam makhluk hidup juga terbentuk dari kombinasi antar senyawa organik serta anorganik yang utama pada unsur yang mempunyai sifat logam. Molekul kombinasi ini juga bisa dikenal dengan organometal. Molekul-molekul pada makhluk hidup terbuat melalui ikatan pada umumnya kovalen. Organometal ini khususnya terbentuk dari ikatan koordinasi antara unsur metal dengan unsur organil.

    Pada biomolekul ini mempunyai tipe gugus fungsi yang sama dengan organik molekul, termasuk gugus hidroksil, gugus karbonil, gugus amino, gugus karboksi dan lain sebagainya. Tetapi pada biomolekul banyak yang polifungsional yang terdapat dua ataupun lebih yang sebagai kelompok fungsional yang mampu mempengaruhi reaktivitas satu dengan yang lainnya. Pada makhluk hidup hampir semua ditemui jenis-jenis biomolekul yakni dalam gula, karbohidrat, protein, air, asam nukleat, serta DNA-RNA. Sedangkan dalam jumlah sedikit ditemui pada enzim,vitamin, hormon, serta organologam.

KARBOHIDRAT

Pengertian Karbohidrat

    Karbohidrat ialah senyawa yang sangat penting pada makhluk hidup. Karbohidrat dapat menyumbangkan energi yang akan diperlukan untuk tubuh ataupun aktivitas. Di sisi lain karbohidrat berfungsi sebagai sumber karbon didalam sintesis senyawa biomolekul, jaringan sel dalam tubuh, serta sel.

Klasifikasi Karbohidrat
    Karbohidrat dapat digolongan dalam beberapa jenis diantaranya yaitu :
Monosakarida
1. Triosa, terdiri dari gliseraldehida, dihidroksi-keton.
2. Tetrosa, terdiri dari eritrosa, treosa.
3. Pentisa, terdiri dari ribosa, deoksiribosa, arabinosa, xilosa.
4. Heksosa, terdiri dari glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa.

Oligosakarida
1. Disakarida, terdiri dari sukrosa, maltosa, laktosa.
2. Trisakarida, terdiri dari rafinosa
3. Tetrasakarida, terdiri dari stakiosa
4. Oktasakarida

Polisakarida
1. Amillum
2. Glikogen
3. Selulosa

MONOSAKARIDA

    Monosakarida dimana juga disebut sebagai gula sederhana ialah jenis karbohidrat yang tidak dapat lagi dipecah ataupun dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana lagi. Monosakarida yang penting sangat berkaitan dengan struktur ataupun metabolisme pembentukan senyawa kimia yang berada dalam tubuh yakni triosa, pentosa, serta heksosa. Dimana kata tri, penta, serta heksa ini menuju pada banyaknya tom c, namun pada kata -osa ini yang berari gula. Maka ketiga senyawa terseut ialah sebuah gula yang mana didalamnya mengandung 3,5, serta 6 atom c yang berturut-turut. Kemudian senyawa ini ada juga yang mempunyai gugus aldehida serta gugus keton. Sebuah gula yang mempunyai gugus aldehida dikenal dengan aldosa, sedang gula yang mempunyai gugus keton dikenal sebagai ketosa.
Rumus umum struktur monosakarida yaitu :

    Pada kelompok aldosa, bila m=1 disebut aldotriosa (karena terdapat 3 atom c), serta m=4 disebut aldoheksosa. Namun, pada kelompok ketosa, jika n=0 disebut ketotriosa, dan n=3 disebut ketoheksosa. Monosakarida yang penting ialah glukosa, fruktosa, serta galaktosa. Glukosa ialah aldoheksosa yang mempunyai rumus molekul C6H12O6, lalu rumus struktur glukosa juga dapat dijabarkan dalam bentuk rantai terbuka serta rantai lingkar.

    Glukosa ialah satuan pembuatan karbohidrat yang sangat besar yakni disakarida serta polisakarida (amilum serta glikogen). Glukosa juga banyak ditemukan dialam yakni pada sari-sari buahan, serta dapat diperoleh dari hidrolisis disakaridan serta polisakarida. Fruktosa ialah ketosa (n=3 yaitu rumus molekulnya C6H12O6). Fruktosa ataupun gula dari buah-buahan dikenal dengan levulosa. Pada alam ditemukan di sari buah-buahan serta madu. sedangkan galaktosa tidak terdapat bebas di alam, namun bisa ditemukan dari hidrolisis laktosa serta beberapa polisakarida tertentu.

DISAKARIDA
  Disakarida ialah kombinasi 2 satuan monosakarida. Dengan rumus molekul disakarida yaitu C12H22O11. Pada disakarida terdapat isomer yang penting yakni, sukrosa, maltosa, serta laktosa. Senyawa tersebut bila dihidrolisis akan terurai membentuk satuan pembuatannya yaitu :

    Dimana sukrosa memiliki sifat yang bentuk kristal bening, manis, larut dalam air, serta bisa dihidrolisis. Sukrosa ini bisa ditemukan pada sari buah-buahan, madu, tebu, bit, serta hasil dari hidrolisisnya ialah amilum (pada suasana asam). Laktosa memiliki sifat yang berbentuk kristal bening, tidak manis, sedikit larut serta bisa dihidrolisis. Laktosa ditemukan pada air susu binatang mamalia (4-5%). Maltosa memiliki sifat yang berbentuk kristal bening, manis, larut dalam air, serta bisa dihidrolisis. Maltosa ditemukan dalam amilum (melalui hidrolisis yang dibantu oleh enzim diastase).

POLISAKARIDA
    Polisakarida adalah suatu molekul yang besar yang berasal dari hasil penggabungan anyaknya satuan monosakarida. polisakarida memiliki rumus molekul (C6H10O5)n. Polisakarida memiliki bobot molekul tinggi, serta tidak mudah larut dalam air. Seluloa, amilum (pati) serta glikogen merupakan tipe polisakarida yang penting.
    Selulosa mempunyai sifat berupa serat, tidak larut dalam air serta bisa menjadi bubur untuk serat. Selulosa bisa ditemukan pada kayu kering (60%). kapas kering(97%), dan mempunyai kegunaan untuk pembuatan kertas, bahan peledak, sutera sintesis dan lain sebagainya. Amilum (pati) mempunyai ssifat bentuk tepung putih, tidak mudah larut dalam air, bila dilarutkan dengan air panas akan membentuk koloid, serta bisa dihidrolisis yang akan menghasilkan maltosa. jika direaksikan dengan I2 akan menunjukkan warna biru. Glikogen mempunyai sifat jika dilarutkan dalam air akan menghasilkan koloid, serta jika direaksikan dengan I2 akan menunjukan warna coklat-kemerahan. BIla dihidrolisis dalam keadaan asam akan diperoleh hanya glukosa, namun bila direaksikan dengan menggunakan enzim akan diperoleh glukosa serta maltosa(30%).

Gambar amilum

Gambar selulosa

Gambar glikogen

ASAM AMINO
    Pada asam karboksilat, terdapat gugus amino (–NH2) yang terikat pda asamnya yang disebut asam amino. Terdapat asam amino yang sederhana yaitu glisin ataupun asam amino-asetat serta α-
alanin ataupun asam α-amino-propionat dan yang terakhir β-alanin. Suatu asam amino yang dihasilkan dari hidrolisis protein ialah asam amino α. Dimana gugus amoni ini berada pada atom karbon α. Dibawah ini struktur asam amino.

    Jika pada alam hanya ditemukan asam α-aminonya, namun pada asam β-aminonya tidak. Pada molekul asam amino ini mempunyai 2 gugus, yaitu gugus amino (–NH2) yang memiliki sifat basa serta gugus karboksil (–COOH) yang memiliki sifat asam. Maka dari itu asam amino ini bersifat amfoter (dapat memiliki sifat asam ataupun sifat basa).

PROTEIN

    Protein ialah molekul yang sangat besar ataupun suatu polimer yang berasal dari gabungan banyaknya unit asam amino(umumnya terbentuk dari 20 macam asam α-amino). Makanya protein memiliki bobot molekul yang tinggi. Protein ini lebih kompleks dari karbohidrat ataupun lemak.

    Jika kita perhatikan pada tubuh kita hampir semuanya terdiri dari jaringan protein misalnya kulit, kuku, rambut, bulu, serta mata. Tetapi jika yang terbuat dari protein yaitu otot/urat, darah, limfa, hati, paru-paru, otak, serta syaraf. Protein ialah penyusun utama pada semua sel tubuh makhluk hidup, diperkitakan 2/3 dari berat kering total seluruh sel yang tersusun atas protein. Tubuh kita juga dapat mensintesi sendiri asam amino namun tidak semua jenis asam amino mampu disintesi oleh tubuh kita. Jenis asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh kita ialah asam amino non esensial , sedangkan jenis asam amino yang tidak dapat disintesis tubuh kita yaitu asam amino esensial.

    Fungsi dapat dibagi menjadi katalis, pembangun, pengangkut, pelindung, cadangan, serta racun.
Protein Katalis berfungsi untuk mengkatalisis dalam organisme hidup yang disebut enzim. Enzim ini memiliki jenis dan setiap enzim memiliki fungsi masing-masing. Ex : enzim sukrasa yaitu pemecah sukrosa, amilasa yaitu pemecah amilum, ureasa yaitu pemecah urea, tripsin yaitu pemecah ikatan peptida. Enzim juga bisa memecahkan molekul besar yang berada pada suhu rendah.
Protein Pembangun yang mempunyai fungsi untuk pembangun struktur, ex : glikoproteina yang berada dalam dinding sel, kreatin yang ada dalam kuku serta rambut.
Protein Pengangkut yang mempunyai fungsi untuk alat pengangkut dengan car mengangkut molekul lain, ex : hemoglobin yang ada dalam darah berfungsi mengangkut O2 ke seluruh tubuh, serum albumin yang berfungsi sebagai pengangkut asam lemak yang ada dalam darah.
Protein Pelindung yang mempunyai fungsi untuk pelindung didalam sistem organisme, yang umumnya berada dalam darah yang berfungsi sebgai antibodi. Antibodi ini akan dibentuk jika ada zat asing (antigen) yakni virus, kuman, bakteri yang ada dalam tubuh.
Protein Cadangan yang mempunyai fungsi untuk cadangan yang akan tersimpan didalam tubuh kita, ex : kasein yang berada dalam susu.


PERMASALAHAN

1. Bagaimana dengan gugus R yang berbeda dari berbagi asam amino? Apakah gugus R dapat mempengaruhi struktur protein? (Lara)
2. Jelaskan mengapa fruktosa bisa menjadi gula yang paling manis bahkan hampir 2x lebih manis dari sukrosa?
3. Bagaimana peranan biomolekul didalam kehidupan sehari-hari?