101 Lemak kompleks ini merupkan diester dari asam fosforik dan berisi molekul
6. Zat/molekul Penyusunan Sel
a. Karotenoid
Senyawa ini merupakan pigmen merah dan oranye dalam sel. Pigmen ini tidak larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut organik. Kurang lebih ada 70 jenis karotenoid ditemukan dalam sel-sel tumbuhan dan hewan. Diantaranya adalah karotin, xantofil, retinene, laktoflavin dalam susu, riboflavin, xanthosianin, koenzim, antosianin, flavon, flavonol, flavonon dan masih banyak lagi yang lainnya. Secara kimiawi karotenoid merupakan porfirin. Porfirin berikatan dengan logam dan protein membentuk pigmen-pigmen penting dalam sel tumbuhan dan hewan, misalnya khlorofil dan haemoglobin.
b. Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan molekul organik yang berukuran sangat besar yang dibentuk oleh serangkaian unit nukleotida. Asam nukleat ditemukan di dalam inti atau sitoplasma dan memiliki peranan penting dalam menjaga informasi genetik sel dan membuat informasi tersebut digunakan untuk membangun protein seluler. Unsur utama yang membentuk asam nukleat adalah unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan fospor. Masing-masing nukleotida terdiri atas basa nitrogen, gula pentosa dan molekul asam fospat.
Senyawa yang termasuk asam nukleat adalah Asam Deoksiribosa Nukleat atau ADN, Asam Ribosa Nukleat (ARN). Kelompok basa nitrogen terdiri atas dua kelompok yaitu kelompok Purin dan Pirimidin. Purin terdiri atas dua jenis yaitu Adenin dan Guanin sedangkan Pirimidin adalah Timin dan sitosin. Urasil adalah salah satu basa nitrogen dari kelompok Pirimidin. Ada dua jenis gula pentosa yaitu ribosa dan deoksiribosa. Apabila asam nukleat memiliki gula ribosa maka jenis asam nukleatnya adalah ARN, sedangkan bila gula pentosanya jenis deoksiribosa maka akan membentuk ADN.
ADN merupakan rantai ganda polinukleotida yang mengalami pilinan membentuk rantai double heliks. Kedua rantai dihubungkan dengan ikatan hidrogen dari basa nitrogen kelompok pirimidin (G,S dan U) dengan kelompok purin (A, T). Pasangan basa purin dan pirimidin merupakan pasangan basa komplementer, oleh sebab itu jumlah basa purin (A+G) selalu sama dengan jumlah basa pirimidin (T+S).
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Biologi SMA
103
Asam deoksiribosa nukleat berbeda dengan asam ribosa nukleat. Ringkasan perbedaan kedua asam nukleat ini tampak pada tabel di bawah ini:
Tabel 3.5. Perbedaan AND dan ARN
Gugus ADN ARN
Gula
Basa Nitrogen Rantai
Heliks
Deoksiribosa
Adenin, guanin, timin dan sitosin
Rantai ganda
berpasangan Ya
Ribosa
Adenin, guanin, urasil, sitosin
Rantai tunggal Tidak
Adenosin Trifosfat atau ATP merupakan sebuah nukleotida dengan adenosin dibentuk oleh basa adenin dan gula ribosa. Trifosfat berhubungan dengan 3 grup fosfat yang menempel bersama.
Gambar 3.12. Struktur adenosin trifosfat (ATP) Sumber: Sylvia S. Mader, Biology.
Adenosin trifosfat merupakan molekul berenergi tinggi sebab dua ikatan fosfat bersifat tidak stabil dan mudah diuraikan. Di dalam sel, ikatan fosfat bagian terminal biasanya dihidrolisis untuk menghasilkan molekul Adenosin trifosfat (ADP) dan molekul fosfat.
Jumlah energi yang dilepaskan melalui penguraian ATP sama dengan proses kebutuhan energi untuk sel. Sebagai contoh, jumlah energi yang dibutuhkan untuk sintesis makromolekul seperti karbohidrat dan protein diperoleh dari pemecahan ATP. ATP mensuplai energi untuk kontraksi otot dan impuls syaraf.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
104
Salah satu senyawa protein kompleks ini ditemukan dalam protoplasma. Enzim bertindak sebagai biokatalisator dalam berbagai jenis proses metabolisme dan mampu mempercepat prosesnya. Katalis adalah senyawa yang mampu mempercepat reaksi kimia tetapi senyawa katalis tidak mengalami perubahan dalam proses berlangsung, sehingga dapat digunakan kembali. Enzim merupakan molekul protein yang khas dan paling besar. Ribuan jenis enzim yang berbeda telah diidentifikasi oleh para ahli. Kebanyakan enzim ini telah dimurnikan dan dalam kondisi dikristalkan. Enzim merupakan salah satu produk yang sangat penting dari gen yang diperoleh dari molekul ADN. Enzim bisa ditemukan secara ekstraseluler, reaksi terjadi di bagian luar sel, maupun intraseluler dimana reaksi terjadi di dalam sel.
Enzim dapat bersifat khas mutlak untuk sebuah substrat tertentu dan tidak bisa bekerja meskipun molekul sangat mirip, misalnya molekul stereoisomer.
Beberapa jenis enzim memerlukan komponen non protein disebut kofaktor untuk aktivitasnya. Sebagai contoh, beberapa enzim merupakan protein konjugasi yang memiliki ikatan kuat pada grup prestetik, sebagai contoh pada sitokrom, yang memiliki kompleks porfirin besi. Atom besi penting dalam kebanyakan reaksi transfer elektron.
Enzim lainnya tidak mampu berfungsi tanpa ada tambahan dari sedikit molekul disebut koenzim yang terikat selama reaksi berlangsung. Ketika sebuah koenzim berbentuk enzim yang belum aktif disebut apoenzim, sedangkan bentuk aktif disebut holoenzim.
Enzim bekerja sangat khas dan dipengaruhi oleh faktor luar. Suhu, pH dan jumlah substrat merupakan faktor-faktor luar yang mempengaruhi kerja enzim. Selain faktor luar, faktor dalam pun dapat mempengaruhi kerja enzim.
Enzim dikelompokkan ke dalam 6 kategori menurut Robertis (1971), yaitu: 1) Oksidoreduktase, melakukan reaksi oksidasi-reduksi pada sel; sebagai
contoh hidrogenase (reduktase), oksidase, oksigenase dan peroksidase. 2) Transferase, yang menyebabkan transfer grup.
3) Hidrolase, yang menghdrolisis sebuah reaksi.
4) Lisase, menyebabkan tambahan atau pengurangan grup dari bentuk ikatan ganda.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Biologi SMA
105
6) Ligase atau sinthetase, yang mengkondensasi molekul melalui pemisahan ikatan fosfat.
d. Koenzim
Beberapa koenzim membutuhkan sedikit komponen non protein yang disebut kofaktor untuk aktivitasnya. Senyawa-senyawa ini berikatan pada molekul protein. Kofaktor adalah istilah yang digunakan utuk grup prostetik yang berikatan sangat kuat secara kovalen terhadap protein enzim. Beberapa enzim disebut koenzim. Kebanyakan enzim membutuhkan ion logam untuk melakukan aktivitas penuhnya, misalnya Mg+2 dan Mn+2. Bagian protein pada enzim disebut apoenzim dan holoenzim merupakan bentuk enzim lengkap. NADP atau nicotinamide adenine dinucleotide phosphate adalah koenzim yang sangat penting.
Fungsi koenzin adalah menerima elektron dan ion hidrogen dari substrat. Banyak koenzim, misalnya NAD dan NADP memiliki komponen esensilnya berupa vitamin, khusunya dari kelompok vitamin B.
e. Hormon dan vitamin
Beberapa senyawa organik dalam protoplasma berfungsi sebagai regulator atau pengatur yang disekresikan oleh kelenjar buntu atau endokrin dan dibawa oleh darah ke dalam jaringan target. Vitamin memiliki fungsi sebagai zat pengatur seperti halnya hormon.
Hormon-hormon yang ada dalam sitoplasma sel mengatur sintesis ARN messenger, enzim dan berbagai jenis kegiatan fisioloigs intraseluler. Berbagai jenis kelenjar yang tersebar dalam tubuh mensekresikan cairannya ke dalam darah. Salah satu kelenjar endokrin memiliki fungsi sebagai regulator untuk beberapa kelenjar endokrin, kelenjar endokrin ini disebut sebagai master gland, yaitu kelenjar pituitary. Kelenjar ini mensekresikan beberapa jenis cairan untuk menstimulasi dan meregulasi kelenjar endokrin lainnya.
Vitamin berbeda dengan hormon yang sudah tersedia dalam sitoplasma sel. Vitamin diperoleh dari lingkungan melalui makanan. Vitamin sangat penting untuk pertumbuhan normal, metabolisme dan memelihara kebugaran. Kekurangan vitamin akan mempengaruhi kecepatan metabolisme sel yang akan
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: BIOSEL
KELOMPOK KOMPETENSI B
106
menimbulkan penyakit akibat dari kekurangan vitamin tersebut. Beberapa jenis vitamin dikelompokkan berdasrkan kelarutannya. Vitamin A, D, E dan K adalah vitamin yang tidak larut dalam air, sisanya vitamin B kompleks, C dan lainnya dapat larut dalam air.