- 1 - KIMIA MAKROMOLEKUL

MAKROMOLEKUL

KARBOHIDRAT

» Merupakan senyawa yang mengandung gugus fungsi

keton atau aldehid, dan gugus hidroksi

» Ditinjau dari gugus fungsi yang diikat:

» Aldosa: karbohidrat yang mengikat gugus aldehid. Contoh: glukosa, galaktosa, ribosa

» Ketosa: karbohdrat yang mengikat gugus keton. Contoh:

fruktosa

» Ditinjau dari hasil hidrolisisnya:

» Monosakarida: karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis

menjadi molekul-molekul karbohidrat yang lebih sederhana lagi. Misalnya: glukosa, fruktosa, ribosa, galaktosa

» Disakarida: karbohidrat yang terbentuk dari kondensasi 2

molekul monosakarida. Misalnya: sukrosa (gula tebu), laktosa (gula susu), dan maltosa (gula pati) » Oligosakarida: karbohidrat yang jika dihidrolisis akan terurai menghasilkan 3 – 10 monosakarida, misalnya dekstrin dan maltopentosa

» Polisakarida: karbohirdat yang terbentuk dari banyak molekul monosakarida. Misalnya pati (amilum), selulosa, dan glikogen.

» Beberapa monosakarida penting sebagai berikut:

» Glukosa CHO C C C C CH2OH H H H H D-Glukosa OH OH OH HO

Glukosa dapat diperoleh dari hidrolisis sukrosa (gula tebu) atau pati (amilum). Di alam glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun serta mempunyai sifat:

»

Memutar bidang polarisasi

cahaya ke kanan (+52.70_{) dan dapat mengalami mutarotasi}

» Dapat mereduksi larutan

fehling dan membuat larutan merah bata

» Dapat difermentasi

menghasilkan alkohol (etanol) dengan reaksi sebagai berikut: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 » Fruktosa D-Fruktosa CH2OH C C C C CH2OH H H H O OH OH HO

Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. Fruktosa mempunyai rasa lebih manis dari pada gula tebu atau sukrosa. Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi seliwanoff, yaitu larutan resorsinol (1,3 dhidroksi-benzena) dalam asam clorida. Disebut juga sebagai gula buah, dperoleh dari hdrolisis sukrosa; dan mempunyai sifat:

»

Memutar bidang polarisasi

cahaya ke kiri (-92.40_C)

» Dapat mereuksi larutan

fehling dan membentuk endapan merah bata

» Dapat difermentasi

CHO C C C C CH2OH H H H H D-Galaktosa OH HO OH HO

Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan. Pada proses oksidasi oleh asam nitrat pekat dan dalam keadaan panas galaktosa menghasilkan asam musat yang kurang larut dalam air bila dibandingkan dengan asam sakarat yang dihasilkan oleh oksidasi glukosa. Dapat diperoleh dari hidrolisis gula susu (laktosa), dan mempunyai sifat:

» Dapat mereduksi larutan

fehling membentuk endapan merah bata

» Tidak dapat difermentasi

» Beberapa disakarida penting sebagai berikut:

» Laktosa O HO H H OH H CH2OH OH H H O H H OH H CH2OH OH H H OH O Laktosa

Laktosa memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas pada residu glukosa. Laktosa adalah disakarida pereduksi. Selama proses pencernaan, laktosa mengalami proses hidrolisis enzimatik oleh laktase dari sel-sel mukosa usus.

Beberapa sifat lakotsa:

» Hidrolisis

laktosa menghasilkan molekul glukosa dan galaktosa

» Hanya

terdapat pada binatang mamalia dan manusia

» Dapat

dperoleh dari hasil samping pembuatan keju

» Bereaksi

positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens

» Maltosa O H HO H OH H CH2OH OH H H O H H OH H CH2OH OH H H OH O Maltosa

Beberapa sifat maltosa:

» Hidrolisis

maltosa menghasilkan 2 molekul glukosa

»

Digunaka

n dalam makanan bayi dan susu bubuk beragi (malted milk)

» Bereaksi

positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens

» Sukrosa O HO H H OH H CH2OH OH H H O H OH HOCH2 HO H H O Sukrosa CH2OH

Sukrosa atau gula tebu adalah disakarida dari glukosa dan fruktosa. Sukrosa dibentuk oleh banyak tanaman tetapi tidak terdapat pada hewan tingkat tinggi. Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Hasil yang diperoleh dari reaksi hidrolisis adalah glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang ekuimolekular. Sukrosa bereaks negatif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens.

» Beberapa polisakarida penting

» Selulosa

» Merupakan komponen utama penyusun serat dinding sel

tumbuhan

» Hirolisis lengkap dengan katalis asam dan enzim akan menghasilkan glukosa

» Pati atau amilum

» Polimer dari glukosa

» Apabila dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi amilosa dan amilopektin

» Amilopektin merupakan polimer yang lebih besar dari amilosa

» Hirdolisis parsial akan menghasilkan amilosa

» Hidrolisis lengkap akan menghasilkan glukosa

» Glikogen

» Hidrolisis glikogen akan menghasilkan glukosa

» Dalam sistem hewan, glikogen digunakan sebagai cadangan makanan (glukosa)

» Kitin

» Bangungan utama dari hewan beraki banyak seperti kepiting

» Merupakan polimer dari glukosamina

» Hidrolisis akan menghasilkan 2-amino-2-deoksi-glukosa

» Analisa kualiatif karbohidrat:

» Uji Molisch

» Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat.

» Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil

furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural.

»

Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan

α

-naftol dalam pereaksi molish.

» Uji Seliwanoff

» merupakan uji spesifik untuk karbohidrat yang

mengandung gugus keton atau disebut juga ketosa

» Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya.

» Uji Benedict

» merupakan uji umum untuk karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas

»

Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ _{menjadi Cu}+ _oleh

gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis

»

biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuCO3

» uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan hijau, merah, orange atau merah bata serta adanya endapan.

» Uji Barfoed

» Digunakan untuk menunjukkan adanya monosakarida

dalam sampel

» Uji positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah orange

» Uji Iodin

» Digunakan untuk menunjukkan adanya polisakarida

» Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru

» Amilopektin dengan iodin akan memberi warna merah ungu

» sedangkan dengan glikogen dan dekstrin akan

membentuk warna merah coklat

» Uji Fehling

» Digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat

pereduksi (monosakarida, laktosa, maltosa, dll)

» Uji positif ditandai dengan warna merah bata

ASAM AMINO

» Adalah suatu polimer yang tersusun oleh beberapa asam

amino. Polimer ini disebut juga poliamida

» Asam-asam amino bergabung dengan berbagai cara

membentuk hemoglobin, hormon, enzim, otot, rambut, kuku, dan kulit

»

Asam Amino merupakan senyawa karbon yang

mengandung gugus karboksil ( - COOH) dan gugus amina ( - NH3). Rumus umum asam amino adalah

sebagai berikut: H2N – C – C H R OH O Gugus amina

Gugus alkil Gugus karboksil

» Sifat asam amino:

»

Berwujud padat pada suhu kamar. Titik leleh di atas 200O_C

» Asam amino larut dalam air dan pelarut organik

» Bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam dan basa), karena mengandung gugus karboksil yang bersifat asam dan gugus amina yang bersifat basa dalam jumlah yang sama

» Asam amino dapat bergabung dengan asam amino lain

membentuk suatu polimer yang disebut peptida

» Dua kelompok asam amino, yaitu:

» Asam amino esensial, tidak dapat disintesis dalam tubuh

manusia. Terdiri dari: valin, leusin, isoleusin, treonin, lisin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, dan arginin

» Asam amino non esensial, dapat disintesis oleh tubuh manusia. Terdiri dari: glisin, alanin, serin, asam glutamat, tirosin, sistein, dan prolin

» Struktur berbagai asam amino dapat dilihat di bawah ini:

O NH₂ CH3 CH3 Valin O NH2 CH₃ CH3 Leusin O NH2 CH₃ CH3 Isoleusin O NH2 OH CH₃ Treonin O NH₂ NH₂ Lisin O NH2 S CH₃ Metionin O NH2 Fenilalanin O NH2 N H Triptofan O NH₂ N H N Histidin NH O NH NH₂ NH₂ Arginin

Asam Amino Non Essensial

O NH2 Glisin O NH₂ CH₃ Alanin O NH₂ OH Serin O O NH₂ OH Asam Glutamat O NH₂ OH Tirosin O NH₂ SH Sistein O N H Prolin PROTEIN

» Terbentuk dari polimerisasi peptida-peptida, sedangkan peptida dibentuk dari polimerisasi asam amino-asam amino

» Struktur protein ada 4:

» Struktur primer; merupakan ikatan-ikatan peptida dari asam amino-asam amino pembentuk protein tersebut

» Struktur sekunder; merupakan struktur protein yang menata kerangkanya

» Struktur tersier; struktur penyempurna protein yang menyelimuti kerangka sehingga memberikan bentuk yang karakteristik

» Struktur kuartener; struktur yang melibatkan beberapa

peptida sehingga terbentuk protein

» Sifat-sifat protein:

» Sukar larut dalam air karena molekulnya yang besar

» Dapat mengalami koagulasi oleh pemanasan,

penambahan asam atau basa

» Bersifat amfoter karena membentuk zwitter ion

» Dapat mengalami kerusakan (terdenaturasi) oleh

pemanasan

»

Protein konjugasi adalah senyawa protein yang terikat

» Nukleoprotein: protein terikat pada asam nukleat. Terdapat pada inti sel dan kecambah biji-bijian

» Glikoprotein: protein terikat pada karbohidrat. Terdapat

pada musin kelenjar ludah, hati, dan tendon

» Fosfoprotein: protein terikat pada lipida. Terdapat pada

serum darah, kuning telur, susu

» Kromoprotein: protein mengikat pigmen atau ion logam.

Misalnya hemoglobin

» Uji protein:

» Uji biuret: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung ikatan peptida. Ditandai dengan warna ungu atau merah muda

» Uji timbal (II) asetat: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung belerang. Ditandai dengan warna hitam

» Uji Xantoproteat: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung cincin benzena. Ditandai dengan warna kuning atau jika ditambahkan NaOH akan berubah warna menjadi jingga.

LIPID

»

Definisi: senyawa organik yang tak larut dalam air

tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar seperti suatu hidrokarbon atau dietil eter

» Lipid dibagi dalam 2 golongan besar, yaitu:

» Lipid sederhana: senyawa ester yang diperoleh dari gabungan asam lemak dan gliserol. Contoh minyak, lemak dan lilin

» Lipid gabungan: lipid sederhana yang mempunyai gugus

tambahan seperti P dan N. Contoh: Fosfolipid, fosfomyelin.

» Berdasarkan sifat kimianya:

» Lipid yang dapat disabunkan, seperti lemak dan minyak

» Lipid yang tidak dapat disabunkan, seperti steroid.

»

Lemak dan minyak adalah trigliserida atau

triasilgliserol. Keduanya memiliki struktur yang sama.

H2C O C O R1 HC O C O R2 H2C O C O R3

Di mana R1, R2, dan R3 adalah hidrokarbon atom C 3 sampai 23

» Perbedaan keduanya hanya ditentukan oleh titik

lelehnya.

» Pada suhu kamar lemak berbentuk padat, minyak

berbentuk cair. Titik leleh minyak dipengaruhi oleh:

» Struktur; semakin panjang rantai karbon, semakin tinggi

titik leleh

» Jumlah ikatan rangkap asam lemak penyusun

» Lemak dapat diubah menjadi minyak dengan cara

»

Hidrolisis lemak dan minyak akan menghasilkan gliserol dan asam karboksilat

H2C O C O R1 HC O C O R2 H2C O C O R3 + 3 H2O H2C OH HC OH H2C OH + 3 RCOOH

gliserol Asam karboksilat Lemak atau minyak

»

Ketengikan (rancidity) disebabkan oleh dua faktor:

»

Reaksi oksidasi terhadap lemak atau minyak. Hal ini

disebabkan karena putusnya ikatan rangkap dalam komponen asam lemak tak jenuh membentuk aldehid dengan BM rendah

»

Reaksi hidrolisis terhadap lemak atau minyak

menyebabkan lepasnya asam-asam lemak yang mudah menguap. Bau tengik salah satu efek dari reaksi hidrolisis ini.

»

Reaksi penyabunan atau saponifikasi adalah reaksi

antara lemak atau minyak dengan suatu basa mebentuk garam yang biasa dikenal dengan sabun

H2C O C O R1 HC O C O R2 H2C O C O R3 + 3 NaOH H2C OH HC OH H2C OH + 3 RCOONa

gliserol Natrium karboksilat Lemak atau minyak