Kimia Kehidupan: MolekulPembangun Sel& StrukturSel -...

1

KimiaKimia KehidupanKehidupan: :

MolekulMolekul PembangunPembangun SelSel & &

StrukturStruktur SelSel

Campbell Campbell dkkdkk. 2008, . 2008,

www.ergito.comwww.ergito.com

KonsepKonsep KunciKunci

�� MateriMateri kehidupankehidupan terdiriterdiri daridari unsurunsur

kimiakimia yang yang terdapatterdapat dalamdalam senyawasenyawa

pembangunpembangun

�� SifatSifat unsurunsur tergantungtergantung daridari atomatom--atom atom

penyusunpenyusun

�� PembentukanPembentukan dandan fungsifungsi molekulmolekul

tergantungtergantung daridari ikatanikatan kimiakimia

2

UnsurUnsur--unsurunsur KimiaKimia dalamdalam

SelSel

�� UnsurUnsur ((elementelement):):

–– TidakTidak bisabisa dipisahkandipisahkan lagilagi oleholeh reaksireaksi

kimiakimia

–– AdaAda 92 92 unsurunsur kimiakimia

�� SenyawaSenyawa ((compoundcompound):):

–– TerdiriTerdiri daridari duadua atauatau lebihlebih unsurunsur

�� DiDi dalamdalam selsel::

–– SekitarSekitar 25 25 daridari 92 92 unsurunsur kimiakimia

�� 4 (4 (empatempat) ) unsurunsur adalahadalah pembangunpembangun

utamautama (96% (96% daridari materimateri hiduphidup): C, H, ): C, H,

O, N. O, N.

�� UnsurUnsur lain: lain: trace elementtrace element

3

KonfigurasiKonfigurasi Atom Atom dalamdalam

UnsurUnsur

�� Atom:Atom:–– Unit Unit terkecilterkecil penyusunpenyusun unsurunsur yang yang masihmasihmemilikimemiliki sifatsifat unsurunsur tersebuttersebut

–– TerdiriTerdiri daridari partikelpartikel subatomiksubatomik::�� NeutronNeutron

�� ProtonProton

�� ElektronElektron

–– Proton+neutronProton+neutron==intiinti atomatom

–– ElektronElektron mengelilingimengelilingi atomatom

IkatanIkatan KimiaKimia

�� IkatanIkatan KimiaKimia::–– InteraksiInteraksi antarantar unsurunsur kimiakimia

–– MenentukanMenentukan strukturstruktur dandan fungsifungsi senyawasenyawa kimiakimia

�� MacamMacam--macammacam ikatanikatan kimiakimia::–– KovalenKovalen::

�� PolarPolar

�� Non polarNon polar

–– IonikIonik

–– HidrogenHidrogen

–– Van Van derder WaalsWaals

4

5

IkatanIkatan Van Van derder WaalsWaals

6

7

LipidLipid

�� TidakTidak larutlarut dalamdalam

airair

�� HidrofobikHidrofobik

�� PadaPada selsel

–– CadanganCadangan energienergi

–– pelapispelapis

–– terutamaterutama ditemukanditemukan

didi membranmembran selsel ��

fosfolipidfosfolipid

8

FosfolipidaFosfolipida

�� KomponenKomponen utamautama membranmembranselsel

�� MemilikiMemiliki komponenkomponenhidrofobikhidrofobik & & hidrofilikhidrofilik ��

lipid lipid bilayerbilayer

�� lipid lipid bilayersbilayers �� barriersbarriers utkutkmolekulmolekul hidrofilikhidrofilik. .

�� MemungkinkanMemungkinkan selselmengakumulasimengakumulasi molekulmolekulhidrofilikhidrofilik

�� BerperanBerperan dalamdalam fluid fluid mosaic model mosaic model

9

ProteinProtein

�� PolimerPolimer asamasam amino amino

�� KomposisiKomposisi: 200: 200––300 300

a.aa.a, , tapitapi adaada ygyg kecilkecil

((peptidespeptides) & ) & adaada ygyg

besarbesar ((contohcontoh: : titintitin

�� protein protein otototot, ,

memilikimemiliki 26,926 26,926 a.aa.a). ).

10

FungsiFungsi ProteinProtein

�� PergerakanPergerakan selsel tergantungtergantung padapada protein protein kontraktilkontraktil[[contohcontoh: : otototot] ]

�� ReaksiReaksi biokimiabiokimia selsel memerlukanmemerlukan enzimenzim

�� StrukturStruktur selsel & matrix & matrix ekstraselularekstraselular tddtdd protein. protein. [[misalmisal: : kolagenkolagen] ]

�� TransporTranspor materi/nutrisimateri/nutrisi tergantungtergantung padapada protein. protein. [[misalmisal: : darahdarah] ]

�� ReseptorReseptor hormonhormon & & molekulmolekul sinyalsinyal lain lain

�� NutrienNutrien esensialesensial untukuntuk heterotrofheterotrof

�� TranscriptonTranscripton factorsfactors yang yang membantumembantu ekspresiekspresi gengen

KarbohidratKarbohidrat

�� RumusRumus: CH: CH22O O �� hydrated carbonhydrated carbon. .

�� TerdiriTerdiri daridari::

–– MonosakaridaMonosakarida

–– DisakaridaDisakarida

–– PolisakaridaPolisakarida

11

MonosakaridaMonosakarida

DisakaridaDisakarida

�� CC1212HH2222OO1111 = 2 C= 2 C66HH1212OO66 −− HH22OO

�� sukrosasukrosa

�� laktosalaktosa

�� maltosamaltosa

12

PolisakaridaPolisakarida

amilum selulosa

AsamAsam NukleatNukleat

�� SenyawaSenyawa pembawapembawa informasiinformasi

�� KandunganKandungan asamasam nukleatnukleat

�� DuaDua macammacam asamasam nukleatnukleat::

–– DNADNA

–– RNARNA

–– PerbedaanPerbedaan DNA & RNA?DNA & RNA?

13

14

BasaBasa NitrogenNitrogen

15

Air Air SebagaiSebagai SenyawaSenyawa

KehidupanKehidupan

�� 75% 75% daridari permukaanpermukaan bumibumi adalahadalah airair

�� Air: Air: senyawasenyawa polarpolar

�� 4 4 sifatsifat khaskhas ((emergent propertiesemergent properties):):

–– KohesiKohesi

–– RegulasiRegulasi SuhuSuhu

–– PembentukanPembentukan EsEs

–– PelarutPelarut KehidupanKehidupan ((Solvent of LifeSolvent of Life))

16