Polimer pow point

Kompetensi

Subkompetensi

Tujuan Pembelajaran

:

:

:

Memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena, dan turunannya, dan makromolekulMendeskripsikan struktur, tata nama, penggolongan, sifat, dan kegunaan makromolekul (polimer, karbohidrat dan protein)1.Siswa dapat mengidentifikasikan polimer alam dan polimer sintetik (karet, karbohidrat, protein, plastik).2.Siswa dapat menjelaskan sifat fisik dan sifat kimia polimer.3.Siswa dapat menuliskan reaksi pembentukan polimer (adisi dan kondensasi) dari monomernya.4.Siswa dapat mendeskripsikan kegunaan polimer dan mewaspadai dampaknya terhadap lingkungan.

A. POLIMER DAN KEGUNAANNYA

Polimer berasal dari bahasa Yunani, poly dan meros. Poly berarti banyak dan meros berarti unit atau bagian.

Polimer diartikan sebagai senyawa yang besar dan terbentuk dari hasil penggabungan sejumlah unit atau molekul kecil yang disebut monomer. Polimer seringkali disebut juga sebagai makromolekul.

Proses penggabungan monomer-monomer hingga membentuk suatu polimer disebut sebagai reaksi polimerisasi.

Berdasarkan cara terbentuknya, polimer dibedakan menjadi dua, yaitu

1.Polimer alam, dan

2.Polimer sintetis atau buatan.

1. Polimer AlamPolimer alam yaitu polimer yang terbentuk secara alami dalam tubuh jasad makhluk hidup.

Contoh :

a.Protein. b. Karet alam. H H O H H O (– CH2 – C = CH – CH2 )n

| | || | | || | (– N – C – C – N – C – C –)n CH3

| | R R

c. Sebagian molekul aluminium dan glikogen.

d. Sebagian molekul selulosa.

2. Polimer Sintetis atau Buatan

Polimer sintetis atau buatan yaitu polimer yang tidak terdapat di alam, tetapi disintesis dari monomer-monomernya dalam reaktor.

Contoh :

a. Karet buatan (neopren) b. Polistirena (plastik)

(– CH2 – C = CH – CH2 –)n (– CH – CH2 –)n

| |

Cℓ

c. PVC atau polyvinilcloride (plastik)

(– CH2 – CH –)n

|

Cℓ

d. Nilon (serat sintetis)

H H O O

| | || ||

(-N-)CH2)6-N-C-(CH2)4-C-)n

Berdasarkan pada jenis reaksi pembentukan polimer, maka reaksi polimerisasi digolongkan menjadi dua, yaitu :

1.polimerisasi adisi, dan

2.polimerisasi kondensasi.

1. Polimerisasi AdisiPolimerisasi adisi, terjadi dari monomer-

monomer yang mempunyai ikatan rangkap, bergabung satu sama lain melalui reaksi adisi membentuk molekul baru.

Molekul baru ini ikatannya tidak lagi rangkap, melainkan tunggal, dan Mr-nya merupakan Mr

monomernya. Hal ini dikarenakan tidak ada molekul yang hilang selama reaksi berlangsung.

Reaksi polimerisasi adisi dibedakan menjadi dua yaitu polimerisasi adisi alami dan polimerisasi adisi sintetis.

a. Polimerisasi Adisi AlamiContoh: karet alam.

Karet alam merupakan hasil polimerisasi dari 2 – metil – 1,3 – butadiena. Polimer ini secara alami terdapat pada pohon karet (para).

Reaksinya:

n(H2C = C- CH = CH2) (- CH2 – C = CH – CH2 -)n

| |

CH3 CH3

2–metil–1,3–butadiena poli (2–metil–1,3–butadiena)

b. Polimerisasi Adisi Sintetis1. Pembentukan PVC dari

Vinilklorida.Reaksinya: n(H2C = CH) ( - H➔ 2C – CH-)n | | Cℓ Cℓ vinil klorida poli vinil klorida

2. Pembentukan polistirena dari stirena.

Reaksinya:n(CH = CH2) ( - CH - CH2 –)n➔ feniletena poli finiletena

3. Pembentukan polipropilena dari propena.

Reaksinya: n(CH = CH2) ( - CH – CH➔ 2 –-)n | | CH3 CH3

propena poli propena

4. Pembentukan teflon dari tetrafluoroetana.Reaksinya:n(F2C = CF2 ) ( - F➔ 2C – CF2 –-) tetrafluoroetana poli tetrafluorotana

2. Polimerisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi terjadi apabila dua atau lebih monomer sejenis maupun berbeda jenis bergabung membentuk molekul besar sambil melepaskan molekul-molekul kecil dan sederhana seperti H2O atau NH3.

Reaksi polimerisasi kondensasi dibedakan menjadi dua, yaitu polimerisasi kondensasi alami dan polimerisasi kondensasi sintetis.

a. Polimerisasi Kondensasi AlamiContoh:

1. Selulosa terbentuk dari glukosa. nC6H12O6 → (C6H10O5)n + nH2O

glukosa selulosa

2. Pembentukan protein dari asam amino. O H O H O

|| | || | ||

n - (CH2 – CH – C – OH) - → (- N – CH – C – N – CH – C -)n + (n + 1) H2O

| | |

R R R

Asam amino Protein

b. Polimerisasi Kondensasi SintetisContoh:

1. Pembentukan nilon (serat sintetis) dari asam adipat dan heksametilen diamin.

Reaksinya:

O O

| | | |nHO – C – (CH2)4 – C – OH + n NH2 – (CH2)6

Asam adipat heksametilen diamin

O O H H

| | | | | |(- C - (CH2)4 – C – N - (CH2)4 – N -)n + nH2O

nilon

2. Pembentukan tetoron dari asam paraftalat dan etandiol.

Reaksinya:

O O

| | | |nHO – C - - C – OH + n HO – CH2 – CH2 – OH →

asam paraftalat 1,2-etanadiol

O O

| | | |(- O – C - - C – O – CH2 – CH2 –) n + (n – 1) H2O

tetoron

3. Pembentukan bakelit dari fenol dan metanal (formaldehid). OH H H | \ / C fenol | | O metanal (formaldehid)

 Polimerisasi kondensasi bakelit:   H2O H2O H2O ↑ ↑ ↑...O + H - OH - H + O + H - - H + ... | | | | C fenol C // \\ // \\ H H H↓H Metanal OH | [ - H2C - - CH2 -]n Bakelit

4. Pembentukan urea-metanal dari urea dan metanal.

Reaksinya: H2N – CO – NH2 HCHO

Urea metanal (formaldehid)

Polimerisasi kondensasi urea-metanal:

  H2O H2O H2O

↑ ↑ ↑

...O + H - N – CO - N - H + O + H - N – CO - N - H + ...

| | | | | | | |

CH2 H urea H CH2 H H

↓ metanal

[- CH2 - NH CO – NH - CH2 – NH – CO – NH -]n

Urea-Metanal

Berdasarkan jenis-jenis monomer penyusun polimer, polimer dibedakan menjadi dua, yaitu homopolimer dan kopolimer.

1. Homopolimer

Homopolimer yaitu polimer yang terbentuk dari monomer sejenis, baik melalui reaksi polimerisasi adisi atau polimerisasi kondensasi.

Struktur homopolimer adalah

. . . – A – A – A – A – . . .

Contoh : PVC, karet alam, protein, polistirena, PVA.

2. Kopolimer

Kopolimer adalah polimer yang terbentuk dari monomer-monomer yang berbeda melalui proses polimerisasi kondensasi atau polimerisasi adisi.

Struktur kopolomer adalah

. . . – A – B – A – B – . . .

Contoh : nilon, tetoron, dan karet SBR (Stirena Butadiena Rubler).

Reaksi yang terjadi pada pembentukan karet SBR, melalui polimerisasi adisi dari 1,2-butadiena dan stirena.

Ditinjau dari sifat kekenyalannya, 1. Polimer termoplastik, yaitu polimer yang bersifat kenyal

(liat) apabila dipanaskan dan dapat dibentuk menurut pola yang kita inginkan. Setelah pendinginan, polimer kehilangan sifat kekenyalannya dan mempertahankan bentuknya yang baru. Proses ini dapat diulangi dan kita dapat mengubahnya menjadi bentuk lain.

2. Polimer termoset, yaitu polimer yang pada mulanya kenyal tatkala dipanaskan, tetapi setelah didinginkan ia tidak dapat dilunakkan lagi, sehingga tidak dapat diubah menjadi bentuk lain.

Ditinjau dari sifat polimer terhadap panas

1. Amorf yaitu polimer-polimer yang struktur polimernya tidak teratur, memiliki sifat kristalinitas yang rendah. Makin tidak teratur struktur rantainya makin hilang sifat kristalinitasnya, polimer ini bersifat kurang kuat dan tidak tahan terhadap bahan kimia. Contoh : Gelas, karet.

2. Serat yaitu polimer-polimer yang struktur rantainya teratur memiliki sifat kristalinitas yang tinggi. Polimer ini memiliki sifat lebih kuat dan lebih tahan terhadap bahan-bahan kimia.

Sifat-sifat fisik polimer ini sangat ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain.

1.Panjang rata-rata rantai polimer.

Kekuatan dan titik leleh polimer naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer.

2.Gaya antarmolekul

Jika gaya antarmolekul pada rantai polimer besar, polimer menjadi kuat dan sukar meleleh.

3.Percabangan

Rantai polimer yang bercabang banyak mempunyai daya tegang rendah dan lebih mudah meleleh.

4. Ikatan silang antar rantai polimer.

Sifat ini menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras. Semakin banyak ikatan silang menyebabkan polimer semakin kaku dan mudah patah.

5. Sifat kristalinitas rantai polimer.

Polimer yang mempunyai struktur tidak teratur memiliki kristalinitas rendah dan bersifat amorf. Sementara itu, polimer dengan struktur teratur memiliki kristalinitas tinggi sehingga lebih kuat dan lebih tahan terhadap bahan-bahan kimia dan enzim.

Beberapa polimer yang banyak digunakan saat ini.1. Plastik

Pembuatan plastik lembaran dilakukan dengan cara “peniupan” lelehan polimer.

Plastik yang pertama kali diprosuksi secara besar-besaran adalah polimer fenol-formaldehida, yang dipatenkan oleh Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) di Amerika Serikat pada tahun 1909, dan dikenal sebagai plastik jenis bakelit. Bakelit merupakan kopolimer yang terbentuk dari monomer-monomerfenol dan metanal (formaldehida).

Plastik jenis ini merupakan homopolimer dan jenis reaksinya adalah polimerisasi adisi sebab monomer-monomernya memiliki ikatan rangkap C = C.

Plastik Monomer Rantai Polimer Sifat dan Kegunaannya

Polietilena (polietena)

CH2 = CH2 ... -CH2 – CH2 – CH2 –... Tembus cahaya, buram, fleksibel, berlilin, mudah dipotong, melunak dalam air panas, sangat mudah terbakar, digunakan sebagai pembungkus.

Polivinil klorida (PVC)

CH2 = CHCℓ -CH2 - CH2 - CH2 - CH2... I I Cℓ Cℓ

Tembus cahaya: keras, kaku, mudah dipotong, sukar terbakar, digunakan untuk pipa saluran dan perabot rumah tangga.

Polipropilena (polipropena)

CH2=CH-CH3 -CH2 – CH - CH2 - CH - ... I I CH3 CH3

Kuat, fleksibel, kerapatan besar, dapat terbakar, digunakan untuk serat, tali dan bahan perahu.

Teflon (politetra fluoro etena)

CF2 = CF2 -CF2 - CF2 - CF2- ... Sangat keras, tahan asam, tidak dapat terbakar, lentur, gesekan kecil,digunakan sebagai pengganti logam.

Akrilan (polisiano etena)

CH2-CH-CN .-CH2 - CH - CH2 – CH-... I I CN CN

Kuat, fleksibel, dapat terbakar, digunakan sebagai pengganti logam.

Polistirena(polifenil etena)

CH2 = CH .- CH2 - CH - CH2 – CH-... Putih, kenyal, sukar dipotong, dapat terbakar, digunakan untuk pembungkus, isalator listrik, sol sepatu, dan berbagai peralatan.

Perspex (polimetil metakrilat)

CH3

I CH2 = C I COOCH3

CH2 CH2

I I...-CH2 – C - CH2 – C -.. I I COOCH3 COOCH3

Permukaan halus, terang, keras, kaku, mudah dipotong, dapat terbakar, digunakan sebagai pengganti gelas, jendela pesawat terbang, peralatan bedah, kaca mata debu, dan sebagai reflektor di jalan raya.

2. Karet

Karet alam belum diolah tidaklah elastis. Jika suhu terlampaui dingin ia menjadi keras dan rapuh, sedangkan jika suhu terlalu panas ia menjadi lunak dan lengket.

Tahun 1839 Charles Goodyear (1800 – 1860) dari Amerika Serikat menemukan bahwa apabila karet dipanaskan dengan sejumlah kecil belerang, ia menjadi elastis dan kuat dalam segala cuaca. Proses ini dinamai vulkanisasi oleh Brockedon, teman ilmuwan Inggris Tomas Hancock yang menemukan proses tersebut, tahun 1843.

Kini kita mengetahui bahwa karet alam adalah polimer dari isoprena (2-metil-1,3-butadiena).

CH3 CH3

| |

CH2 = C – CH = CH2 + CH2 = C – CH = CH2

CH3 CH3

| |

. . . . CH2 – C = CH - CH2 - CH2 – C = CH - CH2 = . . . .

Karet alam (poliisoprena)

Pada proses vulkanisasi, terbentuk “jembatan belerang” antara rantai-rantai polimer. Apabila karet yang telah tervulkanisasi direnggangkan, jembatan belerang menahan rantai-rantai polimer sehingga tidak mudah putus, dan tatkala tenaga meregangnya ditiadakan karet ini dengan cepat kembali ke bentuk semula.

CH3 CH3

| | . . . CH - CH – CH - CH2 - CH – CH – CH – CH2 . . . | | | | S S S S | | | | S S S S | | | | . . . CH - CH – CH - CH2 - CH – CH – CH – CH2 . . . | | CH3 CH3

 Karet tervulkanisasi

Beberapa Jenis Karet Sintetis dan Manfaatnya

Karet Sintetis

Monomer Rantai Polimer Sifat dan Kegunaannya

NeoprenaCH2–C–CH=CH2 | Cℓ Kloroprena

–CH2–C=CH–CH2– | | Cℓ Cℓ

Tahan terhadap oksidasi, sinar matahari, minyak, uap dan nyala api, digunakan untuk selang bensin, kemasan barang, isolator kawat dan kabel

PolibutadienaCH2=C–CH=CH2

1,3-butadiena

–CH2–C=CH–CH2–Kurang elastis dibandingkan karet alam, digunakan sebagai campuran dengan jenis karet alam atau karet sintetis lain.

Buna-S (butadiena

stirena) atau SBR (styrene

butadiena rubber)

CH2 = CH – CH = CH2–

1,3-butadiena (70 %)

CH2 = CH -

Stirena (30 %)

– CH2 – CH = CH –CH2 – CH2 – CH –

Kopolimer

Memiliki sifat seperti neoprena, karet sintesis yang terbanyak diproduksi, digunakan untuk kendaraan bermotor.

Buna-N (butadiena

nitril)

CH2 = CH – CH = CH2

1,3-butadiena (75 %)

CH2 = CH – CN

akrilonitril (25 %)

– CH2 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH – | CN

Tahan terhadap minyak dan nyala api, digunakan sebagai selang bensin dan saluran minyak-minyak.

Thiokol Cℓ – CH2 – CH2 – Cℓ etilen diklorida S ||Na = S – S = Na || S

natrium polisulfisa

S || – CH2 – CH2 – S – S – || S

kopolimerpolimerisasi kondensasi

melepaskan NaCℓ

Sangat tahan terhadap minyak dan pelarut apa pun, digunakan untuk pembungkus kabel, kemasan barang, zat perekat, dan lapisan pelindung.

3. Serat SintesisSerat-serat sintesis umunya merupakan kopolimer, dan terbentuk

melalui polimerisasi kondensasi. Di sini kita hanya akan membahas dua jenis serat sintesis yang terkenal, yaitu nilon (poliamida) dan tetoron (poester).

Nilon adalah senyawa polimer yang terbentuk dari asam adipat dan 1,6 diaminoheksana.

O O H – N- (CH 2)6 – N – H

|| || | |HO – C - (CH2)4 - C – OH H H asam lipat 1,6-diaminoheksana  O O . . . || || C - (CH2)4 - C – N - (CH2)6 - N - . . . | | H H nilon

Rayon dibedakan menjadi dua, yaitu rayon viskosa dan rayon kupromonium.

1. Rayon viskosa merupakan rayon yang dihasilkan dari proses pelarutan selulosa ke dalam NaOH. Selulosa ini berasal dari pulp sulfit.

2. Rayon kupromonium, merupakan rayon yang dihasilkan dengan cara melarutkan selulosa ke dalam larutan senyawa kompleks Cu (CH3)4 (CH)2

Kedua jenis rayon ini digunakan sebagai bahan pembuat pakaian. Selain rayon, ada jenis polimer lain yang berfungsi sebagai bahan pakaian, yaitu tetoron. Tetoron dihasilkan elalui reaksi antara asam tereftalat dan 1,2-etanadiol

O O

|| ||

n HO – C – C – OH + n HO – CH2 – CH2 - OH

asam tereflatat etanadiol

O

||

↦ . . .O = C - - CH2 - CH2 – O - ... n

tetoron

Penggunaan polimer yang berlebihan, dapat menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan, seperti pencemaran dan gangguan kesehatan. Penyebabnya adalah gugus atom polimer yang terlarut dalam makanan dan dalam tubuh bersifat karsinogen.

Upaya-upaya yang dapat dilakukan untuk meminimalkan dampak negatif penggunaan polimer antara lain:

1.Mencari alternatif pemakaian polimer yang berlebihan

2.Meendaur ulang plastik-plastik bekas (proses pirolisis)

3.Mengurangi pemakaian polimer plastik

4.Tidak membuang plastik di sembarang tempat.

B. KARBOHIDRAT 

Karbohidrat adalah golongan senyawa yang terdiri dari unsur-unsur C, H, dan O, serta memiliki rumus umum Cn(H2O)m. Harga n dan m boleh sama boleh juga berbeda, tetapi jumlah atos H harus dua kali jumlah atom O. Sifat-sifat karbohidrat sebagai berikut.

1.Banyak isomer ruang suatu karbohidrat 2n, dengan n menyatakan jumlah atom C simetri.

2.Karbohidrat dapat mereduksi hidroksida-hidroksida logam dan karbohidrat itu sendiri akan teroksidasi.

3.Oksidasi pada karbohidrat menghasilkan asam.

4.Karbohidrat umumnya dapat diragikan menjadi etanol dan CO2 (gas)

1. Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana, karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak diuraikan dengan cara hodrolisis karbohidrat yang lain.

Berdasarkan gugus fungsional yang dikandung, monosakarida digolongkan sebagai berikut,

a. Aldosa, yaitu suatu monosakarida yang mempunyai gugus fungsi aldehida, seperti glukosa dan galaktosa.

b. Ketosa, yaitu suatu monosakarida yang mempunyai gugus fungsi keton, misal fruktosa.

  O H O

// | //

C Aldehida H – C – OH Keton C

H H

H – C – OH C = O H – C - OH

| | |

HO – C – H HO – C – H HO – C - H

| | |

H – C – OH H – C – OH HO - C - H

| | |

H – C – OH H – C – OH H – C – OH

| | |

CH2 – OH CH2 – OH CH2 – OH

D – glukosa D-fruktosa D-galaktosa

Monosakarida yang memiliki 3 – 7 atom berturut-turut adalah triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa. Monosakarida dengan jumlah atom C sebanyak 5, 6, dan 7 biasanya membentuk struktur lingkar yang disebut struktur Haworth.

Monosakarida dengan jumlah atom C sebanyak 5.  O O // // C C H H

H – C – OH H – C - OH | | HO – C – H HO – C - H | | H – C – OH HO - C - OH | | H – C – OH H – C – OH | | CH2 – OH D – glukosa H – C – OH D – glukosa | CH2 – OH

Monosakarida dapat berupa

1.Glukosa,

2.Fruktosa, dan

3.Galaktosa.

Gluktosa, galaktosa, dan fruktosa merupakan isomer, karena memiliki rumus molekul sama yaitu C6H12O6. Monosakarida yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah glukosa yang terdapat pada gula merah dan buah anggur.

Glukosa adalah aldoheksosa.

Glukosa mempunyai sifat-sifat berikut:

a. Dapat larut dalam air dan berasa manis.

b. Jika direaksikan dengan larutan fehling akan memberikan endapan merah Cu2O.

c. Berisomer dengan galaktosa.

d. Sering juga disebut dekstrosa.

Fruktosa adalah suatu ketohektosa.

Fruktosa mempunyai sifat-sifat berikut:

a. Berasa manis, lebih manis dari pada glukosa.

b. Dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi seliwanoff.

Galaktosa adalah aldoheksosa.

Galaktosa mempunyai sifat-sifat berikut:

a. Kurang manis dari pada glukosa

b. Sukar larut dalam air.

2. Disakarida

Disakarida terbentuk dari molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air.

Contoh:

a. Glukosa + Fruktosa → Sukrosa + H2O

b. Glukosa + Galaktosa → Laktosa + H2O

c. Glukosa + Glukosa → Maltosa + H2O

Senyawa-senyawa disakarida dapat kembali menjadi monosakarida-monosakaridanya melalui proses hidrolisis. Ketiga jenis disakarida (sukrosa, laktosa, dan maltosa) merupakan isomer karena sama-sama memiliki rumus molekul C12H22O11.

Disakarida banyak dijumpai pada gula tebu (sukrosa), biji gandum bertunas (maltosa), serta pada air susu (laktosa).

3. Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer alam, karena polisakarida terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya dan mempunyai rumus umum (C6H10O5)n. Polisakarida dapat berupa selulosa, glikogen, dan amilum(pati).

Selulosa merupakan polisakarida alam yang tidak dapat dihidrolisis di dalam tubuh manusia.

Kegunaan selulosa sebagai berikut.

1.Bahan untuk membuat rayon.

2.Bahan untuk membuat selulosa nitrat yang dapat dipakai untuk membuat seluloid, bahan peledak, dan kolodion (bila dilarutkan dalam campuran eter dan alkohol).

Glikogen mudah larut dalam air panas dan dalam larutannya dapat mereduksi Fehling. Pada hidrolisis dengan asam encer terbentuk glukosa.

Amilum merupakan bahan pangan cadangan bagi tumbuh-tumbuhan. Zat ini terbentuk dalam butir-butir klorofil, CO2, dan H2O dengan pengaruh sinar matahari. Amilum sedikit larut dalam air dingin, tetapi lebih mudah larut dalam air panas.

C. PROTEIN 

 Protein berasal dari bahasa Yunani, Proteios artinya yang pertama atau yang utama.

• Protein merupakan senyawa polimer (polimerida) dengan monomernya berupa asam amino.

• Protein terbentuk melalui reaksi polimerisasi kondensasi dari macam-macam asam amino.

• Protein mempunyai molekul besar dengan bobot molekul bervariasi antara 5.000 sampai jutaan.

• Dengan cara hidrolisis oleh asam atau oleh enzim, protein akan menghasilkan asam-asam amino.

1. Asam Amino H

I O

R – C – C

I OH

NH2

Asam amino merupakan turunan asam karboksilat dengan gugus asam amina. Oleh karena itu, dalam setiap molekul asam amino terdapat sekurang-kurangnya dua buah gugus fungsi, yaitu gugus karboksilat (-COOH) dan gugus asam amina (-NH2).

Untuk asam amino alami yang merupakan hasil hidrolisis protein memiliki gugus karboksil (-COOH) dan amino (-NH2) yang melekat pada atom karbon . ∝

Contoh :

CH3 – CH2 – CH2 – CH – COOH

| NH2

Asam - aminoheksanoat∝

CH3 – CH2 – CH2 – CH - CH2 – COOH

| NH2

Asam ϐ - aminoheksanoat

Asam amino bersifat amfoter yaitu dapat bersifat asam dan dapat bersifat basa. Hal ini karena asam amino mempunyai gugus karboksil (bersifat asam) dan gugus amina (bersifat basa).

a.Asam amino dapat membentuk ester apabila direaksikan dengan alkohol (sifat asam kaboksilat).

O O

// //

R – CH – C + R'OH R – CH – C + H➙ 2O

| \ | \

NH2 OH NH2 OR'

b. Asam amino dalam air melepaskan OH- (sifat basa).

O O

// //

R – CH – C + H2 O R – CH – C + OH➙ -

| \ | \

NH2 OH- NH3+ O-

Amino dapat membentuk zwitter ion (ion bermuatan ganda) karena terjadi pelepasan proton pada gugus yang sekaligus ditangkap oleh molekul bebas pada gugus amino. pH saat terbentuk zwitter ion disebut titik isoelektrik atau isolistrik. Adanya zwitter ion ini menyebabkan asam amino memiliki kepolaran yang tinggi, dapat larut dengan baik dalam air, dan tidak mudah menguap.

Asam amino bersifat optis aktif karena mempunyai atom C asimetris atau atom C khiral yang merupakan atom C yang mengikat empat buah gugus yang berbeda (-H, -COOH, -NH2, dan R), kecuali glisin.

Asam amino dapat dibedakan menjadi

1.Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat disintesis di dalam tubuh (harus disuplai dari makanan).

2.Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis di dalam tubuh

Berdasarkan struktur gugus R yang dikandung, asam-asam amino dapat dikelompokkan sebagai berikut:

a.Asam amino yang gugus R-nya alifatik atau berupa hidrogen.

H O O | // // H – C – C CH3 – CH – C | \ | \ NH2 OH NH2 OH

Glisin Alanin

b. Asam amino yang gugus R-nya mengandung gugus hidroksil.  O O // // H2 C – CH - C CH3 – CH - CH – C | | \ | | \ HO NH2 OH OH NH2 OH Serin Treonin c. Asam amino yang gugus R-nya mengandung rantai benzena.  O O // // HO - - CH2 – CH - C - CH2 – CH – C | \ | \ NH2 OH NH2 OH Tirosin Fenilalanin 

d. Asam amino dengan 2 gugus karboksilat.  O O O O \\ // \\ // C - CH2 – CH - C C - CH2 – CH2 – CH – C / | \ / | \ HO NH2 OH HO NH2 OH Asam asparat Asam glutamat  e. Asam amino yang mengandung belerang (S).  O O // // H- S - CH2 – CH - C CH3 – S - CH2 –CH2 – CH – C | \ | \ NH2 OH NH2 OH Sistein Metionin

f. Asam amino dengan rantai heterosiklik.

O O

// //

CH2 – CH - C CH2 – CH – C

| \ | \

NH2 OH NH2 OH

Triptofan Histidin

2. Protein

Protein adalah senyawa polipeptida yang dihasilkan dari polimerisasi asam-asam amino. struktur pembentuk protein sebagai berikut.

Asam amino + asam amino ∝ ∝ -H2O senyawa dipeptida asam amino ∝ Senyawa tripeptida asam amino ∝

senyawa polipeptida (protein).  

Antarmolekul asam amino yang saling berikatan membentuk protein terdapat ikatan kovalen yang disebut sebagai ikatan peptida. Ikatan peptida ini terjadi antara atom C dari gugus -COOH dengan atom N dari gugus -NH2.

Protein dapat dikelompokkan berdasarkan bentuk atau konformasinya, fungsi, hasil hidrolisis, gugus alkil, dan sumber asalnya.

a)Berdasarkan bentuk atau konformasinya, protein dibedakan menjadi protein globular dan protein fibrous.

1.Protein globular adalah protein yang bentuknya menggulung. Protein jenis ini dapat larut dalam air. Contohnya albumin, globumin, histon, protamin, dan mioglobin.

2.Protein fibrous adalah protein yang bentuknya memanjang dan berupa serat atau serabut. Protein jenis ini tidak dapat larut dalam air. Contohnya kolagen, kerotin, ∝kerotin.

b) Berdasarkan fungsinya, protein dibedakan sebagai berikut.

1. Enzim, berfungsi sebagai biokatalis, misalnya tripsin.

2. Protein transpor, berfungsi mengangkut O2 ke sel, misalnya hemoglobin.

3. Protein cadangan, berfungsi sebagai cadangan makanan, misalnya ovalbumin.

4. Protein kontraktil, berfungsi menggerakkan otot, misalnya aktin.

5. Protein struktural, berfungsi melindungi jaringan dibawahnya, misalnya kreatin.

6. Protein pelindung, berfungsi sebagai pelindung terhadap mikroorganisme patogen, misalnya antibodi dan trombin.

7. Hormon, berfungsi mengatur reaksi dalam tubuh, misalnya insulin.

c) Berdasarkan hasil hidrolisisnya, protein dibedakan menjadi protein majemuk dan protein tunggal.

1. Protein majemuk, hasil hidrolisisnya berupa asam amino dan zat-zat lain, seperti lemak dan karbohidrat.

Misalnya:

a. lipoprotein → asam amino + lipid

b. glikoprotein → asam amino + karbohidrat

c. kromoprotein → asam amino + zat warna

d. fosforprotein → asam amino + fosfor

2. Protein tunggal, hasil hidrolisisnya berupa asam amino

d) Berdasarkan gugus alkil pada rantai protein serabut terdapat bermacam-macam protein, misalnya keratin∝ (protein pada tanduk, rambut, kulit), ɞ keratin (serat yang dihasilkan kepompong ulat sutra, jaring laba-laba, paruh burung atau unggas, kuku), dan kolagen (pada kulit, urat, tulang, jaringan penghubung).

e) Berdasarkan sumber asalnya, protein dibedakan menjadi protein nabati dan protein hewani.

1. Protein nabati merupakan protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Protein jenis ini banyak terdapat dalam biji-bijian dan kacang-kacangan.

2. Protein hewani merupakan protein yang berasal dari hewan. Protein jenis ini banyak terdapat dalam daging, susu, dan ikan.

Untuk menunjukkan adanya protein dapat dilakukan dengan reaksi uji protein melalui reaksi sebagai berikut.a.Reaksi Biuret: untuk menguji adanya ikatan peptida.

Protein ditambah beberapa tetes CuSO4 dan ditambah NaOH akan berwarna merah sampai ungu. b.Reaksi Xantoprotein.

Protein ditambah asam nitrat pekat kemudian ditambah basa akan menjadi warna kuning. Reaksi ini positif untuk protein yang mengandung inti benzena.c.Reaksi Millon: untuk menguji adanya asam amino dengan gugus fenil.

Protein dipanaskan dengan merkuri nitrat (Hg(NO3)2) yang ditambah dengan asam nitrit (HNO2) terjadi cincin yang berwarna merah.d.Reaksi uji belerang: untuk menguji adanya belerang

Protein direaksikan dengan NaOH panas dari Pb(CH3COOH)2 atau Pb(NO3)2 akan terjadi endapan hitam yang berasal dari PbS.

Sifat-sifat protein seperti berikut.a. Mr-nya besar.b. Larutannya dalam air membentuk koloid hidrofil.c. Tidak tahan suhu tinggi.d. Dapat dihidrolisis menjadi amino.

Kegunaan protein seperti berikut.a. Sumber gizi.b. Biokatalis dalam sistem hidup yaitu enzim.c. Pengangkut, misalnya hemoglobin dalam darah.d. Bahan pembuat sikat gigi, serat, tekstil, lem, dan cat.e. Sebagai pelindung pada beberapa binatang misalnya

bisa ular.

Protein dapat mengalami kerusakan struktur sehingga kehilangan fungsinya. Proses ini disebut denaturasi protein. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya denaturasi protein adalah:

1.Suhu tinggi (akibat pemanasan);

2.Keasaman (perubahan pH yang sangat ekstrim);

3.Adanya pelarut organik dan zat kimia tertentu (detergen, urea); dan

4.Adanya pengaruh mekanik seperti guncangan.

Contoh peristiwa denaturasi protein adalah:

a)Proses pemanasan putih telur yaitu protein pada putih telur akan mengalami koagulasi (menggumpal) pada suhu sekitar 60–70o.

b)Pemanasan enzim di mana panas akan menyebankan enzin menjadi tidak aktif dan tidak dapat berfungsi kembali menjadi biokatalisator.