MAKROMOLEKUL

Diposting dari http://pkukmweb.ukm.my

Biologi Molekul, Sel, Molekul, Ikatan Kimia

BIOLOGI MOLEKUL

• Definisi: Kajian pada peringkat molekul mengenai asas kehidupan

• Kajian dari segi biokimia molekul-molekul seperti DNA, RNA, protein serta struktur molekul dan fungsi berbagai bahagian sel hidup

• Pengetahuan dalam Biologi Molekul membolehkan manipulasi dilakukan- contoh: bioteknologi

• Kepentingan: CGAT, BioValley, Projek Genom Manusia

SEL

Sel hidup terdiri daripada molekul kecil dan makromolekul yang terbentuk daripada 4 elemen asas iaitu:
C (karbon)
H (hidrogen)
O (oksigen)
N (nitrogen)
P (fosforus) dan lain-lain

IKATAN KIMIA

• Ikatan lemah (bukan kovalen): ikatan Hidrogen, ikatan Van der Waals, tarikan hidrofobik, ikatan ionik (keadaan berair)
  

• Ikatan kuat : ikatan kovalen, ikatan ionik (keadaan tanpa air), ikatan peptida
  

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

ikatan Hidrogen-contoh air (H2O)

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

-ikatan Van der Waals: ikatan yang berlaku akibat kedudukan kumpulan kimia yang berdekatan

• Ikatan bukan kovalen (lemah)

tarikan hidrofobik: mengakibatkan kumpulan bukan polar seperti rantai hidrokarbon bertarikan antara satu sama lain dalam keadaan akuas

• Ikatan Kovalen (kuat)

Prinsip: Perkongsian elektron

• Ikatan Ionik (kuat dalam keadaan tanpa air)

MOLEKUL KECIL

• Sel menggunakan 4 bentuk molekul kecil:

- gula (molekul makanan sel/tenaga)
- asid lemak (komponen membran sel/ simpanan tenaga)
- asid amino (protein struktur dan enzim)
- nukleotida (subunit asid nukleik)


MAKROMOLEKUL

Kelas-kelas makromolekul
1) Polisakarida, glikogen, oligosakarida
2) Fosfolipid, trigliserid, steroid
3) Protein: polipeptida
4) Asid nukleik: DNA dan RNA

ASID NUKLEIK


* DNA-ASID DEOKSIRIBONUKLEIK
* RNA-ASID RIBONUKLEIK
* MENGANDUNGI 3 KOMPONEN ASAS:

-BES (PURIN DAN PIRIMIDIN)
-FOSFAT
-GULA : {BETA-D-RIBOSA (RNA) ATAU
* BETA -D-DEOKSIRIBOSA (DNA) PENAMAAN

NUKLEOSIDA = BES + GULA
NUKLEOTIDA = BES + GULA + FOSFAT

BES NUKLEOSIDA SINGKATAN
ADENIN ADENOSIN A
GUANIN GUANOSIN G
SITOSIN SITIDIN C
URASIL URIDIN U
TIMIN TIMIDIN T


FUNGSI NUKLEOTIDA

* simpanan maklumat,
* membawa tenaga kimia-ATP,
* membentuk koenzim dengan kumpulan lain-koenzim A, molekul pengisyarat spesik-cAMP)


ASID NUKLEIK-BES


ASID NUKLEIK- IKATAN KIMIA

• Fosfat bersambung pada hidroksil C5 gula ribosa atau deoksiribosa (AMP, ADP, ATP)-menyumbang kepada kenegatifan cas pada nukleotida (ikatan kovalen)

• Gula dan bes disambung oleh ikatan N-glikosidik (C dan N)

• Dua nukleosid disambung oleh ikatan fosfodiester pada 5’C dan 3’ C pada gula

• Ikatan H menyambung antara 2 nukleotida (pada bes)

• Tarikan hidrofobik (teras hidrofobik) akan terhasil antara pasangan-pasangan bes yang saling berturutan. Ini menghasilkan sebatian yang tidak polar (tiada kumpulan bercas). Ini menyebabkan DNA sangat tidak larut dan sifat ini penting dalam proses penulenannya.

IKATAN ANTARA NUKLEOTIDA

IKATAN ANTARA BES







RANTAI DNA




RANTAI GANDADUA DNA

RANTAI DNA VS RANTAI RNA


RANTAI DNA RANTAI RNA
GULA DEOKSIRIBOSA RIBOSA
BES A, G, C, T A, G, C, U


PROTEIN

• Molekul asas adalah asid amino

R MERUPAKAN SALAH SATU DARIPADA 20 RANTAI
SISI YANG BERBEZA. PADA PH 7, KEDUA-DUA
KUMPULAN AMINO DAN KARBOKSIL AKAN TERION

• 20 ASID AMINO

• KELAS-KELAS ASID AMINO

1. NEUTRAL & HIDROFOBIK-ALA, VAL, LEU, ILE, PRO, TRP, PHE, MET
2. NEUTRAL DAN POLAR-GLY, SER, THR, TYR, CYS, ASN, GLN
3. BERASID- ASP, GLU
4. BERBES-LYS, ARG, HIS

• KOD GENETIK

KONFORMASI PROTEIN
PROTEIN BERUPAYA MELIPAT KEPADA KONFORMASI 3 DIMENSI. KONFORMASI INI BOLEH DITERANGKAN MENGIKUT BEBERAPA TAHAP STRUKTUR:

• STRUKTUR PRIMER

• STRUKTUR SEKUNDER

• STRUKTUR TERTIER

• STRUKTUR MULTIMER

STRUKTUR PRIMER

• SATU SIRI ASID AMINO YANG TERIKAT SECARA LINEAR; SIRI AA DIKODKAN OLEH BAHAN GENETIK

• IKATAN ANTARA 2 ASID AMINO (5 hingga 4000 aa) YANG BERSAMBUNG OLEH AMIDA (IKATAN PEPTIDA)

STRUKTUR SEKUNDER

• STRUKTUR PRIMER MELIPAT KEPADA STRUKTUR SEKUNDER BAGI MEMBENTUK STRUKTUR YANG SEOLAH-OLAH MEMPUNYAI TULANG BELAKANG

• BERLAKU IKATAN ANTARA ASID AMINO-ASID AMINO SECARA SEMULAJADI ATAU DENGAN BERBANTUKAN PROTEIN LAIN

• HELIKS-ALFA DAN HELAIAN-BETA MERUPAKAN KOMPONEN STRUKTUR SEKUNDER INI

HELIKS-ALFA

• HELIKS-ALFA DISTABILKAN OLEH IKATAN HIDROGEN YANG TERBENTUK ANTARA KUMPULAN C=O PADA SATU IKATAN PEPTIDA DENGAN KUMPULAH NH PADA SATU LAGI IKATAN PEPTIDA YANG TERLETAK 4 RESIDU JAUHNYA PADA RANTAIAN POLIPEPTIDA TERSEBUT

• SEGMEN HELIKS-ALFA SELALUNYA PENDEK

• BOLEH MENGIKAT ASID AMINO

HELAIAN-BETA

• HELAIAN-? DISTABILKAN OLEH IKATAN HIDROGEN ANTARA ASID AMINO YANG BERADA PADA RANTAI POLIPEPTIDA BERBEZA ATAU RANTAI POLIPEPTIDA YANG SAMA TETAPI BERADA DALAM ARAH BERTENTANGAN

• MELIBATKAN IKATAN HIDROGEN KUMPULAN C=O PADA SATU IKATAN PEPTIDA DAN NH IKATAN PEPTIDA LAIN

• AKAN TERBENTUK BILA ADA RESIDU GLISIN DAN ALANIN

STRUKTUR TERTIER

• ORGANISASI 3 DIMENSI SEMUA ATOM DALAM RANTAI POLIPEPTIDA TERMASUK KUMPULAN R DAN TULANG BELAKANG POLIPEPTIDA

• TAHAP INI MERUPAKAN STRUKTUR LENGKAP BAGI PROTEIN YANG MEMPUNYAI SATU RANTAI POLIPEPTIDA

STRUKTUR MULTIMER

• TAHAP PELIPATAN PALING TINGGI YANG MENGHASILKAN PROTEIN MULTIMER YANG MENGANDUNGI AGREGAT BEBERAPA RANTAI POLIPEPTIDA

• JUGA DISEBUT STRUKTUR KUARTENARI

• RANTAI POLIPEPTIDA YANG MEMBENTUK PROTEIN MULTIMERIK DISEBUT SEBAGAI PROTEIN SUBUNIT

IKATAN KIMIA PADA PROTEIN

• IKATAN KOVALEN-JAMBATAN DISULFIDA ANTARA 2 RESIDU SISTEIN BAGI MEMBENTUK SISTIN

• (STRUKTUR SEKUNDER)

• IKATAN BUKAN KOVALEN:

* -IKATAN IONIK
* -IKATAN HIDROGEN
* -TARIKAN HIDROFOBIK
* -IKATAN VAN DER WAALS


RUPABENTUK PROTEIN

DAUN KELOR :Si Kecil yang Besar Manfaatnya

Dunia tak selebar daun kelor, seringkali kita mendengar pepatah yang satu ini. Maksudnya adalah bahwa dunia ini amatlah sempit, bahkan tak cukup lebih besar daripada daun kelor yang luasnya kira-kira hanya seluas kuku orang dewasa saja. Daun kelor memanglah kecil, namun dalam satu tangkai biasanya daunnya berkelompok dan terlihat rimbun. Daun ini sudah lama dikenal nenek moyang kita. Orang Madura menyebutnya sebagai Maronggih, Di daerah Sunda dan Melayu ia disebut kelor, di Aceh ia disebut murong, orang Ternate mengenalnya sebagai kelo, di Sumba ia disebut kawona, sedangkan di ranah Minang ia dikenal dengan nama munggai.

Tumbuhan kelor ini berasa agak pahit, bersifat netral dan tentu saja tak beracun. Kulit akarnya mengandung minyak terbang. Biji tumbuhan kelor mengandung minyak ‘behen’, dan terdapat myrosine, emulsine,alkaloida pahit tak beracun, serta vitamin A,B1,B2 dan C pada sel-sel tertentu. Efek farmakologis yang dimiliki oleh kelor adalah anti-inflamasi, anti-piretik dan antiskorbut.

Daun Kelor pada umumnya dimanfaatkan sebagai sayuran. Di daerah asal saya Madura, ia biasa digunakan sebagai sayur berkuah sebagai teman makan siang. Saya suka sekali makan ditemani sayur yang saya kenal dengan nama Ghangan Maronggih (Sayur Kelor) ini, sebab selalu membangkitkan memori masa kecil dan tanah kelahiran saya. Namun Selain dimanfaatkan untuk sayuran, akar, daun serta bijinya juga dapat dimanfaatkan untuk mengobati beberapa penyakit.

1. Kurap (herpes) dan luka bernanah

Tumbuklah daun kelor dengan kapur, lalu balurkan hasil tumbukan tadi pada luka/kurap.

2. Kurang nafsu makan, epilepsi, histeri, sariawan, sulit buang air kecil, badan lemah, sakit kuning, rematik serta pegal linu.

Rebus akar kelor sebanyak 1 jari dengan 2 gelas air sampai tersisa 1 gelas, lalu saring. Minum air rebusan dua kali sehari masing-masing ½ gelas.

3. Beri-beri dan udim

Giling akar kelor, akar pepaya, dan kulit lawang atau cengkih masing-masing 1 jari. Tambahkan air, peras, dan saring. Bagi air saringan menjadi 2 bagian yang sama. Minum air hasil saringan sebanyak 2 kali sehari.

4. Biduran dan alergi

Rebus 3 tangkai daun kelor, 1 siung bawang merah, serta adas dan pulasari secukupnya dalam 3 gelas air sampai tersisa 2 gelas. Saring lalu minm air rebusan dua kali sehari masing-masing satu gelas.

5. Rabun ayam

Tumbuk 3 tangkai daun kelor sampai halus, lalu seduh dengan 1 cangkir air masak dan saring. Tambahkan madu secukupnya pada air hasil saringan tadi, lalu adu k sampai merata. Minum sebelum tidur.

Sumber : http://sehelaidaun.co.cc

Kiat SUKSES Belajar KIMIA

Diposting dari www.chem-is-try.org

Kiat Sukses Belajar Kimia
Sumber: Kompas, 21 September 2001

KIMIA itu sukar?
Sering terdengar banyak keluhan bahwa belajar kimia sangat sukar. Di antara beberapa keluhan adalah: Saya tidak cukup cerdas untuk belajar kimia, saya tidak dapat mengikuti jalan pikir kimiawan, saya takut gagal di mata pelajaran kimia, ingatan saya tidak cukup kuat untuk mengingat rumus dan fakta kimia.Yang harus pertama sekali diubah justru pandangan-pandangan keliru tentang Anda sendiri tadi. Pertama sekali Anda harus percaya bahwa Anda mampu untuk belajar kimia. Anda yakin bahwa kalau belajar dengan baik Anda akan sukses. Jadi pada dasarnya belajar kimia tidak berbeda dengan Anda belajar pelajaran lain ataupun Anda belajar naik sepeda.

Yang sangat diperlukan adalah tekad dan keyakinan kuat kalau Anda bekerja dengan baik Anda akan sukses.

Setelah tekad dan keyakinan ada, barulah Anda perlu tahu beberapa kiat untuk mendapatkan keterampilan kimia. Perlu diingat sama dengan Anda belajar sepeda, keterampilan itu akan Anda dapat kalau Anda berlatih, tidak cukup dengan membaca teori bersepeda tanpa pernah mempraktikkan.

Berikut beberapa pendekatan yang telah terbukti membantu banyak orang untuk belajar kimia.

Ciptakan gambaran nyata apa yang Anda pelajari
Kebanyakan hal yang dipelajari dalam kimia adalah hal yang abstrak. Atom, molekul, ikatan kimia, elektron adalah barang-barang yang tidak dapat secara langsung dilihat dan dirasakan. Sebuah gambar akan membantu Anda untuk mengingat dan mengerti dengan baik konsep penting. Atom misalnya dapat Anda bayangkan sebagai sebuah bola, dan setiap unsur memiliki bola yang berbeda berat dan warna misalnya.

Cobalah untuk mengaitkan apa yang dipelajari dengan kehidupan sehari-hari
Semua bahan yang ada di alam ini adalah bahan kimia. Udara, pohon, batuan, plastik, kosmetik, dan seterusnya. Masalahnya adalah bahan-bahan tersebut biasanya bukan bahan yang murni, tetapi berupa campuran yang rumit. Untuk membuat mudah dimengerti, diajarkan kimia dari bahan yang murni atau campuran paling dua bahan. Memang sering akan dijumpai kelakuan bahan murni jauh berbeda dengan kelakuan campuran bahan. Nah, dengan selalu mencoba untuk mengaitkan apa yang dipelajari dengan apa yang ada dalam keseharian akan membuat apa yang dipelajari menjadi lebih bermakna.

Sebagai contoh, dalam keseharian kita sering membuat minuman sirup, dengan menambahkan segelas air pada dua-tiga sendok makan sirup. Bila yang kita lakukan terbaik, kita tambahkan dua-tiga sendok makan air ke dalam satu gelas sirup, tentu tidak akan enak diminum karena sirupnya terlalu kental. Di sini kita mendapat pengalaman tentang pengertian konsentrasi larutan.

Hubungkan gambaran makro dengan gambaran mikro
Garam dapur dalam bahasa kimia dapat berarti padatan putih yang juga kita gunakan untuk mamasak atau bahan yang tersusun atas ion Na⁺ dan Cl^-. Gambaran pertama adalah gambaran makro, yang kedua adalah gambaran mikro. Gambaran mikro adalah yang tidak pernah kita saksikan secara langsung, yang Anda harus hadirkan dalam bayangan. Gambaran makro adalah kumpulan dari bertrilyun-trilyun atom atau ion sehingga dapat kita lihat, sentuh dan rasakan. Karena kimia berbicara dengan kedua bahasa, tugas Anda adalah mempelajari bahan dan sifatnya dari kedua pandangan itu.

Gambaran mikro sering digunakan untuk merasionalisasi apa yang terjadi pada skala makro. Kita misalnya merasionalisasi sifat getas dari kristal ionik karena pada krisal ionik tersusun ion yang berlawanan muatan berdampingan. Bila dikenai tekanan, maka ion yang sama muatannya mungkin akan berdampingan, yang berakibat terjadi tolak-menolak sehingga mudah pecah.

Belajar dengan rutin dan segera perbaiki kesalahan
Yang juga unik dari pelajaran kimia adalah banyak sekali konsep yang dibangun secara bertahap, satu konsep mendasari konsep berikutnya; konsep yang berikutnya lagi dapat dimengerti kalau dua konsep terdahulu sudah dimengerti dengan baik, dan seterusnya. Konsep-konsep berikutnya sering dimunculkan dengan kecepatan yang lebih tinggi dari konsep sebelumnya. Nah, dengan keadaan seperti ini nasihat yang sudah sering Anda dengar menjadi penting: Belajarlah secara rutin.

Ini juga merupakan kunci dari belajar apa saja, kalau kembali ke contoh belajar sepeda. Kalau sebelum Anda belum menguasai bersepeda, Anda hanya belajar satu hari dalam setiap bulannya, dapat dibayangkan kapan Anda baru akan menguasai.

Belajar secara rutin juga memungkinkan Anda untuk segera tahu masalah atau kesalahan yang Anda buat dan dengan cepat pula Anda dapat mencari penyelesaiannya. Penting sekali Anda pelajari kesalahan Anda dan segera mencari penyelesaian yang tepat, sebab kalau tidak Anda akan mengulang kesalahan yang sama.

Gunakan cara yang berbeda untuk hal yang berbeda
Kimia bukan hanya hitung-menghitung, walaupun kemampuan itu merupakan komponen penting dalam kimia. Kimia juga berisi beberapa fakta yang harus diingat, kosakata khusus yang harus dipelajari, hukum-hukum yang mengaitkan satu ide dengan ide lain yang harus dimengerti. Mempelajari fakta tentu lain caranya dengan mempelajari teknik berhitung, lain lagi dengan mempelajari hukum.

Untuk mengigat fakta dengan lebih baik, sering Anda diberi contoh untuk membuat apa yang disebut jembatan keledai. Misalnya unsur-unsur golongan alakali Anda ingat dengan: Hajah Lina Naik Kuda Rebutan Cowok sampai Frustasi. Cara yang lain misalnya dengan menuliskan, dengan membuat kartu dan bermain dengan kartu itu dan sebagainya.

Untuk mempelajari konsep dengan baik Anda harus belajar dengan aktif. Maksudnya Anda harus mencatat dengan baik konsep yang Anda pelajari, perhatikan benar-benar kata-kata kunci dalam pengertian konsep tersebut, cari contoh-contoh tambahan untuk konsep itu, hubungkan dengan konsep yang telah dipelajari sebelumnya.

Selain itu, Anda juga harus sensitif dengan bahasa kimia. Sering oksigen itu berarti O₂ maupun O. Misalnya dalam kalimat oksigen adalah komponen penting dalam atmosfer, yang dimaksud adalah O₂. Sedang dalam kalimat hitung kadar oksigen dalam mineral apatit, maka yang dimaksud adalah O. Nah, kensensitifan itu Anda akan peroleh jika Anda belajar secara kontinu, sama dengan kesensitifan kaki Anda mengenali bentuk pedal sepeda tumbuh dengan seringnya Anda belajar naik sepeda.

Untuk mempermudah mempelajari hukum-hukum dalam kimia Anda dapat menggunakan teknik: pelajari dengan baik fakta dan konsep yang mendasari, gunakan kata-kata Anda sendiri untuk mengungkapkan lagi hukum tersebut, tentukan keberlakuan hukum tersebut, dan tentukan pula apa yang dapat dicapai dengan hukum tersebut.

Sebagai contoh hukum gas ideal pV = nRT, tanyakan apa gas ideal itu? Kemudian perhatikan hukum itu hanya berlaku untuk gas ideal, gas nyata tidak akan mengikuti persamaan itu, dan Anda pun harus dapat sampai menghayati bahwa dengan hukum ini Anda dapat menghitung salah satu dari p, V, n atau T bila tiga yang lain diketahui.

Yang harus diingat, hukum (rangkuman keteraturan) sering mempunyai kekecualian, Anda harus ingat dengan baik kekecualian ini: misalnya, semua senyawa sulfida tidak melarut, kecuali (NH₄)₂S.

Demikian beberapa tips, ingat sekali lagi, tips ini hanya akan bermanfaat kalau Anda menggunakannya dalam belajar dengan kontinu.

(Oleh Ismundar, PhD, Dosen Kimia ITB)