POLIMER

Polimer

Polimer adalah molekul raksasa atau makromolekul. Polimer terbentuk dari gabungan rantai molekul-molekul sederhana (monomer) yang sangat panjang sekali. Reaksi pembentukan polimer dikenal dengan sebutan polimerisasi. Polimer alamiah mencakup protein (seperti sutra,serat otot, dan enzim), polisakarida (pati dan selulosa), karet, danasam-asam nukleat. Polimer buatan manusia hampir sama aneka ragamnya dengan polimer alam.

Polimer terbagi dalam tiga kelompok umum, yaitu:

a. Elastomer, yaitu polimer dengan sifat-sifat elastik, seperti karet.

b. Serat, yaitu polimer mirip benang, seperti kapas, sutra, atau nilon.

c. Plastik, yaitu polimer yang berupa lembaran tipis, zat padat yang keras, dan dapat dicetak (pipa, mainan anak-anak), atau salutan (cat mobil, pernis).

A. Reaksi Pembentukan Polimer

Reaksi pembentukan polimer dikelompokkan menjadi dua, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.

1.   Polimerisasi Adisi

Polimerisasi adisi adalah perkaitan langsung antarmonomer berdasarkan reaksi adisi. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap, di mana dengan bantuan suatu katalisator (misalnya peroksida),

maka ikatan rangkapnya terbuka dan monomer-monomer dapat langsung berkaitan. Contohnya pembentukan polietilena (polietena)

         2 monomer                                                     dimer                                                       polimer

2.   Polimerisasi Kondensasi

Pada polimerisasi kondensasi, monomer-monomer saling berkaitan dengan melepas molekul kecil, seperti H2O dan metanol. Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang mempunyai gugus fungsi pada kedua ujungr antainya.

Tugas Individu

1. Apa yang dimaksud dengan polimer?

2. Jelaskan perbedaan antara polimerisasi adisi dengan polimerisasi kondensasi!

3. Tuliskan reaksi polimerisasi dari:

a. pembentukan protein

b. pembentukan polietilena

c. pembentukan polivinilklorida (PVC)

B. Penggolongan Polimer

     Polimer dapat digolongkan berdasarkan asal, jenis monomer pembentuk,dan sifat kekenyalan.

1. Penggolongan Polimer Berdasarkan Asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam dan polimersintetis. Berikut ini beberapa jenis polimer alam dan polimer sintetis

Polimer	Monomer	Polimerisasi	Sumber/Terdapatnya
POLIMER ALAM
Protein	Asam amino	Kondensasi	Wol, sutra
Amilum	Glukosa	Kondensasi	Beras, gandum
Selulosa	Glukosa	Kondensasi	Kayu DNA
Asam nukleat	Nukleotida	Kondensasi	RNA
Karet alam	Isoprena	Adisi	Getah pohon karet
POLIMER BUATAN
Polietilena	Etena	Adisi	Plastik
PVC	Vinilklorida	Adisi	Pelapis lantai, pipa
Polipropilena	Propena	Adisi	Tali plastik, karung plastik
Teflon	Tetrafluoroetilena	Adisi	Gasket, panci antilengket

2. Penggolongan Polimer Berdasarkan Jenis Monomer Pembentuknya

Ditinjau dari jenis monomernya, polimer dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. Homopolimer, yaitu polimer hasil reaksi monomer yang sejenis.

Strukturnya adalah: —————A – A – A – A – A —————

b. Kopolimer, yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih darisejenis.

Strukturnya adalah: —————A – B – A – B – A – B —————

3. Penggolongan Polimer Berdasarkan Sifat Kekenyalannya

Berdasarkan sifat kekenyalannya, polimer dibedakan menjadi:

a. Polimer termoplastik, yaitu polimer yang bersifat kenyal (liat) apabila dipanaskan dan dapat dibentuk menurut kehendak kita.

b. Polimer termoset, yaitu polimer yang pada mulanya kenyal ketika dipanaskan, tetapi sekali didinginkan tidak dapat dilunakkan lagi sehingga tidak dapat diubah menjadi bentuk lain.

C. Beberapa Polimer Penting

Beberapa polimer penting yang sering dipergunakan dalam kehidupan seharihari

dapat dilihat pada tabel

Polimer	Monomer	Penggunaan Utama
Polietilena	Etilena, CH2 = CH2	Film dan lembaran, pipa, objek cetakan,isolasi listrik
Polivinilklorida (PVC)	Vinilklorida, CH2 = CHCl	Film dan lembaran, pipa, objek cetakan, isolasi listrik, piringan hitam, kopolimer dengan vinil asetat untuk lantai
Poliakrilonitril	Akrilonitril, CH2 = CHCN	Serat, misalnya akrilan, orlon
Polimetilmetakrilat, (PMMA)	Metilmetakrilat CH2 = C(CH3)CO2CH	Flexiglas, lucite, cat
Teflon	Tetrafluoroetilena, CF2 = CF2	Objek yang sangat tahan terhadap bahan kimia, salutan alat masak
Nilon–66	Asam adipat	Serat, objek cetakan
Bakelit	HO-COCH2CH2CH2CH2COOH	Objek cetakan, pernis, lak Fenol dan formaldehida

TUGAS

1. Manakah di antara senyawa berikut ini yang dapat membentuk polimer? Tuliskan reaksi polimerisasinya!

a. Asam propanoat

b. Suatu campuran etanol dan asam asetat

c. Suatu campuran gliserol dan asam oksalat

2. Sebuah molekul polipropilena dapat mencapai berat 500.000 sma. Berapa molekul propena diperlukan untuk membentuk molekul polipropilena?

3. Protein merupakan polimer adisi ataukah polimer kondensasi? Jelaskan!

4. Sebutkan kegunaan senyawa-senyawa polimer dalam kehidupan sehari-hari!

Karbohidrat

Karbohidrat dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida atau polihidroksiketon, serta senyawa yang, menghasilkannya  pada proses hidrolisis. Molekul, karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen dengan perbandingan atom hidrogen dan oksigen adalah 2:1.

A. Struktur Karbohidrat

Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi, yaitu gugus –OH, gugus aldehida atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula

hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktivitas optik.

1.      Rumus Fischer

Keterangan:

• Garis horizontal: ikatan yang terdapat di muka bidang kertas.

• Garis vertikal: ikatan yang terdapat di sebelah belakang bidang kertas.

2. Rumus Haworth

3. Aktivitas Optik

Senyawa yang dapat menyebabkan terjadinya pemutaran cahaya terpolarisasi dikatakan mempunyai aktivitas optik. Senyawa yang memutarcahaya terpolarisasi ke kanan diberi tanda + atau d (dekstro), sedangkan yang memutar cahaya terpolarisasi ke kiri diberi tanda – atau l (levo).

4. Konfigurasi Molekul

a. D jika atom C asimetrik yang terjauh dari gugus fungsi mengikat gugus OH di sebelah kanan.

b. L jika atom C asimetrik yang terjauh dari gugus fungsi mengikat gugus –OH di sebelah kiri.

B. Penggolongan Karbohidrat

1. Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida yang paling sederhana ialah gliseraldehida dandihidroksiaseton.Berikut ini beberapa contoh monosakarida.

a. Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan.

  

b. Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisassi ke kiri, karenanya disebut juga levulosa.

 

c. Galaktosa

Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi kekanan.

 

d. Pentosa

Beberapa pentosa yang penting, di antaranya ialah

1.      arabinosa,

2.       xilosa,

3.       ribosa,

4.       2– deoksiribosa.

2. Oligosakarida

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida.

a. Disakarida : terbentuk dari dua monosakarida.

b. Trisakarida : terbentuk dari tiga monosakarida.

c. Tetrasakarida : terbentuk dari empat monosakarida.

DISAKARIDA.

Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1 suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol disakarida akan menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di alam.

1. Maltosa
Maltosa adalah suatu disakarida dan merupakan hasil dari hidrolisis parsial tepung (amilum). Maltosa tersusun dari molekul α-D-glukosa dan β-D-glukosa.

             Struktur Maltosa

Dari struktur maltosa, terlihat bahwa gugus -O- sebagai penghubung anta runit yaitu menghubungkan C 1 dari α-D-glukosa dengan C 4 dari β-D-glukosa. Konfigurasi ikatan glikosida pada maltosa selalu α karena maltosa terhidrolisis oleh α-glukosidase. Satu molekul maltosa terhidrolisis menjadi dua molekul glukosa.

2.Sukrosa
Sukrosa terdapat  dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan sehari-hari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 –α.

Struktur sukrosa

Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase menghasilkan α-D-glukosa dan β-D-fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi, lebih manis daripada sukrosa.

Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal.

Akibatnya, sukrosa dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid atau keton sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa bukan merupakan gula pereduksi.

3.Laktosa
Laktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan susu sapi. Laktosa tersusun dari molekul  β-D-galaktosa dan α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-β.

Hidrolisis dari laktosa dengan bantuan enzim galaktase yang dihasilkan dari pencernaan, akan memberikan jumlah ekivalen yang sama dari α-D-glukosa dan β-D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakit galaktosemia yang biasa menyerang bayi.

3. Polisakarida

Pada umunya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks daripada mono dan oligosakarida. Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Adapun contoh senyawa homopolisakarida adalah:

a. Amilum

Amilum terdiri atas 250 – 300 unit D–glukosa yang terikat dengan ikatan α 1,4 – glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka.

b. Glikogen

Glikogen jika dihidrolisis juga akan menghasilkan D–glukosa.

c. Selulosa

Selulosa adalah suatu disakarida yang terdiri atas dua molekul glukosa yang berikatan glikosidik antara atom karbon 1 dengan atom karbon 4. Dengan asam encer tidak dapat terhidrolisis, tetapi oleh asam dengankonsentrasi tinggi dapat terhidrolisis menjadi selobiosa dan D–glukosa. Sedangkan contoh senyawa heteropolisakarida adalah mukopolisakarida. Mukopolisakarida adalah suatu heteropolisakarida, yaitu polisakarida yang terdiri atas dua jenis derivat monosakarida. Derivat monosakarida yang membentuk mukopolisakarida tersebut adalah gula amino dan asam

uronat.

C. Hidrolisis Disakarida dan Polisakarida

Pemecahan (hidrolisis) molekul gula, pati, dan selulosa yang kompleks menjadi molekul monosakarida mudah dilakukan dalam laboratorium dengan cara mendidihkan larutan atau suspensi karbohidrat dengan larutan encer asam.

Maltosa, pati, dan selulosa hanya membentuk glukosa pada hidrolisis sempurna.

C12H22O11    +     H2O →  2 C6H12O6

Maltosa Glukosa

(C6H10O5)    x + xH2O → x C6H12O6

Selulosa Glukosa

Sukrosa menghasilkan fruktosa dan glukosa sama banyak dalam hidrolisis.

C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6      +   2 C6H12O6

Sukrosa                    Glukosa         Fruktosa

Karena sukrosa memutar cahaya terpolarisasi ke kanan dan campuran hidrolisis itu memutar ke kiri, maka campuran glukosa-fruktosa yang dihasilkan disebut gula inversi. Campuran ini lebih manis daripada sukrosa dan juga

tidak mudah mengkristal, bahkan di dalam larutan pekat sekalipun, sehingga lebih disukai daripada sukrosa untuk membuat kembang gula dan selai. Dalam membuat selai, asam-asam dari buah mengkatalisis hidrolisis sukrosa

menjadi gula inversi. Karena itu penting untuk menambahkan seluruh gula pada awal pembuatan. Dalam pembuatan kembang gula, susu mentega (sisa susu setelah mentega diambil), cuka, atau krim tartar kadang-kadang

ditambahkan sebagai katalis asam untuk hidrolisis itu.

D. Selulosa dan Modifikasi Kimianya

Selulosa merupakan bagian kayu dari tumbuhan dan terdapat dalam semua sel tumbuhan. Dalam kayu itu sendiri, molekul panjang selulosa terletak dalam baris-baris paralel untuk membentuk serat-serat kayu, serat-serat itu terikat

bersama-sama oleh zat organik yang lengket yang disebut lignin.

1. Kertas

Dalam membuat kertas, kayu dipotong kecil-kecil dan dimasak dalam kalsium bisulfit atau bahan kimia lain untuk  melarutkan ligninnya. Selulosa itu diambil dengan penyaringan, diputihkan dengan klor atau hydrogen peroksida, H2O2 dan kemudian diberi bobot, diukur, dan dilewatkan penggulung menjadi lembaran.

2. Rayon

Kebanyakan rayon dibuat dengan proses viscose. Selulosa murni diperoleh dari kayu dengan proses yang diuraikan di atas dan diolah dengan natrium hidroksida dalam air dan karbon disulfida, cairan kental mirip sirup itu disebut viscose. Setelah diperam dan disaring, viscose dipaksa menerobos lubang-lubang dari suatu alat pintal kecil ke kolam asam sulfat. Cara ini mengendapkan selulosa sebagai benang-benang sinambung yang dikumpulkan an dipuntir menjadi benang rayon.

3. Selulosa Nitrat dan Selulosa Asetat

Tiap satuan glukosa dalam sebuah molekul selulosa mengandung tiga gugus hidroksil. Bila selulosa bereaksi dengan asam nitrat pekat dengan hadirnya asam sulfat, satu, dua, atau tiga gugus hidroksil ini akan diganti dengan gugus nitrat, –ONO2, sehingga terbentuk ester selulosa nitrat Jika selulosa diolah dengan asam asetat dan asam sulfat, atau dengan

anhidrida asetat, gugus hidroksil digantikan oleh gugus asetat dan terbentuk selulosa asetat. Ini digunakan untuk pembuatan rayon asetat dan film potret.

E. Reaksi Pengenalan Karbohidrat

1. Uji Molisch

Dengan cara meneteskan larutan alfanaftol pada larutan atau suspense karbohidrat, kemudian asam sulfat pekat secukupnya, sehingga terbentuk dua lapisan cairan dengan batas kedua lapisan berwarna merah-ungu.

2. Gula Pereduksi

Monosakarida dan disakarida (kecuali sukrosa) dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling atau pereaksi Benedict.

3. Uji Iodin

Polisakarida penting, seperti amilum, glikogen, dan selulosa dapat ditunjukkan dengan cara ditetesi larutan iodin sehingga terbentuk warna biru ungu untuk amilum, cokelat merah untuk glikogen, dan cokelat untuk selulosa.

TUGAS MANDIRI

1.      Apakah yang dimaksud dengan karbohidrat? Tuliskan rumus strukturnya!

2.      Suatu karbohidrat tertentu tidak banyak larut dalam air, tidak mempunyai rasa manis, tetapi larut perlahan-lahan bila dipanaskan dengan HCl encer. Termasuk kelompok manakah karbohidrat ini? Mengapa?

3.      Apakah glukosa dan fruktosa merupakan gula isomer satu sama lain? Mengapa? Apakah sifat kimia mereka berbeda secara bermakna? Mengapa?

4.      Mengapa kelarutan glukosa dalam air tinggi dan kelarutan hidrokarbon induknya rendah?

5.      Mengapa karbohidrat memiliki aktivitas optik?

6.      Meskipun (+) glukosa dan (–) glukosa merupakan senyawa isomer, sifat kimia dan fisika mereka yang biasa adalah sama. Mengapa?

7.      Satu gram gula, pati, atau karbohidrat kering lain memerlukan sekitar 1 liter oksigen untuk oksidasi sempurna. Di pihak lain, 1 gram minyak nabati atau lemak kering lainmemerlukan sekitar 2 liter.

a. Mengapa berdasarkan komposisi karbohidrat dan lemak?

b. Sementara ini diandaikan bahwa mineral, lilin parafin, dan bahan hidrokarbon lain adalah makanan. Akankah senyawa-senyawa tersebut mengandung kalori yang lebih rendah per satuan bobot daripada minyak nabati? Mengapa?

Protein

Protein merupakan polimer dari sekitar 20 jenis asam α -amino. Massa molekul relatifnya berkisar antara 6.000 sampai jutaan. Unsur utama penyusun protein adalah C, H, O, dan N. Banyak juga protein yang mengandung belerang (S), dan fosfor (P) dalam jumlah sedikit. Ada juga beberapa protein yang mengandung besi, mangan, tembaga, dan iodin.

A. Asam Amino

Asam amino ialah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino (–NH2).Meskipun ratusan asam amino telah disintesis, hanya 20 yang telah diperoleh dengan hidrolisis protein. Rumus umum asam amino adalah:

Gugus R adalah gugus pembeda antara asam amino yang satu dengan asam amino yang lain. Ada asam amino yang hidrofob (seperti glisin dan alanin),hidrofil (contohnya tirosin, lisin, dan asam glutamat), ada yang bersifat asam

(asam glutamat), bersifat basa (lisin), dan ada pula yang mengandung belerang (sistein) atau cincin aromatik (tirosin). Gugus R asam amino tersebut sangat berperan dalam menentukan struktur, kelarutan, serta fungsi biologis dari protein.

Asam amino mempunyai beberapa sifat, antara lain:

1. Larut dalam air dan pelarut polar lain.

2. Tidak larut dalam pelarut nonpolar, seperti benzena dan dietil eter.

3. Mempunyai titik lebur lebih besar dibanding senyawa karboksilat dan amina.

4. Mempunyai momen dipol besar.

5. Bersifat elektrolit:

a. kurang basa dibanding amina

b. kurang asam dibanding karboksilat

6Bersifat amfoter

Karena mempunyai gugus asam dan gugus basa. Jika asam amino direaksikan dengan asam maka asam amino akan menjadi suatu anion,dan sebaliknya jika direaksikan dengan basa maka akan menjadi kation.

7. Dalam larutan dapat membentuk ion zwitter Karena asam amino memiliki gugus karboksil (–COOH) yang bersifatasam dan gugus amino (–NH2) yang bersifat basa, maka asam amino dapat mengalami reaksi asam-basa intramolekul membentuk suatu ion dipolar yang disebut ion zwitter.

8. Mempunyai kurva titrasi yang khas.

9. Mempunyai pH isoelektrik, yaitu pH pada saat asam amino tidak bermuatan. Di bawah titik isoelektriknya, asam amino bermuatan positif dan sebaliknya di atasnya bermuatan negative

Penggolongan Asam Amino

Ditinjau dari segi pembentuknya, asam amino dapat dibagi dalam dua golongan,

Dua kelompok asam amino, yaitu:

1.      Asam amino esensial, tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia. Terdiri dari: valin, leusin, isoleusin,

treonin, lisin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, dan arginin

2.      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:

Asam Amino Essensial

 

Asam Amino Non Essensial

Ditinjau dari strukturnya, asam amino dibagi dalam tujuh kelompok, yaitu

asam amino dengan rantai samping yang:

1. merupakan rantai karbon yang alifatik

2. mengandung gugus hidroksil

3. mengandung atom belerang

4. mengandung gugus asam atau amidanya

5. mengandung gugus basa

6. mengandung cincin aromatik

7. membentuk ikatan dengan atom N pada gugus amino

Tugas Mandiri

1. Apa yang dimaksud dengan asam amino? Apa hubungan antara asam amino dengan protein?

2. Apa yang dimaksud dengan ion zwitter dan mengapa asam amino bisa membentuk ion zwitter?

3. Mengapa asam amino mempunyai pH isoelektrik?

4. Sebutkan perbedaan antara asam amino esensial dan asam amino nonesensial!

5. Carilah di literatur kimia tentang asam amino esensial, kemudian tuliskan rumus strukturnya!

C. Peptida

1. Tata Nama

Nama peptida diberikan berdasarkan atas jenis asam amino yang membentuknya. Asam amino yang gugus karboksilnya bereaksi dengan gugus –NH2 diberi akhiran –il pada namanya, sedangkan urutan penamaan

didasarkan pada urutan asam amino, dimulai dari asam amino ujung yang masih mempunyai gugus –NH2.

                                                              

 

2. Sifat Peptida

Sifat peptida ditentukan oleh gugus –NH2, gugus –COOH, dan gugus R. Sifat asam dan basa ditentukan oleh gugus –COOH dan –NH2, namun pada peptida rantai panjang, gugus –COOH dan –NH2 tidak lagi berpengaruh.Suatu peptida juga mempunyai titik isoelektrik seperti pada asam amino.

3. Analisis dan Sintesis Peptida

Salah satu cara untuk menentukan urutan asam amino ialah degradasi Edman yang terdiri atas dua tahap reaksi, yaitu reaksi pertama ialah reaksi antara peptida dengan fenilisotiosianat dan reaksi kedua ialah pemisahan asam amino ujung yang telah bereaksi dengan fenilisotiosianat.Cara lain adalah sintesis fasa padat.

D. Protein

Protein ialah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yang sangat bervariasi, dari 5.000 hingga lebih dari satu juta. Protein terbentuk dari ikatan antarmolekul asam amino (disebut ikatan peptida). Dua molekul asam amino dapat berikatan (berkondensasi) dengan melepas molekul air sebagai berikut.

1. Struktur Protein

Ada empat tingkat struktur dasar protein, yaitu:

a. Struktur primer, yang menunjukkan jumlah, jenis, dan urutan asam amino dalam molekul protein. Struktur primer juga menunjukkan ikatan peptidaya ng urutannya diketahui.

b. Struktur sekunder.

c. Struktur tersier, yang menunjukkan kecenderungan polipeptida membentuk lipatan atau gulungan, dan dengan demikian membentuk struktur yang lebih kompleks. Struktur ini dimantapkan oleh adanya ikatan antara gugus R pada molekul asam amino yang membentuk protein.

d. Struktur kuartener, yang menunjukkan derajat persekutuan unit- unit protein.

Penggolongan Protein

Ditinjau dari stukturnya, protein dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu golongan protein sederhana dan protein gabungan. Protein sederhana dapat dibagi dalam dua bagian menurut bentuk molekulnya, yaitu protein fiber dan

protein globular.

3. Sifat – sifat Protein

a. Ionisasi

b. Denaturasi

c. Viskositas

d. Kristalisassi

e. Sistem koloid

4. Reaksi – reaksi Pengenalan Protein

a. Uji Biuret

Uji ini digunakan untuk mengetahui adanya protein. Zat yang akan diselidiki mula-mula ditetesi larutan NaOH, kemudian larutan CuSO4 yang encer. Jika terbentuk warna ungu, berarti zat itu mengandung protein. Uji biuret positif bagi semua zat yang mengandung ikatan,peptida.

b. Uji Xantoproteat

Uji ini digunakan terhadap protein yang mengandung gugus fenil (cincin benzena). Jika protein yang mengandung cincin benzene dipanaskan dengan asam nitrat pekat, maka terbentuk warna kuning yang kemudian menjadi jingga bila dibuat alkalis (basa) dengan larutan NaOH.

c. Uji Belerang

Untuk mengetahui ada tidaknya unsur belerang dalam suatu protein,mula-mula larutan protein dengan larutan NaOH pekat (+ 6 M) dipanaskan, kemudian diberi beberapa tetes larutan timbal asetat. Jika terbentuk endapan hitam (PbS), maka itu menunjukkan adanya belerang.

TUGAS MANDIri

1. Apa yang dimaksud dengan ikatan peptida? Mengapa antar asam amino dapat membentuk ikatan peptida?

2. Sebutkan macam-macam struktur protein dan dasar pengelompokannya!

3. Apa yang dimaksud dengan denaturasi? Mengapa protein dapat mengalami denaturasi?

4. Pembelahan sempurna dengan hidrolisis ikatan peptida dalam suatu protein mengakibatkan terbentuknya senyawa-senyawa tipe apa? Zat-zat apa yang akan mengkatalisis hidrolisis ini?

5. Tunjukkan bagaimana molekul sistein, HSCH₂CHNH₂CO₂H mungkin digabung menjadi sebuah molekul protein. Nyatakan ikatan peptida dalam struktur proteinnya!

6. Apakah sebuah molekul protein dapat dianalisis komponen penyusunnya? Jika dapat, apa yang diartikan dengan urutan asam amin

Lemak

A.     Rumus Struktur dan Tata Nama Lemak

 Lemak adalah ester dari gliserol dengan asam-asam karboksilat suku tinggi.Asam penyusun lemak disebut asam lemak. Asam lemak yangt erdapat di alam adalah asam palmitat (C15H31COOH),asam stearat (C17H35COOH), asam oleat (C17H33COOH), dan asam linoleat (C17H29COOH).Pada lemak, satu molekul gliserol mengikat tiga molekul asam lemak, oleh karena itu lemak adalah suatu trigliserida. Struktur umum molekul lemak adalah sebagai berikut

Pada rumus struktur lemak di atas, R1–COOH, R2–COOH, dan R3–COOH adalah molekul asam lemak yang terikat pada gliserol. Ketiga molekul asam lemak itu boleh sama (disebut asam lemak sederhana) dan boleh berbeda (disebut lemak campuran). Tetapi pada umumnya, molekul lemak terbentuk dari dua atau lebih macam asam lemak. Sebagai contoh, salah satu komponen minyak kapas mempunyai struktur sebagai berikut.

H2C -  CO -  (CH2)7 -  CH ═  CH -  (CH2)7 – CH

│

HC - O – CO –  (CH2)14 -  CH3

│

H2C– O– CO – (CH2)7 –CH═ CH– CH2– CH═ CH– (CH2)4– CH3

Nama lazim dari lemak adalah trigliserida. Penamaan lemak dimulai dengan kata gliseril yang diikuti oleh nama asam lemak.

     

gliseril tristearat                   gliseril trioleat(triolein)             

    (tristearin)

TUGAS MANDIRI

Tuliskan rumus struktur dari lemak berikut.

1. Gliseril tripalmitat

2. Gliseril trilinoleat

1 . Jenis-jenis Asam Lemak

Sebagaimana pembahasan sebelumnya bahwa molekul lemak terbentuk dari gliserol dan tiga asam lemak. Oleh karena itu, penggolongan lemak lebih didasarkan pada jenis asam lemak penyusunnya. Berdasarkan jenis ikatannya, asam lemak dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

a. Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh, yaitu asam lemak yang semua ikatan atom karbon pada rantai karbonnya berupa ikatan tunggal (jenuh).

Contoh: asam laurat, asam palmitat, dan asam stearat.

CH3(CH2)10COOH C11H23COOH Asam laurat

CH3(CH2)14COOH C15H31COOH Asam palmitat

CH3(CH2)16COOH C17H35COOH Asam stearat

b. Asam lemak tak jenuh

Asam lemak tak jenuh, yaitu asam lemak yang mengandung ikatan rangkap pada rantai karbonnya.

Contoh: asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat.

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH C17H33COOH Asam oleat

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH C17H31COOH Asam linoleat

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH C17H29COOH Asam linolenat

2. Hidrolisis Lemak

Pada pembahasan ester telah dijelaskan bahwa reaksi pembentukan ester dari alkohol dengan asam karboksilat disebut reaksi pengesteran (esterifikasi). Kebalikan dari reaksi esterifikasi disebut reaksi hidrolisis ester.

 R–CO–OH            +     R_′ – OH      →      R–C–OR_′        +       H2O

asam karboksilat            alcohol                 ester

Dengan demikian, hidrolisis lemak menghasilkan gliserol dan asam-asam lemak.

 

C. Sifat-Sifat Lemak

1. Sifat Fisis Lemak

a. Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat,sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair.

b. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemakjenuh, sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak jenuh.

Contoh: Tristearin (ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat) mempunyai titik lebur 71 °C, sedangkan triolein (ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat) mempunyai titik lebur –17 °C.

c. Lemak yang mengandung asam lemak rantai pendek larut dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air. (Mengapa?)

d. Semua lemak larut dalam kloroform dan benzena. Alkohol panas merupakan pelarut lemak yang baik.

2. Sifat Kimia Lemak

a. Reaksi Penyabunan atau Saponifikasi (Latin, sapo = sabun) Pada pembahasan terdahulu telah diketahui bahwa lemak dapat mengalami hidrolisis. Hidrolisis yang paling umum adalah dengan alkali atau enzim lipase. Hidrolisis dengan alkali disebut penyabunan karena salah satu hasilnya adalah garam asam lemak yang disebut sabun

Reaksi umum:

 

Reaksi hidrolisis berguna untuk menentukan bilangan penyabunan. Bilangan penyabunan adalah bilangan yang menyatakan jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabun satu gram lemak atau minyak. Besar kecilnya bilangan penyabunan tergantung pada panjang pendeknya rantai karbon asam lemak atau dapat juga dikatakan bahwa

besarnya bilangan penyabunan tergantung pada massa molekul lemak tersebut.

Bilangan penyabunan sama dengan jumlah miligram kalium hidroksida (KOH) yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram lemak

b. Halogenasi

Asam lemak tak jenuh, baik bebas maupun terikat sebagai ester dalam lemak atau minyak mengadisi halogen (I2 tau Br2) pada ikatan rangkapnya. Karena derajat absorpsi lemak atau minyak sebanding dengan banyaknya ikatan rangkap pada asam lemaknya, maka jumlah halogen yang dapat bereaksi dengan lemak dipergunakan untuk menentukan

derajat ketidakjenuhan. Untuk menentukan derajat ketidakjenuhan asam lemak yang terkandung dalam lemak, diukur dengan bilangan yodium.

Bilangan yodium adalah bilangan yang menyatakan banyaknya gram yodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak.

Yodium dapat bereaksi dengan ikatan rangkap dalam asam lemak. Tiap molekul yodium mengadakan reaksi adisi pada suatu ikatan rangkap. Oleh karena itu makin banyak ikatan rangkap, maka makin besar pula bilangan yodium.

Bilangan yodium sama dengan banyaknya gram yodium yang diadisi oleh 100 gram lemak

c. Hidrogenasi

Sejumlah besar industri telah dikembangkan untuk merubah minyak

tumbuhan menjadi lemak padat dengan cara hidrogenasi katalitik (suatu

reaksi reduksi). Proses konversi minyak menjadi lemak dengan jalan

hidrogenasi kadang-kadang lebih dikenal dengan proses pengerasan.

Salah satu cara adalah dengan mengalirkan gas hidrogen dengan tekanan

ke dalam tangki minyak panas (200 °C) yang mengandung katalis nikel

yang terdispersi.

D. Reaksi Pengenalan Lemak

Ada beberapa reaksi pengenalan lemak, antara lain:

1. Uji Akrolein

Uji akrolein digunakan untuk mengetahui adanya gliserol dalam lemak. Akrolein mudah dikenali dengan baunya yang menusuk dengan kuat. Jika lemak dipanaskan dan dibakar akan tercium bau menusuk disebabkan terbentuknya krolein.

2. Uji Peroksida

Uji peroksida bertujuan untuk mengetahui proses ketengikan oksidatif pada lemak yang mengandung asam lemak tak jenuh.

3. Uji Ketidakjenuhan

Uji ini digunakan untuk membedakan lemak jenuh dan lemak tak jenuh.

E. Penggunaan Lemak dan Minyak dalam Kehidupan Sehari-hari

Lemak atau minyak dapat dimanfaatkan untuk beberapa tujuan, di antaranya sebagai berikut.

1. Sumber energi bagi tubuh

Lemak dalam tubuh berfungsi sebagai cadangan makanan atau sumber energi. Lemak adalah bahan makanan yang kaya energi. Pembakaran 1 gram lemak menghasilkan sekitar 9 kilokalori.

2. Bahan pembuatan mentega atau margarine Lemak atau minyak dapat diubah menjadi mentega atau margarin

dengan cara hidrogenasi.

3. Bahan pembuatan sabun Sabun dapat dibuat dari reaksi antara lemak atau minyak dengan KOH atau NaOH. Sabun yang mengandung logam Na disebut sabun keras (bereaksi dengan keras terhadap kulit) dan sering disebut sabun

cuci. Sedangkan sabun yang mengandung logam K disebut sabun lunak dan di kehidupan sehari-hari dikenal dengan sebutan sabun mandi

TUGAS MANDIRI

1. Apa yang dimaksud dengan asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh?

2. Mengapa lemak/minyak tidak dapat bercampur dengan air?

3. Apa yang Anda ketahui dengan istilah-istilah berikut.

a. Reaksi saponifikasi

b. Bilangan penyabunan

c. Bilangan yodium

4. Hitunglah bilangan penyabunan dari gliseril tristearat!

5. Apakah perbedaan antara lemak dengan minyak?

6. Mengapa minyak dapat mengalami ketengikan?

7. Apa saja faktor yang mempengaruhi kecepatan proses ketengikan dan bagaimana cara mencegahnya?

8. Tuliskan reaksi penyabunan dari glseril trioleat!

9. Mengapa sabun dapat membersihkan kotoran pakaian yang direndam dalam air, padahal

sabun terbuat dari lemak, sedangkan lemak bersifat tidak larut dalam air?

10. Hitunglah bilangan penyabunan dari gliseril tripalmitostearat! Tuliskan reaksinya!

 →