KIMIA

ATOM, ION & MOLEKUL Atom : bgn terkecil dari suatu unsur yang sifatnya identik dgn unsur tsb. Partikel dasar atom : Elektron Proton Netron Elektron Proton Netron Massa 1/1837 1 sma 1 sma Muatan - 1 + 1 0 Massa elektron kecil skl  diabaikan

ATOM Atom tdd : - inti : berisi proton & netron - kulit : mrpk lintasan dr elektron Elektron elektron bergerak mengelilingi inti ( ada “orbit”nya ) Pd 1 atom : jml elektron = jml proton jml proton ≠ jml netron Tiap unsur punya jml proton, netron & elektron yang berlainan

ION & MOLEKUL Ion adl atom / gugusan atom yang bermuatan listrik sebanyak valensinya Kation : ion bermuatan positif mis : H+, Na+, K+, NH4+, Ca2+ Anion : ion bermuatan negatif mis : OH−, Cl−, PO43−, SO42− Molekul : bgn terkecil senyawa, dimana sifat molekul tsb identik dgn sifat seny ybs

UNSUR & SENYAWA Unsur : zat tunggal yg tak dapat diuraikan menjadi zat zat lain yg lebih sederhana secara kimia 3 macam unsur : - logam - non logam - semi logam Senyawa : gabungan 2 atau lebih unsur secara kimia

Struktur elektron dari atom Elektron beredar mengelilingi inti pada tingkat orbit ( = kulit ) yg berbeda beda. Kulit elektron ada : K,L,M,N,O,P, Q Kulit K adl orbit yg paling dekat dgn inti Elektron pd masing masing kulit berada pd tingkat energi yg berbeda beda Elektron pd kulit K ( paling dekat dgn inti ) punya energi paling rendah

BILANGAN QUANTUM Tk. Energi Bil. Quantum Kulit Ke 1 n = 1 K Ke 2 n = 2 L Ke 3 n = 3 M Ke 4 n = 4 N Ke 5 n = 5 O Ke 6 n = 6 P Ke 7 n = 7 Q Ada 7 kemungkinan tk. Energi untuk n = 1,2,3,4,5,6 dan 7

Jumlah elektron pada kulit Banyaknya elektron maximum pada tiap kulit adl : 2n2 Bil. Quantum Kulit Jml max elektron 1 K 2 x 12 = 2 2 L 2 x 22 = 8 3 M 2 x 32 = 18 4 N 2 x 42 = 32 5 O 2 x 52 = 50

Ketentuan jml max elektron Kulit paling luar jml max elektron adl 8 1 kulit sebelah dalamnya dari kulit terluar, maximum 18 elektron Pengisian elektron pd 1 kulit harus sampai maximum, baru kemudian menempati kulit berikutnya Tetapi : ada beberapa pengecualian dlm hal pengisian elektron

Susunan elektron ( contoh ) Unsur N.A. K L M N O P H 1 1 O 8 2 6 Na 11 2 8 1 Ca 20 2 8 8 2 Xe 54 2 8 18 18 8 2

Elektron Valensi Elektron valensi adl banyaknya elektron yg terdapat pd kulit paling luar suatu atom Valensi adl bilangan yg menunjukkan jml atom H (atau yg ekuivalen dgn H) yg dpt bergabung dgn sebuah atom unsur tsb. Elektron valensi menentukan sifat kimia suatu atom ( Atom atom dgn jml elektron valensi yg sama, punya sifat kimia sama )

Variable valence Unsur Hidrogen Chlorida Oksigen Sulfida Natrium NaH NaCl Na2O Na2S Kalium CaH2 CaCl2 CaO CaS Aluminium AlH3 AlCl3 Al2O3 Al2S3 Valensi berubah / Variable valence : unsur yg punya >1 valensi Contoh : CuO & Cu2O; FeCl2 & Fe2Cl3

NOMOR ATOM MASSA ATOM Menyatakan jumlah proton dalam inti ( jumlah proton = jumlah elektron ) MASSA ATOM = Bilangan massa bobot atom ( B.A. ) Massa atom = massa Inti atom ( massa elektron diabaikan ) Massa inti tdd massa proton + netron

Contoh Nomor atom & Berat atom Atom Jumlah Berat proton netron elektron atom Hidrogen 1 0 1 1 Cesium 55 78 55 133

ISOTOP Atom dari unsur yang sama, tetapi punya massa yang berbeda, krn jumlah netron dalam inti berbeda. Bobot atom beda tetapi nomor atom sama Jumlah proton dalam inti sama, jumlah elektron juga sama.

BERAT EKUIVALEN Berat dari unsur tsb yg dapat mengikat atau menggantikan 8 gram Oksigen atau 1,008 gram Hidrogen Hub. Berat ekuivalen dgn Berat Atom : B.A. = B.E. X Valensi

Susunan Berkala Unsur Unsur unsur dikelompokkan atas persamaan sifatnya, & disusun dalam tabel menurut kenaikan nomor atomnya. Hukum Oktaf : sifat unsur ditemukan lagi secara periodik / berkala pada unsur ke 8. ( tidak termasuk gas inert ) Unsur ke 1 sangat mirip dgn unsur ke 8, unsur ke 2 mirip unsur ke 9 dst.

IKATAN KIMIA 1.Ikatan ion ( ikatan elektrovalen ) Terbentuk oleh pemindahan elektron dari 1 atom ke atom yang lain. Kation : atom yg kehilangan elektron Anion : atom yg mendapatkan elektron Energi ionisasi : energi unt mengeluarkan sebuah elektron dari suatu atom Afinitas elektron : energi unt penambahan 1 atau lebih elektron

IKATAN KIMIA 2. Ikatan kovalen : Penggunaan bersama sepasang elektron oleh 2 atom. Penggunaan bersama 2 atau 3 pasang elektron oleh 2 atom  Ikatan rangkap Penggunaan bersama 3 pasang elektron  Ikatan ganda 3

IKATAN KIMIA 3. Ikatan Hidrogen : Ikatan antara 1 atom H dengan 2 atom lain dgn selisih elektronegativitas yg besar. 4. Ikatan van der Waals : Gaya tarik menarik antara molekul yang berdekatan

RADIKAL BEBAS Atom atau molekul yg sangat reaktif krn memiliki 1 atau lebih elektron yg tidak mempunyai pasangan. Reaksi tsb : reaksi oksidasi Untuk menangkal bahaya radikal bebas yg berlebihan dlm tubuh : Sistem Anti oksidan Contoh anti oksidan : vit C, vit E, β karoten Glutation peroksidase, Superoksida dismutase dll

LARUTAN Campuran Heterogen Homogen ( = Larutan ) Elektrolit Non elektrolit Kuat Lemah

LARUTAN Larutan tdd : - zat terlarut ( = solute ) - zat pelarut ( = solvent ) Ada 9 kemungkinan larutan : Zat pelarut Zat terlarut Contoh Cair : air Cair : alkohol alkohol 70% Cair : aseton Gas : asetilen zat unt ngelas Cair : air Padat : garam lar. garam

LARUTAN Zat pelarut Zat terlarut Contoh Padat : Cadmium Cair : Hg Amalgam gigi Padat : Paladium Gas : H2 Gas oven Padat : Emas Padat : Ag Sinsin Gas : Udara Cair : minyak Spray wangi Gas : O2 Gas : He Gas untuk menyelam Gas : O2 Pdt : naftalen Kamfer

ELEKTROLIT Larutan non elektrolit : tidak menghantar arus listrik Contoh : senyawa organik : alkohol, urea, gula Larutan elektrolit : dapat menghantarkan arus listrik Elektrolit kuat : molekul lar.terionisasi sempurna Elektrolit lemah : molekul lar. tidak seluruhnya terionisasi jadi ion ion

Contoh larutan elektrolit Contoh larutan elektrolit kuat : HCl  H+ + Cl − KOH  K+ + OH − NaCl  Na+ + Cl − Contoh larutan elektrolit lemah : CH3COOH  H+ + CH3COO − NH3 + H2O  NH4OH  NH4+ + OH −

Konsentrasi larutan % berat : jml gram zat terlarut dlm 100 gram larutan lar. NaOH 10% : 10 gram NaOH dlm 90 gram air ( 100 gram lar. NaOH ) Molalitas : jml mole zat terlarut dlm 1000 gram zat pelarut 1 mole zat mengandung jml partikel yg sama : 6,02 X 10 23

Konsentrasi larutan Fraksi mole: jml mole zat dibanding dgn mole zat zat yg ada dlm larutan mole zat pelarut = n1 mole zat terlarut = n2 Fraksi mole zat pelarut = n1 n1 + n2 Fraksi mole zat terlarut = n2

KONSENTRASI LARUTAN % Mole : adalah fraksi mole x 100 Molaritas ( M ) = mole / liter jumlah mole zat terlarut dlm 1 liter larutan Osmol : banyaknya partikel per liter Contoh : H2SO4  2H+ + SO42− 1 M H2SO4 = 3 osmol 1 mMol ( milimol ) = 10 −3 M 1 μMol ( mikromol ) = 10 − 6 M 1 nMol ( nanomol ) = 10 −9 M

Konsentrasi larutan Normalitas ( N ) : jml gram ekuivalen zat terlarut dlm 1 liter larutan. N = M x Valensi ( grek = mol x valensi ) Contoh : 0,2 M H2SO4 = 0,4 N mg% : banyaknya mg zat terlarut dalam 100 ml. larutan Contoh : kadar gula darah 150 mg % berarti tiap 100 ml darah mengandung 150 gram glukosa

PENGENCERAN Massa zat terlarut adalah tetap walaupun volumenya berubah, yg berubah adalah konsentrasinya. Rumus pengenceran : M1 x V1 = M2 x V2 M1 = konsentrasi sebelum pengenceran V1 = volume sebelum pengenceran M2 = konsentrasi sesudah pengenceran V2 = volume sesudah pengenceran

CAIRAN TUBUH Cairan tubuh Intra seluler Ekstra seluler Cairan Plasma Urine interstitiel Keringat cairan lambung

MEMBRAN SEMI PERMEABEL Contoh : membran sel & dinding kapiler Membran sel : memisahkan cairan intra seluler dgn cairan interstitiel Dinding kapiler memisahkan plasma darah dgn cairan interstitiel Air dpt melintasi membran sel dgn bebas tetapi transpor elektrolit & zat zat lain terbatas. Air dpt melintasi dinding kapiler, protein tidak dapat

KOMPOSISI CAIRAN TUBUH Intra sel Ekstra sel Kation Na+ 15 142 mEq/liter K+ 160 5 Ca2+ 5 Mg2+ 30 3 Anion HCO3− 10 27 mEq/iiter Cl − 103 Prot 40 16 Fosfat 150 2 lain lain 7

PROTEIN PLASMA Jml mEq / liter cairan intrasel > ekstrasel, tetapi osmolaritasnya sama ( N = M x valensi ) Osmolaritas ditentukan oleh [ ] molar, tidak oleh mEq / l [ ] Protein plasma > Protein ekstra seluler Normal : Protein plasma tak dpt melintasi dinding kapiler ( semi permeable ) Protein plasma juga “ memegang “ air dlm pembuluh darah

HIDRODINAMIKA PENYERAPAN AIR DLM USUS → PEMB. DARAH → SELURUH TUBUH → FILTRASI KE RUANG ANTAR SEL → DIFUSI MASUK SEL → KELUAR LAGI KE RUANG ANTAR SEL → PEMBULUH DARAH. FILTRASI DI GINJAL → URINE EKSKRESI KE SAL. CERNA ( LIUR PENCERNAAN ) → DISERAP KEMBALI KE KULIT & SAL NAFAS → KERINGAT & UAP AIR (PERSPIRASI INSENSIBILIS )

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit Osmolaritas [ ] zat zat intrasel & ekstrasel ≠ , tetapi osmolaritas sama. Osmolaritas ditentukan oleh jml partikel dalam larutan. Tekanan osmotik cairan tubuh : 285  5 mOsm / liter

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit Cairan isotonik : osmolaritas = cairan tbh Cairan hipertonik : ,, > cairan tbh Cairan hipotonik : ,, < cairan tbh Osmolaritas berubah  air akan bergerak dari 1 ruang ke ruang lain sampai terjadi keseimbangan baru. Osmo reseptor di otak mengatur osmolaritas cairan tbh dgn hormon ADH

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit 2. Tekanan koloid osmotik Koloid pada plasma t.u. tdd : protein dgn berat molekul tinggi tek. koloid osmotik sbgn besar dipengaruhi protein plasma. Permeabilitas kapiler thd koloid : kecil. Efek koloid : menahan air dlm plasma. Tekanan koloid osmotik plasma : 20 – 25 mmHg.

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit 3. Starling‘s forces - Tek. Koloid osmotik plasma  25 mm Hg - Tek. darah ujung arteri kapiler 36 mmHg - Tek. darah ujung vena kapiler 15 mmHg Keadaan ini menyebabkan difusi air & ion ion keluar kapiler  msk cairan interstitiel pd ujung arteri  reabsorbsi  95% cairan ini pd ujung vena kapiler.

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit 4. Sodium pump Protein intra sel : menarik air ke dalam sel  Na+ ikut masuk sel  mekanisme Sodium pump pd dinding sel segera memompa Na+ keluar ke cairan interstitiel. ( [Na+] ekstra sel > intra sel )

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit 5. Keseimbangan Donnan - Teori keseimbangan antara elektrolit renik dgn elektrolit koloid yg dibatasi membran shg terjadi beda potensial. Ion koloid tak dpt berdifusi melalui membran, ion ion lain dpt berdifusi  pd kead. seimbang : pembagian ion ion & tek. osmotiknya tidak akan sama.

Mekanisme keseimbangan cairan dan elektrolit Contoh keseimbangan Donnan: Eritrosit mengandung Hb, protein, K+, Na+, Cl−, HCO3−. Plasma jugamengandung protein, K+, Na+, Membran sel eritrosit impermeabel thd prot, Hb, K+,Na+, tetapi permeabel thd HCO3−, Cl− Antara eritrosit & plasma terjadi keseimb Donnan

SISTEM KOLOID Pembagian larutan menurut besarnya diameter partikel : Jenis larutan Diameter Lar. sejati ( dispers molekuler ) : < 1 mμ Lar. koloid ( dispers halus ) : 1 – 100 mμ Suspensi ( dispers kasar ) : > 100 mμ Campuran 2 zat dimana zat yg satu terbagi halus dlm zat yg lain disbt : Sistem dispers

SISTEM DISPERS Sistem dispers tdd 2 fase : - Fase terdispersi = fase dalam - Medium dispersi = fase luar Fase terdispersi tersebar dlm medium dispersi Fase terdispersi & medium dispersi dpt tdd dari fase padat, cair & gas. Kecuali : fase terdispersi & medium dispersi tak dpt sama sama berupa gas.

KLASIFIKASI KOLOID Fase Medium Nama koloid Contoh Terdisp dispersi Padat Padat Sol padat Kuningan Padat Cair Sol Tinta, cat Padat Gas Aerosol padat Asap Cair Padat Emulsi padat Keju mentega Cair Cair Emulsi Susu

KLASIFIKASI KOLOID Fase Medium Nama koloid Contoh Terdisp dispersi Cair Gas Aerosol cair Kabut Gas Padat Buih padat Batu apung Gas Cair Buih Buih bir, Busa sabun

SOL & GEL Koloid yg berupa : - cairan encer : Sol - agak padat : Gel Gel paling encer : jelly paling kaku : tanduk Sol : - liofob = suspensoid - liofil = emulsoid ( hidrofob = takut air; hidrofil = senang air )

HIDROSOL Kesanggupan bolak balik : Sol  Gel Contoh : Gelatin Setelah fase terdispersi dipisah dr medium dispersnya ( mis. dikeringkan )  dapat membentuk koloid kembali, bila ditambahkan medium dispersnya lagi. Contoh : mi instant

Sifat sifat umum sistem koloid Besar partikel 1 – 100 mμ Penyaringan : dengan ultra filter Difusi : sukar Efek Tyndall : cahaya yg jatuh pd sistem koloid akan disebar oleh partikel koloid. Luas permukaan besar  daya adsorbsi besar Sedimentasi : partikel koloid dapat diendapkan

Sifat sifat umum sistem koloid 7. Muatan listrik partikel koloid : ( + ) atau ( -) Medium pendispersnya memp muatan berlawanan. Elektroforesa : gerakan fase terdispersi melalui medium dispersnya dibawah pengaruh arus listrik. 8. Gerak Brown : gerakan acak partikel koloid dlm medium pendispersnya

Pembersihan lar. koloid : IMBIBISI Gel dikeringkan  susut. Bila ditambahkan pelarutnya kembali  partikel koloid menyerap pelarut tsb  partikel menggelembung Pembersihan lar. koloid : - Dialisa - Ultra filtrasi

KESEIMBANGAN ASAM - BASA Konsep Arrhenius : Asam : dlm air :  H+ dan anion Basa : dlm air :  OH− dan kation Teori proton Bronsted & Lowry : Asam : donor proton Basa : menerima proton Asam kuat : mudah melepas H+ Basa kuat : afinitas thd proton besar

ASAM DAN BASA Teori pasangan elektron Lewis : asam : penerima elektron basa : donor elektron Teori Lewis berlaku untuk semua pelarut & netralisasi asam – basa walaupun tak ada pelarutnya.

ELEKTROLIT AMFOTIR Senyawa yg bila dilarutkan dlm air, dapat menghasilkan H3O+ atau OH− Dpt bersifat sbg donor proton dan juga sbg akseptor proton Al3+ + 3 OH−  Al(OH)3  AlO2 + H2O Umumnya berupa senyawa organik mis : asam amino & protein

TETAPAN KESEIMBANGAN Tetapan keseimbangan ( K ) menggambarkan seberapa jauh reaksi berlangsung sampai berkesudahan Tetapan keasaman = Ka Tetapan kebasaan = Kb

Tetapan keasaman dan Tetapan kebasaan contoh : CH3COOH  CH3COO− + H+ Ka = [CH3COO−] [H+] [CH3COOH] Tetapan kebasaan : contoh : NH3 + H2O  NH4+ + OH− Kb = [NH4+] [OH−] [NH3]

DERAJAT KEASAMAN pH = - log [H+] Rentang pH untuk larutan : asam netral basa ↓ 0 7 14 makin kuat makin kuat

Keseimbangan asam – basa dalam tubuh pH cairan tubuh normal : 7,35 – 7,45 pH cairan tubuh terlalu asam : Asidosis pH cairan tubuh terlalu basa : Alkalosis pH normal harus selalu dipertahankan. Ada 2 mekanisme unt mempertahankan pH cairan tubuh : - Homeostasis respiratorik & ginjal - Sistem buffer tubuh

HOMEOSTASIS RESPIRATORIK DAN GINJAL = Regulasi keseimbangan asam – basa Pengeluaran ion H+ dlm jumlah yg sama dgn yg dibentuk oleh metabolisme sel. Sistem pernafasan : Mengatur pengeluaran CO2 pH↓  merangsang pusat pernafasan  CO2 akan dikeluarkan melalui paru paru.

Regulasi keseimbangan asam - basa 2. Ginjal : Mengatur pengeluaran kelebihan asam dan basa melalui ginjal.

Sistem buffer tubuh Larutan buffer adalah larutan yg dapat mempertahankan pH nya, bila pada lar. tsb ditambahkan asam atau basa. Sistem buffer tubuh : - Buffer bikarbonat - Buffer fosfat - Buffer protein - Buffer Hb ( dlm eritrosit )

ANALISA KIMIA Analisa kualitatif : untuk identifikasi zat Analisa kuantitatif : untuk mengetahui jml / kadar zat Analisa kualitatif : cara fisika : organoleptik tetapan fisika mikroskopis cara kimia : reagens ttt.

Analisa kuantitatif Gravimetri Volumetri : - Titrasi asam – basa ( penetralan ) - Titrasi pengendapan - Titrasi pembentukan komplex - Titrasi redoks Instrumental: Polarimetri, Spektrofotometri Kromatografi

Analisis volumetri Zat yg mau ditentukan kadarnya direaksikan dgn zat lain yg tlh diketahui konsentrasinya, ( = larutan standar / larutan baku ) Cara kerja dlm analisa volimetri : Titrasi berdasarkan reaksi : aA + tT  produk A = analit T = titran a molekul analit A bereaksi dgn t molekul titran T

Syarat untuk reaksi dlm analisa titrimetrik Reaksi harus berlangsung cepat Harus sesuai persamaan reaksi tertentu, tak boleh ada reaksi samping. Reaksi harus berjalan lengkap pd titik ekuivalensi ( tetapan keseimbangan reaksi harus sangat besar ) Ada indikator untuk menunjukkan kapan titik ekuivalensi tercapai ( kapan penambahan titran dihentikan ).

Reaksi reaksi untuk analisis volumetri / titrasi Reaksi kombinasi ion : a. Reaksi penetralan ( asam – basa ) b. Reaksi pengendapan c. Reaksi pembentukan komplex yg mudah larut Reaksi redoks ( berdsrkan perpindahan elektron ) a. Oksidimetri b. Iodometri

TITIK EKUIVALEN & TITIK AKHIR TITRASI Titik ekuivalen adl titik dimana banyaknya titran yg ditambahkan, ekuivalen dgn banyaknya zat yg dititrasi. Titik akhir titrasi adalah saat dimana terjadi perubahan yang terlihat pada titrasi. Keadaan ideal : Titik akhir titrasi berimpit dgn titik ekuivalen. Perbedaan antara T.E. dgn titik akhir titrasi disebut : Kesalahan titrasi

Perubahan sifat larutan pada T.E. Perubahan warna larutan / indikator Kekeruhan Perubahan potensial elektroda Perubahan konduktivitas larutan Perubahan arus listrik dlm larutan

INDIKATOR Contoh indikator asam – basa Indikator Perubahan warna Jangka pH dgn naiknya pH Biru brom timol kuning ke biru 6,0 – 7,6 Jingga metil merah ke kuning 3,1 – 4,4 Merah metil merah ke kuning 4,2 – 6,2 Lakmus merah ke biru 5,0 – 8,0 Phenolphthalein tak berwarna ke merah 8,0 – 9,6

LARUTAN STANDAR = larutan baku Larutan baku primer Larutan baku normalitas tetap Larutan baku sekunder normalitas tidak tetap setiap waktu Molar Satuan lar. baku 1 mole reagens per liter larutan Normal 1 gram ekuivalen reagens / liter lar

Syarat zat zat untuk larutan baku primer Murni, rumus molekul pasti Stabil Tidak higroskopis, mudah dikeringkan Berat ekuivalen zat harus tinggi Contoh larutan baku primer : - Kalium bikromat - Natrium oksalat - Natrium karbonat - Boraks

STOIKIOMETRI Berat atom (B.A.) & Berat molekul (B.M.) Bobot dlm gram dari 1 mole zat 1 mole zat mgd 6,023 x 1023 partikel B.M. adl jml berat total dr atom atomnya 2. Berat ekuivalen ( B.E. ) B.A. = B.E. x Valensi valensi = angka yg menunjukkan berapa banyak atom H / atom lain yg ekuivalen dgn atom H yg dapat bergabung dgn unsur tsb.

BERAT EKUIVALEN Definisi B.E. suatu zat tgt dari macam reaksinya. Suatu senyawa dpt memp B.E. yg tak sama pd reaksi yg berlainan Pd titik akhir titrasi jml ekuivalen zat yg dititrasi = jml ekuivalen zat penitrasi (titran)

Perhitungan dlm analisis volumetri V1 x N1 = V2 x N2 V1 = Volume titran N1 = Titer titran ( normalitas ) V2 = Volume zat yg dititrasi N2 = Titer zat yg dititrasi ( normalitas )

KARBOHIDRAT Senyawa mengandung C, H, dan O Mrpk polihidroksi dari aldehida & keton atau turunan mereka 3 gol utama K.H. : - Monosakarida - Oligosakarida - Polisakarida

MONOSAKARIDA Tdd 1 unit polihidroksi aldehid atau keton Rumus empiris : ( CH2O )n n ≥ 3 Kerangka monosakarida : - rantai atom C : - berikatan tunggal - tak bercabang - 1 diantara atom C tsb berikatan ganda dgn 1 atom O membtk gugus karbonil

Kerangka Monosakarida - Atom atom C lainnya berikatan dengan gugus hidroksil ( - OH ) Aldosa : gugus karbonil pd ujung rantai C Ketosa : gugus karbonil di tengah rantai C Rangka atom C 3 buah : triosa Rangka atom C 4 buah : tetrosa Rangka atom C 5 buah : pentosa Rangka atom C 6 buah : hexosa

MONOSAKARIDA H H I gugus karbonil I C = O di ujung H – C – OH I I gugus H – C – OH C = O karbonil I atom C khiral I ditengah H – C – OH H – C – OH I gugus hidroksil I H H aldosa ketosa

MONOSAKARIDA - Punya ≥ 1 atom C khiral ( kecuali dihidroksi aseton ) - Bersifat optik aktif : dpt memutar bidang polarisasi dari polarimeter ke satu arah. Dextro – rotary : memutar bid. Polarisasi kekanan : ( d ) Levo – rotary : memutar bid. Polarisasi kekiri : ( l ) Huruf kecil ‘d’ dan ‘l’ tak boleh ditulis dgn huruf besar ‘D’ dan ‘L‘

PROYEKSI FISHER Struktur aldosa & ketosa ditulis dlm bentuk rantai lurus. Bentuk ‘D’ : gugus hidroksil pd atom C khiral yg paling jauh dr atom C karbonil mengarah ke kanan Bentuk ‘L’ : gugus hidroksil pd atom C khiral yg ke kiri Monosakarida di alam umumnya berbentuk ‘D’

RUMUS HAWORTH Monosakarida rantai atom C ≥ 5 di dalam larutan sbgn besar ada dlm bentuk siklik (lingkaran / cincin) Siklisasi monosakarida terjadi akibat reaksi pembentukan hemiasetal Bentuk cincin 6 anggota : Piranosa Bentuk cincin 5 anggota : Furanosa

RUMUS KONFORMASI Cincin piranosa monosakarida umumnya bukan bidang datar, tetapi dlm konformasi: - ‘ kursi ‘ - ‘ kapal ‘

Contoh MONOSAKARIDA Glukosa : ‘bahan bakar’ utama untuk sumber energi pd manusia. Disimpan sbg Glikogen. Fruktosa : suatu ketosa, gula yg paling manis Galaktosa : berikatan dgn glukosa → laktosa Ribosa : membentuk kerangka polimer dari asam nukleat

GULA PEREDUKSI Monosakarida yg dpt dioksidasi oleh zat oksidan (senyawa pengoksidasi) lemah - Gula dioksidasi pd gugus karbonil - Senyawa pengoksidasi jadi ter reduksi Banyaknya senyawa pengoksidasi yg ter reduksi dpt diukur → [ ] gula dpt dihitung Untuk analisa kadar gula darah & urine pd penyakit D.M.

DISAKARIDA K.H. tersusun dari 2 Monosakarida dihubungkan oleh ikatan Glikosida Contoh : - Maltosa : glukosa – glukosa - Laktosa : glukosa – galaktosa - Sukrosa : glukosa - fruktosa

GULA INVERSI Campuran D-glukosa dan D-fruktosa dlm konsentrasi molar yg sama. Diperoleh dgn. hidrolisis dr sukrosa Hidrolisis dgn cara : - enzim invertase - pemanasan sukrosa dlm air Inversi sukrosa jadi glukosa & sukrosa terjadi dlm suasana asam.

POLISAKARIDA ( = GLIKAN ) Polisakarida berbeda satu sama lain dlm hal : - kandungan unit monosakarida - panjang rantai - tingkat percabangan 2 jeis polisakarida : - Homopolisakarida - Heteropolisakarida Contoh homopolisakarida : pati, glikogen Contoh heteropolisakarida: asam hyaluronat

PATI Berbagai macam pati ≠ sifatnya tergantung: - panjang rantai unit monosakaridanya - rantai lurus / bercabang cabang Pati tdd 2 fraksi : - amilosa : ( ± 20% ), larut dlm air panas - amilopektin : (± 80% ), tak larut dlm air panas

AMILOSA Polimer tak bercabang dari glukosa Hidrolisis partial → maltosa Hidrolisis lengkap → D-glukosa Molekul amilosa membentuk spiral sekitar molekul Yodium → warna biru Dipakai untuk Uji garam ber Yodium

AMILOPEKTIN Rantai glukosa yang bercabang cabang Hidrolisis lengkap → D-glukosa Hidrolisis partial → Dekstrin

GLIKOGEN Struktur mirip amilopektin, tetapi cabang- cabangnya lebih banyak Glukosa disimpan sbg glikogen dalam hati dan otot

PROTEIN Polimer tak bercabang dari Asam Amino Saling berhubungan dgn ikatan Peptida Termasuk suatu Polipeptida Polipeptida ada yg bukan protein, mis : Glutation, Vasopresin, Oksitosin Ada 20 macam A.A. pada protein tubuh manusia, yg dirangkai oleh sel tubuh dlm berbagai kombinasi → ber macam protein

ASAM AMINO Asam organik, yg punya ciri khas sbb : Gugus karboksil ( - COOH ) & Gugus amina ( - NH2 ) terikat pada 1 atom C yg sama ( Karbon α)

STRUKTUR ASAM AMINO NH2 l COOH : karboksil R – C – COOH NH2 : gugus amina l R : Rantai sam- H ping Variasi struktur A.A. ada pd rantai samping. ( ada 20 macam R pd protein tubuh manusia

ASAM AMINO ESENSIEL Asam amino yg diperlukan untuk sintesis protein tubuh A.A. tsb tidak disintesis tubuh manusia A.A. tsb harus terdapat dlm makanan kita Spy sintesis protein tbh dpt berlangsung : 20 macam A.A. harus lengkap & dalam jumlah yg cukup

Daftar A.A. esensiel & non esensiel 1. Arginin Arg 2. Histidin His 3. Isoleusin Ile 4. Leusin Leu 5. Lysin Lys 6. Metionin Met 7. Fenil alanin Phe 8. Treonin Thr 9. Triptophan Try 10. Valin Val A.A. non esensiel 11. Alanin Ala 12. Asparagin Asn 13. Aspartat Asp 14. Sistein Sis 15. Glutamat Glu 16. Glutamin Gln 17. Glisin Gly 18. Prolin Pro 19. Serin Ser 20. Tirosin Tyr

SINTESIS ASAM AMINO Manusia mensintesis A.A. dgn. 3 jalan : Transaminasi Asimilasi dari amonia bebas Modifikasi rangka atom C dari A.A. yg sudah ada

PEPTIDA Ikatan peptida adl : ikatan amida antara gugus α amino dari satu A.A. dgn gugus karboksil dari A.A. lain. Tiap A.A. dari satu molekul protein disebut Satuan, atau Unit, atau Residu.

STRUKTUR PROTEIN Rangkaian A.A. dari protein dpt melipat lipat & ber rotasi ( mluntir ) Tiap prot. punya struktur 3 dimensi yg unik. Ada 4 tingkat struktur dasar protein : Struktur primer Struktur sekunder Struktur tersier Struktur kuarterner

Struktur protein / lipatan polipeptida Struktur primer : rentetan A.A. dlm suatu molekul protein Identitas suatu protein ditentukan struktur primernya. Struktur sekunder : Lipatan lokal dlm suatu bgn polipeptida Yg plg sering adl heliks α, pleated sheet, & reverse turn

Struktur protein / lipatan polipeptida Struktur tersier : Pelipatan secara keselu- ruhan suatu rantai poli – peptida → membentuk bulatan ( 3 dimensi ) Struktur kuarterner : susunan beberapa polipeptida bersama

DENATURASI PROTEIN Hilangnya sifat sifat struktur sekunder, tersier & kuarterner krn terkacaunya ikatan yg mengutuhkan molekul tsb. Struktur primer tetap utuh Protein dpt berfungsi hanya bila ia melipat pd konformasi aslinya. Akibat denaturasi : hilangnya banyak sifat biologis protein tsb.

Faktor penyebab denaturasi protein Suhu tinggi Perubahan pH yg ekstrim Perubahan tipe pelarut ( yg memperlunak ikatan ) Radiasi Zat zat tertentu : mis. deterjen

SINTESIS PROTEIN Tiap sel dpt mensintesis proteinnya sendiri Jenis protein dlm sel menentukan fungsi sel tsb. Dlm inti sel tubuh manusia ada 23 pasang kromosom. Tiap kromosom tdd ratusan gen. Gen terbuat dari a.l. D N A ( suatu asam nukleat ). Dlm inti sel ada asam nukleat lain : R N A

SINTESIS PROTEIN D N A : menentukan susunan A.A. yang membentuk protein ( jumlah, jenis dan urutannya ) R N A : mengambil A.A. dari sitoplasma dan merangkainya sesuai perintah D N A

TAHAP TAHAP SINTESIS PROTEIN Aktivasi A.A. Inisiasi rantai polipeptida Pemanjangan rantai polipeptida Terminasi ( penghentian pemanjangan ) Pelipatan & pengolahan polipeptida

KLASIFIKASI PROTEIN Menurut bentuknya : Protein serat ( = protein struktural ) Contoh : kolagen, elastin,keratin Protein globular Albumin,globulin,fibrinogen,hormon Protein konyugasi Glukoprotein,lipoprotein,nukleoprotein

KLASIFIKASI PROTEIN Berdasarkan peran biologis : Enzim Protein transport : Hb, lipoprotein Protein nutrien & penyimpan : Kasein, Feritin Protein kontraktil : aktin, myosin Protein struktural : kolagen, keratin Protein pertahanan : Imunoglobulin,fibrinogen,trombin Protein pengatur : Hormon

LIPIDA Penggolongan berdasarkan struktur kimia : Lipida sederhana : Trigliserida, wax Lipida majemuk : Fosfolipida, spingolipid Lipida turunan : Steroid, karotenoid

TRIGLISERIDA = Tri asil gliserol = lipida =lemak = lemak netral Adl : ester dari gliserol dgn 3 molekul A.L. 3 molekul tsb bisa sama, bisa berbeda Komponen utama dr depot lemak pd tubuh Tidak terdapat pd membran sel

SIFAT TRIGLISERIDA Tidak larut dalam air Larut dlm pelarut organik : eter, kloroform, benzena dll. Terhidrolisi jika : - dididihkan dgn asam atau basa - diberi enzim lipase

HIDROLISIS TRIGLISERIDA H O I II H H – C – O – C – R1 I O H – C – OH R1 I II hidrolisis I H – C – O – C – R2 H – C – OH + R2 O I I II H – C – OH R3 H – C – O – C – R3 I I H H 3 molekul GLISEROL asam lemak TRIGLISERIDA

ASAM LEMAK ( = FATTY ACID ) Asam organik yg tdd : - gugus karboksil tunggal - rantai hidrokarbon : panjang tak bercabang H H H H H H H O I I I I I I I II H – C – C – C – C – C – C – C – C – OH I I I I I I I H H H H H H H

ASAM LEMAK JENUH & TAK JENUH Asam lemak Tunggal Tak jenuh Ganda

ASAM LEMAK ESENSIEL Asam lemak yg : Diperlukan untuk metabolisme tubuh Tidak disintesis oleh tubuh manusia Harus terdapat dlm makanan kita Ada 2 : - Linoleat - Linolenat

SABUN & DETERJEN Sabun : garam logam alkali ( Na atau K ) dari asam lemak. Deterjen : garam sulfonat atau sulfat berantai panjang dari Na. Penyabunan : peristiwa hidrolisa lipida oleh pemanasan dgn alkali menghasilkan sabun dr komponen A.L.nya

PENYABUNAN CONTOH : l II H H – C – O – C(CH2)16 CH3 l O H – C – OH H O l II H H – C – O – C(CH2)16 CH3 l O H – C – OH l ll l H – C – O – C(CH2)16 CH3 + 3 NaOH H – C – OH + 3 CH3(CH2)16 COONa O l l ll H – C – OH 3 molekul H – C – O – C(CH2)16 CH3 l SODIUM STEARAT l H ( suatu sabun ) H TRISTEARIN GLISEROL

SABUN Didalam air, molekul sabun terurai sbb : CH3(CH2)16 COONa CH3(CH2)16COO ­ + Na+ Tidak semua lipida dapat tersabunkan : Contoh : Steroid, Terpena (minyak atsiri, terpentin) Sabun punya kemampuan mengemulsi kotoran berminyak, sehingga dpt dibuang dgn pembilasan.

MISEL Asam lemak tidak larut dlm air, tetapi dpt terdispersi menjadi MISEL dlm larutan encer NaOH atau KOH Lemak terdispersi menjadi tetesan lemak yg dikelilingi molekul sabun. Misel adalah butiran lemak dlm medium air, butir lemak tsb dikelilingi oleh segerombol (50 – 150) molekul sabun. Rantai hidrokarbon dari molekul sabun mengarah ke – tengah tengah butiran lemak, & ujung ujung ion nya menghadap ke air.

SURFACE ACTIVE AGENT = SENYAWA SURFAKTAN = SENYAWA YG DAPAT MENURUNKAN TEGANGAN PERMUKAAN AIR. Contoh : Sabun, deterjen Sabun mengendap dlm air sadah ( air yg banyak mengandung Ca2+, Fe3+, Mg2+ dll.) Deterjen tidak mengendap bersama ion logam dari air sadah, tetapi tak dpt diuraikan oleh mikro org. shg menimbulkan limbah yg ber- busa busa

LILIN / WAX LILIN adalah ester asam lemak dgn alkohol berantai panjang. Contoh : sekresi kelenjar kulit sbg pelindung rambut. Lilin juga sbg bahan bakar, misalnya pd : lebah, plankton

FOSFOLIPID LIPIDA yg mengandung gugus fosfat Fungsi : t.u. sbg unsur struktural membran sel. Tak pernah disimpan dlm jumlah banyak. Lipida membran tdd : - Fosfolipid ( plg banyak - Spingolipid - Kolesterol Jenis fosfolipid utama pe membran sel adl : Fosfogliserid

FOSFOGLISERID Tdd : - Rangka gliserol - 2 molekul asam lemak ( berikatan ester dgn gugus hidroksil ke1 & ke2 dari gliserol ) - Asam Fosfat (berikatan ester dgn gugus hidroksil ke3 gliserol) - “Gugus kepala” (berikatan ester dgn asam fosfat ) Mis : Etanolamin, Kolin, Serin, Inositol )

FOSFOGLISERID Fosfogliserid berkonfigurasi L ( gugus hidroksil ke2 dari gliserol di kiri ) H H O l l ll H – C – OH O H – C – O – C – R1 l ll l HO – C – H R2 – C – O – C – H O l l l H – C – OH H – C – O – P – O – CH2 CH2 N (CH3)3 l l ll H H O

SPINGOLIPID Lipida membran ke2 terbanyak setelah fosfolipid Tidak mengandung gliserol Tdd : - 1 spingosin - 1 asam lemak - 1 gugus kepala Spingosin adl. Molekul alkohol amino berantai panjang at. Turunannya dibentuk dari Serin dan Palmitat Seramida : Spingosin dgn 1 molekul asam lemak

Serebrosida & Gangliosida Contoh Spingolipid : Spingomyelin : gugus kepala : Fosfokolin Terdapat pd selubung myelin sel syaraf ttt Serebrosida & Gangliosida : Spingolipid dgn gugus kepala mengand. Unit K.H. Tergolong Glikolipid ( lipid yg mengand. gugus gula )

STEROID Steroid yg paling banyak : STEROL ( suatu steroid alkohol ) KOLESTEROL :sterol utama pd jar.hewan mrpk komponen penting dr : - lipoprotein - membran sel Guna kolesterol : - membentuk berbagai hormon - membentuk membran sel - membentuk vit. D & garam empedu

LIPOPROTEIN Lipida yg berikatan dgn protein Ada 4 jenis lipoprotein dlm plasma darah : - Kilomikron - L D L - V L D L - H D L Trigliserida & kolesterol ditranspor dlm tubuh oleh 4 jenis lipoprotein plasma tsb. Kilomikron mrpk tetesan lemak T.G. yg hampir murni, dilapisi 1 lapis protein amat tipis

KOMPOSISI LIPOPROTEIN PLASMA Jenis lipoprotein plasma Protein % Trigliserida Fosfolipid Kolesterol Kilomikron V L D L L D L H D L 1,7 10 25 50 96 60 3 0,8 18 22 30 15 45