A. POLIMER B. KARBOHIDRAT C. PROTEIN - Makromolekul

7 MAKROMOLEKUL

  A. POLIMER

  B. KARBOHIDRAT

  C. PROTEIN

  Polimer atau makro molekul adalah senyawa yang mempunyai massa molekul besar dan tersusun dari gabungan molekul sederhana. Molekul- molekul sederhana penyusun polimer disebut monomer. Reaksi penggabungan monomer-monomer disebut reaksi polimerisasi.. Jumlah monomer yang dapat membentuk polimer terdiri dari 50 molekul unit atau lebih dengan ukuran 10 – 10.000 A.

  Di alam makromolekul banyak kita jumpai di mana-mana. Karbohidrat amilum, protein, lemak adalah contoh-contoh makromolekul di alam, merupakan polimer organik yang terjadi secara alamiah dan biasa disebut "polimer alam" (Biopolimer).

  Biopolimer ini telah dikenal lama oleh nenek moyang kita. Banyak digunakan untuk keperluan rumah tangga bahkan hingga sekarang kita juga masih banyak menggunakan biopolimer ini, contoh: kapas (selulosa) untuk kasur, serat rosela untuk karung, getah karet untuk balon, ban dan lain-lain.

  KIMIA

XII SMA

  216

  Akan tetapi dengan meningkatnya kebutuhan manusia dengan disertai menipisnya bahan alam, para ahli mulai memikirkan bagaimana cara memenuhi kebutuhan akan polimer-polimer tersebut. Muncullah ide untuk membuat polimer tiruan yang dikenal dengan nama "Polimer sintetis". Seperti selulosa (kapas) diganti dengan busa karet (spon), rayon karung goni (bahan serat rosella) diganti dengan karung plastik.

  Dalam mempelajari polimer, karbohidrat, dan protein Anda dapat memahami struktur, tatanama, penggolongan, sifat, dan kegunaan makromolekul. Lebih jelasnya perhatikan peta konsep berikut ini.

POLIMER, KARBOHIDRAT, DAN PROTEIN

  asalnya terbentuk jenis monomer

  polimer homo polimerisasi sintesis polimer adisi polimer polimerisasi kopolimer alam kondensasi

  monomer

  asam ion protein amino zwiterr karbohidrat sakarida

  merupakan

  mono poli disakarida sakarida sakarida

A. POLIMER

1. Struktur makromolekul (polimer) sintetis

  Makromolekul (polimer) merupakan hasil sintesis dari senyawa- senyawa organik yang terdiri dari monomer-monomer yang saling bergabung membentuk rantai panjang dengan ikatan kovalen.

  KIMIA

XII SMA 217

  2

  C _ _ _

  C C C _ _ _

  3. Tetra fluoroetena politetra fluoroetena CF

  = CHCl

  2

  2. Vinil klorida poli vinil klorida (kloro etena) (PVC) CH

  2

  = CH

  Struktur polimer bermacam-macam bergantung pada jenis monomer penyusunnya Secara umum gambar struktur polimer adalah sebagai berikut.

  1. Etena polietena (PE) CH

  No. Nama monomer Nama polimer Rumus struktur polimer

  CH2 CH2 CH2 CH2 atau _ _ _ _

Tabel 7.1 Contoh Polimer

  Belum ditemukan literatur yang membahas secara khusus tatacara pemberian nama senyawa polimer. Namun untuk memudahkan penulisan nama polimer diawali dengan nama "poli" yang diikuti dengan nama "monomernya".

  2. Tatanama polimer

  _ _ _ _ _ CH2 CH CH2 CH Cl Cl

CF2 CF2 CF2 CF2

  atau teflon (nama trivial)

  CH

  3. Penggabungan polimer

  a. Berdasarkan jenis monomernya, polimer dikelompokkan menjadi dua yaitu: 1) Homopolimer adalah polimer dari hasil reaksi monomer- monomer yang sejenis. monomer polimernya:

  2

  = CF

  2

  n _ _ _

  _ _

  _

  2

  CH CH2

  n CH2 CH = –

  _ _

  CH

  _

  CH2

  5. Stirena polistirena (polifeniletena)

  = CH–CN atau akrilin (nama trivial)

  4. Sianoetena polisianoetena CH

  KIMIA

XII SMA

  218

  Adapun struktur homopolimer dapat digambarkan sebagai berikut: ... – A – A – A – A – A – ... A = monomer

  2) Kopolimer adalah polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih dari satu jenis.

  Adapun struktur kopolimer dapat digambarkan sebagai berikut: ... – A – B – A – B – A – B – A – B – ... monomer A ≠ monomer B

  b. Berdasarkan sifat kekenyalan polimer dapat dibedakan menjadi dua yaitu: 1) Polimer termoplastik

  Adalah polimer yang bersifat liat apabila dipanaskan dan dapat di pola/dibentuk sesuai keinginan dan sifat liatnya akan hilang setelah didinginkan dan proses dapat diulang untuk diubah menjadi bentuk lain. 2) Polimer termostat

  Adalah polimer yang pada awalnya liat saat dipanaskan, namun sekali didinginkan tidak dapat dilunakkan lagi/polimer sekali cetak.

  c. Berdasarkan pembentukannya dikelompokkan menjadi dua yaitu: 1) Polimerisasi adisi adalah peristiwa bergabungnya monomer-monomer yang mempunyai ikatan tak jenuh (ikatan rangkap). Ikatan ini akan berubah menjadi ikatan jenuh saat dimana monomer-monomer tersebut saling berikatan satu sama lain. Pada polimerisasi tidak ada molekul yang hilang.

  Contoh: polimerisasi adisi adalah pembentukan PVC (polivinil chlorida ) dari monomer vinilchlorida.

  CH = CH - Cl CH = CH - Cl

  2

  2 Vinilklorida Vinilklorida

  _ _ _ _ _ _ _ _ CH _ CH CH CH CH CH CH CH

  2

  2

  2

  2 Cl Cl Cl Cl

  KIMIA

XII SMA 219

  2) Polimerisasi kondensasi Adalah peristiwa bergabungnya monomer-monomer yang bergugus fungsional. Saat di mana monomer-monomer bergabung satu sama lain ada molekul yang hilang, misalnya molekul H O.

2 Contoh: polimerisasi kondensasi adalah pembentukan protein dari monomer asam amino.

  H O H O H - N - CH - C - OH H - N - CH - C - OH R

  R Asam amino Asam amino

  H O H O H O H O ...... N - CH - C - N - CH - C - N - CH - C - N - CH - C -....

  R R R R protein

  Latihan

1 Diketahui rumus struktur beberapa polimer

  a. –CH – CH – – CH – CH

  2

  2

  2

  2 b.

• – CH – CH – CH – CH –

  2

2 CN CN

  CH CH

  3

  3 c.

• – CH – C – CH – C –

  2

2 COOCH COOCH

  3

  3 d.

• – CH – CH – CH – CH = CH – CH –

  2

  2

  2 Pertanyaan

  1. Tentukan rumus struktur monomernya dan beri nama!

  2. Tentukan jenis polimer berdasarkan jenis monomernya!

  3. Tentukan jenis polimer berdasarkan pembentukannya!

  KIMIA

XII SMA

  220

  d. Polimer dalam kehidupan sehari-hari 1) Plastik

  Ditemukan oleh John Wesley Hyatt (1837 – 1920) dari Amerika Serikat. Dibandingkan material lain plastik memiliki beberapa keunggulan antara lain: tahan terhadap karat, bersifat isolator, ringan, mudah dibentuk dan lain-lain.

  Secara massal plastik yang pertama kali diproduksi adalah polimer fenol-formaldehida oleh Leo Hendrik Beekland (1863 – 1944) di Amerika Serikat pada tahun 1909 untuk jenis bakelit. Merupakan kopolimer dari monomer fenol dan metanol/ formaldehid.

  Kegunaan plastik jenis ini antara lain: perekat plywood, peralatan toilet, casing radio dan lain-lain. Seiring dengan diketemukannya sumber-sumber minyak bumi, plastik yang umum diproduksi adalah polimer dari etena atau turunannya. Plastik jenis ini merupakan homopolimer yang jenis reaksinya adalah polimerisasi adisi. Adapun jenis plastik dan manfaatnya adalah sebagai berikut.

Tabel 7.2 Jenis Plastik dan Manfaatnya Plastik Monomer Rantai polimer Sifat dan manfaat

PVC CH

  _

  Untuk mengganti- kan logam Polietilena CH ₂ = CH

₂

– [CH ₂ – CH ₂ ] _n – tranparan fleksibel, (polietena) buram, berlilin, mudah dipotong, lunak dalam air panas, mudah ter- bakar Untuk pembungkus Polipropi- CH ₂ =CH–CH ₃ lena fleksibel, kuat, dapat terbakar, kerapatan besar Untuk serat, tali dan kain CH ₃ CH ²

  _ _

  n transparan, keras, kaku, mudah di- potong, sukar ter- bakar.

  Untuk pipa saluran dan perabot rumah tangga Cl

  CH ₂

  _

  CH

  _ _

  n

  ₂ = HCl (polivinil klorida) Teflon CF ₂ = CF ₂ – [CF ₂ – CF ₂ ] _n – sangat keras, tidak (politetra terbakar, tahan fluoroetena) asam, anti lengket, lentur

  CH ²

  KIMIA

XII SMA 221

  Plastik Monomer Rantai polimer Sifat dan manfaat Akrilan CH =CH–CN ₂ fleksibel, kuat, dapat

  _ _ _

CH CH

  ₂

₂

n terbakar, kerapatan

  ( polisiano CH

³

besar etena) Untuk pengganti logam Polistirena kenyal, putih sukar

  _ _ _

  = CH CH2

• – CH2 CH n dipotong, dapat

  ( polifenil terbakar etena) Untuk pembungkus isolator listrik, sol sepatu dan lain-lain Perspex terang, keras, per- CH _{3 CH3} mukaan halus, polimetil _ _ _

  (

C

CH C _{2 CH2}

  =

  n kaku, mudah di- meta kri- potong, dapat ter-

  COOCH ³ COOCH3 lat) bakar.

  Untuk menggan- tikan gelas, peralat- an bedah, jendela pesawat, kacamata dan lain-lain

  2) Karet Kegunaan karet pertama kali dilakukan oleh Joseph

  Priestley

  (1733 – 1804) dari Inggris untuk menghapus tulisan dari pensil.

  Charles Goodyear (1800 – 1860) dari Amerika Serikat menemu-

  kan temuan besar bahwa bila karet dipanaskan dengan sejumlah tertentu belerang akan menjadi elastis dan kuat dalam segala kondisi cuaca. Selanjutnya temuan tersebut dinamakan vulkanisasi oleh Brockedon. Proses vulkanisasi sendiri yang menemukan adalah Tomas Hancock. Karet dikenal ada 2 macam yaitu:

  a) karet alam Adalah polimer dari isoprena (2 -metil 1, 3 butadiena)

  CH CH

  3

  3 CH = C – CH = CH CH = C – CH = CH

  2

  2

  2

  2 Isoprena Isoprena

  CH CH

  3

  3

  _ _ _ _ _ CH

  CH _ C CH = CH C = CH CH

  2

  2

  2

  2

XII SMA

3 CH

• - 2 - - - - - -

• - - - - - - -

  CH CH CH CH

  CH CH CH CH

  3 S S S S

  S S S S CH CH CH CH

  2 CH

  2

3 CH

  (1) Neoprena

  3

  CH CH CH CH

  b) karet sintetis Seperti halnya karet alam, karet sintetispun dapat mengalami vukanisasi. Jenis-jenis karet sintetis dan kegunaannya:

  jembatan belerang antara rantai-rantai polimer pada proses vulkanisasi Kerja dari jembatan belerang ini adalah untuk menahan rantai polimer agar pada saat direnggangkan tidak mudah putus dan karet dapat kembali ke bentuk semula.

  2 2 2

  KIMIA

  2 CH

• – CH
• – C = CH – CH
• – | Cl

• – CH
• – CH = CH – CH
• – 1,3 butadiena

  2

  2

  2

  (3) buna–S (butadiena stirena) SBR (styrene butadiene rubber) Sifat : tahan terhadap oksidasi dan sinar matahari Fungsi: untuk ban kendaraan bermotor

  2

  2

  (2) Polibutadiena

  Sifat : tahan terhadap oksidasi, sinar matahari, minyak, uap dan nyala api Fungsi: untuk selang bensin, kemasan barang, isolator kawat

  

kloropena

  2

  2

  Sifat : kurang elastis Fungsi: untuk campuran karet alam atau karet sintetis

• – CH – CH
• – CH
• – CH = CH – CH
• – stirena 30%

  KIMIA

  XII SMA 2 2 3

  (4) Buna–N (butadiena nitril)

• – CH – CH = CH – CH – CH – CH –

  2

  

2

  2

  | CN

  Sifat : tahan terhadap minyak dan nyala api Fungsi: untuk selang bahan bakar minyak

  3) Serat Serat dikelompokkan menjadi dua yaitu:

  a) serat alam misalnya: kapas, wol dan sutera b) serat sintetis misalnya: nilon (poliamida), teteron (poliester)

  Terbentuk melalui polimerisasi kondensasi dan merupakan kopolimer. Nilon adalah polimer yang terbentuk dari asam adipat dan 1,6 diamino heksana

  O O H H HO – C – (CH ) – C – OH H – N – (CH ) + – N – H

  2

  4

  2

  6

asam adipat 1, 6 diaminoheksana

  O O

• ... – C – (CH ) – C – N – (CH ) – N – ... nH O

  2

  4

  2

  6

  2 H H

  n

  Nilon (

  (

  Teteron adalah polimer yang terbentuk dari asam tereftalat dan etanadiol O O

• HO -C - - C - OH HO -CH - CH - OH

  2

  2 Asam tereftalat etanadiol

  O O – O – C – – C – O – CH – CH – ..... nH O

• n

  2

  2

  2 teteron

  (

  (

  KIMIA

XII SMA

  2 2 4 Latihan

2 Tentukan monomer dari neoprena, polibutadiena, SBR dan Buna–N serta

  beri nama!

B. KARBOHIDRAT

  Makromolekul alam yang merupakan konsumsi utama dalam kehidupan adalah karbohidrat yang juga dikenal sebagai "hidrat arang". Disebut hidrat arang karena mempunyai rumus umum C (H O) .

  m 2 n

  Berdasarkan rumus struktur molekulnya karbohidrat dapat dipandang O O

  (R–C–H) (R–C–R) sebagai turunan senyawa aldehida atau keton dengan suatu senyawa polihidroksida (–OH), karena gugus tersebut selalu ada pada setiap jenis karbohidrat.

1. Penggolongan karbohidrat

  a. Berdasarkan rumus strukturnya Karbohidrat diikat dari rumus strukturnya mengandung gugus

  O O (R–C–R)

  (–R–C–H) fungsi aldehid , keton dan gugus hidroksi (–OH) oleh karena itu berdasarkan gugus fungsi yang diikat ini dibedakan menjadi 2 macam yaitu: (1) Kelompok aldosa yaitu karbohidrat yang mengikat gugus aldehid 2) kelompok ketosa yaitu karbohidrat yang mengikat gugus keton

  Berdasarkan jumlah atom karbon (C) yang menyusunnya karbohidrat dibedakan menjadi: 1) Triosa: yaitu karbohidrat yang tersusun dari 3 atom karbon 2) Tetrosa: yaitu karbohidrat yang tersusun dari 4 atom karbon 3) Pentosa: yaitu karbohidrat yang tersusun dari 5 atom karbon 4) Heksosa: yaitu karbohidrat yang tersusun dari 6 atom karbon

  b. Berdasarkan hasil hidrolisisnya Karbohidrat termasuk senyawa polimer karena masih bisa dihidrolisis (diuraikan oleh air) menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana atau monosakarida.

  KIMIA

  XII SMA 2 2 5

  Berdasarkan hasil reaksi hidrolisisnya ini karbohidrat dikelompok- kan menjadi: 1) Monosakarida yaitu merupakan karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat diuraikan (dihidrolisis) lagi menjadi senyawa karbohidrat lain yang lebih sederhana. Yang tergolong kelompok ini adalah: glukosa, fruktosa, galaktosa dan ribosa. 2) Disakarida yaitu merupakan karbohidrat yang terdiri dari 2 monosakarida, sehingga molekul senyawa karbohidrat kelom- pok ini masih dapat dihidrolisis menghasilkan 2 monosakarida

  

hidrolisis

   →

2 molekul monosakarida

  1 molekul disakarida

  Yang tergolong kelompok disakarida adalah:

• Sukrosa (gula tebu), gabungan dari glukosa + fruktosa
• Laktosa (gula susu), gabungan dari glukosa + galaktosa

  Maltosa (gula pati), gabungan dari 2 molekul glukosa - 3) Polikaradia yaitu karbohidrat yang bila dihidrolisis akan menghasilkan banyak molekul monosakarida

  Contoh: - amilum

• glikogen
• selulosa

2. Struktur karbohidrat

  Berdasarkan gugus fungsi yang diikat, monosakarida dibagi menjadi:

  a. Monosakarida kelompok Aldosa

  b. Monosakarida kelompok ketosa

  Bentuk monosakarida

  a. Menurut Fischer (konformasi Fischer)

  O O O O H H H C C CH OH C C

2 H – C – OH H–C–OH H – C – OH H – C – OH

  

H – C – OH HO – C – H

CH OH H – C – OH

2 CH OH

  H – C – OH H – C – OH aldotriosa

  2 ketopentosa H – C – OH

CH OH

  2 aldopentosa CH OH

  2 glukosa (aldoheksosa)

  KIMIA

XII SMA

  226

  b. Menurut Haworth (konformasi Haworth) Monosakarida berada terutama dalam bentuk hemiasetal siklik dan tidak dalam bentuk aldo atau keto siklik sebagaimana digambarkan oleh Fischer. Kimiawan karbohidrat Inggris bernama W. N. Haworth (hadiah Nobel tahun 1937) memperkenalkan cara yang berguna untuk menggambarkan siklik dari gula.

  Menurut Haworth bila C–1 dan C–6 (rumus Fischer) berdekatan (didekatkan) akan menyebabkan rotasi pada ikatan C–4 dan C–5 membuat oksigen hidroksil pada C–5 cukup dekat dan menjalankan adisi nukleofilik pada karbon karbonil (C–1). Reaksi ini kemudian menghasilkan struktur hemiasetal siklik yang berbentuk cincin.

  Contoh: 1) D–glukosa (C H O ) menurut Haworth

  6

  12

  6 proyeksi fischer _{6 6} O CH OH CH OH

₂

₂ C ₅ H C O O H ⁵ H – C – OH ₁ H C ^{4 1} C (H, OH) (H, OH) ₄ OH HO – C – H OH H _{digambarkan yang biasa 3 2} HO HO ₂ C C

H – C – OH menjadi

₃

H OH OH H – C – OH

CH OH

2 Ada kalanya seperti pada struktur di sebelah kanan, hidrogen

  tidak ditulis sehingga perhatian dapat dipusatkan pada gugus hidroksil. Di mana rumus gugus hidroksil di sebelah kiri pada proyeksi Fischer digambar di atas pada proyeksi Haworth. 2) Fruktosa (C H O ) atau ketoheksosa

  6

  12

  6 O C O H CH OH

  2 CH OH

  2 H – C – OH C C H HO

  HO – C – H H OH C C

  H – C – OH OH H H – C – OH atau

CH OH

2 O

  6

  1 CH OH CH OH

  2 gambar proyeksi Fischer

  2

  5

  2 HO

  4 OH

  3 OH gambar proyeksi Haworth

  KIMIA

  XII SMA 2 2 7 Latihan

  3

  1. Gambarkan proyeksi Haworth untuk L-glukosa (yang mempunyai gugus

• –OH pada atom C–5 yang mengarah ke kiri)!

  2. Gambarkan proyeksi Haworth untuk galaktosa!

  Keisomeran pada monosakarida

  Ada dua macam isomeri pada monosakarida yaitu isomeri geometri dan isomeri optik. Isomeri geometri - Adalah isomer-isomer pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap (C = C) di mana tiap atom C tersebut mengikat dua atom/gugus atom berbeda. Pada glukosa tidak ada ikatan rangkap antar atom C-nya tetapi mem- punyai isomeri geometri. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut. 1) Jika atom C–6 berada di atas bidang (pada proyeksi Haworth) pada senyawa glukosa, maka dinamakan bentuk D, sedang bila berada di bawah dinamakan bentuk L. Bentuk D pada proyeksi Fischer bila gugus OH pada C–2 berada di kanan dan bila di kiri disebut bentuk L. 2) Isomer lain terjadi berdasarkan kedudukan gugus -OH pada atom C–1

  Jika gugus –OH pada C–1 terletak di atas disebut kedudukan β dan gugus –OH pada C–1 terletak di bawah disebut kedudukan α. Jadi pada glukosa ada 4 macam isomer geometri yaitu α – D glukosa, α – L glukosa, β – D glukosa, β – L glukosa.

  Latihan

4 Coba gambarkan ke-4 macam isomer glukosa tersebut dengan proyeksi

  Haworth!

• – Isomeri optik (enantiomerisme)

  Isomeri optik ialah isomeri yang disebabkan pada senyawa tersebut dapat memutar bidang polarisasi dengan arah yang berbeda. Isomeri optik terbentuk jika senyawa mempunyai suatu atom C yang tidak simetris (C-asimetris) yakni atom C yang mengikat 4 atom atau gugus atom yang berbeda-beda. p

  C* = C–asimetris s – C* – q → p, q, r, s : gugus/atom yang keempatnya tidak sama

  KIMIA

XII SMA

  228

  Contoh pada senyawa glukosa (C H O ) dengan struktur

  6

  12

  6 H

  O C mempunyai 4 atom C-asimetris Jadi, jelas memiliki isomer optik

  H – C* – OH HO – C* – H

  H – C* – OH H – C* – OH

  OH Banyaknya (jumlah) isomer optik yang dapat dibentuk oleh suatu senyawa

  2

  dirumuskan 2n di mana n = jumlah atom C–asimetris sehingga glukosa

  2 memiliki jumlah isomer optik sebanyak 2 . 4 = 16 isomer.

  Isomeri optik juga terjadi pada senyawa kiral yaitu senyawa di mana satu molekul merupakan bayangan cermin dari yang lain. Semua senyawa karbohidrat yang memiliki atom C-asimsetris tergolong senyawa kiral.

  cahaya tidak terpolarisasi cahaya sumber terpolarisasi cahaya filter polarisasi sudut putar θ wadah sampel detektor

  Gambar peristiwa polarisasi optik

  Berdasarkan arah rotasinya (ke kiri atau ke kanan), isomer optik dibedakan menjadi 2 macam yaitu: 1) Isomer optik yang dapat memutar berkas sinar ke arah kanan (dekstro- rotasi) diberi lambang (D) 2) Isomer optik yang dapat memutar berkas sinar ke arah kiri (Levo- rotasi) diberi lambang (L) Contoh: 2-butanol mempunyai 2 isomer optik yakni D–2 btanol dan L–2 butanol

  H H H H | | | |

  H – C – C – C* – C – H | | | | H H OH H

  C* adalah C–asimetris di mana C tersebut mengikat keempat gugusnya semuanya berbeda yaitu (H, -OH, C H dan CH )

  2

  5

  3

  KIMIA

XII SMA 229

  o

  D–2 butanol memutar sinar pada bidang polarisasi dengan sudut +13,52 - dan

  o

  L–2 butanol memutar sudut pada bidang polarisasi dengan sudut -13,52 -

  Latihan

5 Berapakah jumlah isomer optis dari fruktosa? Identifikasi karbohidrat

  Oleh karena karbohidrat banyak jenisnya di sini akan diberikan beberapa cara saja untuk mengidentifikasi karbohidrat yang umum dan mudah serta murah untuk dilakukan.

  1. Uji Yodium Bila ke dalam bahan yang mengandung polisakarida kita tambahkan larutan iodium, maka akan ada beberapa kemungkinan terjadi perubahan warna.

  Bila terjadi warna biru berarti dalam bahan terdapat amilum (tak ada - rantai bercabang). Bila terjadi warna merah coklat berarti dalam bahan terdapat glikogen - (rantai polimernya bercabang). Bila terjadi warna merah ungu menunjukkan dalam bahan mengandung - amilopektin.

  2. Uji Benedict

  2+

  Prinsip kerja dari uji Benedict adalah mereduksi ion Cu menjadi Cu O

  2 yang berwarna merah bata. 2+

  Karbohidrat yang dapat mereduksi ion Cu tentunya adalah karbohidrat O

  (–C–H) yang memiliki gugus aldehida Jadi uji Benedict dapat digunakan untuk mengidentifikasi misalnya glukosa, pentosa, D-ribosa (RNA), D–deoksiribosa (DNA), dan lain-lain tetapi tidak dapat mengidentifikasi fruktosa karena pada fruktosa tidak

  O terdapat gugus aldehid melainkan keton (R–C–R

  Caranya: pada bahan ditambahkan larutan CuSO yang dicampur dengan

  4

  larutan Na CO kemudian dipanaskan

  2

  3

  3. Uji Fehling Pada bahan ditambahkan campuran Fehling A (larutan CuSO ) dan

  4 Fehling B (Na–K–tartrat). Pada percobaan ini akan terbentuk endapan

  merah bata dengan monosakarida yang memiliki sifat pereduksi seperti

  KIMIA

XII SMA

  230

  laktosa, maltosa, dan lain-lain. Dan tentunya masih banyak cara-cara lain (pereaksi-pereaksi lain yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat).

  Seperti uji Seliwanoff untuk mengidentifikasi adanya fruktosa, uji Antron, uji Barfoed untuk menunjukkan adanya monosakarida dan lain-lain. Beberapa disakarida dalam kehidupan sehari-hari

  a. Sukrosa atau gula tebu, terdapat pada gula bit, pada hidrolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa.

  b. Maltosa, terdapat pada amilum yang bisa dihidrolisis pada pencernaan menghasilkan 2 molekul glukosa.

  c. Laktosa atau gula susu, terdapat pada susu binatang hidrolisis laktosa menghasilkan glukosa dan galaktosa.

  Laktosa sedikit larut dalam air. Apabila laktosa diubah menjadi asam laktat oleh bakteri, maka susu akan menjadi masam (kecut).

  Latihan

6 Mengapa karbohidrat membentuk endapan merah bata dengan uji

  Fehling?

C. PROTEIN

  Protein sebagaimana karbohidrat adalah tergolong makromolekul (biomolekul) yang berbentuk polimer alam yang tersusun dari monomer- monomer asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida (polipeptida) dengan reaksi polimerisasi kondensasi.

  Rumus umum asam α–amino adalah: R : gugus alkil

  O R – CH – C

  OH NH

  2

XII SMA 231

• – CH – COOH

• – CH – CH – COOH
• – CH – CH
• – CH – COOH CH
• – CH
• – CH – CH – COOH
• – CH – CH – COOH

  3

  

2

  CH

  3 NH

  2 CH

  3

  2

  

3

NH

  2 CH

  

3

NH

  CH

  2 CH

  2 CH

  3

  NH

  

2

H – CH – COOH

  NH

  2

  3

• – CH – COOH CH
• – CH
• – CH – COOH

  

2

CH

  OH NH

• – CH
• – CH – COOH

  

2

  KIMIA

Tabel 7.3 Beberapa Contoh Asam Amino No. Nama Rumus

  1. glisin 2. alanin 3. valin 4. leusin 5. isoleusin 6. treonin 7. sistein 8. metionin 9. fenilalanin

  10. tirosin

  2

  NH

  2 HO –

  2 CH

  NH

  3

  2 S – CH

  

2

  2

  NH

  2 CH

  2

  3 NH

• – CH
• – CH – COOH

XII SMA

• – O NH
• dari gugus karboksilat ditangkap oleh pasangan elektron bebas pada gugus amin (–NH

  Asam amino essensial, yakni asam amino yang tidak dapat disintesis dalam tubuh (harus disuplai dari luar) Contoh:

  3

  R – CH – C – O

  Di atas telah disebutkan bahwa protein tergolong makromolekul yang berbentuk polimer dan tersusun dari monomer-monomer asam amino yang berikatan dengan ikatan peptida. Kalau digambarkan strukturnya adalah sebagai berikut.

  2. Struktur protein

  Contoh:

  b. Asam amino nonessensial Asam amino nonessensial yakni asam amino yang dapat disintesis dalam tubuh.

  Terdapat sekitar 20 macam asam amino alami yang dapat berpolimerisasi membentuk protein. Sekitar 10 asam amino dapat disintetis dalam tubuh dari residu karbohidrat, lemak dan sumber nitrogen dengan bantuan katalis enzim. Sedangkan sisanya tidak dapat disintesis oleh tubuh melainkan harus disuplai dari luar tubuh. Oleh karena itu asam amino dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu a. Asam amino essensial

  ) sehingga asam amino dalam air mempunyai muatan ion ganda dalam satu rumus. Ion yang bermuatan ganda seperti ini dinamakan ion Zwitter. Dari dua sifat ion (ion ganda) dalam satu rumus tersebut menyebabkan ion Zwitter bersifat Amfoter (bisa bereaksi dengan asam maupun basa) atau "amfiprotik"

  2

  Dalam larutan asam α-amino akan mengalami reaksi ionisasi men- jadi di mana ion H

  1. Asam amino

  2 3 2

  KIMIA

• arginin • leusin • fenilalanin • valin
• histidin • lisin • threonin
• isolesin • metionin • triptopan

• alanin
• glisin
• asam glutamat
• dan lain-lain

• – N – CH – C – N – C – C – O –

  O

  H O R R H
• nH
• protein globular yang menggulung dan
• protein fibrous yang berbentuk panjang seperti tali

  n

  2 O

  2 NH

  R – CH – C – OH + R – CH – C – OH O NH

  (– C –) O

  ikatan peptida

  O H

• – C – N –

  ke sel hemoglobin 3. protein cadangan cadangan bahan makanan ovalbumin 4. protein kontraktil menggerakkan otot aktin 5. protein struktural pelindung jaringan di keratin bawahnya 6. protein pelindung pelindung terhadap mikro antibodi organisme patogen 7. protein pengatur mengatur reaksi dalam insulin tubuh

  2

  No. Kelompok Fungsi Contoh

  1. enzim biokatalis tripsin 2. protein transpor mengangkat O

  Beberapa uji protein yang terkenal untuk mengidentifikasi adanya protein adalah sebagai berikut.

  4. Uji protein (identifikasi protein)

Tabel 7.4 Jenis-jenis Protein

  Berdasarkan fungsinya, protein dibagi menjadi 7 kelompok

  Protein dapat dikelompokkan berdasarkan bentuknya menjadi:

  3. Penggolongan protein

  Ikatan pepida terjadi antara atom N dengan atom C karbonil jadi ikatan peptida berstruktur sebagai berikut: Semakin banyak asam amino yang bergabung maka akan terbentuk polipeptida sehingga protein disebut senyawa polipeptida.

  XII SMA 2 3 3

  KIMIA

  2 O H

  KIMIA

XII SMA

  2 3 4

Tabel 7.5 Uji Protein No. Jenis uji Metode Keterangan

  1. Uji Biuret • Uji untuk mendeteksi ikatan peptida pada protein

• Reagen biuret menggunakan NaOH dan tembaga (II) sulfat
• pertama zat ditetesi larutan NaOH lalu dipanaskan dengan larutan tembaga (II) sulfat

  encer 1%

• jika zat mengandung protein maka warna biru reagen akan berubah menjadi ungu, yang kemudian berubah menjadi merah jambu jika terdapat biru ungu polipeptida pendek

  2. Reaksi Xanto• • uji untuk protein dengan gugus Percobaan ini sebaik- proteat benzena, seperti triptopan dan nya dilakukan de- tirosin monstrasi di depan

• zat dicampur dengan asam nitrit kelas saja karena pekat asam nitrit pekat
• jika zat mengandung protein, dapat bereaksi maka akan terbentuk warna dengan kulit kuning. Warnakuning berubah menjadi jingga jika larutan dibuat basa (alkalis), misal ditambah

  NaOH

  3. Reaksi Millon • uji protein yang mengandung gugus fenil gugus fenil seperti triptopan

• Reagen millon terdiri dari suatu garam merkuri dalam asam percobaan ini sebaik nitrit nya tidak dilakukan
• Reagen millon ditambahkan di sekolah karena ke dalam zat dan dipanaskan garam merkuri sangat jika zat mengandung protien, beracun maka zat akan menggumpal dan berwarna merah jambu/merah

  Latihan

  7

  1. Sebutkan contoh asam amino esensial dan asam amino nonesensial!

  2. Apakah yang dimaksud dengan Zwitter ion?

  3. Jelaskan uji biuret pada protein!

  KIMIA

XII SMA 235

• Polimer adalah molekul raksasa dengan rantai yang sangat panjang dan merupa- kan gabungan dari monomer.
• Berdasarkan jenis monomernya di- kelompokkan menjadi dua:

  polimerisasi homopolimer kopolimer polimer termoplastik polimer termostat polimerisasi addisi polimerisasi kondensasi John Wesley Hyatt Leo Hendrick Beekland Joseph Priestley Charles Goodyear Thomas Hancock SBR Buna-N Emil Fischer WN Haworth Ion Zwitter Brockedon

  1. homopolimer 2. kopolimer

  RANGKUMAN KK KK a a tt tt aa aa

  KK KK uu uu n n n n cc cc ii ii

• Berdasarkan sifatnya terhadap pengaruh suhu dibedakan menjadi dua: 1. polimer terrmoplastik 2. polimer termoseting
• Berdasarkan pembentukannya dibedakan menjadi dua:

  1. polimerisasi addisi 2. polimerisasi kondensasi

• Polimerisasi yang sering kita jumpai sehari-hari antara lain:

  1. plastik dengan berbagai jenis dan kegunaannya 2. karet alam maupun sintetis 3. serat alam dan serat sintetis

• Karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

  1. monosakarida (misalnya: glukosa, fruktosa, galaktosa) 2. disakarida (misalnya: selulosa, laktosa, maltosa) 3. polisakarida (misalnya: selulosa, glikogen, amilum )

• Untuk membedakan gugus aldehid dan keton pada karbohidrat digunakan uji Fehling dan uji Benedict • Protein tergolong makromolekul seperti karbohidrat yang terbentuk dari monomer asam amino melalui ikatan peptida
• Asam amino dilekompokkan menjadi dua yaitu asam amino essensial dan nonessensial
• Untuk menguji adanya protein dapat digunakan uji biuret, reaksi xantoproteat,

  KIMIA

  XII SMA 236

  ELATIHAN SOAL P P

  I. Pilihlah huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang tepat!

  1. Senyawa berikut yang bukan

  5. Di antara beberapa monomer merupakan monomer dari berikut: plastik adalah ....

  I. F – C = C – F | |

  a. formaldehida F F

  b. etil klorida O

  c. vinil klorida ||

  d. vinil benzena

  II. CH – CH – C – OH

  3

  |

  e. etena NH

  2

  2. Monomer dari propilena adalah

  III. CH – C = CH –

  3

  3 ....

  |

  a. CH –CH–CH

  3

  3 H

  | Monomer-monomer yang dapat

  CH

  3

  membentuk polimerisasi adisi

  b. CH =CH–CH

  2

  3 adalah ....

  c. CH –CH=CH–CH

  3

  3

  a. I dan II

  d. CH =C–CH

  2

  3

  b. II dan III |

  c. I dan III CH

  3

  d. I, II, dan III

  a. CH –CH –CH

  3

  2

  3

  e. hanya II

  3. Contoh plastik termostat F F F F adalah bakelit. Plastik ini diper-

  | | | | 6. ... – C – C – C – C – ... oleh dari polimerisasi ....

  | | | |

  a. fenol dan metanol Cl Cl Cl Cl

  b. fenol dan metanal Terbentuk dari monomer ....

  c. metanol dan metanal

  a. CHF = CHCl

  d. metanol dan asam metanoat

  b. CF = CCl

  2

  2

  e. fenol dan asam metanoat

  c. CF – CCl

  2

  2

  4. Senyawa yang terbentuk dari

  d. CFCl – CFCl polimerisasi kondensasi adalah e. CFCl = CFCl ....

  a. karet

  b. PVC

  c. teflon

  d. polietena

  e. nilon

• –C–CH
• –C–CH

• –CH=CH–CH
• –COOCH
• –CH
• –C=CH–COOCH
• –CH–COOCH
• –C–COOCH
• –C–CH=CH

  d. dalam tubuh hewan/manu- sia karbohidrat berfungsi sebagai pembentuk struktur membran sel e. semua tumbuh-tumbuhan berhijau daun dapat men- sintesis karbohidrat dengan bantuan sinar matahari

  b. karbohidrat tidak terdapat dalam tubuh hewan/manusia c. karbohidrat hanya terdapat dalam tumbuh-tumbuhan berhijau daun

  a. karbohidrat dapat disintesa oleh hewan/tumbuhan manusia

  11. Pernyataan di bawah ini yang benar tentang karbohidrat adalah ....

  e. stirena

  d. isoprena

  c. etilena

  b. propena

  a. vinil klorida

  10. Senyawa yang bukan monomer untuk plastik adalah ....

  e. 1,3-butadiena

  d. vinil klorida

  c. asam amino

  b. isoprena

  a. etilena

  9. Monomer berikut yang dapat berpolimerisasi kondensasi adalah ....

  e. minyak tanah

  d. karet

  c. protein

  12. Pada hidrolisis sukrosa dihasil- kan ....

  a. 2 glukosa

  b. 2 fruktosa

  a. hidrogen

  b. histidin

  d. lisin

  a. arginin

  15. Asam-asam amino di bawah yang tergolong asam amino nonessensial adalah ....

  e. peptida

  d. kovalen

  c. van der walls

  b. ion

  14. Asam-asam amino saling berikatan membentuk protein dengan ikatan ....

  c. 2 galaktosa

  e. karboksilat dan amino

  d. hidroksil dan amino

  c. amino

  b. karboksilat

  a. hidroksil

  13. Gugus yang terdapat dalam asam amino ialah ....

  e. fruktosa dan galaktosa

  d. glukosa dan fruktosa

  b. nilon

  a. selulosa

  8. Yang bukan senyawa polimer adalah ...

  2 –C– ...

  3

  2

  3

  a. CH

  3 adalah ....

  3 COOCH

  3 COOCH

  | | | COOCH

  2

  3

  2

  | | | ... –CH

  3

  3 CH

  3 CH

  7. Monomer pembentuk polimer: CH

  XII SMA 2 3 7

  KIMIA

  b. CH

  2

  3

  3

  | COOCH

  2

  3

  e. CH

  |

  3

  2 CH

  || CH

  3

  3

  d. CH

  3

  | CH

  3

  3

  c. CH

  3

  | CH

  e. fenilalanin

  KIMIA

XII SMA

  238

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini!

  1. Jelaskan perbedaan antara:

  a. polimerisasi addisi dan polimerisasi kondensasi

  b. plastik termostat dan plastik termoplas

  c. homopolimer dan kopolimer

  d. polimer alam dan polimer sintetik

  2. Tuliskan struktur polimer dari:

  a. PVC

  b. polipropilena

  c. teflon

  d. poliisoprena

  e. Buna–S ((butadiena stirena)

  3. Sebutkan perbedaan monosakarida, disakarida, dan polisakarida!

  4. Sebutkan cara-cara mengindentifikasi karbohidrat dan beri penjelasan- nya!

  5. Bagaimanakah cara membuktikan bahwa protein tersebut mengan- dung benzena? Jelaskan!