Biomolekul – Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Jenisnya

Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Jenis Biomolekul

Kukira kita asam dan garam~

Aduh, lagu ini terngiang-ngiang terus di otak gue. Pasti elo juga pernah dengar deh, soalnya lagu ini lagi sering banget muncul di berbagai social media.

Ini lagu yang judulnya “Hati-Hati di Jalan” dalam album Manusia (2021) milik Tulus.

By the way, elo tahu nggak sih kalau asam dan garam itu merupakan zat yang ada di dalam tubuh manusia.

Jadi, sebenarnya ada dua jenis senyawa yang terdapat dalam tubuh manusia, yaitu senyawa organik dan senyawa anorganik. Kalau asam dan garam, termasuk ke dalam jenis senyawa anorganik.

Nah, kebetulan banget! Kali ini kita akan bahas senyawa organik which is biomolekul. Apa nih, kok tiba-tiba biomolekul?

Biomolekul itu bisa dibilang suatu bentuk senyawa pembentuk makhluk hidup (organisme). Nah, untuk lebih jelasnya lagi, akan gue bahas di bawah. Simak terus ya!

Apa Itu Biomolekul?

Barusan gue udah sebut-sebut biomolekul. Terus sebenarnya pengertian biomolekul itu apa, sih?

Jadi, melansir dari Encyclopedia Britannica, biomolekul merupakan salah satu senyawa yang diproduksi oleh sel dan organisme hidup. Sebuah organisme butuh senyawa biomolekul agar mereka bisa terbentuk, kayak yang sudah gue singgung sebelumnya.

Coba deh, elo inget-inget. Kalau di mata pelajaran Biologi, di dalam sel ada yang namanya organel. Kalau elo lupa, gue coba bantu ingat, deh.

Organel ini semacam struktur subselular yang punya pekerjaan spesifik untuk dilakukan dalam sel. Jadi, antara organel sel yang satu dengan yang lain, bekerja sama di dalam sel.

Nah, organel ini terbentuknya dari senyawa organik dalam bentuk biomolekul. Semoga elo nggak makin pusing ya, hahaha.

Lalu, biomolekul pasti nggak tiba-tiba, jadi gitu aja, kan? Kira-kira, apa sih yang membentuknya?

Ternyata biomolekul ini merupakan senyawa turunan dari senyawa hidrokarbon, yang mana terdiri dari atom karbon dan hidrogen. Nggak cuma itu lho, selain karbon dan hidrogen, terdapat atom lain juga, kayak oksigen, nitrogen, fosfor, dan sulfur. Namun, pada dasarnya memang setiap biomolekul terdiri dari senyawa hidrokarbon.

Biomolekul yang di dalam tubuh manusia terdiri dari gabungan beberapa atom, antara lain atom oksigen, nitrogen, fosfor, dan sulfur.
Ilustrasi Atom Biomolekul (Arsip Zenius)

Oh iya, barusan gue bilang “setiap”. Emang biomolekul ada apa aja, sih?

Jadi, yang termasuk biomolekul adalah karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat. Biar lebih jelas lagi, gue akan jelasin di part selanjutnya, ya.

Baca Juga: Pengertian Biokimia dan Contohnya – Materi Kimia Kelas 12

Jenis-Jenis Biomolekul

Nah, pada bagian ini elo akan lebih tahu tentang klasifikasi jenis-jenis biomolekul yang sebelumnya sudah gue mention

Elo juga perlu tahu, kalau karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat merupakan 4 macam biomolekul yang penting. Kenapa pentingnya, elo akan tahu nantinya.

Terdapat empat macam biomolekul yang penting di dalam tubuh manusia.
Terdapat empat macam biomolekul yang penting di dalam tubuh manusia.

Karbohidrat

Nah, kalo yang satu ini pasti sudah nggak asing lagi, ya. Bisa dibilang karbohidrat merupakan biomolekul yang paling melimpah di dunia ini. Karbohidrat juga merupakan makanan sehari-hari orang Indonesia, contohnya adalah nasi.

Pasti elo pernah atau mungkin sering dengar kalimat “kita dianggap belum makan, kalau belum makan nasi”. Padahal, karbohidrat nggak cuma dari nasi aja. Bisa juga umbi-umbian, buah-buahan, roti, dan masih banyak sumber karbohidrat lainnya.

Secara biokimia, karbohidrat merupakan sekelompok senyawa karbonil yang mengandung gugus hidroksil, seperti polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton. Sederhananya, karbohidrat itu terdiri dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen.

Karbohidrat juga punya nama lain, yaitu sakarida. Kata sakarida ini berasal dari Bahasa Yunani yang berarti gula.

Berdasarkan hasil yang terbentuk setelah hidrolisis, karbohidrat bisa diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu:

  1. Monosakarida

Monosakarida adalah kelompok paling sederhana dari karbohidrat karena hanya terdiri dari satu unit polihidroksi aldehid atau keton. Monosakarida ini juga terlibat dalam tugas menghasilkan energi bagi tubuh. 

Bentuknya semacam kristal tidak berwarna yang dapat larut dalam air, contohnya antara lain glukosa, fruktosa, ribosa, ribulosa, dan eritrulosa.

Untuk penjelasan dan contoh lebih lengkapnya, elo bisa banget nih baca artikel “Karbohidrat Monosakarida dan Contohnya – Materi Kimia Kelas 12” ini.

  1. Oligosakarida

Oligosakarida ini bisa terdiri dari dua sampai sepuluh unit gula sederhana (monosakarida) yang sama ataupun berbeda. Monosakarida yang ada di dalam oligosakarida ini diikat oleh ikatan glikosidik. 

Sebenarnya terdapat satu klasifikasi lain yang disebut disakarida, which is hanya terdiri dari dua unit monosakarida. Namun, disakarida dapat masuk ke kelompok oligosakarida. Kalau elo tertarik buat cari tahu lebih dalam tentang disakarida, elo bisa baca artikel “Karbohidrat Disakarida dan Polisakarida – Materi Kimia Kelas 12” ini.

Contoh dari oligosakarida antara lain adalah sukrosa, laktosa, maltosa, trehalosa, selobiosa, dan rafinosa.

  1. Polisakarida

Polisakarida atau biasa juga dikenal dengan glikan (glycan) terdiri dari lebih dari 10 unit monosakarida, bahkan bisa mencapai ratusan unit gula. Nah, polisakarida ini bisa dibagi lagi jadi dua tipe, yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida.

Heteropolisakarida adalah tipe yang di dalamnya terkandung dua atau lebih jenis unit sakarida (gula). Contohnya kayak asam hialuronat, heparan sulfat, keratan sulfat, dan murein, yang termasuk ke dalam glikosaminoglikan.

Sementara itu, homopolisakarida hanya mengandung satu jenis unit gula. Homopolisakarida ini juga bisa dibedakan jadi dua kelompok lho, yaitu berdasarkan fungsi struktural dan penyimpanan energinya.

Protein

Selain karbohidrat, ada protein yang juga sering kita dengar sehari-hari, ya. Biasanya kandungan protein bisa kita temukan di produk hewani, kayak telur, daging, dan susu.

Ternyata protein ini terdiri dari sekitar 20 asam amino berbeda yang dihubungkan dengan ikatan peptida, lho.

Molekulnya juga tergolong ke dalam molekul besar yang tentunya lebih besar dari molekul gula dan garam. Nah, atom yang terkandung dalam molekul protein ini antara lain karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, bahkan terkadang juga ada sulfur atau fosfor.

Protein juga punya klasifikasi, lho. Berdasarkan strukturnya, protein dibedakan menjadi empat, yaitu:

  1. Struktur Utama (Primary)

Struktur ini merupakan rangkaian rantai asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Pada struktur ini, sifat dasar protein akan ditentukan dan selanjutnya akan diturunkan kepada sifat tertentu pada struktur sekunder dan tersier.

Struktur utama atau yang paling sederhana dari protein adalah rangkaian rantai asam amino.
Struktur Primer Protein (Dok. Wikimedia Commons)
  1. Struktur Sekunder (Secondary)

Nah, pada struktur ini, terjadi interaksi intermolekul, yaitu pembentukan ikatan hidrogen amida dan oksigen karbonil pada tulang punggung rantai peptida. 

Pembentukan itu membuat rantai asam amino menjadi pola tertentu, tergantung orientasi ikatan hidrogennya, bisa jadi melipat atau memutar (spiral). Diketahui yang bentuknya memutar disebut alpha-helix, sedangkan yang melipat disebut beta-sheet.

Struktur sekunder protein dapat dibedakan menjadi alpha-helix dan beta-sheet.
Struktur Sekunder Protein (Dok. Wikimedia Commons)
  1. Struktur Tersier (Tertiary)

Pada struktur tersier ini, mulai terbentuk struktur yang lebih kompleks. Bentuk dari struktur ini bisa dibilang kayak versi tiga dimensi dari struktur sekunder. Jadi, sederhananya, struktur tersier ini kayak gabungan dari berbagai struktur sekunder.

Tadi sudah gue jelasin kalau struktur sekunder itu bentuknya bisa jadi lipatan atau spiral. Nah, di struktur tersier ini, terjadi lagi lipatan yang lebih besar. Lipatan ini terjadi karena adanya interaksi antara gugus samping rantai asam amino.

Utamanya, struktur tersier ini dibentuk oleh ikatan hidrogen dan ikatan hidrofobik.

Bentuk struktur tersier dari protein yang dapat terbentuk oleh ikatan hidrogen dan ikatan hidrofobik.
Struktur Tersier Protein (Dok. Wikimedia Commons)
  1. Struktur Kuartener (Quaternary)

Struktur ini bisa dibilang merupakan struktur paling kompleks dari struktur sebelumnya. Karena struktur ini terbentuknya dari interaksi intermolekul antar subunit protein.

Subunit itu apa, sih? Jadi, subunit protein ini adalah rantai polipeptida, bisa juga kita kenal sebagai struktur tersier. Rantai polipeptida ini ada yang identik, ada juga yang berbeda. Nah, struktur ini bisa terbentuk dari dua atau lebih subunit tersebut.

Pembentukan struktur ini antara lain dikarenakan ikatan hidrofobik, ikatan elektrostatik, ikatan hidrogen, dan ikatan silang kovalen.

Struktur kuartener menjadi struktur protein yang paling kompleks dan membentuk tiga dimensi.
Struktur Kuartener Protein (Dok. Wikimedia Commons)

Baca Juga: Asam Amino – Struktur, Sifat, dan Klasifikasinya – Materi Kimia Kelas 12

Lipid

Ada yang pernah dengar lipid sebelumnya? Bahasanya memang nggak biasa kita dengar di kehidupan sehari-hari. Namun, yang biasa kita kenal dalam bahasa sehari-hari adalah lemak.

Selain mengandung protein, bahan-bahan seperti susu atau keju juga mengandung lemak lho. Mentega yang mungkin biasa elo pakai untuk masak nasi goreng, goreng telur, atau sebagai olesan roti, juga mengandung lemak.

Dalam biokimia, lipid atau lemak merupakan senyawa yang berguna sebagai sumber cadangan energi utama bagi makhluk hidup. Maka dari itu, lipid salah satu biomolekul yang dianggap penting untuk keberlangsungan hidup kita.

Senyawa lipid ini umumnya bersifat hidrofobik atau sulit untuk larut dalam air, tapi masih bisa larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform, dan benzena. Secara struktural, lipid terdiri dari rantai hidrokarbon.

Umumnya lipid dibagi menjadi beberapa kelas, antara lain trigliserida, fosfolipid, dan steroid. Dari ketiga lipid tersebut, hanya trigliserida dan fosfolipid yang dapat dihidrolisis. Kenapa ya cuma kedua lipid tersebut yang bisa dihidrolisis?

Ternyata hal ini dikarenakan trigliserida dan fosfolipid mempunyai ikatan ester, dan yang dapat dihidrolisis adalah senyawa yang memiliki ikatan ester. Sementara steroid sendiri memiliki dasar pembentuk struktur yang berbeda dari trigliserida dan fosfolipid.

Baca Juga: Siklus Sel, Siklus yang Menemani Kita Tumbuh Besar

Asam Nukleat

Nah, biomolekul ini juga nggak boleh ketinggalan. Elo punya rambut lurus atau keriting, punya mata coklat atau biru, punya kulit hitam atau putih, itu salah satunya karena adanya asam nukleat.

Diketahui asam nukleat dapat menentukan karakteristik makhluk hidup. Karena molekul ini terlibat dalam penyimpanan dan transfer informasi genetik. Jadi, sifat-sifat genetik dalam makhluk hidup, diturunkan melalui asam nukleat.

Secara struktural, asam nukleat ini merupakan polimer nukleotida which is ester fosfat dari nukleosida. Nukleotida sendiri terdiri dari tiga komponen, yaitu basa nitrogen, gula karbon lima, dan ion asam fosfat.

Nah, asam nukleat ini dikategorikan menjadi dua, yaitu:

  1. Deoxyribonucleic acids (DNA)

Nukleotida yang membentuk DNA antara lain adalah nukleotida Adenin (A), Sitosin (C), Guanin (G), dan Timin (T). Nukleotida tersebut membentuk polimer yang tergabung melalui tulang punggung residu gula fosfat dan deoksiribosa.

A selalu berpasangan dengan T melalui dua ikatan hidrogen, dan G selalu berpasangan dengan C melalui tiga ikatan hidrogen. Rentang pasangan ikatan hidrogen A-T dan G-C hampir identik, memungkinkan mereka untuk menjembatani rantai gula-fosfat secara seragam.

DNA tersusun dari nukleotida Adenin, Sitosin, Guanin, dan Timin.
Nukleotida Penyusun DNA (Dok. UII)

Adanya stabilitas kimia pada struktur ini, membuat DNA menjadi materi genetik yang ideal. Semua informasi genetik yang akan ditransfer kepada keturunannya, disimpan di DNA.

  1. Ribonucleic acids (RNA)

Berbeda dengan DNA, kali ini nukleotida yang membentuk RNA adalah nukleotida Adenin (A), Sitosin (C), Guanin (G), dan Urasil (U). Kelihatan kan perbedaannya di mana. Selain itu, yang membedakan adalah polimer ini tergabung melalui tulang punggung residu gula fosfat dan ribosa.

RNA tersusun dari nukleotida Adenin, Sitosin, Guanin, dan Urasil.
Nukleotida Penyusun RNA (Dok. UII)

Kalau tugasnya RNA adalah mengubah informasi dari DNA menjadi protein yang penting untuk kerja sel. Hal ini dilakukan RNA melalui proses transkripsi, di mana RNA seperti menyalin urutan basa dari DNA berantai ganda, menjadi asam nukleat beruntai tunggal.

Baca Juga: Prinsip Kerja Elektroforesis DNA – Materi Biologi Kelas 12

Struktur dan Fungsi Biomolekul

Duh, pusing ya dari tadi liat tulisan mulu. Nah, ini gue punya gambar yang ringkas dan cukup padat untuk membantu elo memahami tentang struktur dan fungsi biomolekul.

Bentuk struktur dan fungsi dari empat macam biomolekul yang penting bagi tubuh manusia.
Ilustrasi Struktur dan Fungsi Biomolekul (Arsip Zenius)

Contoh Soal Biomolekul

1. Ikatan apa yang menghubungkan rantai asam amino pada struktur protein?

A. Kovalen.

B. Hidrogen.

C. Glikosidik.

D. Peptida.

Jawaban dan pembahasan:

Jawaban: D. Peptida.

Seperti yang sudah gue jelaskan sebelumnya, pada struktur protein yang paling sederhana, yaitu struktur utama, terbentuk dari rangkaian rantai asam amino. Ikatan yang menghubungkan rantai asam amino adalah ikatan peptida. 

2. Manakah di bawah ini yang bukan termasuk ke dalam klasifikasi karbohidrat?

A. Disakarida.

B. Monosakarida.

C. Trigliserida.

D. Oligosakarida.

Jawaban dan pembahasan:

Jawaban: C. Trigliserida

Trigliserida merupakan molekul yang terdapat pada biomolekul lipid. Sederhananya disakarida, monosakarida, dan oligosakarida memiliki kata “sakarida” di dalamnya. Nah, dalam Bahasa Yunani, sakarida berarti gula. Maka dari itu, elo dapat mengecualikan trigliserida dari klasifikasi karbohidrat.

3. Nukleotida adalah monomer asam nukleat yang dapat membentuk DNA dan RNA. Sebutkan nukleotida yang membentuk RNA!

Jawaban dan pembahasan:

Jawaban: A, C, G, dan U.

Pembentuk RNA adalah nukleotida Adenin (A), Sitosin (C), Guanin (G), dan Urasil (U). Kayak yang sebelumnya sudah gue mention, pembeda RNA dengan DNA adalah nukleotida Timin (T). Jika pada RNA adanya Urasil, sedangkan pada DNA adanya Timin. Jangan sampai kebalik-balik, ya.

Nah, gimana? Semoga beberapa penjelasan gue tentang biomolekul ini bisa membantu elo untuk memahami materi ini, ya. Tapi tenang aja, elo bisa banget lihat materi yang lebih lengkap dengan klik banner di bawah ini!

Biomolekul - Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Jenisnya 9

Referensi:

Biomolecules: Types and Functions – Conduct Science (2021)

Biomolecule – Encyclopedia Britannica (2020)

Biokimia – Kementerian Kesehatan (2017)

Carbohydrates- Definition, Structure, Types, Examples, Functions – (2021)

Modul Biokimia – Universitas Islam Indonesia (2018)

Kimia: Karbohidrat – Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc (2017)

Biomolekul: Pengertian dan Jenis-jenisnya – (2022)

Bagikan Artikel Ini!