pengertian biokimia

Pengertian Biokimia dan Contohnya – Materi Kimia Kelas 12

Di materi Kimia Kelas 12 dan gap year, lo akan membahas pengertian biokimia. Yuk, pahami artikel ini dan bahas contoh soalnya!

Sobat Zenius tau nggak, sih? Meskipun sel adalah unit terkecil dari sebuah makhluk hidup, masih ada zat-zat kimia yang membantu sel-sel ini untuk bertahan hidup, lho. Zat-zat kimia ini adalah senyawa biokimia.

“Bukannya untuk bertahan hidup itu butuh makanan?”

Yes, tepat sekali. Makanan yang kita makan sehari-hari akan diubah menjadi berbagai senyawa biokimia tadi.

Bagaimana cara kerjanya? Yuk, kita pelajari bareng-bareng!

Apa Itu Biokimia?

Pengertian Biokimia dan Contohnya - Materi Kimia Kelas 12 9
sumber: gettyimages.com

Secara pengertian biokimia sebenarnya adalah ilmu yang mempelajari zat kimia dan proses yang terjadi pada tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme dan perubahan yang mereka alami selama perkembangan dan kehidupan. 

Istilah biokimia ini diperkenalkan pertama kali oleh Carl Neuberg, seorang kimiawan asal Jerman di tahun 1911. Saat itu, Neuberg melakukan eksperimen fermentasi alkohol dan menemukan sejumlah enzim yang berbeda seperti karboksilase.

Berkat penemuannya ini, Neuberg dikenal sebagai bapak biokimia modern.

Manfaat Biokimia

Awalnya, para peneliti mengira bahwa senyawa biokimia hanya bisa diproduksi oleh makhluk hidup. Contohnya, senyawa DNA yang menyusun struktur genetik makhluk hidup.

Namun penemuan Friedrich Wöhler tahun 1828 mematahkan hal tersebut, guys. Wöhler berhasil membuktikan bahwa senyawa biokimia dapat dibuat secara sintetis.

Berkat penemuan itu, ilmu biokimia sekarang dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Mulai dari memecahkan berbagai masalah kesehatan hingga meningkatkan kualitas pertanian. Ilmu biokimia juga digunakan untuk mengatasi masalah limbah dan polusi, lho.

Tapi dalam bahasan kali ini, kita hanya akan membahas senyawa-senyawa biokimia yang mempengaruhi tubuh kita.

Apa saja itu? Ada karbohidrat, protein, dan lemak.

Molekul Utama Biokimia

1. Karbohidrat

Lo tentu sudah sering mendengar istilah senyawa ini.

Yup, karbohidrat alias biomolekul sumber energi. Karbohidrat adalah molekul biokimia turunan hidrokarbon dan disebut juga polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton. Senyawa-senyawa yang menyusun biomolekul ini dapat dinyatakan dengan Cx(H2O)y

Secara reaksi hidrolisis, karbohidrat terdiri atas:

  1. Monosakarida (C6H12O6), yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis sehingga menjadi bentuk karbohidrat paling sederhana. Contoh karbohidrat ini adalah glukosa, fruktosa, ribosa, dan galaktosa.

Berikut persamaan reaksinya:

monosakarida + H2O ↛

  1. Disakarida (C12H22O11), merupakan karbohidrat yang terurai menjadi dua molekul monosakarida apabila dihidrolisis. Contoh disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.

Reaksinya dapat dijelaskan dengan persamaan berikut.

disakarida + H2O → monosakarida

  1. Polisakarida (-C6H10O5-)n, yaitu karbohidrat yang jika dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari 10 molekul monosakarida. Contohnya amilum, selulosa, dan glikogen.

Berikut persamaan reaksinya.

polisakarida + H2O → maltosa → glukosa

Secara umum, karbohidrat memiliki rasa manis dengan tingkatan yang berbeda-beda. Molekul monosakarida memiliki rasa yang paling manis, sementara polisakarida memiliki rasa yang paling tidak manis.

Lalu, bagaimana cara mengetahui apakah sebuah makanan mengandung karbohidrat? Kamu bisa mengujinya dengan salah satu dari tiga metode pengujian pengenalan karbohidrat.

  1. Uji Molisch, dengan menambahkan alfanaftol dan H2SO4 pekat. Metode pengujian ini akan bereaksi positif dengan seluruh jenis karbohidrat dengan membentuk bidang batas berwarna merah-ungu.
  2. Reaksi oksidasi menggunakan pereaksi Tollens dan Fehling/Benedict lalu dipanaskan. Pada pereaksi Tollens, akan terbentuk cermin perak apabila beraksi positif. Sementara, jika menggunakan pereaksi Fehling/Benedict akan muncul endapan berwarna merah bata.
  3. Uji iodin menggunakan larutan I2. Ketika bereaksi positif, akan muncul warna biru tua.

2. Protein

Selain karbohidrat, tubuh lo juga membutuhkan protein. Protein sendiri adalah molekul biokimia polimer dari asam amino yang menjadi bahan pembangun dasar sel-sel tubuh.

Asam amino sendiri terdiri atas:

  1. Asam amino esensial yang tidak dihasilkan tubuh dan hanya bisa didapatkan dari makanan.
  2. Asam amino non-esensial yang dapat dibuat oleh tubuh.

Asam amino bersifat:

  1. Amfoter, karena memiliki gugus asam (karboksil) dan dan gugus basa (amina)
  2. Optis aktif, karena memiliki atom karbon kiral.
  3. Dapat mengalami denaturasi atau rusaknya struktur dan fungsi biologis protein akibat suhu tinggi.

Wah, pantes kalau masak daging nggak boleh dimasak lama-lama, ya. 

Struktur protein sendiri terdiri atas:

  1. Struktur primer yang berbentuk rantai polipeptida lurus.
  2. Struktur sekunder yang diakibatkan ikatan hidrogen pada satu rantai polipeptida membentuk struktur α-heliks, lempeng-ꞵ, lekukan-ꞵ, dan lekukan-y.
  3. Struktur tersier yang diakibatkan ikatan antar struktur sekunder membentuk sub-unit protein.
  4. Struktur kuartener, yaitu kumpulan sub-protein.

Untuk menguji apakah sebuah makanan mengandung protein, lo dapat melakukan pengujian ini.

  1. Uji ninhidrin menggunakan larutan ninhidrin tidak berwarna. Jika makanan mengandung asam amino, akan muncul warna ungu pada bagian yang diteteskan larutan tersebut.
  2. Uji biuret dengan menambahkan NaOH dan CuSO4. Seperti uji ninhidrin, akan muncul warna ungu jika hasilnya positif.
  3. Uji xantoproteat dengan menambahkan HNO3 pekat, lalu dipanaskan, kemudian didinginkan dan ditambahkan NaOH. Jika hasilnya positif, akan muncul warna jingga. Sementara jika hasilnya negatif, akan muncul warna kuning.
  4. Uji millon dengan menambahkan pereaksi yang mengandung Hg(NO3)2 dan HNO2. Hasil yang positif akan memunculkan endapan merah pada area yang diuji.
  5. Uji timbal asetat, dilakukan dengan menambahkan NaOH lalu dipanaskan, kemudian didinginkan dan ditambahkan CH3COOH. Setelah itu, zat dipanaskan dan ditutup dengan kertas timbal asetat yang sudah dicelupkan larutan Pb(CH3COOH)2. Hasil pengujian yang positif akan menghasilkan warna biru tua.

3. Lemak

Tenang, di bahasan ini kita bukan membahas lemak yang menumpuk dan membuat lo merasa harus diet. Lemak yang dimaksud di sini adalah molekul biokimia yang juga dibutuhkan oleh tubuh. 

Molekul yang disebut juga sebagai lipid ini adalah ester gliserida dengan atom karbon lebih dari  10. Molekul ini terbentuk dari reaksi esterifikasi antara asam lemak dan gliserol.

Asam lemak sendiri terdiri atas dua macam:

  1. Asam lemak jenuh yang tidak mengandung ikatan rangkap karbon.
  2. Asam lemak tidak jenuh yang mengandung ikatan rangkap karbon.

Lemak memiliki sifat tidak larut dalam pelarut polar seperti etanol, metanol, aseton, dan air. Selain itu, lemak juga bersifat hidrofobik alias menolak air. Jadi, kalau lo mencampurkan lemak dan air, lo bisa melihat bahwa keduanya tidak akan menyatu.

Secara struktur kimia, lemak terbagi menjadi:

  1. Lemak sederhana atau trigliserida yang tersusun atas asam lemak sejenis. Contohnya gliseril tripalmitat dan gliseril tristearat
  2. Lemak majemuk atau campuran yang disusun oleh asam lemak yang berbeda jenis. Contohnya gliseril linolenopalmitostearat.

Lemak dalam tubuh kita juga memiliki turunan, guys. Turunannya adalah:

  1. Fosfolipid, yaitu turunan lemak yang gugus hidroksi pada gliserolnya diganti dengan asam karboksilat dan asam folat. Turunan lemak ini bersifat amfifilik, yaitu memiliki gugus kepala (fosfat) yang bersifat hidrofil (menyukai air) dan gugus ekor (lipid) yang hidrofobik.
  2. Steroid, yaitu turunan lemak yang tidak mengandung gugus asam lemak dan gugus ester. Seperti fosfolipid, steroid juga bersifat amfifilik dan tersusun atas empat cincin karbon dengan jumlah ikatan rangkap yang berbeda-beda dan mengikat bermacam-macam gugus.

Untuk mengetahui apakah suatu makanan atau zat mengandung lemak, lo bisa memastikannya dengan melakukan pengujian berikut.

  1. Pengujian dengan meletakkan zat di atas kertas buram. Apabila zat tersebut mengandung lemak, kertas buram tersebut akan berubah menjadi transparan.
  2. Uji sudan III, dengan meneteskan pereaksi sudan III berwarna merah. Jika hasilnya positif, akan muncul warna coklat pada zat yang diuji.

Contoh Soal Biokimia

Nah, supaya lo lebih paham materi mengenai biokimia, coba pecahkan soal-soal berikut.

1. Dalam suatu percobaan, dilakukan suatu reaksi kimia untuk memecah sukrosa menjadi gula sederhana. Pernyataan di bawah ini yang salah adalah:reaksi hidrolisis digunakan untuk memecah sukrosa

a. hasil dari pemecahan tersebut adalah glukosa dan fruktosa

b. reaksi kondensasi digunakan untuk memecah sukrosa

c. produk sampingan reaksi kondensasi berupa H2O

d. sukrosa merupakan disakarida

Jawabannya adalah c. reaksi kondensasi digunakan untuk memecah sukrosa. Reaksi yang digunakan untuk memecah sukrosa adalah hidrolisis.

2. Apa yang terjadi apabila makanan yang mengandung protein diteteskan larutan yang mengandung NaOH dan CuSO4?muncul warna ungu pada area yang diteteskan

a. muncul warna biru pada area yang diteteskan

b. terbentuk endapan berwarna merah

c. muncul warna kecoklatan pada area yang diteteskan

d. muncul warna jingga pada area yang diteteskan

Jawaban yang benar adalah a. muncul warna ungu pada area yang diteteskan. Pengujian dengan meneteskan larutan NaOH dan CuSO4 disebut juga dengan uji biuret.

Nah, bagaimana? Apa lo sudah mulai memahami biokimia? Kalau masih ragu, lo bisa mempelajarinya lebih lanjut dengan mengikuti materi-materi yang tersedia di Zenius. Yuk, buruan download aplikasinya!

Referensi:

Bagikan Artikel Ini!