Makromolekul

Sebuah molekul yang sangat besar seperti protein, polisakarida, asam nukleat, atau lipid. Makromolekul memiliki massa molekul relatif tinggi (berat molekul) dan struktur yang pada dasarnya terdiri dari pengulangan beberapa unit asal, sebenarnya atau konseptual, dari molekul massa molekul relatif rendah. Mereka umumnya berbasis karbon dan sering penting secara biologis.
Dalam biologi, makromolekul adalah istilah yang digunakan untuk membedakan suatu makromolekul (yang lebih kecil dalam ukuran dan berat molekul). Makromolekul biasanya digunakan untuk merujuk kepada polimer biologis yang besar, seperti asam nukleat dan protein, yang terdiri dari monomer kecil dihubungkan bersama.

Istilah makromolekul ini diciptakan oleh pemenang Nobel Hermann Staudinger pada tahun 1920, meskipun publikasi yang relevan pertama pada bidang ini hanya menyebutkan senyawa molekul tinggi (lebih dari 1.000 atom). Pada waktu itu frasa polimer, seperti yang diperkenalkan oleh Berzelius di 1833, memiliki arti berbeda dari hari ini: itu hanya bentuk lain dari isomer misalnya dengan benzena dan asetilena dan tidak ada kaitannya dengan ukuran.
Penggunaan istilah untuk menggambarkan molekul besar bervariasi antara disiplin ilmu. Sebagai contoh, sementara biologi mengacu pada makromolekul sebagai empat molekul besar yang menyusun makhluk hidup, dalam kimia, istilah ini mungkin mengacu pada agregat dari dua atau lebih molekul yang diselenggarakan bersama oleh gaya antarmolekul dan bukan ikatan kovalen tetapi tidak mudah terdisosiasi.

Polimer

A.    Polimer

Polimer berasal dari kata poli dan meros yang berarti banyak bagiannya. Polimer adalah molekul raksasa yang terbentuk dari molekul – molekul kecil yang terangkai secara berulang. Molekul – molekul kecil penyusun polimer disebut monomer.

Contoh :          CH₂ = CH₂                             CH₂ = CH₂

                        Monomer                                 monomer

—    CH₂ — CH₂ — CH₂ — CH₂ —

Polimer

Molekul polimer yang terdiri dari atom – atom dalam jumlah yang banyak membentuk molekul besar disebut makromolekul. Reaksi pembentukan polimer disebut polimerisasi.

B.     Penggolongan Polimer

a)      Berdasarkan asalnya

1.      Polimer alam : polimer yang terbentuk secara alamiah.

Contoh :

Polimer	Monomer	Polimerisasi	Sumber
Protein	Asam amino	Kondensasi	Wol, sutera
Amilum	Glukosa	Kondensasi	Beras, gandum
Selulosa	Glukosa	Kondensasi	Kayu (tumbuhan)
Asam Nukleat	Nukleotida	Kondensasi	DNA, RNA
Karet Alam	isoprena	Adisi	Getah pohon karet

2.      Polimer Sintetis : polimer yang dibuat dipabrik dan tidak terdapat dialam. Contoh :

Polimer	Monomer	Polimerisasi	Sumber
Polietilena	Etana	Adisi	Plastik
PVC	Vinilklorida	Adisi	Pelapis lantai, pipa
Polipropilena	Propena	Adisi	Tali plastik, botol plastik
Teflon	tetrofluoroetilena	Adisi	Panci anti karat

b)      Berdasarkan monomer pembentuknya

1.      Homopolimer : polimer yang monomer pembentuknya sejenis. Contohnya : PVC, Selulosa, Teflon, polistirena, polietilena, amilum, karet alam

2.      Kopolimer : polimer yang monomernya merupakan molekul yang berbeda. Contohnya : nilon 66, dakron, protein, DNA, melamin

c)      Berdasarkan sifatnya terhadap panas

1.      Polimer termoplastis : polimer yang pada proses pemanasan melunak, contohnya : PVC, polietilena,

2.      Polimer termosetting : polimer yang jika dipanaskan akan mengeras, contohnya : melamin, selulosa

C.    Polimerisasi

Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan monomer pada polimer. Terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :

1.      Polimerisasi adisi

Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap (tak jenuh) didalam reaksi tersebut tidak disertai terbentuknya molekul kecil atau tidak ada atom yang hilang. Contoh : polistirena, poliisoprena(karet alam), Teflon, PVC & polipropilena.

2.      Polimerisasi kondensasi

Yaitu reaksi penggabungan monomer yang satu dengan monomer yang lain yang memiliki gugus fungsi dan didalam reaksi tersebut terdapat molekul yang hilang/lepas (H₂O atau NH₃). Contoh : bakelit, melamin, nilon & protein.

Karbohidrat, Protein dan Lemak

A.    Karbohidrat 

Merupakan senyawa karbon yang mengandung gugus fungsi keton atau aldehida dan gugus hidrosil. Karbohidrat merupakan polimer alami dan disebut juga sakarida. Berdasarkan reaksi hidrolisisnya, karbohidrat dikelompokan menjadi 3, yaitu : 

1.      Monosakarida

Merupakan karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat diuraikan atau dihidrolisis lagi. Berisomer karena memiliki rumus molekul sama yaitu C₆H₁₂O₆

a)      Glukosa : diperoleh dari hidrolisis sukrosa (gula tebu) atau pati (amilum). Sifat – sifatnya :

-        Memutar bidang polarisasi cahaya kekanan

-        Dapat mereduksi larutan fehling dan membentuk endapan merah bata

-        Dapat difermentasi menghasilkan alkohol

-        Dapat mengalami mutarotasi

b)      Fruktosa/gula buah : diperoleh dari hidrolisis sukrosa. Sifat – sifatnya :

-        Memutar bidang polarisasi kekiri

-        Dapat mereduksi larutan fehling dan membentuk endapan merah bata

-        Dapat difermentasi

c)      Galaktosa : diperoleh dari hidrolisis gula susu (laktosa). Sifat – sifatnya:

-        Dapat mereduksi larutan fehling dan membentuk endapan merah bata

-        Tidak dapat difermentasi

2.      Disakarida

Merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida. Disakarida yang penting, yaitu :

a)      Sakarosa (sukrosa) : terbentuk dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa dan mudah larut dalam air. Sifat – sifatnya:

-        Tidak dapat mereduksi pereaksi Fehling, Benedict maupun Tollens sebab gugus aldehidanya sudah terikat pada Fruktosa

-        Jika sukrosa dipanaskan sampai mencair akan menjadi zat-zat campuran yang berwarna cokelat yang disebut caramel

b)      Laktosa (gula susu) : terbentuk dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa. Rasanya tidak semanis gula tebu. Sifat – sifatnya:

-        Dapat mereduksi pereaksi Fehling, Benedict maupun Tollens sebab monomer yang satunya (glukosa & galaktosa) gugus aldehidnya masih bebas

c)      Maltosa : terbentuk dari 2 molekul glukosa. Terdapat pada tumbuhan (gandum). Sifat – sifatnya:

-        Dapat mereduksi pereaksi Fehling, Benedict dan Tollens

-        Dihidrolisis dengan katalis asam atau enzim maltase menghasilkan 2 molekul glukosa

3.      Polisakarida  : merupakan polimer dari monosakarida. Semua polisakarida sukar larut dalam air dan tidak mereduksi pereaksi Fehling, Benedict dan Tollens. Polisakarida yang penting, yaitu:

a)      Selulosa : polimer alam dengan glukosa sebagai monomernya. Merupakan penyusun utama dinding sel tumbuhan, selulosa digunakan untuk pembuatan kertas dan  rayon. Sifat – sifatnya:

-        Gugus OH pada molekul selulosa dapat dinitrasi.

-        Contohnya seluloid (selulosa nitrat dalam kamper), dapat digunakan untuk pembuatan film dan cat semprot.

b)      Amilum/pati : disebut zat tepung, merupakan sumber energy bagi tumbuhan dan hewan. Amilum terdiri dari amilosa & amilopektin. Sifat – sifatnya:

-        Dengan air panas, amilosa dan amilopektin mengembang membentuk sol dapat digunakan untuk lem atau perekat

-        Dapat dihidrolisis oleh larutan asam encer (katalis) menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis dengan enzim diastase menghasilkan maltose (gula pati)

c)      Glikogen : terdapat dalam tubuh hewan terutama dalam hati. Berfungsi sebagai bahan cadangan karbohidrat bagi hewan. Sifat – sifatnya:

-        Dapat larut dalam air dingin, tapi tidak membentuk gel

-        Dapat bereaksi dengan  iodine dan memberikan warna cokelat, karena rantai polimernya bercabang

B.     Protein

Adalah senyawa polipeptida yang dihasilkan dari polimerisasi kondensasi asam amino yang bergabung satu sama lain melalui ikatan peptida.

1)      Sifat – sifat protein

-        Sukar larut dalam air karena ukuran molekul sangat besar

-        Mengalami koagulasi oleh pemanasan, penambahan asam atau basa

-        Bersifat amfoter karena membentuk zwitter ion

-        Dapat mengalami kerusakan (denaturasi) oleh pemanasan

2)      Fungsi protein

-        Sebagai enzim (biokatalisator)

-        Alat angkut (transport)

-        Antibody (immunoglobulin)

-        Penyusun jaringan (structural)

-        Pengendali pertumbuhan

C.    Lipid (lemak)

Merupakan substansi biologis yang tidak larut dalam air tapi larut dalam pelarut organik yang kurang polar (eter & kloroform). Penggolongan lipid, yaitu :

1)      Lemak

·         Adalah ester gliserol dengan asam – asam lemak

·         Berfungsi sebagai cadangan makanan

·         Terbagi menjadi 2, yaitu: lemak jenuh dan lemak tak jenuh (minyak)

2)      Fospolipid

·         Merupkan ester dari gliserol, salah satu contoh lemak majemuk.

·         Termasuk dalam lipid yang terhidrolisis

·         Contoh fosfolipid adalah membran sel dan kuning telur

3)      Steroid

·         Senyawa turunan lipid yang tidak terhidrolisis

·         Merupakan bahan dasar pembuatan garam empedu, hormon & vitamin D, berperan sebagai perkursor dari hormon steroid & asam empedu yaitu suatu zat pengemulsi lemak yang kemudian mengeluarkannya melalui usus halus.

·         Contoh steroid : kolesterol, progesteron, estrogen

Sumber: http://devinurvitasari18.blogspot.com/2013/07/makromolekul.html