Biologi Sel
-
Upload
wiwindttialfiy-yangakand-jadikebanggaanortu -
Category
Documents
-
view
23 -
download
0
Transcript of Biologi Sel
BIOLOGI SEL
Sifat fisik dan sifat kimia protoplasma. Protoplasma merupakan suatu sistem yang kompleks, terutama berupa sistem koloid, yaitu suatu sistem larutan yang partikel-partikel padatnya berukuran 0,001-0,1 mikron. Bagi yang sedang mencari info sifat-sifat protoplasma, berikut penjelasan dari enjangcom :
Sifat-sifat fisik protoplasmaa. Dapat mengalami perubahan kekentalan dari fase sol ke fase gel dan sebaiknya. Bila kadar air tinggi koloid berbentuk sol, bila kadar air rendah koloid berbentuk gel. Kemampuan protoplasma mengalami fase sol atau gel menyebabkan protoplasma dapat mengembang mengkerut, misalnya pada gerakan amuba.
b. Partikel-partikel koloid protoplasma selalu bergerak bebas ke segala arah. Gerakan partikel-partikel ini disebut gerak Brown, karena ditemukan pertama kali oleh Robert Brown tahun 1827, seorang ahli botani dari Scotlandia. Adanya gerak Brown menyebabkan berpencarnya partikel-partikel koloid ke seluruh bagian sel sehingga transportasi zat-zat dapat terjadi.
c. Mempunyai permukaan total yang sangat luas karena partikel-partikel koloid protoplasma sangat kecil dan sangat banyak. Pada permukaan partikel-partikel koloid ini terdapat molekul-molekul yang mampu mengikat ion-ion, atom-atom, atau molekul-molekul lain melalui proses absorpsi. Hal ini memungkinkan reaksi-reaksi kimia dalam protoplasma.
Sifat-sifat kimia protoplasmaProtoplasma tersusun atas 36 unsur kimia yang biasanya dijumpai dalam bentuk air, bahan-bahan organik dan anorganik.a. AirPada umumnya 80% dari protoplasma tersusun dari air dan air merupakan senyawa sangat penting, karena hal-hal berikut :– merupakan pelarut bagi kebanyakan senyawa-senyawa lain, baik senyawa organik maupun senyawa anorganik.– merupakan medium untuk berlangsungnya proses-proses kehidupan.– mempunyai kapasitas mengabsorpsi dan menghantarkan panas sehingga mempertahankan protoplasma terhadap perubahan temperatur yang mendadak.
b. Senyawa-senyawa organikKebanyakan senyawa-senyawa yang mengandung karbon disebut senyawa organik. Di dalam protoplasma, senyawa organik yang terpenting di antaranya adalah karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat.1. KarbohidratKarbohidrat adalah persenyawaan organik sederhana yang terdiri atas unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas-aktivitas hidup. Energi yang terkandung dalam molekul karbohidrat dibebaskan pada respirasi sel. Pada hewan, karbohidrat ditimbun dalam bentuk glikogen sedangkan pada tumbuhan ditimbun dalam bentuk amilum. Karbohidrat digolongkan menjadi 3 bagian, yaitu :– Monosakarida, misalnya pentosa (ribosa, deoksiribosa) dan heksosa (glukosa, fruktosa, dan
galaktosa).– Disakarida, misalnya laktosa, maltosa dan sukrosa.– Polisakarida, misalnya glikogen, selulosa dan amilum.
2. LemakLemak terdiri atas karbon, hidrogen dan oksigen. Seperti halnya karbohidrat, lemak merupakan sumber energi. Selain itu juga mempunyai peranan penting dalam pembentukan membran sel.
3. ProteinProtein merupakan senyawa kimia yang sangat kompleks yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, nitrogen dan sulfur. Kadang-kadang terdapat beberapa unsur lain. Protein merupakan pembangun sel yang utama. Apabila digunakan sebagai bahan makanan, protein dapat menghasilkan energi, dan juga berguna dalam membantu pembentukan enzim, hormon, anti bodi dan pigmen.
4. Asam NukleatAsam Nukleat merupakan bahan inti sel yang berperan dalam mengatur aktivitas sel dan mengandung materi yang membawa faktor-faktor keturunan. Ada 2 macam asam nukleat, yaitu ADN (asam deoksiribo nukleat) dan ARN (asam ribo nukleat).
c. Senyawa-senyawa AnorganikKebanyakan senyawa-senyawa anorganik dalam protoplasma terdapat dalam bentuk elektrolit. Elektrolit-elektrolit yang larut dalam air akan pecah menjadi ion-ion melalui proses ionisasi.Senyawa-senyawa anorganik dalam protoplasma jumlahnya sangat sedikit. Meskipun demikian mempunyai peran penting dalam berbagai proses vital, misalnya mineral-mineral tertentu menjadi komponen suatu enzim atau jenis-jenis protein lainnya.Enzim sitokrom yang penting alam respirasi sel mengandung Fe, juga hemoglobin.
Pada tumbuhan, Fe diperlukan sebagai katalisator dalam pembentukan klorofil, sedangkan klorofil sendiri mengandung Mg.
Sifat-sifat kimia protoplasma ditimbulkan oleh bahan-bahan penyusunnya karena air maupun senyawa-senyawa organik dan anorganik adalah merupakan bahan-bahan kimia yang selalu melakukan reaksi-reaksi kimia. Di dalam protoplasma terjadi reaksi-reaksi ionisasi dan reaksi-reaksi enzimatis.1. Reaksi-reaksi ionisasiReaksi ini terjadi pada bahan-bahan anorganik yang berupa asam, basa dan garam. Adanya reaksi-reaksi ionisasi menyebabkan protoplasma mampu menahan energi. Di samping itu, juga menyebabkan protoplasma mempunyai derajat keasaman (pH) tertentu.Derajat keasaman (pH) protoplasma berkisar antara 6,8-7,2. Ini menunjukkan bahwa protoplasma bersifat netral yang menjamin berlangsungnya proses-proses biologis dalam protoplasma.
2. Reaksi-reaksi enzimatisReaksi-reaksi ini terjadi pada proses penyusunan dan penguraian bahan-bahan organik serta memerlukan bantuan enzim. Untuk itu di dalam protoplasma ditemukan banyak enzim.
http://www.enjang.com/sifat-fisik-dan-sifat-kimia-protoplasma/
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ciri khas semua organisme adalah memiliki protoplasma, yaitu substansi majemuk yang terdiri dari
berbagai bahan meliputi air, garam-garam mineral, dan banyak senyawa organik, di antaranya adalah
karbohidrat, protein, dan lipid. Protoplasma bersifat pekat (kental), jernih (terang), dan koloid polifasis.
Para cendekiawan sepakat bahwa hidup berada di dalam protoplasma, seperti yang semula
dikemukakan oleh Dujardin 1835, Purkinje 1839, yang menemukan protoplasma pada hewan. Baru
kemudian Mohl 1854, membawa pengertian yang sama bagi tumbuhan. Komposisi protoplasma
adalah tetap, jadi bukan sebagai senyawa. Sifat-sifat kimia, fisik dan biologis protoplasma suatu jenis
organisme berbeda dengan sifat kimia, fisik, dan biologis protoplasma organisme lain.
Kita membedakan benda hidup dari benda mati berdasarkan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh
protoplasma, yaitu: sebagai tempat berlangsungnya regulasi proses biokimia, tanggap terhadap
rangsangan, tumbuh dan berkembang biak.
1.2. Rumusan Masalah
1.2.1. Apa pengertian dari protoplasma?
1.2.2. Apa saja komponen – komponen penyusun protoplasma?
1.2.3. Bagaimana fungsi protoplasma?
1.2.4. Bagaimana sifat fisika dari protoplasma
1.3.Tujuan
1.3.1. Mengetahui pengertian protoplasma
1.3.2. Mengetahui komponen – komponen penyusun protoplasma
1.3.3. Mengetahui bagaimana fungsi protoplasma
1.3.4. Mengetahui sifat fisika dari protoplasma
BAB II
PEMBAHASAN
2.1Pengertian Protoplasma
2.1.1 Pengertian Protoplasma Menurut Para Ahli
1. Johannes Purkinje ( 1787-1869)
Seorang ahli fisiologi Biokimia menggunakan istilah protoplasma ( protos = pertama ; plasma = cairan ) bagi substansia yang menyerupai gelatin ( 1840 ), meskipun arti dari istilah tersebut mungkin agak berbeda dengan artinya pada penggunaan selanjutnya.
2. Felix Dujardin (1801-1860),
Seorang ahli zoologi perancis mengamati adanya material yang menyerupai gelatin didalam sel-sel binatang (1835) dan menggunakan istilah sarcode ( Sarx : daging ) bagi material tersebut. Substansia ini kemudian juga dijumpai pada sel-sel tumbuhan hidup.
3. Hugo Von Mohl (1805-1872)
Seorang ahli Botani dari Jerman, menemukan bahwa sel-sel tumbuh-tumbuhan tersusun dari
substansia hidup (1846) dan menggunakan istilah protoplasma bagi substansia tadi, yang sampai saat
ini masih kita ikuti.
2.1.2. Pengertian Protoplasma Secara Umum
Protoplasma (Latin, Proto = Pertama, plasma = substansi). Secara umum protoplasma merupkan substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup yang memegang peranan penting dalam proses biosintesa dan bioenergi. Protoplasma bersifat pekat (kental), jernih (terang) dan koloid polifasis. Dari reaksi - reaksi kimia yang terjadi antara senyawa - senyawa inilah yang mengakibatkan adanya gejala - gejala kehidupan di protoplasma. Gejala kehidupan itu misalnya metabolisme, tumbuh, bergerak, berkembang biak, sirkulasi zat dll. Misalnya respirasi, fotosintesis, sintesis lemak.
Protoplasma dapat dibagi atas :
1. Nukleoplasma
2. Sitoplasma, yaitu suatu cairan atau plasma yang terdapat antara membran plasma dengan
membran nukleus. Sitoplasma terdiri atas 2 bagian, yaitu :
Mmatrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid)
Organel, yang terdiri dari :
a. Membran sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel
membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu
tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel.
Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu
sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel. Komponen penyusun membran sel antara
lain adalah phosfolipids, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah.
Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul
polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan
ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat
masuk ke dalam sel.
b. Mitokondria,
Mitokondria memiliki membran rangkap, membran luar dan membran dalam. Di antara kedua
membran tersebut terdapat ruang antar membran. Membran dalam berlekuk-lekuk disebut krista
yang berfungsi untuk memperluas bidang permukaan agar proses penyerapan oksigen dan
pembentukan energi lebih efektif. Pada bagian membran dalam terdapat enzim ATP sintase yang
berfungsi sebagai tempat sintesis ATP. Fungsi mitokondria ini adalah tempat respirasi aerob.
c. Ribosom,
Ribosom merupakan organel pen-sintesis protein. Ribosom sering menempel satu sama lain
membentuk rantai yang disebut poliribosom atau polisom. Antar unit ribosom diikat oleh mRNA.
d. Aparatus Golgi,
Aparatus Golgi (Badan Golgi) berupa tumpukan kantung-kantung pipih, berfungsi sebagai
tempat sintesis dari sekret (seperti getah pencernaan, banyak ditemukan pada sel kelenjar),
membentuk protein dan asam inti (DNA/RNA), serta membentuk dinding dan membran sel.
Badan Golgi (disebut juga aparatus Golgi, kompleks Golgi atau diktiosom) adalah organel
yang dikaitkan dengan fungsi ekskresi sel, dan struktur ini dapat dilihat dengan menggunakan
mikroskop cahaya biasa. Organel ini terdapat hampir di semua sel eukariotik dan banyak dijumpai pada
organ tubuh yang melaksanakan fungsi ekskresi, misalnya ginjal. Setiap sel hewan memiliki 10 hingga
20 badan Golgi, sedangkan sel tumbuhan memiliki hingga ratusan badan Golgi..
Badan Golgi ditemukan oleh seorang ahli histologi dan patologi berkebangsaan Italia yang bernama
Camillo Golgi.menyebutkan beberapa fungsi badan golgi antara lain :
1. Membentuk kantung (vesikula) untuk sekresi. Terjadi terutama pada sel-sel kelenjar kantung kecil
tersebut, berisi enzim dan bahan-bahan lain
2. Membentuk membran plasma. Kantung atau membran golgi sama seperti membran plasma.
Kantung yang dilepaskan dapat menjadi bagian dari membran plasma.
3. Membentuk dinding sel tumbuhan.
4. Fungsi lain ialah dapat membentuk akrosom pada spermatozoa yang berisi enzim untuk memecah
dinding sel telur dan pembentukan lisosom.
5. Tempat untuk memodifikasi protein
6. Untuk menyortir dan memaket molekul-molekul untuk sekresi sel
7. Untuk membentuk lisosom
e. Sentrosom dan Sentriol
Sentrosom merupakan organel yang disusun oleh dua sentriole yang berbentuk seperti bintang .
Sentriole berbentuk seperti tabung dan disusun oleh mikrotubulus yang terdiri atas 9 triplet, terletak
di dekat salah satu kutub inti sel.
Sentrosom yang berperan dalam proses pembelahan sel (Mitosis maupun Meiosis) dengan
membentuk benang spindel. Benang spindel inilah yang akan menarik kromosom menuju ke kutub sel
yang berlawanan.
f . Retikulum Endoplasma
Retikulum Endoplasma (RE) adalah organel yang dapat ditemukan di seluruh sel hewan eukariotik.
Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut
cisternae. Fungsi retikulum endoplasma bervariasi, tergantung pada jenisnya. Retikulum Endoplasma
(RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi
separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. (kata endoplasmik berarti “di dalam
sitoplasma” dan retikulum diturunkan dari bahasa latin yang berarti “jaringan”
Ada tiga jenis retikulum endoplasma:
1. RE kasar (REK)
Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam
sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein.
2. RE halus (REH)
Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus
berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan
konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein
membran sel.
3. RE sarkoplasmik
RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan
otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus
mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE
sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot.
g. Lisosom
Lisosom adalah organel sel berupa kantong terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang berguna
untuk mengontrol pencernaan intraseluler pada berbagai keadaan. Di dalamnya, organel ini memiliki
40 jenis enzim hidrolitik asam seperti protease, nuklease, glikosidase, lipase, fosfolipase, fosfatase,
ataupun sulfatase. Semua enzim tersebut aktif pada pH 5. Fungsi utama lisosom adalah endositosis,
fagositosis, dan autofagi.
Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme endositosis,
yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut
endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah dan ada yang digunakan kembali (dibuang ke
sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu
pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5)
pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom
Proses autofagi digunakan untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, seperti organel yang
tidak berfungsi lagi. Mula-mula, bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan
membentuk autofagosom. Setelah itu, autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi
dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati,
transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti
bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme
dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi
dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
h. Mikrotubulus dan Mikrofilamen (sitoskeleton)
Mikrotubulus berbentuk seperti benang silindris, disusun oleh protein yang disebut tubulin. Sifat
mikrotubulus kaku sehingga diperkirakan berfungsi sebagai ‘kerangka’ sel karena berfungsi melindungi
dan memberi bentuk sel. Mikrotubulus juga berperan dalam pembentukan sentriol, silia, maupun
flagela. Mikrofilamen mirip seperti mikrotubulus, tetapi diameternya lebih kecil. Bahan yang
membentuk mikrofilamen adalah aktin dan miosin seperti yang terdapat pada otot. Dari hasil
penelitian diketahui ternyata mikrofilamen berperan dalam proses pergerakan sel, endositosis, dan
eksositosis. Gerakan Amuba merupakan contoh peran dari mikrofilamen.
2.2 Komponen Protoplasma
Protoplasma pada semua sel terdiri atas dua komponen utama, komponen anorganik dan komponen organik.
Komponen-komponen anorganik terdiri atas air, garam-garam mineral, gas oksigen, karbon dioksida,
nitrogen, dan amonia,
Komponen organik terutama terdiri atas karbohidrat, lipida, protein, dan beberapa komponen-
komponen spesifik seperti enzim, vitamin, dan hormon.
2.2.1 Komponen Anorganik
a. Air
Merupakan persenyawaan anorganik yang terbanyak pada protoplasma (60-95%), tergantung pada
jenis sel (sel yang muda lebih banyak mengandung air), umur, tempat hidup (makhluk hidup yang
hidup di dalam air lebih banyak mengandung air), dsb.
Air memiliki fungsi :
1. Pelarut bahan-bahan anorganik
2. Media dispersi yang baik untuk sistem koloid pada protoplasma.
3. Stabilisator suhu
4. Pelarut elektrolit
5. Media transport
6. Media yang baik untuk proses metabolisme
b. Garam – garam Mineral
Garam-garam yang terdapat pada protoplasma ada dalam bentuk ion bebas ada juga yang terikat pada
molekul lain misalnya, dengan molekul protein atau lemak.
Secara umum, garam-garam mineral memiliki dua fungsi yaitu :
1. Fungsi osmosis, dalam arti bahwa konsentrasi total garam-garam terlarut berpengaruh terhadap
pelaluan air melintasi membran sel.
1. Fungsi yang lebih spesifik, yaitu peran seluler setiap ion terhadap struktur dan fungsi dari partikel-
partikel seluler dan makromolekul.
Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel,
misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan
keseimbangan asam basa cairan sel.
Retensi ion-ion menghasilkan peningkatan tekanan osmosis sebagai akibat masuknya air ke dalam sel.
Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium
, ferrum
Fosfat anorganik digunakan dalam sintesis ATP yang mengsuplai energi kimia untuk proses kehidupan
dari sel melalui proses fosforilasi oksidatif.
Ion-ion kalsium dijumpai dalam sirkulasi darah dan di dalam sel.
a. Senyawa anorganik yang berbentuk Gas
Gas yang terdapat pada protoplasma berbentuk larutan; gas Oksigen (O2), Nitrogen (N2) dan gas asam
arang (CO2). Gas O2 pada suhu 250C dan tekanan/ atmosfir pada air murni dapat larut 2,83 ml O2/100
ml air. Kelarutan gas CO2 dalam air agak lain. Beberapa molekul gas CO2 yang larut dapat bereaksi
dengan air.
b. Asam dan Basa
Asam dan basa anorganik yang terdapat pada protoplasma, misalnya asam klorida (HCl), dan basa
kalium hidroksida (KOH).
2.2.2. Komponen Organik
a. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan komponen yang sangat vital untuk proses-proses fisiologi di dalam sel
makhluk hidup.
Berdasarkan fungsinya, dikelompokkan menjadi;
1. Karbohidrat yang sederhana sebagai sumber energi di dalam sel
2. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai cadangan energy
3. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya.
Karbohidrat dibagi atas 4 kelompok besar, yaitu :
1. Monosakarida (Triosa (3 C), Tetrosa (4 C), Pentosa (5 C), Heksosa (6 C)
2. Disakarida (mengandung 2 molekul monosakarida; sukrosa, maltosa & laktosa)
3. Oligosakarida (golongan ini merupakan zat-zat yang menghasilkan 3-10 monosakarida pada
hidrolisa)
4. Polisakarida (Amilum, Glikogen, Inulin, Selulosa, Heteropolisakarida (Kitin, Chondroitin sulfat,
heparin, mucoprotein & glycoprotein)
b. Lipida
Lipida merupakan persenyawaan organik yang banyak terdapat pada sel makhluk hidup yang
mempunyai sifat tidak larut di dalam air tetapi dapat larut pada pelarut organik misalnya eter,
kloroform, alkohol panas dan benzen”. Lemak bersifat non polar dan hidrofobik.
Pada sel makhluk hidup lemak berfungsi sebagai struktural misalnya komponen membran plasma,
hormon, vitamin. Juga berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan energi sel makhluk hidup.
Lipida dapat diekstraksi dari jaringan sel tumbuhan maupun hewan dengan menggunakan pelarut
lemak. Hasil ekstraksi menghasilkan campuran lemak yang kompleks antara lain; trigliserida, wax,
fosfolipida, glikolipida, bermacm-macam sterol & senyawa2 lainnya.
Macam2 Lipida yang terdapat pada sel makhluk hidup
Lipida sederhana; ester alkohol/ Trigliserida yang asam lemak dan alkohol
Lipida Gabungan; ester asam lemak yang pada hidrolisa menghasilkan asam lemak, alkohol dan
zat-zat lain. Lipida gabungan yang terdapat pada protoplasma; fosfolipida, spingolipida, glikolipida,
gangliosida, lipoprotein, karatinoid
Turunan Lipida; steroid, struktur dasar molekulnya cincin C-17 yaitu siklopentano
perhidopenatron. Steroid yang terdapat pada protoplasma sek hewan; hormon kelamin, vitamin D,
cholesterol, kortikosteron & estradiol.
a. Protein
Protein merupakan polimer dari asam amino.
Asam amino yang terdapat pada protoplasma;
Asam amino netral; Glysin, Alanin, Valine, Leusin, Isoleusin, Serin, Theonin.
Asam amino asam; asam aspartat, asam glutamate
Amida asam amino; Aspargin, Glutamin
Asam amino basa; Histidin, Arginin, Lysin
Asam amino aromatik; Phenylalanin, Tirosin, Tryptofan.
Asam amino yang mengandung sulfur; Cysteine, Methionin
Asam amino sekunder; Prolin Hydroksiprolin
Asam amino esensial & non esensial
Ada 10 macam asam amino essensial; L-methionin, L-Threonin, L-valin, L-Leosin, L-isoleusin, L-Lisin, L-
Arginin, L-Phenilalanin, L-Thriptophan & Histidin.
Bila asam amino berhubungan dengan ikatan peptida maka terbentuklah dipeptida, tripeptida,
polipeptida. Protein merupakan polimer dari asam amino yang berantai panjang.
Penggolongan Protein berdasarkan komposisi kimia yang dihasilkan pada proses hidrolisa
Protein Sederhana (bila dihidrolisa hanya menghasilkan asam amino; misalnya; albumin dan
globulin)
Protein gabungan; bila dihidrolisa menghasilkan asam amino dan persenyawaan lainnya;
Glikoprotein (protein & karbohidrat), Nukleoprotein, Kromoprotein (protein & bahan zat warna;
haemoglobin & haemiosianin), Lipoprotein, Fosfoprotein (gugusan fosfat dan asam amino; kasein pada
susu), Metaloprotein (protein yang mengandung metal)
Penggolongan Protein pada protoplasma
- Protein Primer (struktur molekulnya terdiri dari asam amino yang tersusun secara linier dengan
ikatan peptida),
- Protein sekunder (struktur molekulnya terdiri dari beratus-ratus asam amino yang tersebar secara
spiral)
- Protein tertier (struktur molekulnya terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang dihubungkan
dengan ikatan sulfur; misal; globulin)
- Protein quarter (struktur molekulnya mengandung 2 ikatan atau lebih peptida yang berikatan
dengan ikatan kovalen yang lemah; misal; haemoglobine)
b. Asam Nukleat
Ada 2 macam asam nukleat yang terkenal; ARN (Asam Ribosa Nukleat) & ADN (Asam Deoksiribosa
Nukleat).
Fungsi Asam Nukleat ;
Mengontrol aktivitas biosintesa pada sel.
Membawa informasi genetik
Struktur ARN & ADN merupakan polimer nukleotida. Hasil hidrolisa nukleotida menghasilkan gula
(ribosa/ deoksiribosa), basa nitrogen (purin (adenin dan guanin) & pirimidin (sitosin, timin & urasil)
2.3 Fungsi Protoplasma
Untuk mengatur kegiatan transportasi sel yang sifatnya selektif permeable. Protoplasma berfungsi
sebagai pengontrol semua aktivitas atau kerja sel yang ada di dalam tubuh serta memegang peranan
penting dalam proses biosintesa dan bioenergi. Karena tugas protoplasma yang intensif, maka di
dalam protoplasma terdapat nukleoplasma dan sitoplasma, selain itu juga protoplasma juga memilik
banyak kandungan, seperti air, lemak, protein, garam mineral, dan lain sebagainya.
Protoplasma yang berupa larutan koloid merupakan substansi yang hidup, hal ini menunjukkan bahwa
didalam protoplasma berlangsung proses kehidupan dan memiliki sifat-sifat kehidupan, yaitu :
1. Irritabilitas, yaitu bahwa protoplasma sensitif terhadap rangsangan dan memiliki kemampuan
untuk mengadakan reaksi terhadap rangsangan tersebut. Misalkan bahwa didalam sel ada benda asing
yang masuk, maka lisosom akan menghasilkan enzim untuk menghancurkannya. Sel leukosit mampu
mengadakan fagositosis bila terdapat benda asing didekatnya.
1. Konduksi, kemampuan menghantarkan rangsangan dari tempat timbulnya rangsangan ke tempat
terjadinya reaksi. Contoh : apabila rangsangan sampai di dendrit, maka badan sel dan axon akan
mampu meneruskan rangsangan itu sampai ke otot dan protoplasma otot juga mampu mengadakan
reaksi berupa kontraksi otot.
2. Metabolisme, adanya berbagai fungsi enzim dalam protoplasma, berlangsungnya proses
penyusunan dan penguraian senyawa kimia untuk aktifitas hidupnya. Dari masing-masing senyawa
organik yaitu protein, lemak dan karbohidrat akan di oksidasi elalui siklus Krebs untuk menghasilkan
ATP.
3. Gerak, yaitu adanya gerak siklosis dan Brown
4. Tumbuh, dalam protoplasma terjadi proses tumbuh, yaitu dengan adanya duplikasi DNA dan
kromosom pada fase interfase dan profase awal.
5. Reproduksi, protoplasma selalu aktif untuk menambah jumlahnya melalui sitokinesis dan
kariokinesis.
1.4 Sifat-sifat Fisika Protoplasma
1. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu
ruang yang gelap akan memberi efek Tyndall.
2. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown
(1872)). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu
protoplasma.
3. Gerak siklosis (cyclosis) dan amoeboid. Oleh karena matrik sitoplasma dapat bersifat agak kental
maka pada matrik sitoplasma ada gerakan. Gerakan di dalam matrik sitoplasma ini disebut gerakan
siklosis (terjadi pada saat matrik dalam fase sol dan terjadinya gerakan ini karena pengaruh tekanan
hidrostatik, suhu, pH dan viskositas. Bergeraknya kromosom, sentriol, mitokondria, lisosom, dsb
disebabkan gerakan sikolsis. Gerakan amoeboid terbentuk pada gerak siklosis. Gerak amoeboid terjadi
pada protozoa, leukosit, dsb. Pada gerakan amoeboid, terjadi perubahan bentuk sel. Penonjolan
sitoplasma ini disebut pseudopodia.
4. Matriks sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaaan. Matriks protein dan lemak memiliki
ketegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma, sedangkan bahan-
bahan kimia misalnya garam NaCl tegangan permukaannya tinggi akibatnya NaCl menempati bagian
yang lebih dalam pada matrik sitoplasma.
BAB III
PENUTUPAN
Kesimpulan
Protoplasma (Latin, Proto = Pertama, plasma = substansi). Secara umum protoplasma merupkan
substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup yang memegang peranan
penting dalam proses biosintesa dan bioenergi.
Protoplasma pada semua sel terdiri atas dua komponen utama, komponen anorganik dan komponen
organik.Komponen-komponen anorganik terdiri atas air, garam-garam mineral, gas oksigen, karbon
dioksida, nitrogen, dan ammonia. Komponen organik terutama terdiri atas karbohidrat, lipida, protein,
dan beberapa komponen-komponen spesifik seperti enzim, vitamin, dan hormon.
Protoplasma berfungsi sebagai pengontrol semua aktivitas atau kerja sel yang ada di dalam tubuh
serta memegang peranan penting dalam proses biosintesa dan bioenergi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. Protoplasma. Dari http://id.wikipedia.org/wiki/Protoplasma. (Diakses pada )
Sridianti. Pengertian Protoplasma. Dari http://www.sridianti.com/pengertian-protoplasma.html (Diakses pada )
Aunurrofiq Hidayat. 2011. Protoplasma. Dari https://aunurrofiqhidayat.wordpress.com/2011/03/11/protoplasma/ (Diakses pada)
Nova. Biologi Sel Protoplasma. 2011. Dari http://ekologihewan nova.blogspot.com/2011/12/biologi-sel-protoplasma.html. (Diakses pada
Dina Chamidah. Metabolisme Protoplasma. Dari http://dinachamidahspdmsi.blogspot.com/p/metabolisme-protoplasma.html (Diakses pada )
Anonim. 2011. Makalah Protoplasma. Dari http://vifisuci.blogspot.com/2011/12/makalah-protoplasma.html. (Diakses pada )
http://doubleddodewii.blogspot.co.id/2015/03/sifat-faal-protoplasma_6.html
ProtoplasmaDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Artikel ini perlu diberi pranala ke halaman lain untuk membantu pembentukan jaringan dalam ensiklopedia. Anda bisa membantu mengembangkannya dengan menambahkan pranala yang sesuai ke dalam kalimat yang ada. (September 2015)
Protoplasma adalah bagian hidup dari sebuah sel yang dikelilingi oleh membran plasma. Ini adalah istilah umum Sitoplasma [1]. Protoplasma terdiri dari campuran molekul kecil seperti ion, asam amino, monosakarida dan air, dan makromolekul seperti asam nukleat, protein, lipid dan polisakarida.[2] Pada eukariota protoplasma yang mengelilingi inti sel dikenal sebagai sitoplasma dan bahwa di dalam inti sebagai nucleoplasm tersebut. Dalam prokariota bahan di dalam membran plasma adalah sitoplasma bakteri, sementara di bakteri gram negatif wilayah di luar membran plasma tetapi di dalam membran luar periplasm tersebut.
Daftar isi
1 Sejarah dari istilah 2 Kandungan Protoplasma o 2.1 Air o 2.2 Garam mineral o 2.3 Protein 2.3.1 Klasifikasi o 2.4 Karbohidrat 2.4.1 Monosakarida 2.4.2 Disakarida 3 Referensi 4 Pranala luar
Sejarah dari istilah
'Protoplasma' berasal dari protos Yunani untuk pertama, dan plasma untuk hal terbentuk. Ini pertama kali digunakan pada tahun 1846 oleh Hugo von Mohl untuk menggambarkan "tangguh, berlendir, granular, semi-fluida" substansi dalam sel tanaman, untuk membedakan ini dari dinding sel, inti sel dan sel getah dalam vakuola [3]. Thomas Huxley kemudian disebut sebagai "dasar fisik dari kehidupan" dan menganggap bahwa properti kehidupan dihasilkan dari distribusi molekul dalam zat ini. Komposisi, bagaimanapun, adalah misterius dan ada banyak kontroversi atas apa macam substansi itu [4]. Upaya untuk menyelidiki asal usul kehidupan melalui penciptaan sintetik "protoplasma" di laboratorium tidak berhasil, namun.[5]
Kandungan Protoplasma
Ada 2 kandungan utama dari protoplasma yaitu kandungan organik dan anorganik[6]
Pada sel hewan dan tumbuhan, protoplasma mengandung sekitar
75-85% air, 10-20% protein 2-3% lipida 1% karbohidrat dan 1% zat-zat anorganik lainnya[7]
Jadi air terlihat merupakan komponen utama
Dan bila semua senyawa senyawa organik itu diurai menjadi unsur unsurnya maka terlihat Carbon ,Hidrogen , Oksigen dan Nitrogen ( CHON) merupakan empat unsur utama yang ada di dalam protoplasma / Unsur Makro.
Agar jelas prosentasenya ini kami sajikan sampai berapa prosentasinya , Sachs pernah melakukan experimen dengan cara Analisa abu , dengan membakar Organ daun hingga menjadi abu dengan menghilangkan unsur air yang mendominasi, Dan kemudian Abu itu dianalisis.
Air
Di dalam sel, air terdapat dalam dua bentuk, Dua bentuk itu yaitu bentuk bebas dan bentuk terikat. Air dalam bentuk bebas mencakup 95% dari total air di dalam sel. Umumnya air berperan sebagai pelarut dan sebagai medium dispersi sistem koloid. Air dalam bentuk terikat mencakup 4-5% dari total air di dalam sel Kandungan air pada berbagai jenis sel bervariasi di antara tipe sel yang berbeda.
Kandungan air (persen dari berat basah total) pada hati tikus 6—72%, otot rangka tikus 76% , telur bintang laut 77%, E. coli 73%, dan biji jagung 13% tentu berbeda beda karena lingkungan dan perannya
Air merupakan medium tempat berlangsungnya transpor nutrien, reaksi-reaksi enzimatis metabolisme sel dan transpor energi kimia Di dalam sel hidup, kebanyakan senyawa biokimia dan sebahagian besar dari reaksi-reaksinya berlangsung dalam lingkungan cair. Air berperan aktif dalam banyak reaksi biokimia dan merupakan penentu penting dari sifat-sifat makromolekul seperti protein
Karena struktur Air mempunyai produk ionisasinya seperti ion O+ dan H maka sangat mempengaruhi berbagai sifat komponen penting sel seperti enzim, protein, asam nukleat, dan lipida. Hal yang sering muncul sebagai contoh, aktivitas katalitik enzim sangat tergantung pada konsentrasi ion H+ dan OH- .Karena itulah , semua aspek dari struktur dan fungsi sel harus beradaptasi dengan sifat-sifat fisik dan kimia air.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa air merupakan komponen sel yang dominan dan berfungsi untuk :
Pelarut berbagai zat organik dan anorganik, misalnya berbagai jenis ion-ion, glukosa, sukrosa, asam amino, serta berbagai jenis vitamin.
Bahan pengsuspensi zat-zat organik dengan molekul besar seperti protein, lemak, dan pati. Dalam hal tersebut, air merupakan medium dispersi dari sistem koloid protoplasma. Air merupakan media transpor berbagai zat yang terlarut atau yang tersuspensi untuk berdifusi atau bergerak dari suatu bagian sel ke bagian sel yang lain. Air merupakan media berbagai proses reaksi-reaksi enzimatis yang berlangsung di dalam sel.
Air digunakan untuk mengabsorbsi panas dan mencegah perubahan temperatur yang drastis atau mendadak di dalam sel. air sebagai bahan baku untuk reaksi hidrolisis dan sintesis karbohidat . misal dalam fotosintesis
Air mempunyai titik lebur, titik didih dan panas penguapan yang lebih tinggi dibandingkan dengan hampir semua cairan. Kenyataan ini menunjukkan adanya gaya tarik yang kuat di antara molekul-molekul air yang berdekatan yang memberikan air gaya kohesi internal yang tinggi. Sebagai contoh, panas penguapan merupakan ukuran langsung dari jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengalahkan gaya tarik menarik di antara molekul air yang berdekatan, sehingga molekul tersebut dapat saling berpisah dan masuk ke dalam fase gas.
Sisi oksigen yang berhadapan dengan dua hidrogen relatif kaya akan elektron, sedangkan pada sisi lainnya, inti hidrogen yang relatif tidak ditutupi membentuk daerah dengan muatan positif sehingga dikatakan bahwa molekul air bersifat dipolar atau dwikutub [8] karena pemisahan muatan tersebut.
maka dua molekul air dapat tertarik satu dengan yang lainnya oleh gaya elek-trostatik di antara muatan negatif sebagian pada atom oksigen dari suatu molekul air dan muatan positif sebagian pada atom hidrogen dari molekul air yang lain. Jenis interaksi elektrostatik ini disebut ikatan hidrogen.
katan hidrogen segera terbentuk antara atom yang bersifat elektronegatif, biasanya atom oksigen atau nitrogen, dan suatu atom hidrogen yang berikatan kovalen dengan atom elektronegatif lainnya pada molekul yang sama atau molekul lain. Atom hidrogen yang berikatan dengan atom elektronegatif kuat seperti oksigen cenderung mempunyai muatan positif kuat sebagian. Akan tetapi, atom hidrogen yang berikatan kovalen dengan atom karbon yang tidak bersifat elektronegatif tidak berpartisipasi dalam pembentukan ikatan hidrogen.[6]
Garam mineral
Kandungan garam-garam mineral pada berbagai tipe sel sangat bervariasi Di dalam sel, garam-garam mineral dapat mengalami disosiasi menjadi anion dan kation. Bentuk-bentuk anion dan kation tersebut dinamakan ion. Ion-ion dapat terlarut di dalam cairan sel atau terikat secara khusus pada molekul-molekul lain seperti protein dan lipida. Secara umum, garam-garam mineral memiliki dua fungsi yaitu :
Fungsi osmosis, dalam arti bahwa konsentrasi total garam-garam terlarut berpengaruh terhadap pelaluan air melintasi membran sel Fungsi yang lebih spesifik, yaitu peran seluler setiap ion terhadap struktur dan fungsi dari partikel-partikel seluler dan makromolekul.[6]
Berbagai jenis garam-garam mineral sangat penting untuk kelangsungan aktivitas metabolisme sel, misal-nya ion Na+ dan K+, ion Na+ dan K+, berperan dalam memelihara tekanan osmosis dan keseimbangan asam basa cairan sel. Retensi ion-ion menghasilkan peningkatan tekanan osmosis sebagai akibat masuknya air ke dalam sel.
Beberapa ion-ion anorganik berperan sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim, misalnya ion magnesium , ferrum Fosfat anorganik digunakan dalam sintesis ATP yang mengsuplai energi kimia untuk proses kehidupan dari sel melalui proses fosforilasi oksidatif. Ion-ion kalsium dijumpai dalam sirkulasi darah dan di dalam sel. Di dalam tulang, ion-ion kalsium berkombinasi dengan ion-ion fosfat dan karbonat membentuk kristalin. Fosfat dijumpai di dalam darah dan di dalam cairan jaringan sebagai ion-ion bebas, tetapi fosfat di dalam tubuh banyak terikat dalam bentuk fosfolipida, nukleotida, fosfoprotein, dan gula-gula terfosforilasi [7]
Di dalam sel juga terkandung berbagai jenis gas yang berasal dari lingkungan atau dihasilkan oleh metabolisme sel. Beberapa gas yang terdapat di atmosfer dapat masuk ke dalam sel misalnya gas oksigen (O2), karbon dioksida (CO2), dan gas nitrogen (N2). Di dalam sel, oksigen berperan untuk mengoksidasi bahan-bahan makanan. Karbon dioksida selain berasal dari lingkungan luar, juga dihasilkan dalam oksidasi bahan makanan sebagai hasil sampingan. CO2 dapat bereaksi dengan air membentuk asam karbonat yang selanjutnya mengalami disosiasi membentuk ion hidrogen dan bikarbonat dengan reaksi sebagai berikut :
C6H12O6 + 6 CO2 --------> 6 H2O + 6 CO2 + Energi CO2 + H2O -------> H2CO3 H2CO3 ---------> H+ + HCO3- [6]
Umumnya karbon dioksida di dalam sel berada dalam bentuk bikarbonat atau karbonat
Protein
Protein adalah makromolekul yang terdiri atas asam-asam a-amino yang saling berikatan dengan ikatan kovalen di antara gugus a-karboksil asam amino dengan gugus a-amino dari asam amino yang lain. Ikatan di antara asam amino disebut ikatan peptida. Beberapa unit asam amino yang berikatan dengan ikatan peptida disebut polipeptida. Molekul protein dapat terdiri atas satu atau sejumlah rantai polipeptida dan setiap rantai dapat terdiri atas ratusan hingga jutaan residu asam amino.[6]
Klasifikasi
Hingga saat ini belum ada klasifikasi protein yang secara umum memuaskan. Klasifikasi protein yang menonjol didasarkan pada antara lain[6]:
Kelarutan Bentuk keseluruhan Peranan biologis Peranan Gravitasi
Pembagian protein juga dapat dilakukan berdasarkan fungsi dan strukturnya. Berdasarkan fungsinya, protein diklasifikasikan menjadi
Protein enzim, berperan dalam mempercepat reaksi-reaksi biokimia, Protein sruktural, membentuk struktur-struktur biologis,
Protein transpor, berperan sebagai pengangkut subtansi-subtansi penting, Protein pertahanan, melindungi tubuh dari invasi benda-benda asing.
Berdasarkan strukturnya, protein diklasifikasikan menjadi:
Protein globular, memiliki pelipatan-pelipatan yang kompleks, struktur tertier dengan bentuk yang tidak teratur. Protein serabut ( Protein fibrosa ) memanjang, lipatan sederhana,umum dijumpai pada protein struktural.
Dalam uraian berikut ini hanya dibahas klasifikasi berdasarkan bentuk dan peranan biologisnya.
Berdasarkan bentuknya, protein dibagi menjadi :
Protein globular Rantai polipeptida mengandung banyak lipatan dan berbelit. Rasio aksial kurang dari 10, misalnya insulin, albumin, globulin plasma, dan kebanyakan enzim. Protein fibrosa Rantai polipeptida atau kelompok rantai yang membelit dalam bentuk spiral atau heliks, dan dihubungkan oleh ikatan disulfida dan hidrogen. Rasio aksial lebih besar dari 10, misalnya keratin dan miosin[6].
Karbohidrat
Molekul karbohidrat adalah substansi yang terdiri atas atom-atom C, H, dan O. Perbandingan antara molekul H dan O adalah 2:1. Jadi memiliki rasio yang sama dengan molekul air (H2O), misalnya:
Ribosa = C6H10O5
Glukosa = C6H12O6
Sukrosa = C12H24O11[6]
Rumusa empiris dari karbohidrat adalah Cn(H2O)n.
Dengan dasar perbandingan tersebut, orang pada mulanya berkesimpulan bahwa dalam karbohidrat terdapat air, sehingga digunakan kata karbohidrat yang berasal dari kata karbon dan hidrat atau air.
Karbohidrat sering disebut sakarida. Ada beberapa senyawa yang memiliki rumus empiris seperti karbohidrat tetapi bukan karbohidrat, misalnya C2H4O2 (asam asetat), CH2O (formaldehida).
Dengan demikian, senyawa yang termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang penting adalah rumus strukturnya. Dari rumus struktur, akan terlihat bahwa ada gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat. Gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut. Berdasarkan gugus molekul yang ada pada karbohidrat, maka karbohidrat dapat didefenisikan secara kimia sebagai plohidroksialdehid atau
polihidroksiketon serta yang menghasilkannya pada proses hidrolisis. Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa sederhana dengan berat molekul ren-dah hingga berat molekul besar.[6] Berbagai senyawa terse-but dapat dibagi dalam empat golongan, yaitu
monosakarida disakarida/ oligosakarida polisakarida.
Monosakarida
Monosakarida sering disebut gula sederhana (simple sugars) adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana lagi. Molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan atom karbonnya, yaitu triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa atau heptosa. Misalnya :
Triosa = (C3H6O3) Tetrosa = (C4H8O4) Pentosa = (C5H10O5) Heksosa = (C6H12O6)[6]
Disakarida
Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pada kebanyakan disakarida, ikatan kimia yang menggabungkan kedua unit monosakarida disebut ikatan glikosida, dan dibentuk jika gugus hidroksil pada salah satu gula bereaksi dengan karbon pada gula yang kedua. Disakarida menghasilkan dua molekul monosakarida yang sama atau berbeda bila mengalami hidrolisis, misalnya:
Maltosa -------> Glukosa + Glukosa Laktosa -------> Glukosa + Galaktosa Sukrosa -------> Glukosa + Fruktosa [6]
Oligosakarida menghasilkan 3-6 molekul monosakarida bila mengalami hidrolisis, misalnya :
Maltotriosa -------> 3 residu Glukosa Rafinosa ---------> Galaktosa+ galaktosa + Fruktosa Stakiosa ---------> Galaktosa + Glukosa + Fruktosa[6]
https://id.wikipedia.org/wiki/Protoplasma
SIFAT FISIKA & KIMIAWI PROTOPLASMA
Protoplasma (Latin, proto = pertama, plasma = substansi); “substansi dasar kehidupan yang terdapat pada semua sel makhluk hidup” Yang memberi nama; Purkinye (1840).
Nukleoplasma : plasma yang terdapat di dalam inti sel.
Sitoplasma : plasma yang terdapat antara membran plasma dengan membran nukleus.
Sitoplasma memegang peranan vital pada semua sel makhluk hidup sebab semua proses biosintesa & bioenergi terjadi di dalam sitoplasma.
Sitoplasma terdiri dari 2 bagian; matrix (tampak transparan, homogen & menyerupai koloid) & organel
SUSUNAN KIMIA PROTOPLASMA
Ada 36 unsur (dari 108 unsur) yang diketemukan pada protoplasma;
UNSUR PROSENTASE
Oksigen (O)
Karbon ( C )
Hidrogen ( H )
Nitrogen ( N )
Kalsium ( Ca )
Pospor ( P )
Klor ( Cl )
Sulfur ( S )
Kalium ( K )
Natrium ( Na )
62 %
20 %
10 %
3 %
2,5 %
1,14 %
0, 16 %
0, 14 %
0,11 %
0,10 %
Magnesium ( Mg )
Besi ( Fe )
Yodium ( I )
0, 07%
0,10 %
0, 014 %
Unsur-unsur lain yang jumlahnya sedikit;
Tembaga ( Cu ), Kobal ( Co ), Mangan (Mn), seng (Zn), molibdenum (Mo), boron (Bo), Silikon (Si), dsb. Prosentase beratnya kurang lebih 0,756%.
Unsur-unsur kimia ini pada protoplasma ada yang berbentuk persenyawaan maupun dalam bentuk ion-ion.
Yang berbentuk persenyawaan dapat berbentuk persenyawaan anorganik maupun organik.
I. Persenyawaan anorganik pada protoplasma
Air (H2O)
Garam-garam Mineral
Senyawa anorganik yang berbentuk gas
Asam & Basa
A. AIR (H2O)
Merupakan persenyawaan anorganik yang terbanyak pada protoplasma (60-95%), tergantung pada jenis sel (sel yang muda lebih banyak mengandung air), umur, tempat hidup (makhluk hidup yang hidup di dalam air lebih banyak mengandung air), dsb.
Fungsi air;
1. Pelarut bahan-bahan anorganik2. Media dispersi yang baik untuk sistem koloid pada protoplasma.3. Stabilisator suhu4. Pelarut elektrolit5. Media transpor6. Media yang baik untuk proses metabolisme
B. Garam-garam Mineral
Garam-garam yang terdapat pada protoplasma ada dalam bentuk ion bebas ada juga yang terikat pada molekul lain misalnya dengan molekul protein atau lemak.
Garam-garam ini berfungsi mengatur tekanan osmotik sedangkan ion-ion garam menentukan struktur makromolekul.
Contoh : garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat dari kalsium, natrium dan magnesium
C. Senyawa anorganik yang berbentuk Gas
Gas yang terdapat pada protoplasma berbentuk larutan; gas Oksigen (O2), Nitrogen (N2) dan gas asam arang (CO2).
Gas O2 pada suhu 250C dan tekanan/ atmosfir pada air murni dapat larut 2,83 ml O2/100 ml air.
Kelarutan gas CO2 dalam air agak lain. Beberapa molekul gas CO2 yang larut dapat bereaksi dengan air.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3
Asam karbonat Asam bikarbonat
Asam & Basa
Asam dan basa anorganik yang terdapat pada protoplasma, misalnya asam klorida (HCl), dan basa kalium hidroksida (KOH).
II. Persenyawaan Organik pada Protoplasma
Dapat berupa;
1. Karbohidrat2. Lemak3. Protein4. Asam Nukleat
A. KARBOHIDRAT
Sangat vital untuk proses-proses fisiologi di dalam sel makhluk hidup.
Berdasarkan fungsinya, dikelompokkan menjadi;
1. Karbohidrat yang sederhana sebagai sumber energi di dalam sel2. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai cadangan energi3. Karbohidrat yang berantai panjang sebagai komponen struktural organel dan bagian sel lainnya.
EMPAT kelompok besar Karbohidrat
1. Monosakarida (Triosa (3 C), Tetrosa (4 C), Pentosa (5 C), Heksosa (6 C)
2. Disakarida (mengandung 2 molekul monosakarida; sukrosa, maltosa & laktosa)
3. Oligosakarida (golongan ini merupakan zat-zat yang menghasilkan 3-10 monosakarida pada hidrolisa)4. Polisakarida (Amilum, Glikogen, Inulin, Selulosa, Heteropolisakarida (Kitin, Chondroitin sulfat, heparin, mucoprotein & glycoprotein)
B. LIPIDA
Lipida : “persenyawaan organik yang banyak terdapat pada sel makhluk hidup yang mempunyai sifat tidak larut di dalam air tetapi dapat larut pada pelarut organik misalnya eter, kloroform, alkohol panas dan benzen”
Lemak adalah non polar dan hidrophobi.
Pada sel makhluk hidup lemak berfungsi sebagai struktural misalnya komponen membran plasma, hormon, vitamin. Juga berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan energi sel makhluk hidup.
Lipida dapat diekstraksi dari jaringan sel tumbuhan maupun hewan dengan menggunakan pelarut lemak. Hasil ekstraksi menghasilkan campuran lemak yang kompleks antara lain; trigliserida, wax, fosfolipida, glikolipida, bermacm-macam sterol & senyawa2 lainnya.
Macam2 Lipida yang terdapat pada sel makhluk hidup
Lipida sederhana; ester alkohol/ Trigliserida yang asam lemak dan alkohol
Lipida Gabungan; ester asam lemak yang pada hidrolisa menghasilkan asam lemak, alkohol dan zat-zat lain. Lipida gabungan yang terdapat pada protoplasma; fosfolipida, spingolipida, glikolipida, gangliosida, lipoprotein, karatinoid
Turunan Lipida; steroid, struktur dasar molekulnya cincin C-17 yaitu siklopentano perhidopenatron. Steroid yang terdapat pada protoplasma sek hewan; hormon kelamin, vitamin D, cholesterol, kortikosteron & estradiol.
C. Protein
Merupakan polimer dari asam amino.
Asam amino yang terdapat pada protoplasma;
1. Asam amino netral; Glysin, Alanin, Valine, Leusin, Isoleusin, Serin, Theonin.
2. Asam amino asam; asam aspartat, asam glutamat3. Amida asam amino; Aspargin, Glutamin4. Asam amino basa; Histidin, Arginin, Lysin5. Asam amino aromatik; Phenylalanin, Tirosin, Tryptofan.6. Asam amino yang mengandung sulfur; Cysteine, Methionin7. Asam amino sekunder; Prolin Hydroksiprolin
Asam amino esensial & non esensial
Ada 10 macam asam amino essensial; L-methionin, L-Threonin, L-valin, L-Leosin, L-isoleusin, L-Lisin, L-Arginin, L-Phenilalanin, L-Thriptophan & Histidin.
Bila asam amino berhubungan dengan ikatan peptida maka terbentuklah dipeptida, tripeptida, polipeptida. Protein merupakan polimer dari asam amino yang berantai panjang.
Penggolongan Protein berdasarkan komposisi kimia yang dihasilkan pada proses hidrolisa
Protein Sederhana (bila dihidrolisa hanya menghasilkan asam amino; misalnya; albumin dan globulin)
Protein gabungan; bila dihidrolisa menghasilkan asam amino dan persenyawaan lainnya; Glikoprotein (protein & karbohidrat), Nukleoprotein, Kromoprotein (protein & bahan zat warna; haemoglobin & haemiosianin), Lipoprotein, Fosfoprotein (gugusan fosfat dan asam amino; kasein pada susu), Metaloprotein (protein yang mengandung metal)
Penggolongan Protein pada protoplasma
Protein Primer (struktur molekulnya terdiri dari asam amino yang tersusun secara linier dengan ikatan peptida),
Protein sekunder (struktur molekulnya terdiri dari beratus-ratus asam amino yang tersebar secara spiral)
Protein tertier (struktur molekulnya terdiri dari beberapa rantai polipeptida yang dihubungkan dengan ikatan sulfur; misal; globulin)
Protein quarter (struktur molekulnya mengandung 2 ikatan atau lebih peptida yang berikatan dengan ikatan kovalen yang lemah; misal; haemoglobine)
D. ASAM NUKLEAT
Ada 2 macam asam nukleat yang terkenal; ARN (Asam Ribosa Nukleat) & ADN (Asam Deoksiribosa Nukleat).
Fungsi Asam Nukleat ;
1. Mengontrol aktivitas biosintesa pada sel.2. Membawa informasi genetik
Struktur ARN & ADN merupakan polimer nukleotida. Hasil hidrolisa nukleotida menghasilkan gula (ribosa/ deoksiribosa), basa nitrogen (purin (adenin dan guanin) & pirimidin (sitosin, timin & urasil)
Persamaan & Perbedaan Molekul RNA & DNA
RNA DNA
1. Mengandung gula Ribosa2. Mengandung molekul asam fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.3. Terdiri dari 1 rantai nukleotida4. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu uridinmonopospat, sitidin monopospat, guanin monopospat & adenosin monopospat5. Berperan membawa informasi genetik pada sintesa protein6. Terdapat pada nukleolus, nukleoplasma & sitoplasma
7. Mengandung gula deoksi Ribosa.8. Mengandung asam Fosfat yang menghubungkan gula yang satu dengan gula lainnya.9. Terdiri dari 2 rantai nukleotida (double helix)10. Molekulnya mengandung 4 macam nukleotida yaitu timin monopospat, deoksisitidin monopospat, deoksiguanosin monopospat dan deoksiadenosin monopospat11. Merupakan material genetik12. Terdapat pada kromosom, nukleoplasma & mitokondria
Sifat-sifat Fisika Protoplasma
1. Bila protoplasma yang merupakan sistem koloid ini disinari dengan sinar lampu listrik pada suatu ruang yang gelap akan memberi efek Tyndall.2. Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown (1872)). Gerak Brown pada protoplasma kecepatannya tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma.3. Gerak siklosis (cyclosis) dan amoeboid. Oleh karena matrik sitoplasma dapat bersifat agak kental maka pada matrik sitoplasma ada gerakan. Gerakan di dalam matrik sitoplasma ini disebut gerakan siklosis (terjadi pada saat matrik dalam fase sol dan terjadinya gerakan ini karena pengaruh tekanan hidrostatik, suhu, pH dan viskositas. Bergeraknya kromosom, sentriol, mitokondria, lisosom, dsb disebabkan gerakan sikolsis. Gerakan amoeboid terbentuk pada gerak siklosis. Gerak amoeboid terjadi pada protozoa, leukosit, dsb. Pada gerakan amoeboid, terjadi perubahan bentuk sel. Penonjolan sitoplasma ini disebut pseudopodia.4. Matriks sitoplasma yang cair memiliki tegangan permukaaan. Matriks protein dan lemak memiliki ketegangan permukaan yang kurang karenanya membentuk membran plasma,