1. Tipe Ikatan Kimia

Suatu ikatan kimia adalah persatuan antara struktur-struktur electron dari atom. Suatu atom berikatan dengan atom lainnya bergantung kepada jumlah dan susunan dari electron. Elektron selalu tertarik kepada proton dari suau atom, tetapi selalu menjauhi electron lainnya. Elektron2 selalu berada didekat inti dan saling menjauh satu sama lain dengan cara bergerak cepat di dalam orbit yang berbeda.

 

Tipe ikatan kimia  di bagi menjadi 3 tipe, yaitu

  1. Ikatan ionic :  Atom dapat kehilangan atau mendapat tambahan electron jika terdapat atom lain di dekatnya untuk menerima atau memberikan electron. Karena atom-atom tersebut kehilangan dan mendapatkan electron pada saat yang sama, maka keduanya menjadi terionisasi. Dua ion tersebut akan pergi memisahkan diri atau berada bersama-sama melalui daya tarik dari muatan yang berlawanan, bergantung kepada lingkungannya.
  2. Ikatan kovalen : Suatu atom tidak dapat menarik elektron2 dari atom lain secara utuh, dan kedua atom tersebut akhirnya saling berbagi electron yang ada. Ikatan kovalen dapat nonpolar atau polar. Pada ikatan kovalen nonpolar , kedua atom mengerahkan daya tarik yang sama kepada electron tersebut. Istilah nonpolar menunjukan bahwa, tidak ada perbedaan pada kedua ujung dari ikatan tersebut. Sedangkan pada ikatan polar, atom dari elemen2 yang berbeda (yang mempunyai jumlah proton yang berbeda) tidak mengerahkan tarikan yang sama kepada electron tersebut. Atom yang tertarik lebih kuat akan berakhr menjadi lebih negative dan keadaan ini akan diimbangi dengan atom lain yang akan berakhir menjadi lebih positif.
  3. Ikatan Hidrogen : atom hydrogen dari suatu molekul berinteraksi secara lemah dengan atom hydrogen tetangganya yang telah turut ambil bagian dalam suatu ikatan kovalen polar (hydrogen yang mempunyai muatan lebih positif tertarik kepada muatan yang lebih negative dari atom lain).

 

  1. Senyawa Organik

 

Atom karbon berikatan secara kovalen menjadi rantai cincin, dan berperan sebagai kerangka dari senyawa organic. Atom hydrogen terikat kepada banyak atom karbon, dan gugus fungsi mempengaruhi perilaku kimia dari senyawa organic . Sel-sel membangun gula sederhana, asam lemak, asam amino  dan nukleotida. Molekul2 organik kecil ini berperan sebagai sumber energi atau blok pembangun untuk molekul-molekul kehidupan yang lebih besar, yaitu karbohidrat kompleks, lipid protein, dan asam nukleat.

  1. Karbohidrat : Mengandung suatu gugus aldehida atau keton dan satu atau lebih gugus hidroksil. Yang termasuk dalam karbohidrat adalah monosakarida (Glukosa), oligosakarida (Sukrosa) dan Polisakarida (Pati, selulosa)
  2. Lipid : Molekul yang tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam substansi nonpolar. Ynag termasuk  alam lipid adalah Gliserida (lemak), fosfolipid(fosfatidilkolin), lilin(lilin pada kitin) dan steroid (kolesterol)
  3. Protein : Merupakan polimer dari asam amio. Di dalam protein terdapat 20 macam asam amino. Masing2 asam amino memiliki gugus samping yang memiliki sifat kimia yang berbeda, maka fungsi dan bentuk suatu protein dipengaruhi oleh sekuens tertentu dari asam aminonya. Protein dibagi menjadi 2 yaitu protein bersrat (Keratin, kolagen) dan protein bulat (Enzim, Hemoglobin dan insulin)
  4. Asam nukleat adalah polimer dari nukleotida. Informasi pewarisan disimpan sebagai sekuens dari nukleotida yang disebut DNA, dan terdapata di dalam sel sebagai heliks untai ganda. Sel melalui RNA, menggunakan kode di dalam DNA sebagai informasi untuk mensintesus protein. Bentuk asam nukleat lan adaah ATP yang berperan dalam transfer energi.

Pembeda antara kimia organik dan anorganik adalah ada/tidaknya ikatan karbon-hidrogen. Sehingga, asam karbonat termasuk anorganik, sedangkan asam formatasam lemak pertama, organik.

 

  1. Ciri-ciri dasar Sel

 

Secara umum berbagai sel mempunyai ciri-ciri dasar yang sama. Tiga hal yang menjadi karakteristic sel adalah ;

 

  1. Dinding sel : Merupakan bagian terluar dari sel tumbuhan, sedangkan sel hewan tidak memilikinya. Dinding sel terdiri dari selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin dll. Adanya dindning sel menyebabkan bentuk sel tumbuhan menjadi kaku . Walaupun kaku dindning sel mempunyai lubang-lubang kecil sehingga dapat dilalui materi yang diperlukan/dikeluarkan oleh sel.
  2. Selaput plasma (membran sel) : Selaput plasma merupakan selaut tipis bagian luar sitoplasma yang tersusun dari molekul protein dan molekullemak. Pada umumnya protein terletak disebelah luar dan lemak disebelah dalam sehingga bersifta selektif permeable. Sifat selektif permiable hnya dapat dilalui oleh air dan zat 2 terlarut tertentu. Fungsi selaput plasma untuk mengatur pertukaran zat antara sitoplasma dan larutan diluar sel
  3. Plasma sel (sitoplasma) : Plasma sel tersusun dari nukleoplasma dan sitoplasma. Nukleoplasma adalah plasma yang terapat di dalam inti sel/ nukleus. Sitoplasma adalah plasma yang terdapat diantara selaput sel dan selaput inti /bagian sel yang berada di luar inti. Di dalam sitoplasma terdapat zat dasar (sitosol) dan organel. Sitosol mengisi bagian diluar inti dan terletak diantara organel sel.

 

Selain itu, Ukuran dan  bentuk sel umumnya harus menggunakan bantuan mikroskop untuk lihatnya

 

  1. Deskripsi berbagai jalur metabolisme

Semua sel secara normal menjaga, meningkatkan dan menurunkan konsentrasi substansi dengan mengkoordinasi jalur-jalur metabolic yang berbeda. Suatu jalur metabolic adalah suatu sekuens reaksi yang berurutan dengan ensim2 khusus yang bekerja  pada setiap langkah di sepanjang jalur. Jalur tersebut dapat berupa linear atau sikular

Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.

Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,

  1. katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi
  2. anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.[1]

Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.

Jalur-jalur metabolisme penting mencakup:

Jalur Umum

  1. Metabolisme karbohidrat
  2. Metabolisme lemak
  3. Metabolisme protein
  4. Metabolisme asam nukleat
  5. Metabolisme asam assetat

Katabolisme

Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:

  1. Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidratlemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.
  2. Katabolisme karbohidrat
  1. Respirasi aerobik
  1. Respirasi anaerobik,

Anabolisme

Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:

 

 Secara keseluruhan, jalur metabolic utama aadalah biosintesis dan penguraian. Biosintesis molekul-moleul kecil dibangun menjadi protein, lipid , dan molekul besar lain yang mempunyai energi lebih tinggi. Pada jalur penguraian, molekul-molekul besar dipecah menjadi produk yang mempunyai energi lebih rendah.

———-*———-