Komponen Kimiawi Sel

Organisme Tersusun atas Sel

Di dalam sel gejala kehidupan ditampilkan (reproduksi, bergerak, respirasi, metabolisme, reproduksi,iritabilitas, dan DNA. Sel merupakan unit terkecil yang menjadi penyusun organisme dan tempat terselenggaranya fungsi kehidupan. Mekanisme kehidupan dapat dipahami pada level sel.

Omni cellula e cellula yang artinua sel merupakan unit dasar kehidupan. Sel merupakan unit yang terpenting bagi kehidupan di alam ini, sebab sebuah sel merupakan unit sederhana yang menunjukkan keberadaan independen dan semua organisme tersusun atas sel.

Komposisi Sel 

Penyusun utama dari sel adalah air yang mencakup sekitar 70-80 %. Sisanya molekul-molekul penyusun sel, antara lain  50% protein, 15% karbohidrat, 15 % asam nukleat, 10 % lipid dan 10 % lainnya.

Komposisi sel ditinjau dari unsur kimia tersusun atas 60 % hidrogen, 25 % Oksigen, 10 % Karbon, dan 5 % Nitrogen.

Contoh komposisi kimia pada sel  bakteri

Air menyusun sekitar kurang lebih 80 % massa organisme. Air merupakan molekul yang netral muatannya (mempunyai jumlah yang sama antara proton dan elektron). Namun distribusi polaritas tidak simetris , sehingga ada daerah muatan positif dan dan daerah muatan negatif. Dengan keadaan ini air dikategorikan sebagai molekul polar. Inti oksigen menarik elektron dari inti hidrogen sehingga inti H+ mempunyai muatan positif, sementara di sudut lain terdapat kelebihan elektron, sehingga terjadi di daerah muatan negatif.

Ikatan hidrogen

Dikarenakan molekul H2O terpolarisasi, 2 molekul air yang berdekatan dapat membentuk ikatan hidrogen. Ikatan ini mempunyai kekeuatan 1/20 ikatan kovalen. Ikatan hidrogen dalam keadaan paling kuat apabila ada dalam atom hidrogen yang terletak dalam satu garis lurus.

Struktur Air

Molekul-molekul air saling terikat secara tidak permanen, sehingga membentuk anyaman ikatan hidrogen. Bahkan pada suhu 37 celcius 15 % molekul H2O akan berikatan dengan molekul H2O lainnya membentuk suatu susunan yang sementara dan dikenal sebagai flickering cluster. Sifat kohesif dari H2O bertanggung jawab atas sifat-sifata spesifiknya, misalnya tegangan permukaan yang tinggi, spesifik heat dan heat of vaporization.

Molekul Hidrofilik

Adanya distribusi polaritasnya, air akan melingkungi ion atau molekul polar yang lain. Molekul yang dapat mengakomodasikan ikatan hidrogen pada air adalah molekul hidrofilik, dan merupakan molekul larut dalam air.

Molekul Hidrofobik

Molekul nonpolar memutuskan struktur ikatan hidrogen dari air, dan mencegah terjadinya interaksi dengan air. Molekul ini bersifat hidrofobik dan molekul tidak larut dalam air.

Daya tolak Hidrofobik 

Daya tolak hidrofobik menyebabkan molekul bersatu. Tetes-tetes minyak yang kecil dalam H2O mempunyai kecenderungan untuk bersatu membentuk gumpalan minyak yang besar. hal ini berkaitan dengan Ikatan hidrogen dalam jaringan tidak sedikit mengalami gangguan dan molekul hidrofobik dalam pelarut H2O di desak oleh H2O untuk membentuk agregat yang besar.

Asam dan Basa 

Asam adalah molekul yang dapat melepaskan ion H+ (proton) dalam larutan.

Contoh pada skema berikut 

Basa adalah molekul yang dapat menerima ion H+ (proton )dalam larutan.

Contoh

H2O mempunyai tendensi ionisasi sehingga dapat berperan sebagai asam lemah dan asam basa lemah. Pada waktu berperan sebagai basa , molekul H2O akan menerima proton  membentuk ion hidronium. Kebanyakan proton dalam larutan H2O berada sebagai ion hidronium.

Biomolekul

Karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid, atau polihydriy keton atau senyawa turunan dari kedua tersebut. Sumber karbohidrat adalah tumbuhan (pati, selulosa) dan hewan (glukosa dan glikogen). Karbohidrat berdasarkan jumlah monomer dibagi atas 4 yaitu  Monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Sedangkan berdasarkan gugus aldosa di bagi atas aldosa (adanya gugus aldehid) dan ketosa ( adanya gugus keton).

Protein merupakan polimer dari asam amino, yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Asam amino dikelompokkan berdasarkan bersifat asam, polar dan tidak bermuatan dan nonpolar.

Lipid adalah molekul dari diekstraksi dari organisme dengan pelarut organik (etanol, eter, kloroform, petroleum eter) dan tidak larut dalam air. Lipida dibagi atas  2 yaitu :

 Lipid dapat saponifikasi (safonifiable lipids) adalah kelompok lipid yang dapat dihidrolisa dengan basa dan membentuk sabun.

1. Lipid sederhana

Contoh : lemak netral, lilin

2. Lipid majemuk

Contoh glikolipid dan fofolipid.

Lipid yang tidak dapat di safonifikasi 

a. Steroid 

contoh kolesterol, kortison

b. Terpena

Contoh karoten dan vitamin

Asam Nukleat

Molekul asam nukleat terdiri dari molekul DNA dan RNA. DNA dan RNA merupakan rantai polimer dari unit mononukleotida. Dan setiap nukleotida terdiri dari Basa nitrogen ( 2 pirimidin : Cytosin dan Thyin ( Uracyl untuk RNA).

Energi merupakan salah satu energi bebas pada sel hidup. Hidupnya organisme dimungkinkan karena adanya suatu jaringan reaksi kimia yang sangat kompleks  dari yang saling berinteraksi pada setiap sel hidup. Meninjau pada jalur metabolisme yang menyusun jaringan dari reaksi tersebut kita akan menduga bahwa satu sel mempunyai kapasitas untuk membuat enzim yang akan mengkatalisis reaksi yang dibutuhkan. Namunn tidak demikian kenyataannya , Meskipun enzim merupakan katalis yang sangat ampuh , enzim hanya akan mempercepat reaksi apabila reaksi tersebut layak di termodinamikaa.