Monomer, Polimer dan Karbohidrat

Monomer dan Polimer

Kita sadari atau tidak, seluruh organisme di bumi ini tersusun dari empat makromolekul yaitu karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat. Tiga dari 4 makromolekul penyusun makhluk hidup yaitu karbohidrat, protein dan asam nukleat merupakan polimer. Polimer adalah molekul panjang yang tersusun dari molekul-molekul serupa. Molekul-molekul serupa tersebut dinamakan dengan monomer. Monomer – monomer saling berikatan dengan ikatan kovalen membentuk polimer.

Penggabungan monomer – monomer dalam membentuk polimer dikatalisis oleh enzim. Reaksi kimia yang terjadi dalam pembentukan polimer dari monomer – monomer tersebut adalah reaksi dehidrasi. Reaksi dehidrasi adalah suatu reaksi kimia yang dalam reaksi tersebut terjadi pelepasan molekul air (H₂O). Ketika 2 monomer akan berikatan, monomer satu melepaskan 1  gugus hidroksil (-OH) dan monomer lainnya melepaskan 1 hidrogen (-H) sehingga keduanya membentuk molekul air (H₂O).

Selain terjadi pembentukan polimer, di dalam tubuh suatu organisme juga terjadi proses pemecahan polimer menjadi monomer. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses pemecahan polimer menjadi monomer adalah reaksi hidrolisis. Reaksi hidrolisis adalah suatu reaksi kimia yang dalam reaksi tersebut terjadi pemecahan molekul air (H₂O). Ketika terjadi pemutusan ikatan antar monomer, satu monomer akan mengikat 1  gugus hidroksil (-OH) dan monomer lainnya akan mengikat 1 hidrogen (-H) yang keduanya didapatkan dari pemecahan molekul air (H₂O).

Gambar 1. a) reaksi pembentukan polimer, dalam reaksi sintesis polimer terjadi pelepasan molekul air; b) Reaksi pemecahan polimer, dalam reaksi pemecahan polimer, dibutuhkan molekul air

Contoh dari hidrolisis polimer adalah terjadi pada lambung. Ketika kita makan, makanan yang masuk ke lambung kita berupa polimer, baik itu karbohidrat, protein dan asam nukleat. Polimer yang masuk ke lambung kita terlalu besar untuk diserap oleh dinding usus sehingga perlu dilakukan pemecahan menjadi monomer -monomer. Monomer tersebut kemudian baru bisa diserap oleh usus, terbawa arah ke seluruh sel – sel tubuh. Di dalam sel tubuh, monomer kemudian dirangkai kembali membentuk polimer yang diperlukan oleh tubuh.

Karbohidrat

Monosakarida

Bentuk karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida. Dari monosakarida lah karbohidrat yang lebih kompleks terbentuk. Nama monosakarida berasal dari bahasa yunani “monos” yang artinya “single” dan “sacchar” yang artinya “gula”. Monosakarida mempunyai satu gugus karbonil (CO) dan beberapa gugus hidroksil (-OH). Contoh monosakarida yang paling umum adalah glukosa. Glukosa (C₆H₁₂O₆) adalah nutrisi utama bagi sel. Dalam respirasi seluler, glukosa akan dipecah untuk menghasilkan energi melalui serangkaian reaksi. Tidak hanya sebagai penghasil energi atau dirangkai menjadi bentuk gula yang lebih kompleks, kerangka karbon glukosa juga dipakai sebagai bahan untuk sintesis molekul organik, seperti asam amino dan asam lemak.

Gambar 2. contoh monomer - monomer dari karbohidrat

Baca Juga :

Komunikasi Antar Sel

Membran Sel

Perbedaan Tanaman C3, Tanaman C4, dan Tanaman CAM

Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (glycosidic linkage). Ikatan glikosidik (glycosidic linkage) adalah ikatan kovalen yang menghubungkan monosakarida terbentuk karena reaksi dehidrasi. Disakarida yang paling dikenal adalah sukrosa, tersusun dari glukosa dan fruktosa. Glukosa merupakan bentuk karbohidat yang diangkut oleh tanaman dari akar ke daun.

Gambar 3. a). Reaksi pembentukan maltosa, ikatan glikosidik menghubungkan dua glukosa di atom karbon ke-1 dan ke-4; b). Reaksi pembentukan sukrosa, ikatan glikosidik menghubungkan glukosa dan fruktosa di atom karbon ke-1 pada glukosa dan atom karbon ke-2

Polisakarida

Polisakarida adalah makromolekul yang tersusun dari ratusan bahkan ribuan monosakarida (monomer), seperti pada disakarida, monomer-monomer dari polisakarida juga dihubungkan oleh ikatan glikosidik (glycosidic linkage). Polisakarida dimanfaatkan oleh organisme sebagai cadangan makanan dan penyusun struktur pelindung sel / tubuhnya.

Manusia dan hewan menggunakan polisakarida sebagai cadangan makanan yang disimpan dalam organ atau organela tertentu. Tanaman menyimpan cadangan makanan dalam bentuk tepung (starch) yang disimpan dalam plastid. Tepung (starch) yang disimpan sewaktu-waktu akan dipecah dengan reaksi hidrolisis jika tanaman membutuhkannya. Manusia juga mempunyai enzim yang dapat memecah tepung (starch) bahkan tepung (starch) adalah makanan utama pada manusia, contohnya padi dan kentang. 

Sebagian besar monomer – monomer glukosa pada tepung (starch) dihubungkan oleh ikatan glikosidik (glycosidic linkage) pada atom karbon nomer 4 dengan atom karbon nomer 1 (1-4 linkage) seperti pada maltosa. Bentuk tepung (starch) paling sederhana adalah amylose, mempunyai struktur tanpa percabangan. Bentuk tepung (starch) yang lebih kompleks adalah amilopektin yang mempunyai struktur bercabang. Amilopektin dihubungkan oleh ikatan glikosidik (glycosidic linkage) pada atom karbon nomer 1 dengan atom karbon nomer 6 (1-6 linkage).

Gambar 4. Tepung (starch) adalah cadangan makanan utama pada tanaman yang disimpan dalam plastid

Hewan, termasuk manusia menyimpan polisakarida dalam bentuk glikogen. Glikogen adalah polimer dari monomer glukosa yang mirip dengan amilopektin, namun mempunyai cabang yang lebih panjang. Tempat penyimpanan glikogen yang utama pada vertebrata adalah di hati dan sel – sel otot. Glikogen akan di hidrolisis jika kebutuhan gula dari organisme tersebut meningkat.

Gambar 5. Glikogen merupakan polimer glukosa yang disimpan oleh hewan dalam hati dan sel otot.

kata kunci pencarian : Reaksi pembentukan dan pemecahan polimer, Reaksi hirolisis, reaksi dehidrasi, pembentukan polimer dari monomer, reaksi pembentukan polimer dari monomer, proses pemecahan polimer menjadi monomer, Reaksi hidrolisis adalah, reaksi hidrolisis pemecahan air, reaksi dehidrasi adalah, Contoh – contoh monomer, Glyceraldehyde, Dihydroxyacetone, Ribose, Ribulose, Glucose, Galactose, Fructose, Ikatan glikosidik, Ikatan glikosidik adalah, pembentukan disakarida, disakarida adalah, sukrosa, tersusun dari glukosa dan fruktosa, sukrosa adalah, reaksi pembentukan maltosa, maltosa adalah, Tepung, starch, tepung adalah polimer karbohidrat, tepung / starch, bentuk cadangan makanan, cadangan makanan tanaman, Glikogen adalah, polisakarida glikogen, glikogen pada hati dan otot, cadangan makanan pada hewan dan manusia, glikogen dan monomernyaamylose adalah, amilopektin adalah