SENYAWA ORGANIK


Pada awalnya kimia organic didefinisikan sebagai ilmu kimia yang khusus mempelajari senyawa-senyawa karbon yang berasal dari mahluk hidup baik dari tumbuh-tumbuhan maupun hewan. Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi terutama dalam bidang-bidang kimia, senyawaan karbon selain berasal dari mahluk hidup, juga dapat disintesis di laboraturium. Terutama penemuan urea oleh Friedrich Wohler seorang kimiawan berkebangsaan Jerman (1800-1882). Urea adalah sejenis zat organic yang terkandung dalam urine, dibuat dengan cara memanaskan garam ammonium sianat (suatu zat anorganik) dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

KOCN + NH4CI KCI + NH4OCN

Pemanasan

Kalium Sianat Amonium kloorida Kalium klorida Amino Sianat

Reaksi diatas dapat dibaca : Kalium Sianat (KCON) direaksikan dengan Amonium klorida (NH4CI) menjadi kalium klorida (KCI) dan Amonium Sianat (NH4OCN). Selanjutnya ammonium sianat berubah menjadi urea dengan reaksi sebagai berikut :

NH4OCN NH2CONH2

Anomiun Sianat Urea

Maka dari itu senyawa organic tidak saja berasal dari mahluk hidup, juga dapat disintesis dari senyawa-senyawa anorganik. Sumber senyawa-senyawa oraganik yang utama adalah dari minyak bumi dan batu bara.

1. Karakteristik senyawa Karbon

Atom karbo merupakan atom yang sangat istimewa karena atom karbo memiliki kemampuan untuk mengadakan ikatan kovalen yang sangat kuat dengan atom sesamanya. Atom-atom karbon dapat membentuk rantai lurus, bercabang atau bentuk cincin.

Contoh :

Atom Karbon (C) yang mempunyai nomor atom 6, mempunyai konfigurasi electron sebagai berikut 1S2 2S2 2P2 atau 2 4 dan mempunyai rumus electron.

Elektron valensi

C

Rumusan electron yang menggunkan titik-titik untuk menyatakan electron ikatan seperti terlihat pada contoh karbon disebut rumus Lewis atau struktur Lewis dan titik-titik menunjukkan electron valensi.

Terjadinya ikatan kovalen pada molekul metana dan etana dapat digambarakan sebagai berikut :

1). Molekul metana (CH4).

H

..

C + 4H. H : C : H

.. H

Membentuk 4 ikatan kovalen membentuk 1 ikatan kovalen molekul metana

Agar atom C mempunyai konfigurasi stabil seprti gas mulia yaitu mempunyai jumlah electron valensi 8 ( atom – atom gas mulia: Neon, Argon, Kripton, xenon, dan Ragon stabil dengan jumlah lektron valensi 8, kecuali helium stabil dengan jumlah electron valensi 2 ). Atom C memiliki electron valensi 4, maka membutuhkan 4 elektron untuk memcapai konfigurasi electron gas dengan electron valensi 8, sedangkan atom H memerlukan 1 elektron untuk mempunyai konfigurasi electron stabil yaitu 2elektron.penggunaan bersama antara 2 atom yaitu atom C dan H disebut ikatan kovalen tunggal.

2). Molekul etana ( C2H6 )

H H

2 C + 6H H C C H

H H

Dapat digambarkan rumus struktur lengkap yaitu :

H H

H C C H

H H

Apabila tidak semua electron terluar dari atom C dipergunakan maka akan terbentuk ikatan tak jenuh dan ikatan tak jenuh dapat menjadi rangkap dua atau rangkap tiga.

Contoh :

a. Pembentukan ikatan tak jenuh ( rangkap dua ) pada Etana ( C2 H4 ).

H H H H

.. ..

H : C :: C : H atau H C = C – H

b. Pembentukan ikatan tak jenuh ( rangkap tiga ) pada etuna (C2 H2 ).

H : C :: C : H atau H – C – C – H

Rumus molekul pada senyawa – senyawa adalah rumus yang menggambarkan jumlah dan macam atom yang nyata dalam molekul tersebut dan tidak hanya menggambarkan perbandingan jumlah atom – atom saja. Rumus struktur adalah suatu senyawa yang menunjukkan atom – atom dalam molekul berikatan,

2. Klasifikasi senyawa organik

Senyawa organik atau senyawa karbon terbagi atas 2 golongan antara lain :

a. Senyawa Alifatik

Senyawa alifatik adalah senyawa – senyawa karbon yang rantai C-nya terbuka dan rantai C itu mungkin juga bercabang. Senyawa afatik dibagi menjadi 2 yaitu :

1). Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa yang rantai C-nya hanya berisi ikatan – ikatan tunggal saja.

Contoh :


– C – C – C – C – = rantai lurus


– C – C – C – C – = rantai bercabang

C

2). Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa yang rantai C-nyadisamping berisi ikatan–ikatan tunggal juga berisi ikatan rangkap dua atau rangkap tiga.

Contoh :


-C = C – C – C = ikatan rangkap dua


-C = C – C – C = ikatan rangkap tiga

b. Senyawa Siklik

Senyawa siklik adalah senyawa – senyawa karbon yang rantai C-nya berlingkar dan rantai lingkarannya itu mungkinjuga mengidap rantai cabang. Senyawa siklik dibagi menjadi dua :

1). Senyawa karbosiklik yaitu senyawa siklik yang lingkarannya berisi atom – atom C saja.senyawa karbosiklik terbagi lagi menjadi senyawa aromatic dan senyawa asiklik.

a). Senyawa aromatik : senyawa karbosiklik yang lingkarannya hanya berisi 6 atom C yang ikatmengikat dengan suatu ikatan yang bukan ikatan tunggal dan ikatan rangkap,melainkan suatu ikatan yang khas bagi molekul C6 H6.

Contoh :

C C

C C C C

O atau O

C C C C

C C

b). senyawa asiklik : senyawa karbosiklik yang dapat dianggap sebagai senyawa alifatik dengan rantai C yang berlingkar.

Contoh :


C C

C C

C

2). Senyawa heterosiklik : senyawa siklik yang lingkarannya berisi juga atom – atom unsur lain ( misalnya N, S, O ) disamping atom – atom karbon.

Contoh:

C

C C

C C

N

3. Tata nama Senyawa Organik

Pada tahun 1892 para ahli kimia mengadakan kongres di genewa, dan memutuskan untuk mensistematikan tatanama senyawa organic untuk menghubungkan nama senyawa dan strukturnya. Tatanama senyawa organic ini disebut System Genewa atau system IUPAC. IUPAC merupakan singkatan dari International Union of Pure and Applied Chemistry, yaitu suatu organisasi yang bertanggung jawab terhadap perkembangan tatanama kimia.

SEPULUH ALKANA RANTAI LURUS PERTAMA

Banyaknya

Karbon/atom

Struktur

Nama

1

CH4

Metana

2

CH3 CH3

Etana

3

CH3 CH2 CH3

Propana

4

CH3 CH2 CH2 CH3

Butana

5

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

Pentana

6

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Heksana

7

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Heptana

8

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Oktana

9

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Nonana

10

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

Dekana

LIMA GUGUS ALKIL RANTAI LURUS PERTAMA

Banyak

Karbon

Struktur Alkana

Nama

Struktur Alkil

Nama

1

CH4

Metana

CH3

Metil

2

CH3 CH3

Etana

CH3 CH2

Etil

3

CH3 CH2 CH3

Propana

CH3 CH2 CH2

Propil

4

CH3 CH2 CH2 CH3

Butana

CH3 CH2 CH2 CH2

Butil

5

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

Pentana

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2

Pentil

4. Isomerisasi

Isomeri berasal dari bahasa latin iso dan meros. Iso berarti sama dan maros berarti bagian. Jadi isomerisasi adalah senyawa-senyawa organik yang mempunyai rumus molekul sama tetapi susunan atom-stom dalah molekulnya berbeda.

Contoh :

Butana dan 2 metil propane mempunyai rumus molekul yang sama, yaitu C4H10 tetapi bentuk rantainya berbeda.

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH – CH3

CH3

Butana 2 metil propane

Butana mempunyai bnetuk rantai lurus, sedangkan 2 metil propane mempunyai bentuk rnatai bercabang.

Contoh :

Butanol dengan rumus molekul C4H9 OH (dengan gugus fungsinya OH ) mempunyai dua isomeri, yaittu :

4 3 2 1 4 3 2 1 4CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH2OH CH3 – CH2 – CH – CH3 CH32C – 3CH3

OH OH

1 – butanol 2 – butanol Isopropil alcohol

Pada 1 – butanol gugus fungsi OH terletak pada rantai untama C nomor 1, sedangkan pada 2 butanol gugus fungsi OH terletak pada rantai utama C nomor 2.

5. Cara Mengenalkan Senyawa Organik Kepada Siswa SD

Untuk mengajarkan senyawa organik kepada siswa terlebih dahulu harus mempunyai pengalaman yang memadai tentang senyawa tersebut. Unsur utama penyusun senyawa organik adalah unsur karbon C dan sebagai ilustrasi kita dapat menggunakan arang atau abu sebagai ilustrasi untuk mengajarkan tentang unsur karbon sebagai unsure utama penyusun senyawa organik.

Selanjutnya guru memperkenalkan bahwa atom karbon empat buah tangan yang dapat digunakan untuk mengikat atom lainnya. Atom karbon disamping dapat mengikat atom karbon sejenisnya juga dapat mengikat atom lainnya seperti atom hidrogen ( H ), atom oksigen (O), maupun atom nitrogen (N). Senyawa organic juga sering digunakan oleh ibu – ibu rumah tangga dalam bumbu masakan seperti vetsin, kaldu instan dan sebagainya. Untuk membuat asinan kedalam bahan makanan di tambah asam cuka atau dalam istilah kimia sebagai senyawa karboksilat yaitu asam asetat.

Dalam asinan terdapat gula pasiryang dalam istilah kimia disebut dengan sebagai sukrosa atau pemanis buatanyang dikenal dengan sakarin dan begitu juga dalam bidang kedokteran, banyak sekali obat – obatan yang ditemukan untuk pengobatan berbagai jenis penyakit. Obat – obatan tersebut adalah merupakan dari bagian senyawa organik.

BIOKIMIA DALAM ORGANISME HIDUP

Biokimia meliputi sebagian besar proses – proses kimia organik, baik tumbuh – tumbuhan, hewan maupun makhluk hidup lainnya. Khususnya yang meliputi tumbuhan disebut fitokimia, sedangkan yang membicarakan proses – proses kimia pada hewan dan makhluk lainnya disebut Biokimia.

A. KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah senyawa organik paling banyak terdapat dialam, sebagian besar berasal dari tumbuh – tumbuhan serta merupakan sumber energi yang sangat penting bagi manusia. Karbohidarat atau sakarida berasal dari kata karbon (C) dan hidrat (H2O) dan rumus umumnya Cx(H2O)n.karbohidrat terbagi atas 3 kelompok besar yaitu :

1. Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat yang hanya terdiri dari satu unit (satuan) dengan memiliki sifat – sifat umum karbohidrat. Jika suatu gula monosakarida mengandung gugus karbonil aldehida, nama golongannya adalah aldosa sedangkan monosakarida yang gugus karbonilnya keton (- C = O) diberi nama ketosa.

Contoh Aldosa :

Ø Glukosa Aldoheksosa Aldopentosa adalah karbohidarat yang mengandung gugus aldehit dengan jumlah atom C-nya 6.

Contoh Ketosa :

Ø Fruktosa Ketoheksosa Ketoheksosa adalah karbohidrat yang mengandung gugus keton dengan jumlah atom C-nya 6.

2. Disakarida

Karbohidrat yang mengandung dua satuan monosakarida dinamai sakarida.

Tabel Disakarida dengan monosakarida pembentuknya.

Disakarida

Monosakarida Pembentuknya

Maltosa

Glukosa

Glukosa

Laktosa

Glukosa

Galaktosa

Selobiosa

Glukosa

Glukosa

Gentiobiosa

Glukosa

Glukosa

Melibiosa

Glukosa

Galaktosa

Turanosa

Glukosa

Fruktosa

Sukrosa

Glukosa

Fruktosa

Trehalosa

Glukosa

Glukosa

3. Polisakarida

Terdiri dari banyak unit monosakarida sehingga berat molekulnya cukup tinggi dan kelarutannya berbentuk koloid, banyak terdapat pada dunia tumbuhan adalah pati dan inulin yang berfungsi sebagai bahan cadangan. Pada hewan dijumpai glikogen yaitu polisakarida setara dengan pati pada tumbuh – tumbuhan. Contoh – contoh polisakarida antara lain :

a. Pati ( amilum ) : karbohidrat sumber energi untuk manusia disimpan pada

granula dalam biji atau akar.

b. Glikogen : pati pada hewan yang mempunyai struktur (C6 H10 O5 ) dan banyak didapati didalam hati.

c. Selulosa : komponen utama dari pulp kayu, kapas dan jerami dan merupakan bahan struktural utama pada tumbuhan.

B. LEMAK

Ketiga timologi yaitu lemak, minyak dan lipid mempunyai arti sama. Sifat – sifat umum lipid antara lain :

1) Tidak larut dalam air.

2) Larut dalam pelarut organik.

3) Hidrolisisnya menghasilkan asam lemak.

4) Berperan dalam metabolisme tumbuhan dan binatang.

Lipid dapat di klasifikasikan menjadi 3 yaitu :

1) Lipid sederhana adalah ester dari asam lemak dengan alkohol dan dibagi menjadi

a. lemak dan minyak

b. malam : erter monoalkohol tinggi dengan asam lemak tinggi.

2) Lipid majemuk

Yang termasuk lipid majemuk adalah

a. Fosfolipid,ditandai dengan gugus phosfat sebagai bagian integral dari molekul.

b. Glikolipid, ditandai dengan tidak adanya gugus phosfat dan gliserol.

3) Steroid

Adalah senyawa turunan siklopentanofenatren Karena berbeda dari lipit yang tersusun dari asam lemak.

Pada materi sebelumnya dikemukakan bahwa lemak dan minyak adalah anggota senyawa kimia yang disebut lipida. Lemak dan minyak disebut trigliserida karena merupakan ester dari tiga asam lemak dengan trihidroksi alcohol (gliserol) dengan persamaan reaksi sebagai berikut.

Asam + alkohol ester + air

O H2C-OH H2C-O-C-R O

3RCOOH + H-C-OH H-C-O-C-R + 3H2O

O

H2C-OH H2C-O-C-R

Aam lemak gliserol trigliserda

Dari persamaan tersebut terlihat bahwa asam-asam lemak merupakan unit dasar dari pada lemak. Pada umumnya lemak atau minyak alami mengandung asam lemak berantai genap, bervariasi antara 4-25 rantai karbon. Asam-asam lemak tersebut dapat berupa asam lemak jenuh (saturated), tidak jenuh tunggal (monounsaturated), atau tidak jenuh jamak (polyunsaturated).


Nama Umum

Nama sistematik

Jumlah atom karbon

Jumlah ikatan rangkap

Titik cair (oC)

Contoh sumber

Asam lemak jenuh

Asam butirat

Asam kaproat

Asam kaprilat

Asam kaprat

Asam laurat

Asam miristat

Asam palmitat

Asam stearat

Asam arahidat

Butanoat

Heksanoat

Oktanoat

Dekanoat

Dodekanoat

Tertadekanoat

Heksadekanoat

Oktadekanoat

Eikosanoat

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-7,9

-3,4

16,7

31,6

44,2

54,4

62,9

69,6

75,4

Lemak coklat

Lemak coklat

Minyak kelapa

Minyak kelapa

Minyak kelapa

Lemak coklat minyak kelapa

Kebanyakan minyak/lemak

Kebanyakan minyak/lemak

Minyak kacang tanah

Nama Umum

Nama sistematik

Jumlah atom karbon

Jumlah ikatan rangkap

Titik cair (oC)

Contoh sumber

Asam lemak tak jenuh

Asam oleat

Asam linoleat

Asam linolenat

Asam arahidonat

EPA

DHA

9-oktadesenoat

9,12-oktadesenoat

9,12,15-oktasatetraenoat

5,8,11,14-eikosatetraenoat

5,8,11,14,17 eikosapentaenoat

4,7,10,13,16,19 dokosaheksaenoat

18

18

18

20

20

22

1

2

3

4

5

6

16,3

-6,5

12,8

49,5

Kebanyakan minyak/lemak

Kebanyakan minyak nabati

Minyak kedelai

Minyak canola lemak babi

Minyak ikan

Minyak ikan

Dewasa ini minyak ikan mendapat benyak perhatian, sejak munculnya laporan hasil penelitian yang menyatakan bahwa minyak ikan mengandung asam lemak Omega -3 (eikosapentaenoat/EPA dan dokosaheksanoat/DHA) yang dapat memberikan efek positif bagi kesehatan, terutama dalam menurunkan kadar kolestrol dan mencegah timbulnya jantung koroner.

C. ASAM AMINO DAN PROTEIN

1. Asam Amino

Asam amino merupakan monomer dari molekul protein yang terpecah dengan cara hidrolisis dengan asam atau basa atau hidrolisis yang dikatalisi oleh suatun enzim. Hidrolisis lengkap protein akan menghasilkan dua puluh macam asam amino.

Di dalam suatu molekul asam amino mengandung sekurang-kurangnya sutu buah gugus amino dasar (-NH2) dan satu buah gugus karboksil (-COOHH). Struktur dasar suatu asam amino dapat dituliskan sebagai berikut.

H

R – C – COOH

NH2

Asam amino dibagi menjadi tiga kelompok yaitu asam amino esensial, asam amino semi esensial, dan asam amino non esensia. Asam amino esensial tidak dapat disintesis oleh tubuh sendiri. Asam amino ini sangat diperlukan tubuh dan harus disuplai dalam bentuk jadi dari menu yang dimakan sehari-hari. Asam amino semi esensial adalah asam amino yang dapat menjamin proses kehidupan orang dewasa, tetapi tidak mencukupi untuk keperluan pertumbuhan anak-anak. Asam amino non esensial dapat dibuat sendiri oleh tubuh sepanjang bahan dasarnya tersedia cukup, yaitu asam lemak dan sumber nitrogen.

Penggolongan Asam amino berdasarkan dapat atau tidaknya sintetis oleh tubuh

Karakteristik molekul

Asam amino

Esensial

Semi Esensial

Non Esensial

Mono Amino Monokar-boksilat

Valin Leusin Iso Leusin

Glisin

Alanin

Diamino monokarboksilat

(Basa)

Lisin

Arganin

Monoamino Dirkaboksilat

(Asam)

Asam Glutamat

Asam Aspartat

Mengandung OH

Treonin

Serin

Mengandung Belerang

Metionin

Sistin

Sistein

Aromatik

Fenilalanin

Tirosin

Heterosiklik

Triptofan

Histidin

Prolin Hidroksiprolin

Sumber : Deddy Muchtadi. (1993, p: 9).

2. Protein

Istilah protein yaitu “to take first place” yang berarti menduduki tempat yang terutama. Protein dapat diklasifikasikan atas dasar beberapa criteria misalnya fungsinya, kelarutannya, konformasinya dan sebagainya. Berikut dijelaskan klasifikasinya protein berdasarkan fungsi biolgisnya :

a. Klasifikasi protein berdasarkan fungsinya.

Berdasarkan fungsi bilogisnya dibagi menjadi 8 golongan, yaitu sebagai berikut :

1). Enzim, berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia dalam jasad hidup.

2). Protein pembangunan, berfungsi sebagai unsur pembentuk struktur biologi kekuatan.

3). Protein kontraktil, berfungsi sebagai protein yang memberikan kemampuan kepada sel dan organism untuk berkontraksi, mengubah bentuk atau gerak.

4). Protein pengangkut, memiliki kemampuan mengikat molekul tertentu dan melakukan pengangkutan berbagai macam zat melalui aliran darah.

5). Protein pengatur, yaitu beberapa protein membantu mengatur aktivitas seluler atau fisiologis, diantaranya yaitu hormon.

6). Protein bersifat racun, yaitu yang dapat menyebabkan keracunan makanan.

7). Protein pelindung, yaitu protein khusus yang dibuat oleh limposit yang dapat mengenali dan mengendapkan atau menetralkan serangan bakteri, virus atau protein asing dari spesies lain.

8). Protein cadangan, protein ini disimpan untuk berbagai proses metabolism dalam tubuh.

b. Klasifikasi protein menurut strukturnya

1). Protein fibrosa, berfungsi untuk menyokong struktur spesifik dari sel.

2). Protein globulair, protein ini larut dalam media cairan dan dapat diisolasi dalam bentuk kristal.

c. Klasifikasi protein berdasarkan daya kelarutannya

1). Albumin : protein yang dapat melarut dalam air, dan dapat dipresipitatkan dari larutan pada konsentrasi garam yang tinggi.

2). Globulin : protein ini umumnya tidak melarut dalam air yang basa, garam, dan dapat melarut dalam larutan garam encer.

3). Glutelin : protein yang tidak melarut dalam larutan netral, retapi melarut dalam asam atau alkali encer.

4). Prolamine : protein yang melarut dalam 70-80% etanol dan tidak melarut dalam air atau etanol absolute.

D. ENZIM

Enzim adalah golongan protein yang paling banyak terdapat dalam sel hidup dan mempunyai fungsi penting sebagai reaksi katalisator biokimia yang secara kolektif membentuk metabolism perantara dari sel. Adapun penggolongan ezim sebagai berikut :

1. Oksido – reduktase.

2. Transferase.

3. Hidrolase.

4. Liase.

5. Isomerase.

6. Ligase.

Sutarno, Noto dkk. 2008. Materi dan Pembelajaran IPA SD. Jakarta: Universitas Terbuka


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s