Tag: Pati

Fungsi

Polisakarida, sama seperti karbohidrat lainnya, adalah sumber energi utama, dan karenanya merupakan salah satu komponen makanan utama. Polisakarida juga penting dalam organisme hidup karena mereka berfungsi sebagai komponen struktural dari struktur biologis, seperti selulosa dan kitin. Selulosa pada tumbuhan dipanen untuk penggunaan beragam dalam industri. Hewan mengkonsumsinya untuk mendapatkan monosakarida yang dapat mereka gunakan untuk mensintesis ATP. ATP adalah energi kimia yang disintesis secara biologis melalui respirasi aerob dan anaerob.

Glukosa adalah bentuk paling umum dari monosakarida yang digunakan sel untuk mensintesis ATP melalui fosforilasi tingkat substrat (glikolisis) dan / atau fosforilasi oksidatif (melibatkan reaksi redoks dan chemiosmosis). Dan salah satu sumber glukosa adalah diet yang mengandung karbohidrat. Terlalu banyak karbohidrat dalam diet sekalipun dapat menyebabkan masalah kesehatan.

Kadar gula darah yang tinggi secara konsisten pada akhirnya dapat menyebabkan diabetes mellitus. Usus juga perlu mengerahkan upaya yang lebih besar untuk mencernanya. Terlalu banyak fruktosa, misalnya, dapat menyebabkan malabsorpsi di usus kecil. Ketika ini terjadi, fruktosa yang tidak diserap diangkut ke usus besar dapat digunakan dalam fermentasi oleh flora kolon. Ini bisa menyebabkan sakit pencernaan, diare, perut kembung, atau kembung.

Tumbuhan menyimpan kelebihan glukosa dalam bentuk pati. Jadi, ada tumbuhan yang dipanen menggunakan pati untuk persiapan makanan dan keperluan industri. Hewan menyimpan karbohidrat dalam bentuk glikogen sehingga ketika tubuh menuntut lebih banyak glukosa, glukosa dapat diambil dari cadangan ini melalui proses, glikogenolisis.

Pengertian

Polisakarida adalah karbohidrat kompleks yang terdiri dari unit monosakarida berulang yang disatukan oleh hubungan glukosidik. Molekul polisakarida memiliki sejumlah molekul gula yang terikat bersama yang membentuk molekul yang lebih besar. Nama lain untuk mereka adalah Glikan. Bentuk karbohidrat paling umum yang kita temukan dalam makanan yang kita konsumsi adalah Pati yang merupakan karbohidrat kompleks. Sekarang, karbohidrat kompleks ini memiliki struktur molekul yang sangat bercabang dan diberi nama polisakarida.

Molekul polisakarida dengan mempunyai sejumlah molekul gula yang terikat bersama hingga dapat membentuk suatu molekul yang lebih besar. Sebutan lain untuk ini yakni Glikan.

Adapun definisi dari Polisakarida sendiri adalah sebuah polimer molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim yang spesifik kerjanya.

Dari hidrolisisdapat menghasilkan oligosakarida dan dapat dipakai untuk menentukan struktur molekul polisakarida.

Kemudian dengan menggunakan satuan monosakaridanya gula pentosa (C5H10O5) maka polisakarida tersebut dikelompokkan sebagai pentosan (C5H8O4)x.

Adapun jika satuan monosakaridanya adalah sebuah zat gula heksosa (C6H12O6) maka polisakarida tersebut dapat dikelompokkan sebagai heksosan (C6H10O5)x.

Rumus Kimia

Secara alami bentuk sakarida bersifat karbohidrat sederhana yang disebut dengan monosakrida dan rumusnya (CH2O)n dimana n adalah pewrhitungan tiga atau lebih.

Contoh monosakrida yakni glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Sedangkan polisakarida mempunyai rumus yakni Cx(H2O)y dimana x biasanya antara 200 dan 2500.

Mengingat bahwa unit berulang dalam rantai polimer sebagian besar ialah monosakrida enam karbon, rumus umum polisakarida juga dapat dipresentasikan sebagai (C6H10O5)n dimana 40<n<3000.

Jenis

Dibawah ini terdapat beberapa polisakarida yang sangat penting di antaranya yakni amilum, glikogen, dekstrin, selulosa, dan heparin.

Amilum

Pada Amilum terdapat banyak di alam sebagai pati pada umbi, daun, dan biji-bijian. Adapunterbentuknya Amilum yakni dari hasil fotosintesis pada tumbuhan berklorofil.

Amilum tersusun oleh 20-28% amilosa (polisakarida berantai lurus) dan sisanya (amilopektin (polisakarida berantai cabang). Amilum bila direaksikan dengan Yodium memberikan warna biru tua. Hasil hidrolisis amilum mula-mula dekstrin, kemudian maltosa, dan akhirnya glukosa.

Glikogen

Kemudian pada Glikogen yakni didalam tubuh kita dan terletak pada hati (berfungsi sebagai tempat pembentukan gliokogen dari glukosa), terdapat juga dalam otot sebagai sumber energi cadangan.

Glikogen di alam terdapat pada kerang, alga, dan rumput laut. Glikogen dengan yodium menghasilkan warna coklat merah dan jika dihidrolisis menghasilkan glukosa.

Apabila kadar glukosa dalam darah bertambah, sebagian glukosa diubah menjadi glikogen dengan bantuan insulin, sehingga kadar glukosa dalam darah normal kembali.

Apabila kadar glukosa dalam darah menurun, glikogen dalam hati diuraikan kembali menjadi glukosa oleh adrenalin.

Selulosa

Pada selulosa hanya terdapat didalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Manusia tidak dapat mencerna selulosa ini, sebab di dalam tubuh tidak terdapat enzim yang dapat menguraikannya. Kapas dan kertas hampir seluruhnya terdiri dari selulosa , kayu mengandung 50% selulosa .

Selulosa terdapat sebagai serat-serat tumbuhan, sayuran, dan buah-buahan yang berguna untuk memperlancar pencernaan (jumlahnya tidak boleh terlalu banyak).

Adanya serat-serat dalam saluran pencernaan, gerak peristaltik ditingkatkan dan dengan demikian memperlancar proses pencernaan dan dapat mencegah konstifasi.

Heparin

Apa itu Heparin? adalah sebuah polisakarida yang berguna sebagai anti beku darah (anti koagulan) dan bekerja menghalangi protrombin menjadi trombin, yang selanjutnya bertindak sebagai katalisator pembentukan gumpalan.

Contohnya yakni pada pati dan glikogen, yang dapat disebut sebagai polisakarida penyimpanan, sedangkan selulosa dan kitin dikatakan sebagai polisakarida struktural.

selulosa : Ini adalah sebuah karbohidrat sangat berlimpah yang telah ditemukan di alam. Yang terdiri dari unit glukosa, disatukan oleh beta-linkage.

Hewan dan manusia tidak dapat mencerna selulosa ini , dalam hal ini disebabkan oleh mereka tidak mempunyai enzim untuk memutus hubungan beta. Kertas, mikroorganisme kapas dan kayu yakni jenis selulosa.

Perbedaan MonokSakarid dan Polisakarida

Tabel Perbedaan Antara Monosakarida dan Polisakarida

Perbedaan Monosakarida Polisakarida
Ukuran Monosakarida yakni merupakan sebuah senyawa karbohidrat berukuran kecil. Polisakarida adalah sebuah senyawa karbohidrat berukuran besar.
Rumus molekul Cn (H2O) n, di mana n yakni merupakan angka terkecil yang bervariasi dari 2-10. Cx (H2O) y, di mana x biasanya angka besar antara 200-2500.
Hidrolisis Monosakarida tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut. Polissakarida tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut karena mengandung 2 unit monosakarida atau lebih, yang dapat dipecah lebih lanjut.
Karakteristik Tidak berwarna, rasanya manis, penampilannya seperti kristal. Tidak ada rasa manis.
Kelarutan Larut dalam air, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar. Polisakarida tidak larut dalam air.
Penyusun Mereka yakni unit karbohidrat paling sederhana, terdiri dari ikatan antara karbon, hidrogen dan oksigen. Polisakarida terdiri dari banyak (beberapa ratus) unit monosakarida.
Peran Monosakarida yakni merupakan sebuah sumber energi utama, yang menyediakan sekitar 4 kalori (kilo kalori) per gram. Polisakarida yakni sebuah komponen struktural dinding sel dan bertindak sebagai cadangan energi.

Dibawah ini terdapat beberapa perbedaan antara monosakarida dan poliisakarida:

  • Monosakarida adalah sebuah senyawa karbohidrat yang berukuran kecil yang terdiri dari unit sederhana karbon, hidrogen, dan oksigen; Sedangkan Poliisakarida adalah sebuah senyawa karbohidrat dengan berukuran besar yang terdiri dari banyak unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.
  • Adapun Rumus molekul dari monosakarida yakni (CH2O) n, Yang mana n adalah sebuah bilangan yang sangat kecil dan bervariasi mulai dari 2-10 ,sedangkan Poliisakarida sendiri mempunyai sebuah Cx (H2O) y, yang mana x adalah sebuah bilangan yang besar antara 200-2500
  • Hal yang perlu diketahui bahwa Monosakarida tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut disebabkan oleh dihadirkan dalam bentuk yang paling sederhana, sementara Poliisakarida sendiri sebab ia mengandung 2 atau lebih unit monosakarida, yang selanjutnya dapat dihidrolisis menjadi oligosakarida, atau monosakarida.
  • Pada Monosakarida tidak berwarna, mempunyai rasa yang manis dan penampilannya seperti kristal, namun rasa manis yang dimilikinya ,tidak ada dalam poliisakarida, walaupun mereka dibuat dari berbagai unit monosakarida, hal ini disebabkan oleh mereka adalah homopolisakarida atau heteropolisakarida.
  • Monosakarida larut dalam air, tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar; sedangkan polisakarida tidak larut dalam air
  • Terdiri dari unit karbohidrat paling sederhana, yakni karbon, hidrogen, dan oksigen; Poliisakarida terdiri dari banyak (beberapa ribu) unit monosakarida.


Contoh polisakarida adalah selulosa, pati, glikogen, dan kitin. Selulosa adalah polisakarida yang terdiri dari rantai linier β (1 → 4) unit D-glukosa terkait: (C6H10O5) n. Pati adalah karbohidrat polisakarida (C6H10O5) dan terdiri dari sejumlah besar unit glukosa monosakarida yang bergabung bersama oleh ikatan glikosidik yang ditemukan terutama dalam biji, umbi, dan umbi. Polisakarida diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu:Homopolisakarida : Molekul-molekul ini hanya terdiri dari satu jenis monosakarida. Homopolisakarida yang hanya terdiri dari molekul glukosa dinamai Glukan. Yang lainnya yang terdiri hanya molekul galaktosa menghasilkan nama Galaktus. Dalam topik yang diberikan ini kita hanya akan fokus pada Glukan. Heteropolisakarida: Ini adalah molekul polisakarida yang terdiri dari lebih dari satu jenis monosakarida.

Glikogen adalah polimer glukosa bercabang yang terutama diproduksi dalam sel hati dan otot, dan berfungsi sebagai penyimpanan energi jangka panjang sekunder dalam sel hewan. Kitin adalah polimer dari polisakarida yang mengandung nitrogen [(C8H13O5N) n] yang memberikan lapisan pelindung yang kuat atau penopang struktural pada organisme tertentu. Itu membentuk dinding sel jamur dan exoskeleton serangga. Contoh disakarida lainnya adalah kalosa, Krisolaminarin, xilan, manan, Fukoidan, galactomannan, arabinoxylan. Sekarang mari kita fokus pada tiga contoh polisakarida utama yaitu:

Pati

Pati adalah unsur yang ada di semua tanaman fotosintesis. Kita biasanya menemukan pati di akar dan biji tanaman. Semua tanaman ketika mereka mensintesis glukosa, glukosa ekstra disimpan dalam bentuk pati.

Pati adalah glukan, artinya hanya terdiri dari molekul glukosa yang saling terkait. Rumus molekul umum untuk pati adalah (C6H10O5) n. ‘N’ menunjukkan jumlah molekul yang dihubungkan bersama.

pati
pati

Kita menemukan pati dalam biji tanaman sebagai butiran. Dengan memanaskan butiran-butiran ini di dalam air, kita membentuk suspensi koloidal. Kita mendapatkan dua komponen dari proses ini. Dua komponen ini adalah Amilosa dan Amilopektin.

Amilosa

  • Amilosa sendiri juga merupakan polisakarida.
  • Merupakan sekitar 10-20% dari molekul pati
  • Mereka terdiri dari unit D-glukosa yang terhubung satu sama lain dengan bantuan hubungan α-glikosidik.
  • Satu unit glukosa terhubung ke unit glukosa lain dari posisi satu-empat yaitu {α (1-40}
  • Amilosa memiliki struktur dasar maltosa yang sama, dikalikan dengan jumlah ‘n berapa kali.
  • Dalam struktur amilosa dasar, ada hampir 1000 molekul glukosa ke atas yang membentuk suatu ikatan
  • Meskipun mereka adalah molekul besar, ukurannya sangat kompak karena membentuk struktur alfa-heliks.
  • Molekul amilosa ada dalam bentuk heliks

    amilosa dan amilopektin
    amilosa dan amilopektin

Amilopektin

  • Mereka memiliki struktur dasar yang sama dengan yang dilakukan Amilosa yaitu unit D-glukosa yang tergabung dalam bentuk {α (1-40}
  • Konstituen sekitar 80-90% dari molekul pati
  • Mereka memiliki struktur yang sangat menarik. Mereka memiliki cabang utama yang mirip dengan amilosa, tetapi kemudian juga memiliki cabang.
  • Percabangan dalam amilopektin terjadi antara C6 – C1, yang berarti karbon keenam dalam rantai terhubung dengan karbon cabang pertama.
  • Dan percabangan terjadi setiap dua puluh hingga dua puluh lima unit glukosa.

Glikogen

Glikogen juga merupakan Glukon yaitu terdiri dari unit D-glukosa secara eksklusif. Ini adalah sumber karbohidrat yang dicadangkan untuk hewan dan juga tanaman. Mari kita lihat struktur dan fungsi Glikogen.

Struktur Glikogen

Struktur glikogen mirip dengan amilopektin. Satu-satunya pengecualian adalah glikogen sangat bercabang. Dalam molekul glikogen, percabangan terjadi lebih sering, hampir setiap enam unit glukosa. Ini adalah alasan mengapa glikogen berperilaku berbeda terhadap amilopektin. Ini adalah alasan mengapa molekul glikogen memiliki berat molekul yang sangat tinggi. Ukurannya juga tidak kompak, itu adalah molekul besar,

Eksperimen hidrolisis akan menunjukkan bahwa dalam molekul glikogen, satu kelompok ujung terjadi setelah setiap sepuluh hingga dua belas unit glukosa.

glikogen
glikogen

Fungsi Glikogen

Glikogen melakukan beberapa fungsi yang sangat penting pada tumbuhan dan hewan. Glikogen dapat melakukan fungsi-fungsi ini karena struktur dan formasinya yang unik.

Sekarang seperti yang Anda ketahui, glukosa ditemukan di membran sel sel tumbuhan dan hewan. Molekul glukosa ini sangat kecil dan kompak. Mereka dapat dengan mudah berdifusi keluar dari membran sel. Tetapi glikogen adalah molekul yang besar dan kompleks, sehingga tidak akan berdifusi keluar dari membran sel. Oleh karena itu merupakan fungsi penting glikogen, penyimpanan glukosa dalam sel.

Jika sejumlah besar sel glukosa ada di dalam sel, tekanan osmotik dalam sel akan sangat tinggi. Ini dapat menyebabkan membran sel pecah. Tetapi jika glukosa bergabung menjadi satu molekul besar glikogen, masalahnya tidak terjadi.

Seperti disebutkan sebelumnya glikogen adalah cadangan glukosa untuk sel-sel tubuh kita. Jika konsentrasi glukosa rendah, enzim yang ada dalam sel dapat dengan mudah menghidrolisis kelompok akhir glikogen untuk membuat glukosa. Proses ini menjadi mudah karena struktur glikogen.

Kebalikan dari hal di atas juga benar. Jika konsentrasi glukosa tinggi, enzim dapat menempel molekul glukosa untuk membentuk glikogen.

Selulosa

Selulosa adalah elemen struktural penting dari dinding sel semua tanaman fotosintesis. Ini adalah sejenis polisakarida berserat yang sangat tidak larut dalam air. Di sini lagi, Selulosa adalah glukan. Unit D-glukosa terhubung dalam mode (1 → 4).

Meskipun koneksi berbeda dari pati dan glikogen, itu adalah pertalian beta. Jadi hubungannya adalah hubungan β-glukosidik. Struktur ini tidak berbentuk heliks karena ikatan beta membatasi polisakarida menjadi bentuk rantai lurus.

Dalam struktur selulosa, gugus -OH menunjuk di luar struktur rantai. Setiap kali dua rantai saling berdekatan, mereka cenderung membentuk tumpukan satu sama lain karena ikatan hidrogen antara gugus hidroksil ini. Sebagai hasilnya, kita mendapatkan struktur tidak larut berserat yang cocok untuk fungsi selulosa di dinding sel.


Rhizoma adalah batang tumbuhan bawah tanah horisontal yang mampu menghasilkan sistem tunas dan akar tanaman baru. Rhizoma fungsinya digunakan untuk menyimpan pati dan protein dan memungkinkan tanaman untuk bertahan hidup (bertahan dari musim tahunan yang tidak menguntungkan) di bawah tanah.

Selain itu, batang yang dimodifikasi memungkinkan tanaman induk untuk berkembang biak secara vegetatif (aseksual), dan beberapa tanaman, seperti pohon poplar dan berbagai bambu, sangat bergantung pada rhizoma untuk tujuan itu. Pada tumbuhan seperti bunga lili air dan banyak pakis, rhizoma adalah satu-satunya batang tanaman. Dalam kasus seperti itu, hanya daun dan bunga yang mudah terlihat. Khususnya, rhizoma beberapa spesies — termasuk jahe, kunyit, dan teratai — dapat dimakan dan dihargai dalam penguunaan kuliner mereka.

Rhizoma tumbuh di bawah tanah dan pertumbuhan baru kadang-kadang tumbuh di berbagai sudut. Karena ditemukan di bawah tanah, kesalahpahaman yang umum adalah menganggap rhizoma adalah bagian dari akar. Namun, sebenarnya rimpang adalah batang yang tumbuh di bawah permukaan tanah.

Perbanyakan rhizoma sebenarnya adalah bentuk paling populer dari reproduksi aseksual di lahan pertanian yang luas. Namun, beberapa tanaman dapat membentuk batang di bawah permukaan tanah tanpa harus membentuk rhizoma. Contohnya termasuk umbi, pelari, umbi, dan umbi.


Materi adalah zat yang memiliki kelembaman dan menempati ruang fisik. Menurut fisika modern, materi terdiri dari berbagai jenis partikel, masing-masing dengan massa dan ukuran.

Contoh partikel materi yang paling dikenal adalah elektron, proton, dan neutron. Kombinasi partikel-partikel ini membentuk atom. Ada lebih dari 100 jenis atom, masing-masing jenis merupakan unsur kimia yang unik. Kombinasi atom membentuk molekul. Atom dan / atau molekul dapat bergabung bersama untuk membentuk suatu senyawa.

Materi dapat ada di beberapa keadaan, juga disebut fase. Tiga keadaan paling umum dikenal sebagai padat, cair dan gas. Satu unsur atau senyawa materi mungkin ada di lebih dari satu dari tiga keadaan, tergantung pada suhu dan tekanan. Keadaan materi yang kurang dikenal termasuk plasma, busa dan kondensat Bose-Einstein. Keadaan ini terjadi dalam kondisi khusus.

Berbagai jenis materi dapat bergabung untuk membentuk zat yang mungkin tidak menyerupai bahan asli apa pun. Misalnya, hidrogen (unsur gas) dan oksigen (unsur gas lainnya) bergabung membentuk air (senyawa cair pada suhu kamar). Proses kombinasi tersebut disebut reaksi kimia. Reaksi kimia melibatkan interaksi antara elektron-atom atom, tetapi tidak mempengaruhi inti atom.

Apa itu materi?

Kimiawan mempelajari struktur, sifat fisik, dan sifat kimia zat material. Ini terdiri dari materi, yang merupakan apa pun yang menempati ruang dan memiliki massa. Emas dan iridium adalah contoh materi, seperti halnya kacang tanah, manusia, dan prangko. Asap, kabut, dan gas tertawa adalah contoh lain materi. Namun, energi, cahaya, dan suara bukan materi; ide dan emosi juga bukan materi.

Wujud materi

Dalam kondisi normal, ada tiga kondisi materi yang berbeda: padatan, cairan, dan gas. Padatan relatif kaku dan memiliki bentuk dan volume yang tetap. Batu, misalnya, adalah benda padat. Sebaliknya, cairan memiliki volume yang tetap tetapi mengalir untuk mengasumsikan bentuk wadahnya, seperti minuman dalam kaleng. Gas, seperti udara dalam ban mobil, tidak memiliki bentuk tetap atau volume tetap dan mengembang untuk sepenuhnya mengisi wadah mereka. Sedangkan volume gas sangat tergantung pada suhu dan tekanannya (jumlah gaya yang diberikan pada area tertentu), volume cairan dan padatan sebenarnya tidak tergantung pada suhu dan tekanan. Materi seringkali dapat berubah dari satu kondisi fisik ke kondisi fisik lainnya dalam proses yang disebut perubahan fisik. Misalnya, air cair dapat dipanaskan untuk membentuk gas yang disebut uap, atau uap dapat didinginkan untuk membentuk air cair. Namun, perubahan keadaan seperti itu tidak mempengaruhi komposisi bahan kimia.wujud zat

Gambar 1.2.1 : Tiga keadaan Materi. Padatan memiliki bentuk dan volume yang ditentukan. Cairan memiliki volume yang tetap tetapi mengalir untuk mengambil bentuk wadahnya. Gas sepenuhnya mengisi wadahnya, berapa pun volumenya.

Klasifikasi materi

Campuran dan zat Murni

Zat kimia murni adalah segala hal yang memiliki komposisi bahan kimia dan sifat karakteristik yang tetap. Oksigen, misalnya, adalah zat kimia murni yang merupakan gas tidak berwarna dan tidak berbau pada suhu 25 ° C.

Sangat sedikit sampel materi yang terdiri dari zat-zat murni; sebaliknya, sebagian besar adalah campuran, yang merupakan kombinasi dari dua atau lebih zat murni dalam proporsi variabel di mana masing-masing zat mempertahankan identitasnya. Udara, air ledeng, susu, keju biru, roti, dan kotoran semuanya campuran.

Jika semua bagian dari bahan berada dalam keadaan yang sama, tidak memiliki batas yang terlihat, dan seragam di seluruh, maka bahan tersebut homogen. Contoh campuran homogen adalah udara yang kita hirup dan air keran yang kita minum. Campuran homogen juga disebut larutan. Jadi udara adalah larutan dari nitrogen, oksigen, uap air, karbon dioksida, dan beberapa gas lainnya; air keran adalah solusi sejumlah kecil beberapa zat dalam air.

Komposisi spesifik dari kedua larutan ini tidak tetap, tetapi tergantung pada sumber dan lokasi; misalnya, komposisi air ledeng di Bandung, tidak sama dengan komposisi air ledeng di BJakarta. Meskipun sebagian besar larutan yang kita temui adalah cairan, larutan juga dapat menjadi padat. Zat abu-abu yang masih digunakan oleh beberapa dokter gigi untuk mengisi rongga gigi adalah larutan padat kompleks yang mengandung 50% merkuri dan 50% bubuk yang sebagian besar mengandung perak, timah, dan tembaga, dengan sedikit seng dan merkuri. Larutan padat dua atau lebih logam umumnya disebut paduan.

Jika komposisi bahan tidak sepenuhnya seragam, maka ia bersifat heterogen (mis., Adonan kue cokelat, keju biru, dan kotoran). Campuran yang tampak homogen sering ditemukan heterogen setelah pemeriksaan mikroskopis. Susu, misalnya, tampak homogen, tetapi ketika diperiksa di bawah mikroskop, susu itu jelas terdiri dari butiran kecil lemak dan protein yang tersebar dalam air.

Komponen campuran heterogen biasanya dapat dipisahkan dengan cara sederhana. Campuran padat-cair seperti pasir dalam air atau daun teh dalam teh mudah dipisahkan dengan penyaringan, yang terdiri dari melewatkan campuran melalui penghalang, seperti saringan, dengan lubang atau pori-pori yang lebih kecil dari partikel padat. Pada prinsipnya, campuran dua padatan atau lebih, seperti gula dan garam, dapat dipisahkan dengan inspeksi dan penyortiran mikroskopis. Namun, operasi yang lebih kompleks biasanya diperlukan, seperti ketika memisahkan nugget emas dari kerikil sungai dengan mendulang. Bahan padat pertama disaring dari air sungai; maka padatan dipisahkan dengan inspeksi. Jika emas tertanam dalam batuan, mungkin harus diisolasi menggunakan metode kimia.

Gambar 1.2.2 : Campuran Heterogen. Di bawah mikroskop, susu murni sebenarnya adalah campuran heterogen yang terdiri dari gumpalan lemak dan protein yang tersebar dalam air.

Campuran (larutan) homogen dapat dipisahkan menjadi zat-zat komponennya dengan proses fisik yang bergantung pada perbedaan dalam beberapa sifat fisik, seperti perbedaan dalam titik didihnya. Dua metode pemisahan ini adalah distilasi dan kristalisasi. Distilasi memanfaatkan perbedaan volatilitas, ukuran seberapa mudah suatu zat dikonversi menjadi gas pada suhu tertentu. Alat distilasi sederhana untuk memisahkan campuran zat, paling tidak salah satunya adalah cairan. Komponen yang paling mudah menguap mendidih terlebih dahulu dan dikondensasi kembali menjadi cairan dalam kondensor berpendingin air, dari mana ia mengalir ke dalam labu penerima. Jika larutan garam dan air disuling, misalnya, komponen yang lebih mudah menguap, air murni, terkumpul dalam labu penerima, sedangkan garam tetap dalam labu destilasi.

Campuran dua atau lebih cairan dengan titik didih yang berbeda dapat dipisahkan dengan alat distilasi yang lebih kompleks. Salah satu contoh adalah penyulingan minyak mentah menjadi berbagai produk yang bermanfaat: bahan bakar penerbangan, bensin, minyak tanah, bahan bakar diesel, dan minyak pelumas (dalam urutan perkiraan penurunan volatilitas). Contoh lain adalah penyulingan alkohol seperti brendi atau wiski. (Prosedur yang relatif sederhana ini menyebabkan lebih dari beberapa sakit kepala bagi otoritas federal pada 1920-an selama era Larangan, ketika masih ilegal berkembang biak di daerah terpencil di Amerika Serikat!)

Kristalisasi memisahkan campuran berdasarkan perbedaan kelarutan, ukuran seberapa banyak zat padat tetap terlarut dalam jumlah tertentu dari cairan yang ditentukan. Sebagian besar zat lebih mudah larut pada suhu yang lebih tinggi, sehingga campuran dua atau lebih zat dapat dilarutkan pada suhu tinggi dan kemudian dibiarkan dingin perlahan. Atau, cairan, yang disebut pelarut, dapat dibiarkan menguap. Dalam kedua kasus, zat terlarut yang paling larut, yang paling tidak mungkin tetap dalam larutan, biasanya membentuk kristal terlebih dahulu, dan kristal ini dapat dihilangkan dari larutan yang tersisa dengan penyaringan.

Unsur dan senyawa

Sebagian besar campuran dapat dipisahkan menjadi zat murni, yang dapat berupa unsur atau senyawa. Unsur, seperti logam natrium , adalah zat yang tidak dapat dipecah menjadi yang lebih sederhana dengan perubahan kimia; suatu senyawa, seperti natrium klorida kristalin, mengandung dua atau lebih unsur dan memiliki sifat kimia dan fisika yang biasanya berbeda dari unsur-unsur yang dikomposisikan. Dengan hanya beberapa pengecualian, senyawa tertentu memiliki komposisi unsur yang sama (unsur yang sama dalam proporsi yang sama) terlepas dari sumber atau riwayatnya. Komposisi kimiawi suatu zat diubah dalam proses yang disebut perubahan kimia. Konversi dua atau lebih elemen, seperti natrium dan klorin, menjadi senyawa kimia, natrium klorida, adalah contoh perubahan kimia, yang sering disebut reaksi kimia. Saat ini, sekitar 118 unsur diketahui, tetapi jutaan senyawa kimia telah disiapkan dari 118 unsur ini. Unsur-unsur yang dikenal tercantum dalam tabel periodik.

Secara umum, proses kimia terbalik memecah senyawa menjadi unsur-unsurnya. Sebagai contoh, air (suatu senyawa) dapat didekomposisi menjadi hidrogen dan oksigen (kedua elemen) melalui proses yang disebut elektrolisis. Dalam elektrolisis, listrik menyediakan energi yang dibutuhkan untuk memisahkan suatu senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya (Gambar 1.2.5 ). Teknik serupa digunakan pada skala luas untuk mendapatkan aluminium murni, suatu unsur, dari bijihnya, yang merupakan campuran senyawa. Karena banyak energi diperlukan untuk elektrolisis, biaya listrik sejauh ini merupakan biaya terbesar yang dikeluarkan dalam pembuatan aluminium murni. Dengan demikian, daur ulang aluminium hemat biaya dan ramah lingkungan.

Hubungan Materi dan energi

Dalam beberapa situasi, materi diubah menjadi energi oleh reaksi atom, juga dikenal sebagai reaksi nuklir. Jenis reaksi ini pada dasarnya berbeda dari reaksi kimia karena melibatkan perubahan inti atom. Contoh paling umum dari reaksi atom adalah fusi hidrogen yang terjadi di dalam matahari. Tekanan besar di dalam matahari, dan di dalam bintang-bintang lain, memaksa atom-atom hidrogen bersama untuk membentuk atom-atom helium. Dalam proses ini, beberapa massa diubah menjadi energi sesuai dengan formula

E = mc^2

di mana E adalah energi dalam joule, m adalah massa dalam kilogram, dan c adalah kecepatan cahaya, yaitu sekitar 2,99792 x 10^8 meter per detik dalam ruang hampa udara.

Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mengkonfirmasi keberadaan zat yang disebut antimateri. Elektron memiliki kembar antipartikel yang disebut positron, dengan massa yang sama tetapi muatan listriknya berlawanan. Demikian pula, proton memiliki kembar antimateri yang disebut antiproton, dan neutron memiliki kembar antimateri yang disebut antineutron. Jika suatu partikel materi bertemu dengan anti partikelnya, keduanya dikonversi seluruhnya menjadi energi sesuai dengan rumus di atas, di mana m adalah massa gabungan partikel dan anti partikel tersebut. Sejumlah kecil antimateri telah diisolasi dalam kondisi laboratorium, tetapi belum ada yang berhasil menciptakan masalah materi / reaksi antimateri yang terkendali, atau bahkan reaksi tak terkendali dengan ukuran signifikan.


Inhibitor enzim adalah zat yang mengubah aksi katalitik enzim dan akibatnya memperlambat, atau dalam beberapa kasus, menghentikan katalisis. Ada tiga jenis penghambatan enzim yang umum – penghambatan kompetitif, non-kompetitif dan substrat. Penghambatan kompetitif terjadi ketika substrat dan zat yang menyerupai substrat keduanya ditambahkan ke enzim. Sebuah teori yang disebut “teori kunci-gembok” dari katalis enzim dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa penghambatan terjadi.

Teori kunci dan kunci menggunakan konsep “situs aktif”. Konsep ini menyatakan bahwa satu bagian tertentu dari permukaan enzim memiliki afinitas yang kuat untuk substrat. Substrat diadakan sedemikian rupa sehingga konversi ke produk reaksi lebih disukai. Jika kita menganggap enzim sebagai kunci dan substrat kunci (Gambar 9) – kunci dimasukkan ke dalam kunci, diputar, dan pintu dibuka dan reaksi berlanjut. Namun, ketika inhibitor yang menyerupai substrat hadir, ia akan bersaing dengan substrat untuk posisi di kunci enzim. Ketika inhibitor menang, ia mendapatkan posisi kunci tetapi tidak dapat membuka kunci. Oleh karena itu, reaksi yang diamati melambat karena beberapa situs enzim yang tersedia ditempati oleh inhibitor. Jika ada zat lain yang tidak cocok dengan tempat tersebut, enzim menolaknya, menerima substrat, dan reaksi berlangsung secara normal.


Dalam botani, radikula, bentuk embrionik dari akar utama tumbuhan fungsinya adalah sebagai bagian tanaman yang akan berkembang menjadi akar tanaman yang akan menyokong dan menyuplai bahan – bahan makanan untuk diproses pada bagian tanaman lainnya.

Plumula merupakan bakal calon batang yang tumbuh selama masa perkecambahan. Fungsinya adalah sebagai bagian tanaman yang akan mengalami perkembangan ke atas untuk membentuk batang dan daun.

Radikula adalah bagian pertama dari benih yang muncul dari benih selama perkecambahan. Tumbuh ke bawah (geotropisme positif). Di atas radikula adalah hipokotil, yang membawa kotiledon.

Plumula adalah pertumbuhan embrionik yang berkembang menjadi tunas. Ini menjadi daun asli pertama dari tanaman. Selama tunas benih, Plumula ditemukan di atas kotiledon. Plumula adalah bagian dari epikotil (pucuk kecil yang akhirnya menjadi batang tanaman, bunga, dan daun) yang tumbuh. Tumbuh kecil ketika ada cukup makanan disimpan di kotiledon atau endosperma. Sebaliknya, Plumula tumbuh besar ketika tidak cukup makanan disimpan dalam biji.

Pertumbuhan pertama dari tanaman yang belum sempurna, radikula keluar dari biji selama tahap pertunasannya. Bergantung pada arah perkembangannya, dua jenis radikula adalah sintropous dan antitropous. Sintropous adalah pertumbuhan radikula ke arah hilus, atau bekas luka pada biji yang menandai titik perlekatan pada pembuluh bijinya. Antitroposa adalah hasil radikula dari hilus.

Pertumbuhan awal tumbuhan berbiji dimulai dari biji. Biji mengandung potensi yang dibutuhkan untuk tumbuh menjadi individu baru, misalnya embrio, cadangan makanan, dan calon daun (calon akar). Sebutir biji mengandung satu embrio. Embrio terdiri atas radikula (yang akan tumbuh menjadi akar) dan plumula (yang akan tumbuh menjadi kecambah).

Cadangan makanan bagi embrio tersimpan dalam kotiledon yang didalamnya terkandung pati, protein dan beberapa jenis enzim. Kotiledon dikelilingi oleh bahan yang kuat, disebut testa. Testa berfungsi sebagai pelindung kotiledon untuk mencegah kerusakan embrio dan masuknya bakteri atau jamur ke dalam biji. Testa memiliki sebuah lubang kecil, disebut mikropil. Di dekat mikropil terdapat hilum yang menggabungkan kulit kotiledon. (Bagod Sudjadi, 2006)

Biji memiliki kandungan air yang sangat sedikit. Pada saat biji terbentuk, air di dalamnya dikeluarkan sehingga biji mengalami dehidrasi. Akibat ketiadaan air, biji tidak dapat melangsungkan proses metabolism sehingga menjadi tidak aktif (dorman). Dormansi biji sangat bermanfaat pada kondisi tidak nyaman (ekstrem; sangat dingin atau kering) karena struktur biji yang kuat akan melindungi embrio agar tetap bertahan hidup. (Bagod Sudjadi, 2006)