Konsep Teoritis Biomolekul yang Meliputi Gula dan Karbohidrat, Asam Amino, dan Protein

Biomolekul  jika dikaitkan dengan kimia organik maka mengarah ke hidrokarbon. Karena biomolekul itu sendiri merupakan turunan dari hidrokarbon. Seperti yang sudah diketahui bahwa hidrkarbon itu ikatan antara hidrogen dengan atom karbon yang mengikatnya itu disebut ikatan kovalen.  Nah biomolekul ini memiliki sifat yang unik yaitu dia memiliki gugus fungsi yang banyak terus bermacam – macam. Terus karena dia turunan dari hidrokarbon, dia juga memiliki kerangka ikatan yang tepat karena memilki ikatan tunggal maupun ganda  dan tetap memakai pasangan elektron yang merata secara menyeluruh.

        Biomolekul ini juga mempunyai senyawa – senyawa tertentu pada umumnya terdiri dari beberapa bentuk yaitu  gula dan karbohidrat, asam amino dan protein. Disini akan dijelaskan masing – masing senyawa.

A.  Karbohidrat

Sering disebut juga sakarida. Kenapa? Karena diambil dari bahasa yunani,yang artinya gula. Sedangkan karbohidrat itu sendiri diambil dari kalimat hydrat of carbon dimana rumusnya yaitu (CH₂O)_n. Karbohidrat ini memproduksi polihidroksi aldehid dan keton pada hasil hidrolisisnya. Dimana molekul karbohidrat itu bisa berikatan dengan molekul lain menjadi glycoconjugate. Bagi yang belum mengetahui apa itu glycoconjugate, yaitu pada saat karbohidrat diturunkan mempunyai ikatan rantai berupa ikatan kovalen yang biasanya dengan protein, lipid dan peptida.

Karbohidrat dapat dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu :

a.  Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat yang paling dasar. Karena dia tidak bisa di bagi atau disederhanakan lagi. Monosakarida merupakan polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton. Monosakarida bisa dibagi lagi menurut jenis  gugus karbonilnya serta jumlah atom karbonnya. Jika gugus karbonilnya aldehid, disebut aldosa. Jika gugus karbonil keton, maka disebut ketosa. Pada dasarnya  dalam sebuah larutan yang berair, semua monosakarida yang mempunyai  lima atau lebih atom karbon dominan sebagai struktur siklik.

b.  Disakarida

Disakarida dibuat waktu karbon anomerik yang berasal dari suatu molekul monosakarida dengan salah satu dari bagian gugus hidroksil molekul monosakarida lainnya. Interaksi ini terbentuk menjadi ikatan kovalen yang biasa dikenal sebagai ikatan glikosida. Nah disakarida ini terdiri dari maltosa, sellobiosa, sukrosa dan laktosa.

c.  Oligosakarida

Didalam sel, oligosakarida biasanya memiliki tiga atau lebih cabang residu monosakarida. Oligosakarida sendiri tidak bisa berkeliaran secara bebas sendirian tetapi sering bersama dengan molekul non gula seperti lipid dan membentuk glikolipid, protein membentuk glikoprotein yang dimana sama - sama memilikii fungsi pengatur. Peranan utama oligosakarida adalah sebagai pembawa informasi information carrier.

d.  Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer gula yang terkandung didalamnya lebih dari 20 cabang residu monosakarida yang saling berinteraksi melalui ikatan glikosida. Didalam polisakarida banyak mengandung glukosa juga sehingga sering dijumpai didalam polisakarida. Pati dan glikogen yang sering kita dengar berada dalam polisakarida ini. 

B.  Protein

Apa kaitan antara protein dan asam amino? Kaitannya sangat erat sekali. Karena protein itu terbentuk dari susunan – susunan banyak asam amino. Protein terdiri dari beberapa asam amino dimana asam amino ini disusun sesuai dengan urutan tertentu.Berikut merupakan struktur umum asam amino.

Protein bisa diartikan sebagai suatu deretan cabang residu asam amino dengan urutan tertentu. Residu asam amino tersebut saling berikatan oleh ikatan peptida.Nah, Istilah “residu” sendiri menjelaskan bahwa air telah habis ketika satu asam amino bergabung dengan asam amino lainnnya.

Konformasi suatu molekul seperti protein bisa diubah tanpa harus melepaskan ikatan kovalennya, sedangkan konformasi bermacam molekul dapat diubah tapi harus dilepas ikatannya dan kemudian dibentuk kembali ikatan kovalennya.  

Rantai samping residu asam amino ini biasa dijumpai  pada permukaan protein globular. Asam amino bisa dikelompokan berdasarkan kepolarannya yaitu:

1.  Asam amino netral tetapi polar.

Maksudnya yaitu dia mempunyai affinitas tinggi tetapi pada pH 7 ia tetap netral dan tidak bermuatan. Serin, treonin, tirosin, sistein, asparagin dan glutamin salah satu contoh dari kelompok ini.

2.  Asam amino bermuatan negatif.

Maksudnya pada pH 7, asam amino ini mempunya muatan keseluruhan -1 dan berada pada gugus karboksil. Aspartat dan glutamat adalah contoh dua asam amino masuk kedalam kelompok ini.

3.  Asam amino bermuatan positif.

Maksudnya pada pH 7 memiliki muatan keseluruhan negatif dan mengandung gugus postif. lisin, arginin dan histidin merupakan contoh yang masuk kedalam kelompok ini.

Permasalahan:

1.  Jaman sekarang, kita tidak pernah lepas dengan yang namanya pemanis buatan. Dimana pemanis buatan sering dikenal tidak menyehatkan. Salah satu jenis pemanis buatan yaitu sakarin. Apakah sakarin sama dengan sakarida? jika iya jelaskan, jika tidak jelaskan.  lalu apakah pemanis buatan itu mempunyai manfaat?

2.  Tadi dijelaskan bahwa protein terdiri dari beberapa asam amino dimana asam amino ini disusun sesuai dengan urutan tertentu. Mengapa asam amino harus disusun dengan urutan tertentu?
3. Tadi dijelaskan bahwa pada dasarnya  dalam sebuah larutan yang berair, semua monosakarida yang mempunyai  lima atau lebih atom karbon dominan sebagai struktur siklik. Mengapa demikian?