TEMA: ASAS BIOLOGI BAB 4: KOMPOSISI KIMIA 4.1.1 memerihalkan sifat molekul air 4.1.2 menghubung kait sifat air dengan kepentingannya dalam sel AIR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. molekul berkutub & pelarut universal bagi kebanyakan molekul biologi. merupakan sebatian tak organik yang terdiri daripada unsur oksigen (O) dan hidrogen (H) Air membantu mengekalkan keseimbangan osmosis & kesegahan (memberi sokongankepada tumbuhan) Air membantu mengekalkan suhu badan dengan menyingkirkan haba berlebihan melalui air kencing dan peluh, tumbuhan – transpirasi Medium untuk tindakbalas biokimia. Medium pengangkutan dalam darah, sistem limfa, perkumuhan & percernaan Memberi kelembapan kepada alveolus yang membolehkan gas respirasi larut. Air membantu dalam pelinciran, cth: mukus & bendalir sinovia yang tinggi membolehkan air boleh bergerak dalam tisu xilem Molekul air mempunyai daya lekitan yang tinggi yang membolehkannya bergerak dalam tisu xilem tumbuhan. Pelarut universal membantu dalam pelinciran Mempunyai daya lekitan Ciri & Kepentingan air muatan haba tentu yang tinggi mengekalkan keseimbangan osmosis & kesegahan mengekalkan suhu badan Medium pengangkutan Medium untuk tindakbalas biokimia Fakta menarik tentang AIR Dalam pepejal ais, setiap molekul air terikat kepada empat molekul air yang lain melalui ikatan hidrogen. Ini bermaksud ais mengandungi bilangan molekul air yang kurang berbanding dengan air yang sama isi padu. Oleh itu, ais adalah 10% kurang tumpat berbanding air yang bersuhu 4°C. Ais yang terapung menebat dan melindungi air di bawahnya daripada membeku. Ini membolehkan haiwan akuatik terus hidup di bawah permukaan air yang beku pada musim sejuk. 4. 2 KARBOHIDRAT 4.2.1 menyenaraikan unsur dalam karbohidrat. 4.2.2 menjelaskan jenis karbohidrat; monosakarida, disakarida dan polisakarida 4.2.3 mengkonsepsi pembentukan dan penguraian ; disakarida dan polisakarida 4.2.4 menulis dan menerangkan persamaan perkataan bagi pembentukan dan penguraian disakarida. mewajarkan kepentingan karbohidrat dalam sel Karbohidrat Nisbah atom Hidrogen: Oksigen ialah Terdapat 3 jenis karbohidrat a. monosakarida – fruktosa, glukosa, galaktosa b. disakarida – maltosa, sukrosa, laktosa c. polisakarida – kanji, glikogen, selulosa unsur: C, H,O Glukosa yang disimpan dalam sel merupakan substrat primer untuk respirasi sel yang membebaskan tenaga. Sel tumbuhan menyimpan kanji dan haiwan dalam bentuk glikogen. Kanji dan glikogen tidak larut dalam air dan tidak meningkatkan kepekatan osmosis, maka tidak menganggu aktiviti metabolisme sel. Selulosa terdapat pada dinding sel tumbuhan yang memberi sokongan dan mengekalkan struktur sel. Selulosa merupakan sumber utama serabut / pelawas dalam diet manusia. Sebagai tenaga simpanan sel haiwan dalam bentuk glikogen, kanji bagi sel tumbuhan. Selulosa ialah juzuk utama dalam dinding sel dan serat diet KARBOHIDRAT kanji Glikogen selulosa (monomer) Glukosa Fruktosa galaktosa kondensasi Glukosa+ glukosa maltosa + air kondensasi Fruktosa + glukosa sucrosa + air kondensasi Galaktosa + glukosa lactosa +air monomer glukosa Monosakarida merupakan monomer karbohidrat Dikenali sebagai gula ringkas. Formula Am: C6H12O6 Dikenali juga sebagai gula ringkas Fungsi - sumber utama tenaga monosakarida mempunyai kuasa penurun iaitu berupaya memindahkan hidrogen (atau elektron) kepada sebatian lain. proses ini dikenali sebagai penurunan apabila monosakarida dipanaskandalam larutan benedict, ia dapat menurunkan kuprum (II) sulfat --> mendakan kuprum (I) oksida (warna merah bata & tak larut dalam air) semua monosakarida adalah gulu penurun contoh 1. glukosa – dijumpai dalam tumbuhan & haiwan 2. fruktosa – dijumpai dalam buah-buahan, madu 3. Galaktosa – dalam susu disakarida Terbentuk daripada 2 monosakarida yang bergabung secara kondensasi dengan penyingkiran satu molekul air. Formula Am: C12H22O11 Juga dikenali sebagai gula kompleks Boleh dihablurkan dan rasa manis Boleh dipecahkan kepada monosakarida oleh tindak balas kimia yang melibatan penambahan molekul air – dikenali sebagai hidrolisis Cth disakarida: maltosa, lactosa,and sukrosa Semua merupakan gula penurun kecuali sucrosa contoh disakarida disakarida subunits Terdapat dalam Bercambahan biji benih Maltosa (gula malt) Glukosa + glukosa Laktosa (gula susu) Glukosa + galaktosa Susu Sukrosa Glukosa + fruktosa Buah, gula tebu, Gula penurun Semua monosakarida & maltosa, laktosa kerana ke boleh menurunkan larutan biru kuprum (II) sulfat menjadi mendakan merah bata Contoh bukan gula penurun, sukrosa memberikan hasil yang negatif, sukrosa diurai kepada glukosa dah fruktosa apabila didihkan bersama asid cair (hirolisis). Differences between glucose & fructose Glucose – is eaten, absorbed into the blood stream, and makes it way to the liver where it is broken down to supply energy to the entire body. This breaking down process requires insulin. Fructose –is much sweeter than glucose, so you can use less to achieve the same amount of sweetness with fewer calories. Fructose does not cause a significant change in blood sugar level. It does not need insulin to be metabolized and therefore is a marginally better choice for diabetics. kondensasi – pembentukan disakarida condensation glukosa + glukosa glukosa + fruktosa maltosa + air condensation sukrosa + air condensation glukosa + galaktosa laktosa + air kondensasi- gabungan gula ringkass dengan penyingkiran molekul air - pemecahan molekul dengan Hidrolisis penambahan molekul air - memecahkan molekul disakarida maltosa + air sukrosa + air laktosa + hidrolisis glukosa + glukosa hidrolisis hidrolisis glukosa + fruktosa air glukosa + galaktosa Perbandingan antara kondensasi dan hidrolisis kondensasi- penyingkiran molekul air & membentuk polimer hidrolisis- penambahan molekul air & memecahkan polimer kepada monomer Polisakarida Polimer yang dibentuk melalui kondensasi banyak monomer (glukosa) Tidak larut dalam air, tidak manis, tidak terhablur. Formula am: (C6H10O5)n Boleh dipecahkan/dihidrolisis kepada molekul yg lebih kecil (monomer) dengan menambah asid cair melalui pendihan dan tindak balas enzim Cth: kanji (tumbuhan), Glikogen (haiwan) selulosa (dinding sel) contoh polisakarida polisakarida Sub unit struktur fungsi Kanji Glukosa Rantai polimer tidak bercabang, tetapi berpintal Karbohidrat simpanan dalam tumbuhan Glikogen Glukosa Rantai polimer yang bercabang. selulosa glukosa Rantai polimer yang lurus Karbohidrat simpanan dalam haiwan Dinding sel tumbuhan Polisakarida 4.3 PROTEIN 4.3.1 menyenaraikan unsur dalam protein 4.3.2 mengkonsepsi pembentukan dan penguraian dipeptida dan polipeptida 4.3.3 menulis persamaan perkataan bagi pepmbentukan dan penguraian dipeptida 4.3.4 mewajarkan kepentingan protein dalam sel PROTEIN Terdiri drpd karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Juga mengandungi sulphur & phosphorus. Monomer : asid amino Polimer protein dikenali sebagai polipeptida dipeptida terdiri daripada 2 molekul asid amino yang dirangkai oleh ikat peptida melalui proses kondensasi kepentingan protein Membina sel baharu menggantikan tisu yang rosak/mati. diperlukan untuk sintesis enzim, antibodi & hormon. Sebagai komponen penting dalam membrane plasma Membentuk komponen berstruktur seperti keratin, miosin Jenis amino asid - 1. Terdapat lebih kurang 20 jenis asid amino semulajadi. Boleh dipecahkan dalam 2 kumpulan (a) asid amino perlu - tidak dapat disintesis oleh badan - hanya diperolehi daripada diet yang sihat (b) asid amino tidak perlu - boleh disintesis oleh badan Protein haiwan merupakan protein kelas pertama kerana mengandungi semua asid amino perlu Protein tumbuhan merupakan protein kelas kedua kerana tidak mengandungi semua asid amino perlu. Pembentukan & pemecahan dipeptida & polipeptida hidrolisis Polipeptida + air dipeptida /asid amino kondensasi dipeptida /asid amino Polipeptida + air Protein Berdasarkan struktur Berdasarkan jenis asid amino Asid amino perlu Tidak dapat disintesis oleh badan. Mengandungi 9 jenis asid aino perlu. Cth: leusina,valina Protein kelas pertama – haiwan (ada semua/9 a.a perlu) Asid amino tidak perlu tdapat disintesis oleh badan 11 kelas jenis asid amino tidak perlu cth: alanina. Protein kelas kedua – tumbuhan -kurang dr 9 a. a perlu PRIMER Urutan linear yg ditentukan oleh kod genetik dibawa oleh DNA SEKUNDER Berpintal (rantai lheliks-ɑ) & berlipat (kepingan berlipat-β. Diikat oleh ikatan hidrogen Ex; sutera TERTIER Bentuk 3 dimensi membentuk Protein globul.Ex; enzim, hormon, antibodi KUARTENER Kombinasi 2 @ lebih rantai polipeptida berbentur tertier. Membentuk protein yang kompleks. Ex; hemoglobin 4.4 LIPID 4.4.1 menyenaraikan unsur dalam lipid 4.4.2 menjelaskan jenis lipid yang utama 4.4.3 memerihalkan pembentukan dan penguraian trigliserida 4.4.4 menulis dan menerangkan persamaan perkataan bagi pembentukkan dan penguraian trigliserida 4.4.5 mewajarkan kepentingan lipid dalam sel dan organisma multisel Lipid Terdiri drpd karbon, hidrogen & oksigen. Nisbah H: O ialah 2:1 sebatian hidrofobik - Tidak larut dalam air. Contoh-contoh lipid utama ialah lemak , lilin. fosfolipid. dan steroid. Lemak dan minyak ialah trigliserida. Trigliserida ialah satu ester yang terbentuk melalui kondensasi satu molekul gliserol dan tiga molekul asid lemak. lemak - sumber haiwan & minyak- sumber daripada tumbuhan Trigliserida boleh diuraikan kepada asid lemak dan gliserol melalui tindak balas hidrolisis. Lilin terdapat pada kutikel yang menutupi epidermis daun. buah dan biji sesetengah tumbuhan. Lilin menghalang kemasukan dan penyejatan air kerana bersifat kalis air. Fosfolipid -komponen utama dlm pembentukan membran plasma, terdiri daripada 1 molekul gliserol+ 2 molekul asid lemak + 1 kumpulan fosfat. Steroid - sebatian lipid yang tidak mempunyai asid lemak. Contohcontoh steroid termasuk kolesterol dan hormon seperti testosteron, estrogen, & progesteron. lemak (trigliserida) terdiri 1. satu gliserol 2. 3 asid lemak Lemak & minyak Merupakan trigliserida yang terbentuk melalui kondensasi 1 molekul gliserol & 3 molekul asid lemak. Asid lemak terdiri drpd rantai hidrokarbon panjang yang mengandungi bilangan atom karbon yang berlainan. Lemak yang mengandungi asid lemak tepu dipanggil lemak tepu. Lemak yang mengandungi asid lemak tidak tepu dipanggil lemak tak tepu. Lemak tepu bersifat pepejal pada suhu bilik, lemak tak tepu bersifat cecair. Trigliserida boleh terurai melalui tindak balas hidrolisis PERBANDINGAN ANTARA LEMAK TEPU DENGAN LEMAK TAK TEPU lemak tepu & lemak tak tepu Lemak tepu ada asid lemak yang tidak mempunyai ikatan ganda dua antara atom-atom karbon. tidak boleh membentuk ikatan kimia dengan atom hidrogen tambahan kerana semua ikatan antara atom karbon adalah tepu, mempunyai bilangan atom hidrogen maksimum. Cth;mentega bersifat pepejal pada suhu bilik. Lemak tak tepu ada asid lemak tak tepu yg mempunyai sekurang-kurangnya satu ikatan ganda dua antara atom-atom karbon atom karbon dalam rantai hidrokarbon tidak terikat kepada bilangan atom hidrogen yang maksimum. Lemak tak tepu dengan satu ikatan ganda dua dikenali sebagai lemak mono tak tepu. Lemak tak tepu dengan dua atau lebih ikatan ganda dua disebut lemak poli tak tepu. Cth; minyak jagung bersifat cecair pada suhu bilik. Pembentukan & pemecahan molekul lemak/minyak condensation 1 molekul gliserol 3 molekul asid lemak Trigliserida + air hydrolysis Trigliserida + air 1 molekul gliserol 3 molekul asid lemak - sebagai simpanan tenaga bagi haiwan - juga berfungsi sebagai pelapik untuk - melindungi organ-organ dalaman - penebat haba bagi haiwan FOSFOLIPID Komponen utama membran plasma. terdiri daripada 1 molekul gliserol, 2 molekul asid lemak, 1 kumpulan fosfat STEROID sebatian lemak yang tiada asid lemak. cth: kolesterol & hormon Hormon : testosteron (hormon seks lelaki) estrogen & progesteron (hormon seks perempuan) Kolesterol diperlukan untuk sintesis steroid & vitamin. lilin Molekul rantai panjang yang kalis air Terdapat dalam tumbuhan, kutikel epidermis daun, buah dan biji. Terdapat dalam haiwan, sebum dirembeskan daridapa kelenjar minyak di dalam kulit untuk melembutkan kulit 4.5 ASID NUKLEIK 4.5.1 Menyenaraikan unsur dalam asid nukleik 4.5.2 Menerangkan struktur nukleotida; bes bernitrogen,gula ribosa,gula deoksiribosa atau ribosa dan fosfat 4.5.3 Menghuraikan struktur polinukleotida; asid deoksiribonukleik (DNA) dan asid ribonukleik (RNA) 4.5.4 Mewajarkan kepentingan asid nukleik dalam sel; pembawa maklumat pewarisan, penghasilan protein 4.5.5 Memerihalkan pembentukkan kromosom daripada DNA dan protein Kumpulan fosfat unit asas Asid Nukleik Nukleotida 2 jenis RNA Dijumpai dalam nukleus, robosom & sitoplasma. Dalam bentuk bebenang polinukelotida tunggal. Menyalin maklumat yg dibawa oleh DNA untuk sintesis protein. Bahan genetik utk virus DNA Dijumpai dalam nukleus, kloloplas, mitokondria. Dalam bentuk bebenang polinukelotida ganda dua. Terlibat dalam sintesis protein Gula pentosa 2 jenis Dibentuk oleh Ribosa (RNA) Deoksiribosa (DNA) Bes bernitogen 5 jenis Adenina (A) Guanina (G) Timina (T) Sitosina (S) Urasil (U) 4.5 ASID NUKLEIK Makromolekul kompleks yang menyimpan maklumat genetik dalam bentuk kod. Unsur-unsur yang membina asid nukleik adalah: Karbon (C) Hidrogen (H) Nitrogen (N) Oksigen (O) Fosforus (P) ASID NUKLEIK Setiap nukleotida terdiri daripada - Kumpulan fosfat - Gula pentosa - ribosa & deoksiribosa - Bes bernitrogen: Adenina(A), Guanina (G), Sitosina (C), Urasil (U), dan Timina (T) Terdapat 2 jenis asid nukleik - Asid deoksiribonukleik (DNA) - Asid ribonukleik (RNA) Asid deoksiribonukleik (DNA) Terdiri daripada 2 rantaian polinukleotida yang berpintal membentuk heliks ganda dua. Kumpulan bes bernitrogen pada kedua-dua rantai polipeptida berpadanan dan diikat oleh ikatan hidrogen. Bes bernitrogen DNA adalah berpasangan Adenina (A) – Timina (T) Guanina (G) – Sitosina (C) Asid ribonukleik (RNA) Terdiri daripada 1 rantaian polinukleotida tunggal dan lebih pendek berbanding DNA. Terdiri daripada gula ribosa. Bes bernitrogen DNA adalah berpasangan - Adenina (A)-Urasil (U), Sitosina (C)-Guanina (G) Terdapat 3 jenis RNA utama - RNA pengutus (mRNA) - RNA ribosom (rRNA) - RNA pemindah (tRNA) Ketiga-tiga terlibat dalam proses sintesis protein Structure of DNA KEPENTINGAN ASID NUKLEIK DALAM SEL DNA penting sebagai pembawa maklumat pewarisan dan penentuan ciri dalam organisma hidup. DNA mengandungi kod genetik yang dibawa oleh bes bernitrogen (A, G, C dan T) untuk sintesis polipeptida yang membentuk protein Kod genetik ditulis sebagai 1 siri urutan 3 bes bernitrogen yang menentukan urutan asid amino. Contoh kodon AUG pada mRNA merupakan kod untuk asid amino metionina. Urutan 3 bes pada DNA ditranskripsi pada kodon mRNA kemudian ditransilasi kepada urutan asid amino untuk membentuk 1 rantaian polipeptida. PEMBENTUKAN KROMOSOM DARIPADA DNA DAN PROTEIN Kromosom terbentuk daripada rantaian polinukleotida DNA yang berpindal dengan protein(histon). Histon tidak membawa maklumat genetik. Molekul DNA dengan protein histonmembentuk nukleosom. Nukleosom akan berpintal membentuk struktur kromosom 4.1 (MS 72) 1. 2. 3. 4. PRAKTIF SUMATIF Apakah ikatan kimia yang terurai semasa air berubah daripada cecair kepada wap air Mengapakah air dikenali sebagai molekul berkutub? Nyatakan maksud daya lekatan dan lekitan Terangkan bagaimana berpeluh membantu menurunkan suhu badan 4.2 (MS 75) 1. 2. 3. 4. Namakan unsur-unsur yang terdapat dalam karbohidrat Senaraikan jenis-jenis karbohidrat utama Berikan contoh-contoh gula penurun dan gula bukan penurun Terangkan mengapa sukrosa merupakan gula bukan penurun 4.3 (MS 76) 1. 2. 3. 4. Nyatakan monomer bagi protein Namakan tindakbalas yang membentuk dipeptida Nyatakan 2 kepentingan protein Terangkan kesan kekurangam protein dalam diet seseorangterhadap rambut dan kuku individu tersebut 4.3 (MS 78) 1. 2. 3. Nyatakan unsur-unsur yang terdapat dalam lipid Senaraikan jenis-jenis lipid Berikan pendapat anda mengenai pengambilan steroid sintetik untuk membina otot badan PRAKTIF SUMATIF 4 (MS 82-83)