BAB 4: KOMPOSISI KIMIA DALAM SEL
Komposisi Kimia dalam Sel
Sebatian tak organik
Tiada karbon (C)
Air
Sebatian organik
( Mengandungi karbon (C)
Karbohidrat
Protein
Lipid
Asid Nukleik
4.1 Air [ H2O ]
 sebatian tidak organik
 terbentuk daripada unsur-unsur hidrogen (H) dan oksigen (O)
 merupakan molekul berkutub kerana elektron (e–) lebih
tertarik ke arah O ( yang lebih elektronegatif )
Molekul air
Ikatan
hidrogen
 kekutuban molekul air menyebabkan terbentuknya ikatan
hidrogen antara molekul-molekul air
 ikatan hidrogen juga terbentuk antara molekul-molekul air
dengan kebanyakan molekul lain
 kebanyakan bahan larut dalam air menjadikan air pelarut
semesta
 ini membolehkan zat-zat terlarut seperti glukosa dan elektrolit
meresap merentasi membran plasma
 pembentukan ikatan hidrogen antara molekul air sesama
sendiri menghasilkan daya lekitan
 pembentukan ikatan hidrogen antara molekul air dengan
molekul lain menghasilkan daya lekatan
 daya lekitan dan daya lekatan dalam salur xilem
menghasilkan tindakan kapilari yang membantu
pengangkutan air dari akar ke pucuk tumbuhan
<< cohesion – daya lekitan , adhesion – daya lekatan
Muatan haba tentu air tinggi
 = 4.2 kJ kg–1 OC–1
 4.2 kJ tenaga haba diperlukan untuk meningkatkan suhu 1kg air sebanyak 1OC
 bermaksud air menyerap haba yang banyak untuk kenaikan suhu yang kecil
 ini penting untuk mengekalkan suhu badan organisma hidup
Cikgurafidah.2020
1
4.2 Karbohidrat
 Formula molekul umum bagi karbohidrat: [ (CH2O)n ]
 Sebatian organik; terbentuk daripada unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O)
Monosakarida
 Gula ringkas
 Monomer / unit asas karbohidrat / karbohidrat paling ringkas
 Rasa manis, boleh membentuk hablur & larut dalam air
 3 jenis monosakarida:
i. Glukosa ; > gula dalam buah-buahan seperti anggur
> unit asas kebanyakan polisakarida seperti kanji dalam padi dan gandum
ii. Fruktosa > gula dalam madu dan buah-buahan manis
iii. Galaktosa > gula dalam susu
 Struktur molekul monosakarida:
Glukosa
Fruktosa
Galaktosa
 Semua monosakarida adalah gula penurun
 Berupaya menurunkan sebatian lain ( proses penurunan )
 Ujian Benedict: > gula penurun akan menurunkan Kuprum(II) sulfat kepada Kuprum(I) oksida
> larutan biru kuprum sulfat bertukar menjadi mendakan merah bata
> kerana kuprum oksida tidak larut dalam air
Disakarida
 Gula kompleks
 Terbentuk melalui kondensasi dua molekul monosakarida
 Proses penggabungan dua molekul monosakarida yang melibatkan penyingkiran satu molekul air
 Rasa manis, boleh membentuk hablur & larut dalam air
 3 jenis disakarida
i. Maltosa ; Glukosa + glukosa → maltosa + air
> sumber: bijirin – padi dan gandum
ii. Sukrosa ; Fruktosa + glukosa → sukrosa + air
> sumber: tebu, gula bit, buah-buahan manis
iii. Laktosa ; Galaktosa + glukosa → galaktosa + air
> sumber: susu
 Boleh diurai melalui proses hidrolisis oleh enzim dan penambahan satu molekul air menghasilkan monosakarida
 Struktur molekul disakarida:
Maltosa
Sukrosa
Laktosa
 Maltosa dan galaktosa adalah gula penurun manakala sukrosa adalah gula bukan penurun
Cikgurafidah.2020
2
Polisakarida
 Gula polimer, tidak manis
 Polimer monosakarida
 Proses kondensasi ratusan monosakarida membentuk rantaian monosakarida yang panjang
 Tidak rasa manis, tidak boleh membentuk hablur & tidak larut dalam air
 3 jenis polisakarida:
i. Kanji
ii. Glikogen
iii. Selulosa
 Simpanan tenaga utama dalam sel
tumbuhan
 Simpanan tenaga utama dalam
sel haiwan
 Struktur utama dinding
sel tumbuhan
 Boleh diurai melalui proses hidrolisis dengan bantuan asid cair, pendidihan dan tindakan enzim
 Ujian iodin untuk menguji kehadiran kanji: Iodin bertukar warna dari kuning perang kepada biru gelap
4.3 Protein
 Formula molekul umum bagi protein: [ RCH(NH2)COOH ]
 Sebatian organik; > terbentuk daripada unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen (N)
> kebanyakan protein juga mengandungi sulfur (S) dan fosforus (P)
 Makanan sumber protein: daging, ikan, susu, telur dan kekacang
 Unit asas protein: asid amino
 Terdapat kira-kira 20 jenis asid amino yang wujud secara semulajadi di dalam sel haiwan dan tumbuhan
 Struktur 22 jenis amino asid yang wujud secara semulajadi dalam sel hidup:
Alanine Ala
Cysteine Cys
Aspartic Acid Asp
Glutamic Acid Glu
Phenylalanine Phe
Glycine Gly
Histidine His
Isoleucine Ile
Lysine Lys
Leucine Leu
Methionine Met
Asparagine Asn
Proline Pro
Glutamine Gln
Arginine Arg
Serine Ser
Threonine Thr
Valine Val
Tryptophan Trp
Tyrosine Tyr
** Info tambahan. Tiada dalam silibus.
Cikgurafidah.2020
3




Dua asid amino bergabung melalui proses kondensasi, diikat oleh ikatan peptida membentuk dipeptida
Kondensasi lebih banyak asid amino dan dipeptida membentuk polimer asid amino dinamakan polipeptida
Rantaian polipeptida terdiri daripada lima puluh hingga beribu-ribu molekul asid amino
Kepentingan protein:
 Membina sel-sel baru untuk tumbesaran dan membaiki tisu rosak
 Sintesis enzim, hormon, antibodi dan hemoglobin
 Membentuk keratin pada kulit, rambut, kolagen untuk rawan dan tulang dan miosin pada tisu otot
4.4 Lipid
 Formula molekul umum bagi lipid: [ CH3(CH2)nCOOH ]
 Sebatian organik; > terbentuk daripada unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O)
> Lipid mengandungi nisbah H:O lebih tinggi daripada karbohidrat
 Lipid tidak larut dalam air tapi larut dalam larutan organik seperti alkohol, eter dan klorofom
 4 jenis lipid; (i) Lemak dan minyak, (ii) Lilin, (iii) Fosfolipid, (iv) Steroid
(i) Lemak dan minyak ( trigliserida ):
 Sejenis ester yang terbentuk melalui kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asid lemak
kondensasi
→
←
+
+
hidrolisis
Gliserol
Asid lemak
Trigliserida / Lemak
Air
 Struktur Asid lemak dan Lemak ( Trigliserida ) Tepu dan Tak Tepu
Asid lemak tepu
Asid lemak tak tepu
Trigliserida / Lemak tepu
Trigliserida / Lemak tak tepu
Persamaan Lemak Tepu dan Lemak Tak Tepu:
i. Kedua-duanya terdiri daripada unsur karbon, hidrogen dan oksigen
ii. Kedua-duanya mengandungi gliserol dan asid lemak
iii. Kedua-duanya merupakan molekul tidak berkutub
Perbezaan di antara Lemak Tepu dan Lemak Tak Tepu:
Lemak tepu
 Asid lemak hanya mengandungi ikatan tunggal antara
karbon
 Tidak membentuk ikatan kimia dengan atom hidrogen
tambahan kerana semua ikatan antara atom karbon
telah tepu
 Pepejal pada suhu bilik
Cikgurafidah.2020
Lemak Tak Tepu
 Asid lemak mengandungi sekurang-kurangnya satu
ikatan ganda dua antara karbon
 Ikatan ganda dua masih boleh menerima satu atau
lebih atom hidrogen tambahan kerana atom karbon
tidak tepu
 Cecair pada suhu bilik
4
(ii) Lilin:
 Bersifat kalis air
 Lilin mengandungi satu molekul alkohol yang bergabung dengan satu molekul asid lemak
 Struktur lilin:
Struktur umum lilin
Contoh: Lilin parafin
(iii) Fosfolipid:
 Komponen utama membran plasma.
 Terdiri daripada satu molekul gliserol yang bergabung dengan dua molekul asid lemak dan satu kumpulan fosfat
(iv) Steroid / hormon:
 Steroid ialah sebatian lipid yang tidak mengandungi asid lemak.
 Contoh steroid ialah kolesterol, testosteron, estrogen dan progesteron.
Kolesterol
Testosteron
Estrogen
Progesteron
Kepentingan lipid dalam sel:
 Lemak ( dalam tisu adipose ): - simpanan tenaga bagi haiwan.
- pelapik untuk melindungi organ-organ dalaman
- penebat haba bagi haiwan.
 Lilin: - komponen penting dalam kutikel yang menutupi epidermis daun
- sebum yang dirembeskan oleh kulit membantu barisan pertahanan pertama badan
 Glikolipid: memastikan kestabilan membran plasma dan membantu dalam proses pengenalpastian sel.
 Kolesterol: sintesis hormon steroid
Cikgurafidah.2020
5
4.5 Asid Nukleik
 Sebatian organik terbentuk daripada unsur karbon(C), hidrogen(H), oksigen(O), nitrogen(N) dan fosforus(P)
 Unit asas: nukleotida
 Struktur nukleotida:
Kumpulan fosfat
Bes bernitrogen
Gula deoksiribosa
 Nukleotida terdiri daripada gula deoksiribosa/ gula pentosa (5 karbon), bes bernitrogen dan kumpulan fosfat
 yang digabung bersama melalui proses kondensasi
 2 jenis gula pentosa; i. gula ribosa, ii. gula deoksiribosa
 5 jenis bes bernitrogen; i. Adenina (A), ii. Guanina (G), iii. Sitosina (C), iv. Timina (T), v. Urasil (U)
 2 jenis asid nukleid;
i. asid deoksiribonukleik ( DNA )
 terdiri daripada dua rantaian polinukleotida yang berpintal membentuk heliks ganda dua
 gula deoksiribosa
 bes bernitrogen; Adenina (A), Timina (T), Sitosina (C) dan Guanina (G)
 pasangan bes bernitrogen; A – T , C – G
 membawa maklumat pewarisan dan menentukan ciri dalam organisma hidup
ii. asid ribonukleik ( RNA )
 merupakan rantai polinukleotida tunggal dan lebih pendek berbanding dengan DNA
 gula ribosa
 bes bernitrogen; Adenina (A), Urasil (U), Sitosina (C) dan Guanina (G)
 Timina(T) di dalam DNA digantikan oleh Urasil(U) dalam RNA
 3 jenis RNA utama; i. RNA pengutus (mRNA), ii. RNA ribosom (rRNA) iii. RNA pemindah (tRNA).
 Ketiga-tiga RNA terlibat dalam proses sintesis protein.
 Kepentingan asid nukleik dalam sel
i. DNA adalah pembawa maklumat pewarisan (genetik) yang menentukan ciri-ciri organisma hidup
ii. RNA pula membawa maklumat genetik dari DNA dalam nukleus ke sitoplasma sel
iii. DNA dan RNA memainkan peranan penting dalam sintesis polipeptida untuk pembentukan protein
 DNA mengandungi kod genetik yang dibawa oleh bes bernitrogen (A, G, C dan T)
 Kod genetik merupakan satu siri urutan tiga bes dalam rantaian DNA
 Contohnya kodon ATG, ATC dan TCG merupakan kod untuk asid amino metionina, isoleusina dan serina
 Kodon ATG, ATC, TCG pada DNA
ditranskripsi membentuk kodon AUG,
AUC, UCG pada mRNA, dan dibawa ke
ribosom
 Pada ribosom, kodon AUG, AUC, UCG
yang dibawa mRNA ditranslasi
membentuk asid amino metionina(Met),
isoleucine(Ile), serine(Ser) dalam proses
membentuk rantaian polipeptida.
 Maka, urutan asid amino dalam rantai polipeptida protein ditentukan oleh urutan nukleotida dalam DNA
Cikgurafidah.2020
6
Pembentukan Kromosom daripada DNA dan Protein
 Kromosom terbentuk daripada rantaian polinukleotida DNA yang berpintal dengan protein yang disebut histon.
 Histon tidak membawa maklumat genetik.
 Molekul DNA dengan protein histon membentuk nukleosom.
 Nukleosom akan berpintal membentuk struktur kromosom.
Cikgurafidah.2020
7