I. The Chemistry of Life

Air
Polaritas

Air adalah sebuah molekul yang terdiri dari dua atom hidrogen yang terikat pada atom oksigen. Atom Hidrogen (+) dan Oksigen (-) memiliki polaritas yang menyebabkan hubungan tarik menarik antara keduanya (seperti magnet) dan dari sanalah, air yang kita ketahui muncul.

Ikatan Hidrogen

Ikatan Hidrogen dapat terbentuk antara molekul dan menghubungkannya. Pada contoh ini, dua molekul air dihubungkan melalui ikatan antara hidrogen dan oksigen lainnya. Dalam suatu cairan, ikatan seperti ini sering terbentuk seperti yang ditunjukkan diagram disebelah.

Ciri-Ciri Air

Memiliki Sifat Kohesi

Molekul air dihubungkan dengan kohesi yang terjadi kairena ikatan hidrogen yang terbentuk antara molekul air. Contohnya adalah penggunaan air sebagai medium transpor di xylem tumbuhan karena molekul air mengikat satu sama lain dengan kuat sehingga jika ditarik ke atas, semuanya akan tertarik juga.

Dapat Melarutkan

Air dengan polaritasnya dapat menarik lepas atom suatu unsur yang dimasukkan sehingga larut. Air dimanfaatkan untuk Produk minuman berion dengan melarutkan ion yang berguna dalam air. Substansi organik seperti glukosa juga larut dalam air. Sebagai pelarut, air bisa digunakan sebagai medium untuk reaksi metabolisme dan medium transpor dalam tubuh (darah)

Kapasitas Panas yang Besar

Air memiliki kapasitas panas yang besar. Energi yang diperlukan untuk menghancurkan ikatan hidrogen sangat besar sehingga kapasitasnya besar. Karena itu, darah juga memanfaatkannya dengan menjadikannya sebagai medium transpor panas untuk memanaskan bagian tubuh yang dingin.

Titik Didih

Titik didih yang tinggi (100 derajat) dimiliki air karena untuk mengubahnya menjadi gas, semua ikatan hidrogen dalam molekul harus dihancurkan dan itu membutuhkan energi yang besar. Karena itu kefleksibelan air digunakan dalam proses reaksi metabolisme maupun kimia.

Pendingin

Walaupun memiliki titik didih tinggi, air juga dapat menguap dibawah titik didih selama semua ikatan hidrogen telah putus. Air menghisap panas untuk menghancurkan semua ikatan sehingga dapat mendinginkan ketika menguap. Tubuh manusia menggunakannya dalam keringat.

Elemen dan Senyawa dalam Organisme

Elemen

Elemen paling dasar dalam kehidupan adalah karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Ada banyak juga elemen lain dalam kehidupan yang dibutuhkan sebagai pembantu seperti sulfur yang digunakan untuk membentuk protein sebagai dua bagian dari asam amino, selain itu ada juga kalsium, fosfor, zat besi, dan sodium.

Senyawa

Macam-macam senyawa dibagi menjadi dua yaitu organik dan non-organik. Istilah ini biasa sering kita dengar dalam daur ulang sampah dimana sampah organik dapat dibusukkan dan non-organik tidak. Senyawa organik pada dasarnya adalah senyawa yang mengandung karbon dan biasa ditemui dalam makhluk hidup. Itulah mengapa senyawa organik berasal dari makhluk hidup dan bisa diuraikan oleh pengurai dalam waktu yang lebih singkat. Contoh senyawa organik adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Senyawa non-organik adalah senyawa yang mengandung karbon yang sebagian berasal merupakan buatan. Ada beberapa yang inorganik walaupun dapat ditemukan dalam hewan. Contoh karbon non-organik adalah karbon dioksida.

Mikro dan Makromolekul

Reaksi

Reaksi Kondensasi

Reaksi kondensasi adalah reaksi dimana dua molekul digabung untuk membentuk molekul yang lebih besar. Hasil buangan dari proses reaksi ini adalah air. Contohnya adalah dua asam amino yang digabung untuk membentuk dipeptida. Proses kondensasi menggabungkan banyak asam amino dapat membentuk polipeptida. 

Reaksi Hidrolisis

Reaksi hidrolisis adalah reaksi dimana makromolekul seperti polipeptida dihancurkan menjadi molekul yang lebih kecil melalui proses ini. Air digunakan dalam proses ini. Ini merupakan kebalikan proses kondensasi.

Karbohidrat

Monosakarida

Contoh bentuk awal adalah : Glukosa (sumber energi, biasa dikandung dalam nasi), Galaktosa, dan Fruktosa (biasa ditemukan dalam buah)

Disakarida

Gabungan dari dua monosakarida, contohnya : Maltosa (2xGlukosa), Laktosa (Galaktosa+Glukosa), dan Sukrosa (Glukosa+Fruktosa)

Polisakarida

Gabungan lebih dari dua monosakarida. Contoh : Starch (Glukosa>2), Glikogen, dan Selulosa.

Kegunaan

Semuanya berguna bagi kehidupan binatang, tumbuhan, manusia, dan industri. Contohnya Fruktosa untuk membuat buah manis, Selulosa untuk membuat dinding sel, Glikogen sebagai sumber tenaga simpanan, Laktosa sebagai sumber energi dalam susu dan sebagainya.