RSS

Kau

Kau,tahukah dirimu ?

Di setiap lekuk senyummu

Adalah bahagia untukku

Kau, sadarkah dirimu ?

Di dalam relung hatiku

Terukir jelas namamu

Kau, ingatkah dirimu ?

Artimu bagiku

Kau…..

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Oktober 30, 2015 in Biologi

 

Vitamin C ===> Asam Askorbat

Vitamin C atau 2,3-didehydro-L-threo– hexono-1,4-lactone dengan rumus molekul C6H8O6 dan berat molekul 176,13 memiliki karakteristik kristal tidak berwarna atau serbuk kristal putih atau kuning pucat, tidak berbau atau hampir tidak berbau dan berasa asam. Kelarutan vitamin C dalam air adalah 1:3 sampai 1:3,5, dalam alkohol 1:25, dalam metanol 1:10, larut dalam aseton, dan praktis tidak larut dalam kloroform, eter dan petrolatum. Titik leburnya 190°C. Larutan 5% vitamin C memiliki pH 2,2 – 2,5. Vitamin C merupakan asam lemah dengan pKa 4,17 dan 11,57.
Vitamin C stabil pada keadaan kering, namun dalam bentuk larutan mudah teroksidasi, terutama dalam larutan alkali. Oksidasi dipercepat dengan adanya panas, cahaya, oksidator dan logam berat. Vitamin C inkompatibel dengan garam besi, agen pengoksidasi dan garam dari logam berat.
Vitamin C mudah diabsorpsi di saluran cerna dan terdistribusi secara luas ke dalam jaringan. Konsentrasi tertinggi ada dalam leukosit dan platelet daripada dalam eritrosit dan plasma. Jumlah vitamin C yang direkomendasikan adalah 90 mg per hari untuk laki-laki dan 75 mg untuk wanita. Tubuh dapat menyerap maksimum vitamin C sebesar 400 mg per hari. Vitamin C yang berlebih akan diekskresikan lewat urin.
Asam askorbat mudah dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Dengan demikian maka vitamin C juga berperan dalam menghambat reaksi oksidasi yang berlebihan dalam tubuh dengan cara bertindak sebagai antioksidan. Dalam tubuh, vitamin C berperan sebagai suatu kofaktor dalam reaksi hidrosilasi dan amidasi. Pada sintesis kolagen, vitamin C mempercepat hidroksilasi prolin dan lisin pada prokolagen menjadi hidroksiprolin dan hidroksilisin, serta menstimulasi sintesis peptida kolagen. Vitamin C meningkatkan aktivitas enzim amidase yang berperan dalam pembentukan hormon oksitosin.
Farmakokinetika
Vitamin C mudah diabsorbsi melalui saluran cerna. Pada keadaan normal tampak kenaikan kadar vitamin C dalam darah setelah diabsorbsi. Kadar dalam leukosit dan trombosit lebih besar daripada dalam plasma dan eritrosit.
Distribusinya luas ke seluruh tubuh dengan kadar tertinggi dalam kelenjar dan terendah dalam otot dan jaringan lemak. Ekskresi melalui urin dalam bentuk utuh dan bentuk garam sulfatnya terjadi jika kadar dalam darah melewati ambang rangsang ginjal 1,4 mg%.
            Vitamin C dengan dosis > 1 g/ hari dapat menyebabkan diare karena efek iritasi lambung pada mukosa usus yang meningkatkan peningkatan peristaltik. Dan dapat juga meningkatkan bahaya terbentuknya batu ginjal karena sebagian vitamin C dimetabolisme dan diekskresi sebagai oksalat.  Penggunaan kronik vitamin C dosis besar dapat menyebabkan ketergantungan dimana penurunan mendadak kadar vitamin C dapat menimbulkan rebound scurvy. Vitamin C meningkatkan absorbsi besi sehingga dalam dosis besar dapat berbahaya pada penderita hemokromatosis, talasemia dan anemia sideroblastik. Pada defisiensi 2 dd 250-500 mg p.c, bayi 100 mg sehari, proflaksis 100-1000 mg sehari. Orang dengan lambung peka sebaiknya menggunakan garam Ca atau Mg-askorbat yang bereaksi netral.
            Vitamin C menstimulasi banyak proses metabolisme berkat sistem redoksnya yakni mudah dioksidasi dan direduksi kembali dengan bantuan glutation. Jumlah yang direkomendasikan adalah 90 mg per hari untuk laki-laki dan 75 mg untuk wanita. Tubuh dapat menyerap maksimum vitamin C sebesar 400 mg per hari. Tampaknya vitamin C banyak terdapat di jeruk, paprika hijau, stroberi, brokoli, tomat, kentang manis dan okra. Vit C mengandung 2 tipe senyawa yaitu “L”-Ascorbic Acid, yang memutar pada sisi (-), dan D-Ascorbic Acid, yang memutar pada sisi (+).  Sisi aktif Vit C adalah bentuk L dan yang bermanfaat bagi manusia. Bentuk D dari Vitamin C menjadi tidak berguna dan dibuang oleh tubuh. Vitamin C bukan senyawa yang stabil, baik bentuk L dan D  mudah terhidrolisis dengan air (kelembaban).
Macam – macam vitamin C :
  1. Vitamin C biasa
Terdiri dari asam askorbat saja. Kelemahan yaitu cepat terbuang melalui air seni (2-3 jam setelah dikonsumsi) karena sifatnya yang mudah larut air. Karena itu kandungan bahan aktif per tablet tidak boleh terlalu tinggi karena memberatkan kerja ginjal. pH-nya sangat asam sehingga kurang baik bagi lambung dan tidak dianjurkan untuk penderita tukak lambung/maag. Asam askorbat juga akan membuat urine lenih asam. Salah satu hasil metabolit dari vitamin C adalah asam oksalat yang bila berikatan dengan kalsium menjadi kalsium oksalat yang akan membentuk batu ginjal. Pembentukan asam oksalat mudah terjadi dalam kondisi urin yang asam.
  1. Ester – C
Merupakan bentuk vitamin C dengan bahan aktif askorbatnya adalah campuran garam askorbat ditambah 1 atau lebih metabolit dari asam askorbat, yang bertujuan selain memperbaiki pH juga untuk meningkatkan absorbsi dan retensi vitamin dalam tubuh.
  1. Buffered – C
Buffered C adalah bentuk dari hasil gabungan antara kedua jenis Vitamin C yaitu Vitamin C dari asam askorbat  dengan garam askorbat yang juga bertujuan untuk meningkatkan absorbsi dan memperbaiki pH vitamin C. pH akhir yang dihasilkan adalah 4-5, lebih aman bagi lambung. Karena ada kenaikan pH, diberikan istilah “Buffered” yang berarti penyangga.
d.   Natrium askorbat C6H7NaO6 = 198,1
1000 mg natrium askorbat mengandung 889 mg asam askorbat dan 111 mg natrium (125 mg natrium per 1000 mg asam askorbat dalam natrium askorbat). Seseorang yang melakukan diet rendah natrium disarankan untuk menjaga asupan natrium kurang dari 2500 mg hari. dosis besar asam askorbat meningkatkan asupan natrium.
 Pemerian : kristal atau serbuk kristal putih kekuningan, tidak berasa. Warnanya akan menjadi gelap jika terpapar cahaya.
Kelarutan :
BP : sangat larut dalam air, larut dalam alkohol, praktis tidak larut dalam kloroform dan eter.
USP : kelarutan dalam air 1:3, dalam alkohol 1:4, tidak larut dalam kloroform dan eter. Natrium askorbat harus disimpan dalam wadah bukan logam yang kedap udara. Hindarkan dari cahaya. Larutan 5% dalam air memiliki pH 2,1-2,6. pH injeksi menurut BP 5,0-6,5 dan menurut USP 5,5-7,0. Larutan asam askorbat cepat mengalami kerusakan karena udara.
  1. Kalsium Askorbat {(C6H7O6)2Ca.2H2O= 426,3}
Ca askorbat murni mengandung 114 mg Ca per 1000 mg asam askorbat. Ca dalam bentuk ini lebih bagus diabsorpsi. Asupan Ca untuk dewasa disarankan 1000-1200 mg/ hari. Total asupan Ca tidak lebih dari 2500 mg/ hari.
Pemerian : serbuk putih kekuningan, praktis tidak berasa.
Kelarutan : sangat larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol, praktis tidak larut dalam eter. Ca askorbat harus disimpan dalam wadah kedap udara dan dihindarkan dari cahaya. Larutan 10% memiliki pH antara 6,8 sampai 7,4.
f.   Magnesium askorbat :
Dosis yang disarankan untuk magnesium adalah 400-420 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 310-320 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum magnesium dari suplemen adalah 350 mg/hari.
g.   Zinc askorbat
Dosis yang disarankan untuk zinc adalah 11 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 8 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum zinc dari suplemen adalah 40 mg/hari.
h.   Molybdenum askorbat
Dosis yang disarankan untuk molybdenum adalah 45 µg/hari bagi laki-laki dan wanita dewasa. Asupan maksimum bagi dewasa adalah 2 mg/hari.
  1. Chromium askorbat
Asupan yang disarankan untuk kromium adalah 30-35 mcg/hari bagi lakilaki dewasa dan 20-25 mcg/hari bagi wanita dewasa.
  1. Manganese askorbat
 Dosis yang disarankan untuk mangan adalah 2,3 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 1,8 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum mangan  adalah 11 mg/hari.
  1. Kalium askorbat

Persyaratan minimal untuk potassium antara 1,6-2,0 g hari. Buah dan sayuran sumber kaya potassium, makanan kaya buah dan sayuran memberikan 8-11 g/hari. Bila asupan kalium 18 g/ hari dapat menimbulkan toksisitas yang akut dan kemungkinan fatal (hiperkalemia). Seseorang yang menggunakan diuretik hemat kalium dan memiliki gagal ginjal harus menghindari asupan kalium askorbat. Bentuk paling murni dari kalium askorbat yang tersedia dipasaran berisi 0,175 g (175 mg) kalium/ g asam askorbat.

 

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Juli 3, 2012 in Kimia

 

Tag: ,

Phylum Arthropoda

 

arthropodaarthropoda

Arthropoda (dalam bahasa latin, Arthra = ruas , buku, segmen ; podos = kaki) merupakan hewan yang memiliki ciri kaki beruas, berbuku, atau bersegmen.Segmen tersebut juga terdapat pada tubuhnya.Tubuh Arthropoda merupakan simeri bilateral dan tergolong tripoblastik selomata.

Ciri tubuh
Ciri tubuh Arthropoda meliputi ukuran, bentuk, struktur, dan fungsi tubuh.

Ukuran dan bentuk tubuh
Ukuran tubuh Arthropoda sangat beragam, beberapa diantaranya memiliki panjang lebih dari 60 cm., namun kebanyakan berukuran kecil.Begitu pula dengan bentuk Arthropoda pun beragam.
Struktur tubuh
Tubuh Arthropoda bersegmen dengan jumlah segmen yang bervariasi.Pada tiap segmen tubuh tersebut terdapat sepasang kaki yang beruas.Segmen bergabung membentuk bagian tubuh, yaitu Kaput (kepala), toraks (dada), dan abdomen (perut).
Ciri lain dari Arthropoda adalah adanya kutikula keras yang membentuk rangka luar (eksoskeleton).Eksoskeleton tersusun dari kitin yang di sekresikan oleh sel kulit.Eksoskeleton melekat pada kulit membentuk perlindungan tubuh yang kuat.
Eksoskeleton terdiri dari lempengan-lempengan yang dihubungkan oleh ligamen yang fleksibel dan lunak.Eksoskeleton tidak dapat membesar mengikuti pertumbuhan tubuh.Oleh karena itu, tahap pertumbuhan Arthropoda selalu diikuti dengan pengelupasan eksoskeleton lama dan pembentukan eksoskeleton baru.Tahap pelepasan eksoskeleton disebut dengan molting atau ekdisis.Hewan yang biasanya melakukan ekdisis misalnya kepiting, udang, dan laba-laba.
Sistem saraf Arthropoda berupa sistem saraf tangga tali berjumlah sepasang yang berada di sepanjang sisi ventral tubuhnya.
Pada berbagai tempat di segmen tubuh, ada pembesaran saraf tangga tali yang disebut ganglia.Ganglia berfungsi sebagai pusat refleks dan pengendalian berbagai kegiatan.Ganglia bagian anterior yang lebih besar berfungsi sebagai otak.
Sistem pencernaan Arthropoda terdiri dari mulut, esofagus, lambung, usus, dan anus.Mulutnya dilangkapi dengan berbagai alat tambahan yang beragam, misalnya mandibula dan maksila pada belalang.
Arthropoda bernapas dengan insang, trakea, atau paru-paru buku.Sisa metabolisme berupa cairan dikeluarkan oleh organ ekskresi yang disebut saluran/tubula Malpighi, kelenjar ekskresi, atau keduanya.Sistem sirkulasi Arthropoda bersifat terbuka.Sistem sirkulasi terdiri dari jantung, pembuluh darah pendek, dan ruang disekitar organ tubuh yang disebut sinus atau hemosol.Darah Arthropoda disebut juga hemolimfa.

Cara hidup dan habitat
Cara hidup Arthropoda sangat beragam, ada yang hidup bebas, parasit, komensal, atau simbiotik.Dilingkungan kita, sering dijumpai kelompok hewan ini, misalnya nyamuk, lalat, semut, kupu-kupu, capung, belalang, dan lebah.
Habitat penyebaran Arthropoda sangat luas.Ada yang di laut, periran tawar, gurun pasir, dan padang rumput.

Reproduksi
Sistem reproduksi Arthropoda umumnya terjadi secara seksual.Namun ada juga yang secara aseksual, yaitu dengan partenogenesis.
Partenogenesis adalah pembentukan individu baru tanpa melalui fertilisasi (pembuahan).Individu yang dihasilkan bersifat steril.Organ reproduksi jantan dan betina pada Arthropoda terpisah, masing-masing menghasilkan gamet pada individu yang berbeda sehingga bersifat dioseus (berumah dua).Hasil fertilisasi berupa telur.

Klasifikasi
Arthropoda diklasifikasikan menjadi 20 kelas berdasarkan struktur tubuh dan kaki.Berikut ini akan diuraikan empat kelas diantaranya yang paling umum, yaitu Kelas Arachnoidea, Myriapoda, Crustacea, dan Insecta.

Arachnoidea

laba-labalaba-laba

Arachnoidea (dalam bahasa yunani, arachno = laba-laba) disebut juga kelompok laba-laba, meskipun anggotanya bukan laba-laba saja.Kalajengking adalah salah satu contoh kelas Arachnoidea yang jumlahnya sekitar 32 spesies.Ukuran tubuh Arachnoidea bervariasi, ada yang panjangnya lebih kecil dari 0,5 mm sampai 9 cm.Arachnoidea merupakan hewan terestrial (darat) yang hidup secara bebas maupun parasit.Arachnoidea yang hidup bebas bersifat karnivora.Arachnoidea dibedakan menjadi tiga ordo, yaitu Scorpionida, Arachnida, dan Acarina.Scorpionida memiliki alat penyengat beracun pada segmen abdomen terakhir, contoh hewan ini adalah kalajengking (Uroctonus mordax) dan ketunggeng ( Buthus after).Pada Arachnida, abdomen tidak bersegmen dan memiliki kelenjar beracun pada kaliseranya (alat sengat), contoh hewan ini adalah Laba-laba serigala (Pardosa amenata), laba-laba kemlandingan (Nephila maculata).Acarina memiliki tubuh yang sangat kecil, contohnya adalah caplak atau tungau (Acarina sp.).
Berikut adalah ciri-ciri dari salah satu hewan Arachnoidea yang sering kita jumpai, yaitu laba-laba.Tubuhnya terdiri dari dua bagian, yaitu sefalotoraks (kepala-dada) pada bagian anterior dan abdomen pada bagian posterior.Sefalotoraks adalah penyatuan tubuh bagian sefal atau kaput (kepala) dan bagian toraks (dada).Pada sefalotoraks terdapat sepasang kalisera (alat sengat), sepasang pedipalpus (capit), dan enam pasang kaki untuk berjalan.Kalisera dan pedipalpus merupakan alat tambahan pada mulut.
Pada bagian abdomen (opistosoma) laba-laba terdiri dari mesosoma dan metasoma.Pada bagian posterior abdomen terdapat spineret yang merupakan organ berbentuk kerucut dan dapat berputar bebas.Didalam spineret terdapat banyak spigot yang merupakan lubang pengeluaran kelenjar benang halus atau kelenjar benang abdomen.Kelenjar benang halus mensekresikan cairan yang mengandung protein elastik.Protein elastik tersebut akan mengeras di udara membentuk benang halus yang digunakan untuk menjebak mangsa.
Laba-laba bernapas dengan paru-paru buku atau trakea.Paru-paru buku adalah organ respirasi berlapis banyak seperti buku dan terletak pada bagian abdomen.Ekskresi laba-laba dilakukan dengan tubula ( tunggal = tubulus ) Malpighi.Tubula Malpighi merupakan tabung kecil panjang dan buntu dan organ ini terletak di dalam hemosol yang bermuara ke dalam usus.Selain Tubula Malpighi, ekskresi lainnya dilakukan dengan kelenjar koksal.Kelenjar koksal merupakan kelenjar ekskretori buntu yang bermuara pada daerah koksa (segmen pada kaki insecta).

Myriapoda
Myriapoda (dalam bahasa yunani, myria = banyak, podos = kaki) merupakan hewan berkaki banyak.Hewan kaki seribu adalah salah satunya yang terkadang kita lihat di lingkungan sekitar kita.Myriapoda hidup di darat pada tempat lembap, misalnya di bawah daun, batu, atau tumpukan kayu.Bagian tubuh Myriapoda sulit dibedakan antara toraks dan abdomen.Tubuhnya memanjang seperti cacing.
Pada kaput terdapat antena, mulut, dan satu pasang mandibula (rahang bawah), dua pasang maksila (rahang atas), dan mata yang berbentuk oseli (mata tunggal).Tubunya bersegmen dengan satu hingga dua pasang anggota badan pada tiap segmennya.Setiap segmen terdapat lubang respirasi yang disebut spirakel yang menuju ke trakea.Ekskresinya dengan tubula malpighi.Myriapoda bersifat dioseus dan melakukan repsroduksi seksual secara internal.Myriapoda dibedakan menjadi dua ordo, yaitu Chilopoda dan Diplopoda.

Chilopoda

kelabangkelabang

Kelompok hewan ini dikenal sebagai kelabang.Tubuhnya memanjang dan agak pipih.Pada kepalanya terdapat antena dan mulut dengan sepasang mandibula dan dua pasang maksila.Pada tiap segmen tubuhnya terdapat kaki dan sepasang spirakel.Pasangan pertama kaki termodifikasi menjadi alt beracun.Alat penyengat digunakan unutk menyengat musuh atau pengganggunya.Sengatannya menimbulkan bengkak dan rasa sakit.Contoh hewan ini adalah kelabang (scutigera sp.).

Diplopoda
Hewan pada ordo ini dikenal dengan kaki seribu, meskipun jumlah kakinya bukan berjumlah seribu.Ada yang menyebutkan nama lain seperti keluwing.Tubuhnya bulat panjang.Mulutnya terdiri dari dua pasang maksila dan bibir bawah.Pada tiap segmen tubuhnya terdapat dua pasang kaki dan dua pasang spirakel.Diplopoda tidak memiliki cakar beracun karenanya hewan ini bersifat hebivora atau pemakan sisa organisme.Gerakkan hewan ini lambat dengan kaki yang bergerak seperti gelombang.Bila terganggu hewan ini akan menggulungkan tubuhnya dan pura-pura mati.Contoh hewan ini adalah kaki seribu(lulus sp.).

Crustacea
Crustacea (dalam bahasa latinnya, crusta = kulit) memiliki kulit yang keras.Udang, lobster, dan kepiting adalah contoh kelompok ini.
Umumnya hewan Crustacea merupakan hewan akuatik, meskipun ada yang hidup di darat.Crustacea dibedakan menjadi dua subkelas berdasarkan ukuran tubuhnya, yaitu Entomostraca dan Malacostraca.

Entomostraca
Entomostraca adalah crustacea yang berukuran mikroskopik, hidup sebagai zooplankton atau bentos di perairan, dan juga ada yang sebagai parasit.Contoh hewan ini adalah Daphnia, Cypris virens, dan Cyclops sp.

Malacostraca

lobsterlobster

Malacostraca adalah crustacea yang berukuran lebih besar dari pada entomostraca.Hewan yang termasuk kelompok ini adalah Udang, lobster, dan kepiting.Berikut akan dibahas sedikit mengenai urain hewan kelompok satu ini.
Udang memiliki ekssoskeleton yang keras untuk melindungi tubuhnya.Tubuhnya terdiri dari dua bagian, yaitu kaput dan toraks yang menyatu membentuk sefalotoraks, serta abdomen.Dibagian sefalotoraks dilindungi oleh eksoskeleton yang keras berupa karapaks.Karapaks memiliki duri di ujung anterior yang disebut rostrum.Di dekat rostrum terdapar mata faset ( majemuk) yang bertangkai.Pada kaput sefalotoraks merupakan penyatuan lima segmen.Dibagian kaput terdapat sepasang antenula, sepasang antena, dan tiga pasang bagian mulut.Antenula berfungsi sebagai alat peraba, sedangkan antena sebagai alat keseimbangan tubuh.Tiga pasang mulut terdiri dari sepasang mandibula dan dua pasang maksila.Pada bagian toraks terdiri dari delapan segmen, terdapat tiga pasang maksiliped, sepasang seliped, dan empat pasang kaki jalan(periopod).
Maksiliped tersebut berfungsi sebgai penyaring makanan.Seliped berfungsi untuk mencari makanan dan melindungi diri dari musuh.Pada bagian abdomen terdapat lima pasang kaki renang (pleopod).Pada ujung posterior terdapat telson dan sepasang alat kemudi untuk berenang (urupod).Pada udang jantan, pasangan pleopod 1 dan 2 bersatu menjadi gonopod.Gonopod berfungsi sebagai penyalur sperma saat kopulasi.Sedangkan pada wanita berfungsi untuk melekatkan telur dan membawa anaknya.Saluran pencernaan udang terdiri dari mulut, esofagus, lambung, usus, dan anus.Mulut dan esofagus terletak di bagian bawah sefalotoraks.Lambung ( terletak di sefalotoraks ) dan usus ( terletak di abdomen ) berada disepanjang bagian dorsal tubuh.Hati yang merupakan kelanjar pencernaan terletak di bagian toraks dan abdomen.makanan udang berupa berudu, larva, serangga, dan ikan-ikan kecil.Sisa metabolisme dikeluarkan melalui alat kelenjar hijau yang terletak di kepalanya.Pernapasan dilakukan dengan insang yang terdapat di bagian ventral tubuhnya dekat kaki.Sistem peredaran darah terdiri dari jantung, pembuluh darah, dan sinus yang rongganya berdinding tipis.Organ kelamin bersifat dioseus.

Insecta

kupukupukupukupu

Insecta (dalam bahasa latin, insecti = serangga).Banyak anggota hewan ini sering kita jumpai disekitar kita, misalnya kupu-kupu, nyamuk, lalat, lebah, semut, capung, jangkrik, belalang,dan lebah.Ciri khususnya adalah kakinya yang berjumlah enam buah.
Karena itu pula sering juga disebut hexapoda.
Insecta dapat hidup di bergagai habitat, yaitu air tawar, laut dan darat.Hewan ini merupakan satu-satunya kelompok invertebrata yang dapat terbang.Insecta ada yang hidup bebas dan ada yang sebagai parasit.
Tubuh Insecta dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu kaput, toraks, dan abdomen.Kaput memiliki organ yang berkembang baik, yaitu adanya sepasang antena, mata majemuk (mata faset), dan mata tunggal (oseli).Insecta memiliki organ perasa disebut palpus.
Insecta yang memiliki syap pada segmen kedua dan ketiga.Bagian abdomen Insecta tidak memiliki anggota tubuh.Pada abdomennya
terdapat spirakel, yaitu lubang pernapasan yang menuju tabung trakea.Trakea merupakan alat pernapasan pada Insecta.Pada abdomen juga terdapat tubula malpighi, yaitu alt ekskresi yang melekat pada posterior saluran pencernaan.Sistem sirkulasinya terbuka.Organ kelaminnya dioseus.

*Perkembangan Insecta dibedakan menjadi tiga :

Pertama Ametabola adalah perkembangan yang hanya berupa pertambahan ukuran saja tanpa perubahan wujud.Contohnya kutu buku (lepisma saccharina)
Kedua Hemimetabola adalah tahap perkembangan Insecta yang tidak sempurna, dimana Insecta muda yang menetas mirip dengan induknya, tetapi ada organ yang belum muncul, misalnya sayap.Sayap itu akan muncul hingga pada saat dewasa hewan tersebut.
Insecta muda disebut nimfa.Ringkasan skemanya adalah telur – nimfa (larva) – dewasa (imago).Contoh Insecta ini adalah belalang, kecoa (periplaneta americana), jangkrik (gryllus sp.), dan walang sangit (leptocorisa acuta).
Ketiga Holometabola adalah perkembangan Insecta dengan setiap tahap menunjukan perubahan wujud yang sanagt berbeda (sempurna).
Tahapnya adalah sebagai berikut ; telur – larva – pupa – dewasa.Larvanya berbentuk ulat tumbuh dan mengalami ekdisis beberapa kali.
Setalah itu larva menghasilkan pelindung keras disekuur tubuhnya untuk membentuk pupa..Pupa berkembang menjadi bagian tubuh seperti antena, sayap, kaki, organ reproduksi, dan organ lainnya yang merupakan struktur Insecta dewasa.Selanjutnya, Insecta dewasa keluar dari pupa.Contoh Insecta ini adalah kupu-kupu, lalat, dan nyamuk.

*Berdasarkan sayap,Insecta dibedakan menjadi dua sub-kelas :

Pertama Apterigota (tidak bersayap), tubuh apterigota berukuran kecil sekitar 0,5 cm dan memiliki antena panjang.Umumnya berkembang secara ametabola.Contoh hewan kelas ini adalah kutu buku.
Kedua Pterigota (bersayap), merupakan kelompok insecta yang sayapnya berasal dari tonjolan luar dinding tubuh yang disebut Eksopterigota.Kelompok lain yang sayapnya berasal dari tonjolan dalam dinding tubuh disebut Endopterigota.
Eksopterigota dibedakan menjadi beberapa ordo bedasarkan tipe sayap, mulut, dan metamorfosisnya :
– Orthoptera memiliki dua pasang sayap dengan sayap depan yang sempit.Misalnya kecoa, jangkrik, dan gansir
– Hemiptera memiliki dua pasang sayap yang tidak sama panjang.Contohnya walang sangit (leptocorisa acuta) dan kutu busuk (cymex rotundus)
– Homoptera memiliki dua pasang yang sama panjang.Contohnya wereng coklat (Nilaparvata lugens), kutu daun (Aphis), dan kutu kepala (Pediculus humanus)
– Odonata memiliki dua pasang sayap seperti jala.Contohnya capung (pantala).

Endopterigota dibedakan menjadi :
– Coleptera memiliki dua pasang sayap dengan sayap depan yang keras dan tebal.Misalnya kumbang tanduk (Orycies rhinoceros) dan kutu gabah (Rhyzoperta diminica)
– Hymenoptera memiliki dua pasang sayap yang seperti selaput, dengan sayap depan lebih besar daripada sayap belakang.
Misalnya semut rangrang (Oecophylla saragillina), semut hitam (Monomorium sp.), lebah madu (Apis indica), dan tawon (Xylocopa latipes)
– Diptera hanya memiliki sepasang sayap.Misalnya nyamuk (culex sp.), nyamuk malaria (Anopheles sp), nyamuk demam berdarah (Aedes Aegypti), lalat rumah (Musca domestica), lalat buah (Drosophila melanogaster), dan lalat tse-tse (Glossina palpalis)
– Lepidoptera memiliki dua pasang sayap yang bersisik halus dan tipe mulut mengisap.Misalnya kupu-kupu sutera (Bombyx mori) dan kupu-kupu elang (Acherontia atropos)

Peran Arthropoda bagi manusia

kepitingkepiting

Berbagai jenis Arthropoda memberikan keuntungan dan kerugian bagi manusia.Peran arthropoda yang menguntungkan manusia misalnya dibidang pangan dan sandang yaitu sebagai berikut :
-Sumber makanan yang mengandung protein hewani tinggi.Misalnya Udang windu (Panaeus monodon), rajingan (portunus pelagicus), kepiting (scylla serrata), dan udang karang (panulirus versicolor)
-Penghasil madu, yaitu lebah madu (Apis indica)
-Bahan industri kain sutera, yaitu pupa kupu-kupu sutera (Bombyx mori)

Sementara yang merugikan manusia anatara lain :
-Vektor perantara penyakit bagi manusia.Misalnya nyamuk malaria, nyamuk demam berdarah, lalat tsetse sebagai vektor penyakit tidur, dan lalat rumah sebagai vektor penyakit tifus.
-Menimbulkan gangguan pada manusia.Misalnya caplak penyebab kudis, kutu kepala, dan kutu busuk
-Hama tanaman pangan dan industri.Contohnya wereng coklat dan kumbang tanduk
-Perusak makanan.Contohnya kutu gabah

-Perusak produk berbahan baku alam.Contohnya rayap dan kutu buku

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada November 4, 2011 in Biologi

 

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan
partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya,
larutan nonelektrolit C6H12O6, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga larutan C6H12O6 1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku
air murni, sedangkan 1 mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na+ dan 1 mol Cl.
Larutan NaCl 1 M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan menurunkan titik beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air, secara teoretis
akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.
Contoh:
C6H12O6(s) —>C6H12O6(aq)
1 mol…………….. 1 mol
Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 1023 molekul.
NaCl(s)—> Na+(aq) + Cl(aq)
1 mol ………1 mol……… 1 mol
Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 1023 (ion Na+ dan Cl).
CaCl2(s) —>Ca2+(aq) + 2 Cl(aq)
1 mol……….. 1.mol ………2 mol
Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 1023 partikel (ion Ca2+ dan ion Cl).
Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada
larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.
α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)α
i= jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

Sifat koligatif larutan elektrolit adalah sebagai berikut.

1. Kenaikan titik didih
ΔTb = Kb ×m{1 + (n −1) α}

2. Penurunan titik beku

ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}

Keterangan:
n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit
α = derajat ionisasi zat elektrolit

3. Tekanan osmosis
π = MRT {1 + (n −1)α }
π = mol/liter × {1 + (n −1)α }

Hal-hal yang perlu diperhatikan berhubungan dengan larutan elektrolit antara lain:
1. a. Elektrolit yang menghasilkan dua ion (n = 2), yaitu CH3COOH, HCl, NaOH, NaCl.
b. Elektrolit yang menghasilkan tiga ion (n = 3), yaitu Ca(OH)2, H2SO4, Na2CO3.
c. Elektrolit yang menghasilkan empat ion yaitu FeCl3, AlCl3.
2. Makin banyak ion yang dihasilkan dari larutan elektrolit, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
3. Besarnya harga α menunjukkan kuatnya larutan elektrolit.
Makin besar harga α, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
4. Larutan elektrolit kuat mempunyai α = 1.
ΔTb = Kb × m × n
ΔTf = Kf × m × n
π = M × R × T × n

5. Pada elektrolit biner berlaku:
ΔTb = Kb × m × (1 + α)
ΔTf = Kf × m × (1 + α)
π = M × R × T × (1 + α)

Contoh soal:
1. Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram
air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunan titik beku larutan tersebut!
Jawab:
ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )
= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)
= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3
ΔTf = 1,55 °C

2. Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.
Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan
dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih
larutan tersebut!
Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

3. Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam
2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)
Jawab:
π = M × R × T × n
= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2
= 0,25 × 0,082 × 600
π = 12,3 atm

 
2 Komentar

Ditulis oleh pada September 16, 2011 in Kimia

 

REPLIKASI DNA

Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi “cetakan” untuk pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3′-hidroksil bebas nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5’→3′, sedangkan DNA polimerase bergerak pada DNA “induk” dengan arah 3’→5′. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berorientasi 3’→5′, sementara untaian lainnya berorientasi 5’→3′, dan helikase bergerak membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5’→3′. Oleh karena itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5’→3′ secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3′-OH bebas dari sebuah primer RNA dan sintesis DNA berlangsung secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada sisi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3′ bebas pada primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5’→3′. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditempati oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap berada pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung untuk mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini merupakan akibat dari interaksi antara DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada semua jenis makhluk hidup memiliki struktur serupa dan mampu berinteraksi dengan berbagai DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sebagai suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang mampu berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA bergerak melaluinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A besar di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui DNA dan air menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase mencapai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp mengalami perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader merupakan protein bersubunit banyak yang mampu menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Jika DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase mampu berikatan dengan subunit pada clamp loader dan bergerak ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, berisi empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat mengalami reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama berakhir. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Proses ini memerlukan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Agar replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini merupakan target serangan antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah dijelaskan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal. Pada untai tertinggal suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang mempunyai fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang mempunyai fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai tertinggal dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diisi oleh DNA polimerase I, yang mempunyai aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ – 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan adanya replisom sintesis DNA akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu kira-kira pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan gerakan garpu replikasi. Terminator tersebut antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan sel. Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami inisasi paling awal adalah eukromatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan untuk memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai tertinggal diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang merupakan bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi kemudian segera digantikan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai tertinggal. Baik DNA polimerase d maupun e mempunyai fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d untuk menyintesis DNA yang panjang disebabkan oleh adanya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan bertindak sebagai cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan mencapai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomera

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada September 11, 2011 in Biologi

 

PERBEDAAN SENYAWA POLAR DAN NON POLAR

Senyawa polar dan non polar Ciri-ciri senyawa polar : · dapat larut dalam air dan pelarut polar lain · memiliki kutub + dan kutub – , akibat tidak meratanya distribusi elektron -memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau memiliki perbedaan keelektronegatifan Contoh : alkohol, HCl, PCl3, H2O, N2O5 Senyawa polar digambarkan sebagai Ciri-ciri senyawa non polar : · tidak larut dalam air dan pelarut polar lain · Tidak memiliki kutub + dan kutub – , akibat meratanya distribusi elektron -tidak memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau keelektronegatifannya sama Contoh : Cl2, PCl5, H2, N2 Senyawa non polar digambarkan sebagai UKURAN KUANTITATIF TITIK DIDIH SENYAWA KOVALEN * Senyawa polar titik didihnya lebih tinggi daripada senyawa non polar · Urutan titik didih, ikatan hidrogen > dipol-dipol > non polar-non polar atau ikatan hidrogen > Van der Waals > gaya london · Bila sama-sama polar/non polar, yang Mr besar titik didihnya lebih besar Untuk senyawa karbon Mr sama, rantai C memanjang titik didih > rantai bercabang (bulat) PERBEDAAN SENYAWA POLAR DENGAN NON POLAR SENYAWA POLAR · dapat larut dalam air · Memiliki pasangan elektron bebas (bentuk tdk simetris) · Berakhir ganjil, kecuali BX3 dan PX5 Cth : NH3, PCl3, H2O, HCl, HBr, SO3, N2O5, Cl2O5 SENYAWA NON POLAR · Tdk dapat larut dalam air · Tdk memiliki pasangan elektron bebas (bentuk simetris) · Berakhir genap Cth : F2, Cl2, Br2, I2, O2, H2, N2, CH4, SF6, PCl5, BCl3 Manakah yang titik didihnya lebih tinggi ? 1. F2 atau N2 ? 2. CH4 atau C3H8? 3. H2O atau H2S? 4. NH3 atau XeF4? 5. HF atau HI? 6. PCl5 atau PCl3? 7. n-pentana atau 2,2-dimetil propana? Senyawa polar memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar , perbedaan harga ini mendorong timbulnya kutub kutub listrik yang permanen ( dipol permanent ) Senyawa non polar memiliki perbedaan keelektronegatifan yang kecil ,bahkan untuk senyawa biner dwiatom ( seperti O2,H2) perbedaan keelektronegatifannya = 0 Polarisasi Ikatan Kovalen Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom. Contoh 1 : Molekul HCl Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom Cl menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl). Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan. Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom. Contoh 2 : Dalam tiap molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama. Akibatnya muatan dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub. Contoh 3 : Meskipun atom-atom penyusun CH4 dan CO2 tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub). Momen Dipol ( µ ) Adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan kovalen. Dirumuskan : µ = Q x r ; 1 D = 3,33 x 10-30 C.m keterangan : µ = momen dipol, satuannya debye (D) Q = selisih muatan, satuannya coulomb (C) r = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif, satuannya meter (m)

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada September 11, 2011 in Kimia

 

Distilasi

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan.[1]

Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan.[1] Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.[1]

Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan massa.[2] Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.[2] Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.[2]

Bagan

Bagan perlengkapan distilasi di laboratorium

Berikut adalah susunan rangkaian alat ditilasi sederhana:

  • 1. wadah air
  • 2. labu distilasi
  • 3. sambungan
  • 4. termometer
  • 5. kondensor
  • 6. aliran masuk air dingin
  • 7. aliran keluar air dingin
  • 8. labu distilat
  • 9. lubang udara
  • 10. tempat keluarnya distilat
  • 13. penangas
  • 14. air penangas
  • 15. larutan
  • 16. wadah labu distilat

 

 

Sejarah

Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan Yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu terutama oleh tingginya permintaan akan spritus.[3] Hypathia dari Alexandria dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses distilasi pada sekitar abad ke-4.[3]

Bentuk modern distilasi pertama kali ditemukan oleh ahli-ahli kimia Islam pada masa kekhalifahan Abbasiah, terutama oleh Al-Razi pada pemisahan alkohol menjadi senyawa yang relatif murni melalui alat alembik, bahkan desain ini menjadi semacam inspirasi yang memungkinkan rancangan distilasi skala mikro, The Hickman Stillhead dapat terwujud.[3] Tulisan oleh Jabir Ibnu Hayyan (721-815) yang lebih dikenal dengan Ibnu Jabir menyebutkan tentang uap anggur yang dapat terbakar.[3] Ia juga telah menemukan banyak peralatan dan proses kimia yang bahkan masih banyak dipakai sampai saat kini.[3] Kemudian teknik penyulingan diuraikan dengan jelas oleh Al-Kindi (801-873).[3]

Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll[1]. Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon.[4] Distilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling[5].

Jenis

Ada 4 jenis distilasi yang akan dibahas disini, yaitu distilasi sederhana, distilasi fraksionasi, distilasi uap, dan distilasi vakum.[1] Selain itu ada pula distilasi ekstraktif dan distilasi azeotropic homogenous, distilasi dengan menggunakan garam berion, distilasi pressure-swing, serta distilasi reaktif.[1]

Distilasi Sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil[6]. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu.[5] Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas[4]. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer.[6] Aplikasi distilasi sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.[5]

Distilasi Fraksionisasi

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya.[5] Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah.[6] Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah[7]

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi.[5] Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap platnya[8]. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya.[8] Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya.[8]

Distilasi Uap

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih[9]. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih.[9] Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya.[10] Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air.[6] Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari tumbuhan.[9]

Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan.[8] Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.[8]

Distilasi Vakum

Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C.[6] Metode distilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air.[6] Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator.[6] Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem distilasi ini.[6]

Azeotrop

Azeotrop adalah campuran dari dua atau lebih komponen yang memiliki titik didih yang konstan.[8] Azeotrop dapat menjadi gangguan yang menyebabkan hasil distilasi menjadi tidak maksimal.[8] Komposisi dari azeotrope tetap konstan dalam pemberian atau penambahan tekanan.[8] Akan tetapi ketika tekanan total berubah, kedua titik didih dan komposisi dari azeotrop berubah. Sebagai akibatnya, azeotrop bukanlah komponen tetap, yang komposisinya harus selalu konstan dalam interval suhu dan tekanan, tetapi lebih ke campuran yang dihasilkan dari saling memengaruhi dalam kekuatan intramolekuler dalam larutan.[8]

Azeotrop dapat didistilasi dengan menggunakan tambahan pelarut tertentu, misalnya penambahan benzena atau toluena untuk memisahkan air.[8] Air dan pelarut akan ditangkap oleh penangkap Dean-Stark.[8] Air akan tetap tinggal di dasar penangkap dan pelarut akan kembali ke campuran dan memisahkan air lagi.[8] Campuran azeotrop merupakan penyimpangan dari hukum Raoult.[6]

Efektifitas Distilasi

Secara teori, hasil distilasi dapat mencapai 100% dengan cara menurunkan tekanan hingga 1/10 tekanan atmosfer.[2] Dapat pula dengan menggunakan distilasi azeotrop yang menggunakan penambahan pelarut organik dan dua distilasi tambahan, dan dengan menggunakan penggunaan cornmeal yang dapat menyerap air baik dalam bentuk cair atau uap pada kolom terakhir.[2] Namun, secara praktek tidak ada distilasi yang mencapai 100%.[1]

Distilasi Skala Industri

Umumnya proses distilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu unit proses dari distilasi ini sering disebut sebagai menara distilasi (MD).[2] Menara distilasi biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter. Masukan dari menara distilasi biasanya berupa cair jenuh, yaitu cairan yang dengan berkurang tekanan sedikit saja sudah akan terbentuk uap dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil (mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri dari komponen berat. Menara distilasi terbagi dalam 2 jenis kategori besar[2]:

  1. Menara Distilasi tipe Stagewise, menara ini terdiri dari banyak piringan yang memungkinkan kesetimbangan terbagi-bagi dalam setiap piringannya, dan
  2. Menara Distilasi tipe Continous, yang terdiri dari pengemasan dan kesetimbangan cair-gasnya terjadi di sepanjangkolom menara.
 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 10, 2011 in Biologi