Nama : Daniel Marison
NIM : AC112017
Prodi : Pendidikan Kimia Reguler
SOAL
1.Jelaskan
kemungkinan terbentuknya ikatan rangkap tiga pada lemak atau minyak tak jenuh!
2. Jelaskan proses
pencucian surfaktan yang dilarutkan dengan pelarut organic bebas air!
3.Bagaimana cara
kerja indra pengecap sehingga menimbulkan rasa manis (contohnya fruktosa)?
4.Jelaskan hubungan hormon oksitosin dengan dengan
gelombang α dan θ yang dikeluarkan oleh otak!
5. Pada karbohidrat
mengandung gugus fungsi OH yang sangat banyak. Jelaskan bagaimana sifat basa ditimbulkan atau
dihasilkan gugus OH pada sakarida!
Jawaban
1. Kita
ketahui bahwa asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap dua dan dapat
dilihat pada gambar dibawah ini.
Dan untuk membuat asam lemak ini menjadi
rangkap tiga, saya sangat sulit untuk menemukan literatur/sumber dari internet.
Namun berdasarkan dari reaksi eliminasi saya terdapat solusi dan bisa
memungkinkan terjadi ikatan rangkap tiga. Karena dari alkana(ikatan tunggal)
bisa dibuat menjadi alkena(ikatan rangkap 2). Otomatis asam lemak yang tak
jenuh ini bisa dibuat menjadi ikatan rangkap 3.
.
Agar terbentuk ikatan rangkap 3,
asam lemak ini harus direaksikan oleh halogen seperti Cl dan Br yang besifat
nukleofilik supaya salah satu ikatan
hydrogen pada ikatan rangkap dapat tersubstitusi dan atom H yang satunya dapat
ditarik oleh Basa kuat dan menyebabkan gugus halide menjadi gugus pergi maka
terbentuklah ikatan rangkap 3.
Mekanisme reaksinya :
Pada reaksi ini, asam lemak yang digunakan
adalah Asam oleat(CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
atau C 18 :1). Senyawa
ini direaksikan dengan Br2.
Dimana Br – yang memiliki ini bersifat nukleofil menyerang C yang
bermuatan positif pada ikatan rangkap. Kemudian elekton pada karbon berpindah
posisi sehingga ikatan H terlepas dan berikatan dengan Br yang lain. Sehingga
terjadi reaksi substitusi dan produknya Asam lemak tak jenuh yang terdapat
alkil halida dan HBr.
Selanjutnya
Asam lemak tak jenuh tersebut direaksikan dengan basa kuat seperti NaOH agar
ikatan H terputus dan gugus Br – pergi.
Dimana Na bermuatan positif dan OH bermuatan negative, ion
OH – inilah yang bersifat basa sehingga menarik ion H +
membentuk molekul H2O dan electron pada atom karbon menstabilkan
diri dengan cara elektronnya berpindah sehingga menyebabkan gugus Br -
terputus dan berikatan dengan Na+ menjadi garam yaitu NaBr dan
terjadilah ikatan rangkap 3 pada atom karbon tersebut.
2. Deterjen adalah campuran berbagai
bahan, yang digunakan untuk membantu pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan
turunan minyak bumi. Deterjen juga termasuk zat surfaktan yang memiliki gugus
polar yang bersifat hidrofilik dan non polar yang bersifat hidrofobik. Dibanding
dengan sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci
yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Detergen merupakan
garam Natrium dari asam sulfonat.
Zat
surfaktan pada sabun
Reaksi pembuatan deterjen
Rantai hidrokarbon, R, di dalam
molekul sabun di atas mungkin adalah rantai hidrokarbon yang lurus atau rantai hidrokarbon yang bercabang.
Mekanisme sabun dalam membersihkan kotoran / daki adalah
pertama air menginduksi sabun (zat surpaktan) pada bagian polar (kepala)
setelah itu sabun akan menyerang kotoran yang terdiri lemak/minyak bersifat non polar , debu dan cairan yang
bersifat polar. Pada zat surfaktan yang bagian bersifat non polar akan
menyerang lemak/minyak dan bagian yang bersifat polar menyerang kotoran yang
masih polar dan air sebagai media pelarut yang juga membantu sabun mengangkat
kotoran.
Karena
air bersifat polar dan terdapat ion H+ dan – OH, jadi
menurut saya , pelarut yang dapat menggatikan air sebagai pelarut saat proses
pencucian adalah pelarut organic. Contohnya aseton (CH3COCH3) .Oleh
karena polaritas aseton yang menengah, ia melarutkan berbagai macam senyawa dan
juga asam format (H-CO-OH) yang memiliki kepolaran hampir mirip serta
strukturnya dengan air dan sifatnya menyerupai air. Sehingga kedua senyawa ini dapat berinteraksi
dengan deterjen dan membawa kotoran yang mengandung sifat polar.
Struktur Asam format dan Aseton
Namun ,
asam format berbahaya jika digunakan sebagai pelarut dalam mencuci karena asam
ini dapat merusak kulit ketika digunakan. Jadi lebih baik menggunakan aseton
sebagai pengganti air.
3. Kita
ketahui lidah merupakan salah satu indera pada tubuh kita, yaitu indera
pengecap . dengan lidah kita dapat merasakan rasa dari suatu makanan dan
minuman. Pada beberapa bagian lidah terdapat daerah yang peka rasa.
Cara
Kerja Lidah
Secara sederhana proses lidah
mengecap rasa adalah pertama-tama “Makanan
atau Minuman” yang telah berupa larutan di dalam mulut akan merangsang
ujung-ujung saraf pengecap. Oleh saraf pengecap, rangsangan rasa
ini diteruskan ke pusat saraf pengecap di otak. Selanjutnya, otak menanggapi
rangsang tersebut sehingga kita dapat merasakan rasa suatu jenis makanan
atau minuman.
Jika kita lihat pada lidah kita, terdapat benjolan- benjolan
kecil/ bintil- bintil kecil yang disebut papilla . Pada papila/ papillae ini terdapat sel-sel pengencap yang disebut taste bud. Macam –macam papila yaitu papila circumvallate, papila foliate dan papila
fungiform, papilla filiform, papilla vallate. Papila circumvallate terletak pada bagian ujung
lidah dan mengandung ribuan taste bud. Folliate papilae terletak pada bagian
tepi mendekati bagian belakang lidah dan mengandung ratusan taste bud. Papila
fungiform terletak pada bagian pangkal dan mengandung hanya beberapa taste bud.
Secara garis besar, proses
pengecapan rasa berlangsung terjadi proses biokimia dengan melalui 3 tahap,
yaitu: resepsi, tranduksi sinyal dan
respon. 1.Tahap resepsi merupakan tahap pengenalan sinyal yang memiliki
rasa tertentu (tastan) oleh suatu reseptor. 2.Tranduksi sinyal meliputi reaksi
bertahap dalam sel akibat adanya sinyal rasa. 3.Respon merupakan respon akhir
sel-sel pengecap yang mengirimkan sinyal tersebut menuju sistem saraf.
Tahap
resepsi menentukan jenis rasa dari suatu zat. Suatu zat yang memiliki rasa
tertentu akan mampu berikatan dengan molekul-molekul reseptor yang terdapat di
lidah. Sebagai contoh, konsumsi sukrosa akan menyebabkan sukrosa terikat
oleh reseptor rasa manis yang terdapat di lidah. Begitu pula jika yang di
konsumsi adalah molekul natrium glutamat maka natrium glutamat ini akan terikat
pada reseptor rasa gurih.
Reseptor untuk rasa manis dan
gurih pada sel pengecap berupa protein dari famili G protein–coupled receptors (GPCRs), yang disebut T1R.
Ada 3 gen dalam famili T1R. Dua gen yang pertama, yaitu T1R1 dan T1R2 telah
diidentifikasi pada tahun 1999 dengan menganalisis urutan cDNA dari jaringan taste
tikus. Gen ketiga, yaitu T1R3 yang diidentifikasi pada tahun 2001 yang terdapat
pada genom manusia. Dalam melaksanakan kerjanya, T1R diekspresikan secara
berpasangan. Reseptor heteromerik T1R2/T1R3 merupakan reseptor untuk rasa
manis. Reseptor ini dapat secara selektif dapat merespon 20 pemanis yang
diujikan pada konsentrasi fisiologis yang relevan. Reseptor T1R1/T1R3 pada
berbagai sel memiliki suatu korelatif terhadap rasa gurih. Reseptor heteromerik
tersebut dapat mengenali glutamat pada konsentrasi efektifnya. Reseptor
tersebut hanya merespon glutamat, aspartat, dan L-2-amino-4-fosfonobutirat.
Berbeda halnya dengan reseptor T1R1/T1R3 tikus yang dapat mengenali semua asam
L-amino. Saat ini berbagai senyawa sintetik yang berbeda telah diketahui dapat
dikenali oleh reseptor T1R1/T1R3 dan T1R2/T1R3.
Reseptor T1R merupakan suatu
protein transmembran yang memiliki dua domain. Domain pertama terdapat di luar
sel yang berfungsi untuk mengikat tastan yang sesuai. Domain kedua merupakan
domain transmembran yang melakukan kopling dengan protein G yang berfungsi
dalam tranduksi sinyal.
Proses tranduksi sinyal pada
sistem rasa melalui G protein dan second messenger berupa fosfolipase
C. Pengikatan tastan pada reseptor menyebabkan perubahan konformasi pada
domain transmembran reseptor. Perubahan konformasi tersebut mempengaruhi
interaksi reseptor dengan protein G stimulatori (Gs). Reseptor T1R3 biasanya
terikat pada subunit G(alpha) 14 atau subunit G(alpha)
lainnya. Subunit G(alpha) terikat pada subunit G(beta, gamma),
seperti subunit G(gamma) 13 dan G(beta1) atau G(beta3).
Perubahan konformasi domain transmembran reseptor menyebabkan subunit G(beta,
gamma) terlepas dan bergerak sepanjang membran sel. G(beta,
gamma) yang terlepas akan beriteraksi dengan enzim fosfolipase C
(PLC) b2. PLCb2 merupakan isoform enzim PLC yang unik karena teraktivasi oleh
subunit G(beta, gamma), sedangkan isoform PLC pada umumnya
teraktivasi oleh subunit G(alpha). Interaksi antara subunit G(beta,
gamma) dengan PLCb2 mengaktifkan aktivitas enzim tersebut. Enzim PLC
dapat menghidrolisis fosfatidilinositol 4,5-bisfosfat menghasilkan inositol
trisfosfat (IP3) and diasilgliserol.
Salah satu produk hidrolisis
tersebut adalah IP3. IP3 merupakan senyawa larut dalam air, yang akan berdifusi
dari membran plasma menuju sitosol dan akhirnya menuju retikulum endoplasma
(Nelson dan Cox, 2004). Pada permukaan retikulum endoplasma terdapat rseptor
spesifik untuk IP3, yaitu: IP3R. Reseptor IP3R tersebut merupakan suatu ion
channel yang akan terbuka apabila terikat dengan IP3. Pengikatan tersebut
membuka channel ion, sehingga ion Ca2+ yang terdapat dalam retikulum
endoplasma berdifusi menuju sitosol. Konsentrasi ion Ca2+ yang
terdapat di sitosol meningkat drastis dari konsentrasi kurang dari 10-7
M menjadi sekitar 10-6. Peningkatan kandungan ion Ca2+ intraseluler
menyebabkan terjadinya dua hal dalam sel-sel pengecap. Pertama, pembukaan kanal
kation selektif pengecapan (TPRM5) di membran plasma. Kedua, pembukaan gap
junction hemichannel.
Peningkatan kadar Ca2+ intraseluler
menyebabkan kanal ion TPRM5 menjadi terbuka. Ion Na+ yang
konsentrasi di luar sel lebih tinggi dibanding intraseluler akan berdifusi
masuk melalui kanal ion TPRM5 tersebut. Hal ini menyebabkan terjadinya
depolarisasi tegangan potensial membran sel. Depolarisasi tersebut dan adanya
peningkatan kadar ion Ca2+ intraseluler menyebabkan terbukanya gap
junction hemichannel. Terbukanya hemichannel tersebut menyebabkan berbagai
molekul seperti transmitter taste bud, ATP dan molekul-molekul lain
mengalami difusi keluar sel. Aktivasi TPRM5 dapat ditingkatkan dengan
meningkatkan temperatur. Pada temperatur yang lebih tinggi, meningkatnya
aktivitas TPRM5 dapat meningkatkan intensitas rasa manis yang dapat dikecap
oleh lidah. Hal ini dapat menjelaskan bahwa es krim yang mengandung kadar gula
yang sama dengan teh hangat akan terasa kurang manis (Ishimaru and Matsunami,
2009).
Begitulah suatu proses
pengecapan rasa berlangsung di dalam tubuh manusia. Proses ini sangat
rumit/kompleks, teratur dan berlangsung dalam sel yang berukuran amat sangat
kecil. Setiap kerja yang dilakukan suatu bagian sel langsung berakibat terhadap
bagian sel yang lain. Bayangkan, apabila satu saja dari sistem pengecapan
tersebut ada yang rusak, tentunya manusia akan hidup di dunia yang serba tawar.
Dan kita ketahui bahwa Sukrosa
merupakan molekul disakarida yang merupakan
gabungan dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa . Fruktosa merupan glukosa
juga dan bersifat manis (gula buah) maka akan terikat oleh G protein–coupled receptors (GPCRs), yang disebut T1R (Reseptor
manis) dan protein G akan mentranduksi sinyal menuju IP3 dan akan
meningkatkan ion Ca2+. Peningkatan kandungan ion Ca2+ intraseluler
menyebabkan terjadinya dua hal dalam sel-sel pengecap. Pertama, pembukaan kanal
kation selektif pengecapan (TPRM5) di membran plasma. Kedua, pembukaan gap
junction hemichannel. Pada saat
kanal ion TPRM5 menjadi terbuka. Ion Na+ yang berada di luar sel, konsentrasinya
lebih tinggi dibanding intraseluler akan berdifusi masuk melalui kanal ion
TPRM5 tersebut. Hal ini menyebabkan terjadinya depolarisasi tegangan potensial
membran sel. Depolarisasi tersebut dan adanya peningkatan kadar ion Ca2+ intraseluler
menyebabkan terbukanya gap junction hemichannel.Terbukanya hemichannel
tersebut menyebabkan berbagai molekul seperti transmitter taste bud,
ATP dan molekul-molekul lain mengalami difusi keluar sel.
Aktivasi TPRM5 dapat
ditingkatkan dengan meningkatkan temperatur. Pada temperatur yang lebih tinggi,
meningkatnya aktivitas TPRM5 dapat meningkatkan intensitas rasa manis yang
dapat dikecap oleh lidah dan jumlah fruktosa yang diikat akan menjadi lebih
banyak dan menghasilkan rasa manis.
4.
Berdasarkan artikel yang
saya baca,
Oksitosin (
bahasa Yunani:
(ŏk'sĭ-tō'sĭn), yang berarti kelahiran
cepat) (
bahasa Inggris:
oxytocin, OT, pitocin, syntocinon)
adalah
hormon pada manusia yang berfungsi untuk
merangsang kontraksi yang kuat pada dinding rahim/
uterus sehingga mempermudah dalam membantu proses
kelahiran.
Sedangkan otak merupakan pusat koordinasi di
dalam tubuh dan memiliki peran yang sangat penting. Diketahui bahwa otak kita
tak terdiri dari milyaran sel otak yang disebut neuron.Setiap neuron saling
berkomunikasi (menjalin hubungan) dengan memancarkan gelombang listrik.
Gelombang listrik yang dikeluarkan oleh neuron dalam otak inilah yang disebut
"gelombang otak" atau brainwave. Jadi yang disebut gelombang otak
adalah "arus listrik" yang dikeluarkan oleh otak.
Ilustrasi gelombang listrik
(brainwave) yang
dikeluarkan oleh neuron otak
Apabila otak tidak lagi mengeluarkan gelombang
otak, maka kita tahu bahwa otak tersebut sudah mati. Gelombang otak bisa diukur
dengan peralatan Electroencephalograph (EEG). EEG ditemukan pada tahun 1929
oleh psikiater Jerman, Hans Berger. Sampai saat ini, EEG adalah alat yang
sering diandalkan para peneliti yang ingin mengetahui aktivitas pikiran
seseorang. Diketahui bahwa frekuensi gelombang otak yang dihasilkan oleh neuron
bervariasi antara 0-30 Hz dan digolongkan. Di dalam otak manusia menghasilkan
berbagai gelombang otak secara bersamaan. Empat gelombang otak yang diproduksi
oleh otak umumnya manusia yaitu beta, alpha, tetha, delta. Akan tetapi selalu
ada jenis gelombang otak yang paling dominan, yang menandakan aktivitas otak
saat itu.
Grafik
gelombang otak dari Delta hingga Beta
Pandangan keliru yang selama ini ada dalam benak
banyak orang adalah otak hanya menghasilkan satu jenis gelombang pada suatu
saat. Saat kita aktif berpikir kita berada pada gelombang beta. Kalau
kita rileks kita berada pada kondisi alfa. Kalau sedang melamun, kita
berada pada kondisi theta. Dan, kalau tidur lelap kita berada pada
kondisi delta. Pandangan itu salah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
pada suatu saat, pada umumnya, otak kita menghasilkan empat jenis gelombang
secara bersamaan, namun dengan kadar yang berbeda. Misalnya dalam kondisi
tidur, otak kita lebih banyak memproduksi gelombang delta, tapi tetap
memproduksi theta, alpha dan beta walaupun kadarnya sedikit.
Keempat gelombang listrik yang dihasilkan oleh otak yaitu :
Gelombang
Beta:
Waspada, Konsentrasi
Kondisi gelombang otak Beta
(13-30 Hz) menjaga pikiran kita tetap tajam dan terfokus. Dalam kondisi
Beta, otak Anda akan mudah melakukan analisis dan penyusunan informasi, membuat
koneksi, dan menghasilkan solusi-solusi serta ide-ide baru. Beta sangat
bermanfaat untuk produktivitas kerja, belajar untuk ujian, persiapan
presentasi, atau aktivitas lain yang membutuhkan konsentrasi dan kewaspadaan
tinggi.
Gelombang
Alpha: Kreativitas, Relaksasi, Visualisasi
Gelombang otak Alpha (8-13
Hz) sangat kontras dibandingkan dengan kondisi Beta. Kondisi relaks
mendorong aliran energi kreativitas dan perasaan segar, sehat. Kondisi
gelombang otak Alpha ideal untuk perenungan, memecahkan masalah, dan
visualisasi, bertindak sebagai gerbang kreativitas kita.
Gelombang
Theta: Relaksasi mendalam, Meditasi, Peningkatan Memori
Lebih lambat dari Beta,
kondisi gelombang otak Theta (4-8 Hz) muncul saat kita bermimpi pada
tidur ringan. Atau juga sering dinamakan sebagai mengalami mimpi secara sadar.
Frekuensi Theta ini dihubungkan dengan pelepasan stress dan pengingatan kembali
memori yang telah lama. Kondisi “senjakala” (twilight) dapat digunakan
untuk menuju meditasi yang lebih dalam, menghasilkan peningkatan kesehatan
secara keseluruhan, kebutuhan kurang tidur, meningkatkan kreativitas dan
pembelajaran.
Gelombang
Delta: Penyembuhan, Tidur Sangat Nyenyak.
Kondisi Delta (0.5-4 Hz), saat
gelombang otak semakin melambat, sering dihubungkan dengan kondisi tidur yang
sangat dalam. Beberapa frekuensi dalam jangkauan Delta ini diiringi dengan
pelepasan hormon pertumbuhan manusia (Human Growth Hormone), yang bermanfaat
dalam penyembuhan. Kondisi Delta, jika dihasilkan dalam kondisi terjaga, akan
menyediakan peluang untuk mengakses aktivitas bawah sadar, mendorong alirannya
ke pikiran sadar. Kondisi Delta juga sering dihubungkan dengan manusia-manusia
yang memiliki perasaan kuat terhadap empati dan intuisi.
Hubungan Hormon dengan Gelombang
Otak
Kita ketahui bahwa hormon oksitosin
merupakan hormon yang yang berfungsi untuk merangsang kontraksi yang kuat pada
dinding rahim(uterus) sehingga mempermudah dalam membantu proses kelahiran.
Hormone ini akan mengantarkan pesan / sinyal ke otak melalui Neurotransmiter. Dimana Neurotransmiter
adalah senyawa organik
endogenus membawa sinyal di antara neuron. Neurotransmiter
terbungkus oleh vesikel sinapsis, sebelum
dilepaskan bertepatan dengan datangnya potensial aksi.
Sehingga neuron pada otak berinteraksi
menghasilkan gelombang listrik yang berupa gelombang otak alfa dan gelombang
otak theta.
Pada
saat proses kelahiran si ibu yang akan melahirkan itu pasti takut/cemas, stress
dan deg-degan.Kondisi ini yang menghambat kinerja hormone oksitosin dengan otak
untuk membentuk pola gelombang otak alfa dan teta. Hal ini bisa menyebabkan si
ibu yang mau melahirkan itu mengalami pendarahan yang hebat dan mengakibatkan
kematian.
Pada kondisi ini dokter berusaha membentuk
pola gelombang otak alfa dan tetha pada si ibu yang mau melahirkan dengan cara,
dokter menyuruh si ibu menarik nafas dalam-dalam dan di keluarkan secara
perlahan- lahan agar kondisi ibu tenang dan proses kelahiran dapat berjalan
dengan baik.
5. Diketahui bahwa karbohidrat adalah senyawa kompleks yang terdiri dari atom
C,H, dan O yang berupa monosakarida, disakarida , odan polisakarida dan
berfungsi sebagai sumber tenaga dalam metabolisme. Selain sebagai sumber utama
energi organisme hidup, juga merupakan sumber karbon untuk sintesis biomolekul
dan sebagai bentuk energi polimerik.
Karbohidrat berasal dari hidrat
suatu karbon dengan rumus empiris Cx(H2O)y, merupakan
polihidroksi-aldehid (-C=O) polihidroksi–keton (-C-C=O(COH) dan turunannya.
Sukrosa juga termasuk karbohidrat yang termasuk
golongan Disakarida karena terdiri dari glukosa dan fruktosa. Dimana monosakarida
ini digabungkan oleh ikatan glikosidik yang berada pada C1 pada
glukosa dan C1 pada fruktosa. Dan mekanisme reaksi :
Pada fruktosa , atom C1 terdapat gugus OH yang
bersifat basa sehingga menarik Atom H pada C1 di glukosa sehingga
terbentuk molekul H2O yang menyebabkan gugus OH terputus pada
fruktosa dan membentuk karbokation dan atom O pada glukosa ini memiliki
elektron yang bebas dan menarik karbonkation pada fruktosa sehingga membentuk
ikatan 1,1-glikosidik yang menghubungkan kedua monosakarida tersebut. Karena gugus OH- menarik ion H+
Maka sifat basa ini seperti konsep asam-basa
Bronsted-Lowry yang dimana OH- sebagai akseptor, menerima proton H+
.
Pada sakarida ini terdapat banyak gugus hidroksil dan tidak
semua gugus OH bersifat basa. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa pada C1 di fruktosa gugus OH ini bersifat basa karena
menarik atom H dari glukosa sehingga membentuk molekul H2O. Dan
untuk Glukosa gugus OH yang bersifat Basa adalah atom C1 juga karena
pada ikatan yang menghubungkan glukosa dengan glukosa pada maltosa adalah
ikatan 1,4-glikosidik dan C4 gugus OH-Nya melepaskan H+.
