Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
BAB 4: KOMPOSISI KIMIA DALAM SEL
4.1 Air
Kekutuban Air
1. Sebatian tak organik yang terdiri daripada unsur hidrogen (H) dan oksigen (O).
2. Molekul berkutub kerana elektron yang berkongsi antara oksigen dan hidrogen akan
tertarik ke arah oksigen yang lebih elektronegatif (δ–).
3. Menghasilkan ikatan hidrogen dan membolehkan air bertindak sebagai pelarut semesta.
4. Ini membolehkan zat terlarut seperti glukosa dan elektrolit diangkut melalui membran
plasma ke dalam sel untuk tindak balas kimia.
+ Klorida
Natrium
Molekul Air Hablur garam
Daya Lekitan dan Daya Lekatan Air
1. Tindakan kapilari membolehkan air memasuki dan bergerak di sepanjang ruang yang
sempit, seperti dalam salur xylem.
2. Melibatkan dua daya tarikan
Daya Lekatan
Daya Lekitan
60
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Y Daya Lekatan
• Molekul air melekat pada permukaan lain
Z
Daya Lekitan
• Molekul air melekat antara satu sama
lain
• Dengan ikatan hidrogen
Molekul Dinding
air xilem
Muatan Haba Tentu Air
1. Muatan Haba Tentu merujuk kepada tenaga haba yang diperlukan bagi menaikkan suhu
satu kilogram air sebanyak 1°C .
2. Muatan Haba Tentu Air adalah tinggi sebanyak 4.2 kJ kg-1 °C-1.
3. Air menyerap banyak tenaga haba dengan kenaikan suhu yang kecil.
4. Penting untuk mengekalkan suhu badan organisma.
Belon
Air
Lilin
Belon pecah Belon tidak pecah
61
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
SEBATIAN
1. Suatu sebatian ia terdiri daripada dua atau lebih unsur yang bergabung dalam nisbah
yang tertentu.
2. Sebatian yang besar dan kompleks membentuk makromolekul.
3. Kebanyakan makromolekul adalah polimer yang terdiri daripada molekul kecil yang
dikenali sebagai monomer (blok binaan)
4. Sebatian boleh dibahagi kepada dua jenis;
Sebatian Peta
pokok
Sebatian Organik Sebatian tak Organik
Sebatian kimia yang Sebatian kimia yang
mengandungi unsur karbon tidak mengandungi
Contoh unsur karbon
Contoh
Karbohidrat
Protein Air
Lipid Asid
Nucleic acid Alkali
Garam
4.2 KARBOHIDRAT
1. Karbohidrat adalah penting sebagai sumber tenaga.
2. Juga, bahan asas struktur sesetengah organism.
Kitin – membentuk eksoskeleton serangga
Selulosa – membentuk dinding sel tumbuhan.
3. Karbohidrat terdiri daripada unsur karbon (C), hidrogen (H) and oksigen (O) dalam
nisbah 1:2:1
4. Formula kimia karbohidrat adalah (CH2O)n.
CH2O= C6H12O6
(Glucose)
62
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Jenis-jenis Karbohidrat
Peta
Karbohidrat pokok
Monosakarida Disakarida Polisakarida
(gula ringkas) Maltosa (gula kompleks)
Glukosa Laktosa Selulosa
Fruktosa sukrosa Kanji
Galaktosa Glikogen
Monosakarida
1. Boleh bergabung membentuk polimer melalui tindak balas proses kondensasi.
monosakarida + monosakarida Ikatan + Air
kovalen
Kondensasi
Disakarida
2. Kebanyakan monosakarida rasanya manis, boleh membentuk hablur dan larut dalam air.
3. Contoh;
Monosakarida Sumber
Glukosa Roti, gandum dan buah
Fruktosa Madu dan buah-buhan manis
Galaktosa Susu
4. Semua monosakarida adalah gula penurun kerana boleh menurunkan kuprum (II) sulfat
biru kepada mendakan kuprum (I) oksida yang berwarna merah bata
63
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Disakarida
1. Hasil apabila dua molekul gula ringkas (monosakarida) bergabung melalui proses
kondensasi untuk membentuk satu unit disakarida.
2. Kondensasi adalah proses apabila ikatan kovalen terbentuk antara dua molekul
monosakarida.
3. Melibatkan penyingkiran atau penghasilan molekul air.
Glukosa + Glukosa Maltosa + Air
Kondensasi
Glukosa + Fruktosa Sukrosa + Air
Kondensasi
Glukosa + Galaktosa Kondensasi Laktosa + Air
4. Disakarida juga boleh diuraikan kepada unit-unit monosakarida melalui hidrolisis.
5. Hidrolisis adalah proses ikatan kovalen antara dua molekul monosakarida diputusksn.
6. Melibatkan penambahan molekul air.
Maltosa + Air Glukosa + Glukosa
Hidrolisis
Sukrosa + Air Glukosa + Fruktosa
Hidrolisis
Laktosa + Air Glukosa + Galaktosa
Hidrolisis
7. Lakotsa dan maltosa adalah gula penurun manakala sukrosa adalah bukan gula penurun
64
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Polisakarida
1. Gula polimer terdiri daripada monomer monosakarida.
2. Terbentuk melalui proses kondensasi
3. Melibatkan beratus-ratus monosakarida untuk membentuk rantai molekul yang panjang.
4. Polisakarida tidak larut dalam air kerana saiz molekul besar.
5. Polisakarida tidak mempunyai rasa manis dan tidak menghablur.
Kanji Glikogen Selulosa
Simpanan utama Simpanan utama Membentuk struktur
polisakarida dalam polisakarida dalam sel utama bagi dinding sel
tumbuhan otot dan sel hati manusia/ tumbuhan
haiwan
6. Polisakarida juga boleh diuraikan melalui hidrolisis dengan bantuan asid cair, pendidihan
dan tindakan enzim.
Polisakarida + Air Hidrolisis Disakarida
(Kanji) (Amilase) (Maltosa)
Peta Sumber tenaga Glucosa
Dakap
Struktur sokongan Selulosa pada dinding sel
Kepentingan Makanan simpanan tumbuhan
karbohidrat pada
Sel Glikogen dalam sel haiwan
Kanji dalam sel tumbuhan
65
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
4.3 PROTEIN
1. Sebatian kompleks yang terdiri daripada unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen.
2. Kebanyakan protein mempunyai unsur sulfur and fosforus.
3. Semua protein terdiri daripada satu atau lebih polimer yang dikenali sebagai polipeptida.
4. Setiap polipeptida dibina oleh monomer atau unit kecil yang dikenali sebagai asid amino.
5. Asid amino terangkai bersama melalui proses kondensasi.
6. Dipeptida terdiri daripada rangkaian dua molekul asid amino
7. Oleh ikatan peptida melalui proses kondensasi apabila satu molekul air disingkirkan.
8. Kondensasi seterusnya boleh merangkai lebih banyak asid amino untk membentuk satu
rantaian polipeptida.
Asid amino + Asid amino Dipeptida + Air
Kondensasi
9. Dipeptidaboleh diuraikan kepada asid amino melalui hidrolisis.
Dipeptide + Water Hydrolysis Amino acid + Amino acid
Kepentingan Protein pada Sel Peta
pokok
Membina sel baru Membentuk Membaiki tisu Sintesis protein
bahan binaan rosak
Seperti
Seperti Kolagen Enzim
Tulang Hormon
Keratin Miosin Antibodi
Haemoglobin
Kulit dan rambut Tisu otot
66
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
4.4 LIPIDS
1. Lipid adalah sebatian hidrofobik yang dijumpai pada tisu haiwan dan tisu tumbuhan
2. Terdari daripada unsur karbon, hidrogen dan oksigen
3. Mempunyai nisbah atom hidrogen kepada atom oksigen lebih tinggi berbanding
karbohidrat
4. Lipids tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik
5. Contohnya adalah alcohol, eter dan klorofom.
Jenis-Jenis Lipid Peta
dakap
Lemak Trigliserida Sumber tenaga
Penebat haba
Fosfolipid Komponen utama membran
plasma
Lipid
Lilin Kutikel Menghalang penyejatan air
Steroid Sebum berlebihan dari daun
Kolesterol
Melembutkan kulit
Hormon Testosteron
Oestrogen
Progesteron
67
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Lemak
1. Lemak dan minyak adalah trigliserida
2. Trigliserida adalah sejenis ester yang terbentuk dari tindak balas kondensasi
3. Satu molekul gliserol bergabung dengan tiga molekul asid lemak
4. Ikatan kovalen terbentuk antara molekul-molekul
5. Dengan penghasilan tiga molekul air
+ Kondensasi + 3H2O
Hidrolisis
Gliserol Asid lemak Trigliserida Air
6. Trigliserida boleh dihidrolisiskan semula kepada asid lemak dan gliserol
7. Melalui tindak balas hidrolisis.
8. Ikatan kovalen diputuskan antara molekul-molekul
9. Dengan menggunakan tiga molekul air
10. Untuk menghasilkan satu molekul gliserol dan tiga molekul asid lemak
11. Terdapat dua jenis asid lemak iaitu;
Asid lemak tepu
Asid lemak tak tepu
Perbandingan Antara Asid Lemak Tepu Dengan Asid Lemak Tak Tepu
Persamaan
1. Kedua-duanya mengandungi unsur karbon, hidrogen dan oksigen
2. Kedua-duanya mengandungi asid lemak dan gliserol
3. Kedua-duanya mengandungi molekul tidak berkutub
68
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Perbezaan
Contoh
Makanan
Jenis lemak Lemak tepu Lemak tak tepu
Jenis ikatan
Hanya terdiri daripada ikatan Mempunyai sekurang-kurangnya
tunggal antara karbon satu ikatan ganda dua antara
karbon.
Takat didih Tinggi takat didih Rendah takat didih
Keadaan pada Keadaan pepejal Keadaan cecair
suhu bilik Tinggi kandungan kolesterol
Rendah kandungan kolesterol
Kandungan
kolesterol Minyak zatun dan minyak ikan
Sumber lemak Mentega dan lemak haiwan
69
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
4.5 ASID NUKLEIK
1. Asid nukleik adalah satu atau dua rantaian polimer yang dibina oleh monomer nukleotida
2. Dibentuk dari unsur karbon, hidrogen, oksigen nitogen dan fosforus
3. Setiap nukleotida mengandungi gula pentose (gula 5-karbon), bes bernitrogen dan
kumpulan fosfat
4. Bergabung Bersama melalui proses kondensasi
A Kumpulan fosfat
Gula pentosa B
C
Bes bernitrogen
Struktur nukleotida
5. Terdapat dua jenis gula pentose iaitu;
Ribosa
Deoksibosa
6. Bes bernitrogen terdiri daripada Adenina (A) Guanina (G), Sistina (C), Timina (T) dan
Urasil (U)
7. Terdapat dua jenis asid nukleik iaitu;
Asid Deoksiribonukleotida (DNA)
Asid Ribonukleotida (RNA)
Asid Deoksiribonukleotida (DNA)
1. DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida yang berpintal pada arah yang berlawanan dan
membentuk heliks ganda dua
2. Kumpulan bes bernitrogen pada kedua-dua rantai adalah sepadan dan dihubungkan
Bersama oleh ikatan hidrogen
3. Bes-bes bernitrogen untuk DNA are adenina (A), guanina (G), timine (T) and sitosina (C).
4. Adenina akan berpasangan dengan timina manakala guanina akan berpasangan dengan
sitosina
70
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Asid Ribonukleik (RNA)
1. Struktur RNA adalah satu rantai polinukleotida yang lebih pendek berbanding DNA
2. Bes-bes bernitrogen pada RNA adalah adenina, guanina, Sitosina and urasil.
3. Timina dalam DNA digantikan oleh urasil dalam RNA.
4. Terdapat tiga jenis RNA utama iaitu;
RNA pengutus (mRNA)
RNA Ribosomal (rRNA)
RNA pemindah (tRNA).
5. Ketiga-tiga RNA ini terlibat dalam proses sintesis protein
71
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Kepentingan Asid Nukleik Dalam Sel
Peta
pokok
Membawa maklumat pewarisan Mengandungi kod genetic yang
dibawa oleh bes bernitrogen
Untuk menentukan ciri
organisma hidup Untuk sintesis polipeptida
Sintesis of Protein
1 Benang DNA terbuka
Penyalinan 2 DNA disalin menjadi kodon mRNA
mRNA
3 Kodon adalah jujukan tiga
bes nukleotida
Kodon Kodon Kodon
Penterjemahan
Kodon diterjemahkan menjadi
4 jujukan asid amino untuk
membentuk rantai polipeptida
Rantai polipeptida Lisina Valina
Serena
72
Sirrun Najaah Fi Ilmi Al Insan Bab 4: Komposisi Kimia Dalam Sel
Pembentukan Kromosom Dari DNA dan Protein
DNA Sel 3
Kromosom Nukleosom akan berpintal
Nukleosom untuk membenytuk struktur
kromosom
Histone 2 Molekul DNA bergabung dengan histon
untuk membentuk nukleosom
1 Rantai polinukleotida DNA berpintal
pada protein dipanggil histon
73