Minggu, 21 Februari 2021

MAPEL FISIKA Alat Optik

Alat Optik

Pengertian Optik

Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.

أجمل صوت في العالم يخفف من القلق

إعرف أكثر→

Macam-Macam Alat Optik

Kamera

Kamera adalah alat optik yang berguna untuk menghasilkan gambar melalui proses fotografi, yaitu proses menghasilkan gambar dengan cahaya pada film. Pada kamera terdapat sebuah lensa cembung untuk membiaskan sinar dari benda hingga bayangan yang jatuh di film sebagai layar. Benda yang akan dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar daripada 2 f (2 kali jarak titik api) di depan lensa. Hal ini dimaksud bahwa bayangan akan jatuh antara f dan 2 f yang memiliki sifat diperkecil, nyata dan terbalik.
Prinsip kerja kamera dan mata adalah sama. Apabila mata melihat benda, sinar dari benda yang masuk ke mata dibiaskan lensa mata. Bayangan jatuh di layar mata atau retina. Sifat bayangan yang terjadi nyata, diperkecil dan terbalik. Pelat film berupa celluloid, pelat itu dilapisi gerak bromida dan sangat peka terhadap cahaya. Apabila bayangan objek mengenai pelat film akan tercetak sebagai gambar negatif. Setelah proses pencucian, film dapat dicetak sebagai gambar positif pada kertas foto.

Mata

Mata adalah salah satu bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai alat/indera penglihatan. Mata memiliki diameter sekitar 2,5 cm.

Bagian-Bagian Mata

Sklera
Kornea
Aqueous humour
Lensa mata
Vitreous humour
Iris
Retina
Pembuluh darah (koroid)
Otot-otot siliar dan sendi perekat
Pupil

Lensa Mata

Gambar 1. Mata, indera penglihatan dan bagian-bagiannya

Bentuk mata menyerupai bola. Pada bola mata terdapat benda bening yang disebut lensa mata. Lensa mata bersifat tembus cahaya. Lensa mata berupa lensa cembung. Lensa mata memiliki fungsi membiaskan sinar-sinar yang datang ke mata. Dengan demikian bayangan benda dapat tepat jatuh di retina mata. Jadi mata memiliki fungsi seperti pada kamera. Oleh karena itu mata disebut alat optik.

Proses terjadinya bayangan pada retina

Pupil adalah : Bagian mata yang berfungsi mengatur besar kecilnya cahaya yang masuk ke bola mata.
Retina adalah : Selaput tipis di bagian belakang bola mata. Lapisan itu paling banyak mengandung saraf penglihatan.
Fovea/bintik kuning : adalah bagian retina, tempat berkumpulnya ujung-ujung saraf penglihatan sehingga paling peka terhadap rangsangan (impuls) cahaya.

Syarat kita dapat melihat benda adalah harus ada cahaya. Cahaya dapat berasal langsung dari sumber cahaya/berasal dari cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda yang berada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa mata.

Dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning, bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu merupakan rangsangan/informasi yang dibawa oleh saraf penglihatan menuju pusat saraf penglihatan di otak. Di otak rangsangan itu ditafsirkan dan barulah kemudian kita mendapat kesan melihat benda.

Kesamaan antara kamera dan mata, adalah cara kerja lensa kamera dan lensa mata dalam membentuk bayangan. Keduanya sama-sama memiliki sifat nyata, terbalik, dan diperkecil.
Perbedaan antara kamera dan mata

Pembeda

Kamera

Mata

– Cara memfokuskan bayangan

– Alat pengatur cahaya

– Tempat jatuhnya bayangan

– Memaju-mundurkan lensa kamera

– Diafragma

– Pelat film

– Lensa mata ber-akomodasi

– Pupil

– Selaput retina

Akomodasi Mata

Kemampuan mata untuk mengubah-ubah fokus mata disebut daya akomodasi mata. Adapun peristiwanya disebut akomodasi. Ada pula jenis daya akomodasi mata yaitu:
Mata tanpa akomodasi
Mata tanpa akomodasi adalah kondisi mata ketika lensa mata agak datar atau kondisi otot-otot siliar dalam keadaan relaks (santai). Sinar yang datang dari jauh tak terhingga dibentuk bayangan pada bintik kuning. Titik paling jauh yang masih dapat jelas dilihat oleh mata tanpa akomodasi ini disebut dengan titik jauh punctum remotum (P. r). Untuk mata normal, titik jauh mata tersebut berada di depan mata pada jarak tak terhingga atau jarak jauh mata normal = P. r = ~ (tak terhingga).
Mata berakomodasi
Mata berakomodasi adalah lensa mata yang mengatur penyesuaian terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di retina. Apabila jarak benda sangat dekat, lensa akan cembung, sebaliknya apabila lensa mata dalam keadaan secembung-cembungnya dikatakan berakomodasi maksimum. Titik paling dekat yang masih dapat dilihat punctum proximum (P. p) untuk mata yang normal memiliki lensa mata dalam keadaan sepipih-pipihnya, dikatakan berakomodasi minimum atau tidak berakomodasi.

Alat-Alat Optik Lain

Kemajuan sains dan teknologi menuntut beragamnya alat bantu, sesuai dengan kebutuhan hidup dan keingintahuan manusia, beberapa alat optik yang merupakan alat bantu kerja manusia antara lain;

Lup atau Kaca Pembesar

Lup adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas. Lup banyak digunakan oleh tukang arloji pada waktu mereparasi kerusakan jam tangan. Perajin perhiasan pun memakainya untuk memperoleh hasil pekerjaan yang baik.
Cara menggunakan Lup
Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan diantara f dan o atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari pada jarak titik api (f).
Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik api (f) atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api lup (f).
Untuk mengamati benda dalam waktu yang cukup lama, sebaiknya mata tidak berakomodasi sehingga tidak cepat lelah, jadi benda diletakkan tepat di titik api.
Perbesaran bayangan pada Lup
Jika berakomodasi maksimum, jarak bayangan benda titik dekat punctum proximum, atau pada jarak baca normal adalah 25 cm, karena bayangan terjadi adalah maya. Si = 25 cm atau Si = -n

Berdasarkan persamaan lensa:

Jadi perbesaran bayangan apabila mata berakomodasi maksimum adalah:

Jika mata tidak berakomodasi, jarak bayangan di tempat jauh tak terhingga atau Si = ~

Perbesaran bayangan:

Keterangan

M : Perbesaran bayangan

n : Jarak baca normal 25 cm

f : Jarak titik api

Contoh:

Seorang tukang jam mengamati sebuah sekrup yang panjangnya 0,2 cm. Ia menggunakan lup yang jarak titik apinya 10 cm. Jika punctum proximum orang tersebut 25 cm, tentukan tinggi bayangan apabila mata tidak berakomodasi dan tentukan tinggi bayangan apabila mata berakomodasi maksimum!

Penyelesaian:

Dik : n : 25 cm

F : 10 cm

ho : 0,2 cm

Dit : a. hi apabila mata tidak berakomodasi

hi apabila mata berakomodasi maksimum

Jawab:

Mata tidak berakomodasi

Mata berakomodasi maksimum

Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil (mikro), misalnya bakteri dan kuman-kuman. Perhatikan gambar berikut ini !

Gambar 2. Mikroskop

Sebuah mikroskop terdiri atas dua lensa positif yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif berada di dekat objek atau benda, sedangkan lensa okuler berada di depan mata pengamat.

Bagaimana pembentukan bayangan pada mikroskop? Perhatikan gambar berikut ini !

Gambar 3. Pembentukan bayangan pada mikroskop

Baca Juga : Gaya Gesek

Lensa objektif berfungsi membentuk bayangan sejati, terbalik, dan diperbesar dari benda yang diamati (AB) untuk memperoleh bayangan sejati, benda yang diamati diletakkan diantara Fob an 2 Fob di depan lensa objektif. Bayangan A1 B1 yang dibentuk lensa objektif dan dianggap sebagai benda bagi lensa okuler terletak antara Fob dan O.
Lensa okuler berfungsi membentuk bayangan maya, tegak dan memperbesar (A2 B2) dan bayangan objektif A1 B

Perbesaran bayangan

Perbesaran lensa objektif :
Perbesaran lensa okuler
Perbesaran mikroskop

Untuk mata tidak berakomodasi
Untuk mata berakomodasi maksimum

Perbesaran Mikroskop

M = Mob . Mok

Keterangan

Siob       : Jarak bayangan dari lensa objektif
Soob      : Jarak benda dari lensa objektif
Siok       : Jarak bayangan dari lensa okuler
Sook      : Jarak benda dari lensa okuler
hiob       : Tinggi bayangan yang dibentuk lensa objektif
hoob      : Tinggi benda yang berada di depan lensa objektif
hiok       : Tinggi bayangan yang dibentuk lensa okuler
hook      : Tinggi benda yang berada di depan lensa okuler
n            : Jarak Punctum Proximum
D           : Jarak lensa objektif dan lensa okuler
Sook      : D – Siob
Mob      : Perbesaran lensa objektif
Mok      : Perbesaran lensa okuler
M          : Perbesaran mikroskop

Contoh :

Seseorang bermata normal mempunyai punctum proximum 25 cm, mengamati sebuah preparat dengan mikroskop. Jarak titik api lensa objektif 1.25 cm dan lensa okuler 2,5 cm. Jika jarak preparat 1,5 cm, berapa perbesarannya jika mata tidak berakomodasi?

Penyelesaian:

Diketahui: n = 25 cm

Fob = 1,25 cm

Fok = 2,5 cm soob = 1.5 cm

Ditanyakan: M mata tidak berakomodasi

Jawab:

Lensa objektif

Lensa okuler :

Karena mata tidak berakomodasi maka:

Jadi, perbesaran yang terjadi adalah = 50 kali.

Teleskop

Lup dan mikroskop adalah alat optik pandang dekat, yaitu untuk mengamati benda-benda yang dekat letaknya. Teleskop atau teropong adalah alat optik pandang jauh, yaitu untuk mengamati benda-benda yang jauh jaraknya.

Teleskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda di bumi atau di angkasa luar agar tampak lebih dekat dan jelas. Teleskop atau teropong dibedakan menjadi dua, yaitu teropong bintang dan teropong bumi.

Teropong Bintang

Teropong bintang adalah alat untuk mengamati benda-benda angkasa luar, misalnya bintang, planet-planet, dan bulan. Ada dua jenis teropong bintang, yaitu teropong bias dan teropong pantul.

Teropong Bias
Teropong bias berupa tabung yang di dalamnya terdapat dua lensa positif, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Jarak titik api lensa objektif lebih besar daripada jarak titik api lensa okuler. Karena benda yang diamati berada di tempat yang sangat jauh, berkas sinar yang melewati lensa objektif adalah berkas sinar sejajar. Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif ialah nyata, terbalik, diperkecil, dan terletak di titik apinya.

Gambar 4. (a) Teropong bias (b) Pembentukan bayangan pada teropong bias

Teropong Pantul
Teropong pantul berupa tabung yang di dalamnya terdapat cermin cekung dan cermin datar sebagai reflektor atau pemantul, serta sebuah lensa cembung sebagai okuler. Yang berfungsi sebagai objektif adalah cermin cekung.
Teropong Bumi
Teropong bumi adalah alat untuk mengamati benda-benda di darat atau di laut yang jauh letaknya agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong bumi, yaitu teropong bias dan teropong prisma.

Teropong Bias
Teropong bumi yang termasuk teropong bias terdiri atas tiga buah lensa positif.

Gambar 5. (a)Teropong pantul (b) Pembentukan bayangan pada teropong pantul

Yaitu lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik terletak di antara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi memperoleh bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Bayangan yang dibentuk lensa pembalik merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler selanjutnya membentuk bayangan maya, tegak dan diperbesar.

Teropong Prisma
Teropong Binokuler
Teropong binokuler menggunakan dua buah prisma siku-siku sama kaki untuk menggantikan fungsi lensa pembalik. Kedua prisma disusun bersilangan satu dengan lainnya. Teropong itu disebut teropong binokuler karena menggunakan dua buah lensa okuler.
Periskop
Periskop menggunakan dua lensa positif sebagai lensa objektif dan lensa okuler, serta dua buah prisma siku-siku sama kaki sebagai reflektor.

Gambar 6. (a) Teropong binokuler (b) Pembentukan bayangan pada teropong binokuler

Periskop digunakan sebagai teropong untuk mengamati benda-benda di permukaan laut sehingga biasa dipasang pada kapal selam. Berkas cahaya yang berasal dari benda-benda di permukaan laut setelah melewati lensa objektif dipantulkan sempurna oleh sisi-sisi miring kedua prisma. Perhatikan Gambar di bawah ini !

Periskop dapat diputar 3600 sehingga dapat digunakan untuk mengamati seluruh medan di permukaan laut.

Gambar 7. Pembentukan bayangan pada periskop

Proyektor

Proyektor adalah alat optik yang digunakan untuk memproyeksikan gambar pada sebidang layar. Berdasarkan jenis gambar yang dapat diproyeksikan, proyektor dibedakan menjadi dua, yaitu diaskop dan episkop.

Diaskop

Diaskop adalah alat untuk memproyeksikan bayangan nyata dari sebuah gambar diapositif. Gambar diapositif adalah gambar positif tembus cahaya. Termasuk diaskop antara lain proyektor film, slide proyektor, dan overhead proyektor (OHP).

Proyektor Film
Sebuah proyektor film digunakan untuk memproyeksikan gambar tembus pandang. Gambar yang satu dengan lainnya sebenarnya adalah gambar terputus-putus dan merupakan gambar mati. Namun, karena diputar dengan kecepatan tinggi, yakni 16 gambar setiap detik, kesan yang ditangkap oleh mata kita adalah sebagai gambar hidup.
Bayangan iring adalah kesan cahaya yang terjadi dalam mata dan masih tetap berpengaruh lebih kurang detik setelah cahaya yang menyebabkannya sudah tidak ada lagi. Misalnya, apabila bara ujung lidi yang dibakar dikibas-kibaskan dalam ruangan gelap, akan tampak kesan garis cahaya, bukan titik cahaya. Oleh karena itu, apabila sejumlah gambar tembus cahaya (gambar diapositif) diputar lebih dari 10 gambar setiap detik, kesan bayangan yang diproyeksikan di layar adalah gambar hidup.
Slide Proyektor
Slide proyektor adalah proyektor yang memproyeksikan slide (film) satu demi satu ke bidang layar.

Bagian-bagian slide proyektor adalah sebagai berikut.

Lampu proyektor merupakan bagian utama. Lampu itu sangat kuat memancarkan cahaya.
Cermin cekung, berfungsi mengumpulkan cahaya agar daya pancar sinar proyektor lebih kuat.
Kondensor, berupa dua buah lensa cembung-datar yang disusun bertolak belakang. Kondensor berfungsi agar sinar jatuh ke slide merata ke seluruh permukaannya.
Filter, berfungsi melindungi slide dari panas yang dihasilkan lampu proyektor.
Lensa proyektor, berupa lensa cembung yang berfungsi sebagai pembalik. Oleh karena itu, untuk memperoleh bayangan tegak di layar, slide dipasang terbalik.

Gambar 8. Pembentukan bayangan pada slide proyektor

Overhead Proyektor (OHP)

Overhead proyektor adalah proyektor untuk memproyeksikan gambar diapositif.

Proyektor film dan slide proyektor hams digunakan di ruangan yang gelap untuk memperoleh bayangan yang tajam. Bagian-bagian OHP sama seperti slide proyektor. Bagian-bagian itu ialah dua buah cermin datar untuk memantulkan cahaya dan dua buah lensa cembung untuk lensa proyektor. Perhatikan Gambar di bawah. Gambar yang akan diproyeksikan diletakkan di meja objek.

Episkop

Episkop adalah proyektor untuk memproyeksikan gambar-gambar tidak tembus cahaya.

Gambar 9. (a) Overhead proyektor (b) Pembentukan bayangan pada overhead proyektor

Episkop biasanya digunakan oleh seniman lukis untuk mereproduksi lukisan, misalnya untuk membuat gambar pada billboard atau papan reklame.

Gambar yang akan diproyeksikan, misalnya foto seorang artis, diletakkan di meja objek. Sebagian cahaya yang berasal dari dua buah lampu L1 dan L2 dipantulkan oleh gambar itu. Seterusnya, cahaya tersebut ditangkap dan dipantulkan oleh cermin datar ke lensa proyektor. Akhirnya, terbentuk bayangan sejati dan diperbesar pada layar Perhatikan Gambar di bawah ini.

Alat yang dapat dipakai, baik untuk episkop maupun diaskop, dinamakan epidiaskop.

Gambar 10. Episkop, pembentukan bayangan pada episkop

DAFTAR PUSTAKA

Drs. Agus Taranggono, Drs. Hari Subagyo, Abdul Khalim, S.Pd., Fisika Untuk SLTP Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2. Bumi Aksara, Jakarta.

Rabu, 17 Februari 2021

MAPEL KIMIA Makromolekul dan Lipid

Materi Makromolekul Secara Lengkap

Setiap hari kita pasti mengonsumsi nasi, daging, susu, dan makanan lainnya sebagai suatu kebutuhan bagi tubuh. Makanan yang kita konsumsi tersebut dikategorikan menjadi beberapa jenis, yaitu karbohidrat, protein dan lemak. Ketiga jenis makanan tersebut tentunya memiliki peran yang berbeda-beda bagi tubuh kita.

Tahukah kamu, semua jenis makanan yang kita konsumsi tersebut digolongkan ke dalam makromolekul atau molekul besar? Kenapa karbohidrat, protein dan lemak termasuk makromolekul? Apa yang membedakan karbohidrat, protein dan lemak ditinjau dari struktur kimianya?

Untuk memahaminya, mari kita simak pembahasan mengenai makromolekul yang akan menjelaskan karbohidrat, protein, dan lemak dari berbagai tinjauan, diantaranya struktur kimia, monomer penyusunnya, cara mengujinya dan kegunaannya untuk tubuh kita.

Daftar Isi

Pengertian dan Rumus Umum Karbohidrat

makanan — sumber: https://dannyiniguez.com

Karbohidrat merupakan makromolekul yang terdiri dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen dengan rumus umum C_n(H₂O)_m. Karbohidrat disebut juga sebagai senyawa poli hidroksi aldehida atau polihidroksi keton dan turunannya.

Poli hidroksi aldehida dan poli hidroksi keton berkaitan dengan adanya gugus – OH (hidroksi), –CHO (aldehida), dan – CO – (keton) dalam rumus struktur. Keberadaan gugus-gugus fungsi tersebut berkaitan dengan monomer penyusun dari karbohidrat.

Untuk memahami dan mengenal karbohidrat lebih jauh, mari lanjutkan pembahasan mengenai klasifikasi karbohidrat yang dibagi menjadi 3 jenis, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana dan tidak bisa mengalami proses hidrolisis atau pemecahan menjadi karbohidrat lain. Berdasarkan gugus fungsinya, monosakarida dibedakan menjadi karbohdrat aldosa yang memiliki gugus fungsi aldehida (– CHO) dan karbohidrat ketosa yang memiliki gugus fungsi keton (– CO –) .

Monosakarida paling sederhana ialah gliseraldehida (karbohidrat dengan gugus aldehida) dan dihidroksiaseton (karbohidrat dengan gugus keton). Berikut gambar struktur dari gliseraldehida dan dihidroksiaseton:

dihidroksiketon — sumber: https://alchetron.com

Selain gliseraldehida dan dihdroksiketon, monosakarida lainnya yang familiar adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, dan monosakarida lainnya. Berikut penjelasan beberapa monosakarida beserta strukturnya.

1. Glukosa merupakan monosakarida yang termasuk golongan aldosa (karbohidrat dengan gugus fungsi – COH). Gambar rumus struktur Fischer (kiri) dan rumus struktur Haworth (kanan) dari glukosa adalah:

2. Fruktosa merupakan monosakarida yang termasuk golongan ketosa (karbohidrat dengan gugus fungsi – CO – ). Gambar rumus struktur Fischer (kiri) dan rumus struktur Haworth (kanan) dari glukosa adalah:

sumber: https://www.masterorganicchemistry.com

3. Galaktosa juga termasuk momosakarida yang termasuk golongan aldosa (karbohidrat dengan gugus fungsi – COH). Gambar rumus struktur Fischer (kiri) dan rumus struktur Haworth (kanan) dari glukosa adalah:

Jika diperhatikan, glukosa dan galaktosa memiliki kemiripan dalam strukturnya. Namun keduanya tentu saja berbeda, perbedaan terletak pada atom C nomor 4 mengenai posisi H dan OH (perhatikan struktur galaktosa pada C nomor 4 kemudian bandingkan dengan C nomor 4 pada struktur glukosa).

Monosakarida-monosakrida tersebut dapat bergabung membentuk karbohidrat jenis lain, yaitu oligosakarida dan polisakarida. Mari lanjutkan ke pembahasan tentang karbohidrat oligosakarida.

Oligosakarida

Oligosakarida merupakan karbohidrat yang tersusun dari dua atau lebih monosakarida, secara umum monosakarida yang terbagung dalam suatu oligosakarida maksimal berjumlah delapan monosakarida.

Oligosakarida yang paling banyak dibahas diantaranya disakarida, yaitu karbohidrat yang terbentuk dari dua buah monosakarida. Berikut penjelasan mengenai disakarida beserta rumus sturkturnya.

1. Laktosa merupakan disakarida yang tersusun dari dua buah monosakarida, yaitu galaktosa dan glukosa dengan rumus struktur sebagai berikut: laktosa

sumber: https://www.uoguelph.ca

2. Maltosa merupakan disakarida yang tersusun dari dua buah monosakarida yang sama, yaitu dua buah glukosa dengan rumus struktur sebagai berikut:

3. Sukrosa merupakan disakarida yang tersusun dari dua buah monosakarida yang berbeda, yaitu fruktosa dan glukosa dengan rumus struktur sebagai berikut:

Baca juga: Mengenal Unsur Golongan Halogen

Polisakarida

Polisakarida merupakan karbohidrat dari banyak monosakarida, berikut ini tiga contoh karbohidrat yang termasuk polisakarida yaitu selulosa, amilum, dan glikogen.

1. Selulosa merupakan polisakarida yang monomer paling sederhananya adalah glukosa. Berikut rumus struktur dari selulosa:

2. Amilum merupakan polisakarida yang monomer paling sederhanya adalah glukosa. Meskipun selulosa dan amilum memiliki monomer yang sama, namun keduanya memiliki perbedaan pada jenis ikatan antar glukosanya. Berikut rumus stuktur dari amilum:

3. Glikogen merupakan polisakarida yang monomer paling sederhananya berupa glukosa. Perbedaan glikogen dengan amilum dan selulosa yaitu adanya percabangan

Setelah membahas mengenai kalsifikasi karbohidrat, mulai dari monosakarida, oligosakarida sampai polisakarida. Sekarang mari kita lanjutkan pembahasan mengenai uji karbohidrat.

Uji Karbohidrat

Uji karbohidrat merupakan uji untuk mengidentifikasi adanya karbohidrat dalam suatu makanan/ minuman. Untuk menguji adanya karbohidrat dapat dilakukan dengan beberapa uji sebagai berikut:

Uji Molisch

Uji molisch merupakan uji umum pada karbohidrat, uji molisch dilakukan dengan cara menambahkan beberapa tetes larutan alfanaftol pada larutan atau sampel yang akan diuji, kemudian ditambahkan asam sulfat pekat secukupnya. Jika terbentuk dua lapisan cairan dengan batas kedua lapisan berwarna merah-ungu, maka sampel tersebut mengandung karbohidrat.

Uji Fehling

Uji fehling dilakukan untuk mengetahui adanya gula pereduksi pada sampel. Uji ini menitik beratkan dalam membedakan karbohidrat aldosa (gula pereduksi) dan karbohidrat ketosa (gula non pereduksi). Jika terbentuk endapan warna merah bata maka mengindikasikan karbohidrat tersebut mengandung gugus aldosa, sebaliknya jika tidak terbentuk endapan merah bata, maka karbohidrat tersebut mengandung gugus ketosa.

Uji Iodin

Uji iodin dilakukan untuk mengetahui jenis polisakarida pada sampel yang diuji. Penambahan iodin pada sampel akan menghasilkan perubahan warna. Jika terbentuk warna biru-ungu, maka sampel tersebut mengandung amilum. Jika terbentuk warna cokelat merah, maka sampel mengandung glikogen. Jika terbentuk warna cokelat, maka sampel tersebut mengandung selulosa.

Gimana sudah paham penjelasan tentang karbohidrat? Mari kita lanjutkan pembahasan pada makromolekul selanjutnya yaitu protein.

Pengertian Protein

Protein merupakan polimer yang tersusun dari monomer berupa asam amino, unsur penyusun utama dalam suatu protei terdiri dari karbpn (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N). Selain unsur utama tersebut, protein juga disusun oleh beberapa unsur lain seperti sulfur (S), fosfor (P), dan beberapa protein mengandung iodin, mangan, tembaga, dan besi.

Asam Amino

Asam amino merupakan monomer penyusun protein yang memiliki rumus umum sebagai berikut:

Pada suatu asam amino terdapat gugus – COOH dan – NH₂, sementara R merupakan pembeda anatara asam amino satu dengan asam amino lainnya. Berdasarkan struktur asam amino tersebut, asam amino memiliki sifat khas sebagai berikut:

1. Memiliki sifat amfoter. Sifat amfoter pada asam amino dikarenakan pada asam amino memiliki gugus asam yaitu – COOH dan gugus basa yaitu – NH₂. Jika asam amino direaksikan dengan asam, maka akan dinetralkan dengan gugus basa. Sebaliknya, jika direaksikan dengan basa, maka akan dinetralkan dengan gugus asam.

2. Membentuk ion zwitter. Adanya gugus – COOH dan – NH₂ menjadikan pada asam amino dapat terjadi reaksi asam basa intramolekul seperti gambar berikut:

3. Memiliki sifat optis. Pada asam amino (alanin) memiliki sifat optis karena terdapat C khiral, yaitu C yang mengikat 4 buah atom berbeda seperti gambar berikut:

Struktur dan Bentuk Protein

Berdasarkan struktur dan bentuknya, terdapat 4 struktur protein, yaitu struktur primer, sekunde, tersier, dan kuartener.

1. Struktur primer. Struktur primer berkaitan dengan struktur linear pada rantai protein. Pada struktur primer tidak terjadi antaraksi dengan rantai protein yang lain. Selain itu, pada struktur primer juga tidak terjadi antaraksi antara asam amino dalam rantai protein.

2. Struktur sekunder. Struktur sekunder membentuk lipatan (folding) beraturan, seperti alpha heliks dan betha sheet. Hal tersebut sebagai akibat terjadinya ikatan hidrogen di antara gugus-gugus polar pada asam amino penyusun rantai protein.

3. Struktur tersier. Struktur tersier membentuk lipatan struktur alpha heliks dan betha sheet. Selain itu, pada struktur tersier terjadi juga gaya antaraksi yaitu gaya van der Waals. Pada struktur tersier juga terdapat antaraksi gugus non polar yang dapat mendorong terjadi suatu lipatan.

4. Struktur kuantener. Struktur kuantener membentuk molekul kompleks yang tidak terbatas hanya pada satu rantai protein. Lebih dari itu, pada struktur kuantener juga membentuk beberapa rantai protein. Gaya antaraksi pada struktur kuanterner terdiri dari ikatan hidrogen, gaya van der Waals, dan gaya antaraksi gugus nonpolarSelain itu terjadi juga gaya antaraksi antar rantai protein melalui antaraksi polar, nonpolar, dan van der Waals.

Uji Protein

Uji pada protein merupakan cara untuk mengidentifikasi adanya kandungan protein pada makanan yang menjadi sampel. Berikut penjelasan beberapa uji untuk mengidentifikasi protein.

Uji biuret. Uji biuret merupakan uji umum mengidentifikasi keberadaan protein atau asam amino. Makanan yang mengandung protein akan menghasilkan warna ungu jika diuji dengan pereaksi biuret.
Uji Millon. Uji Millon merupakan uji untuk mengidentifikasi adanya asam amino yang memiliki gugus fenol (diantaranya tirosin). Jika dilakukan pengujian secara millon, maka protein yang mengandung asam amino dengan gugus fenol ini akan menghasilkan perubahan warna endapan putih menjadi warna merah.
Uji Xantoproteat. Uji xantoproteat merupakan uji untuk mengidentifikasi adanya asam amino yang memiliki cincin benzena. Asam amino tersebut diantaranya fenilalanin dan triftofan. Indikasi hasil pengujian xantoproteat ini akan menghasilkan warna jingga jika sampel yang diuji mengandung asam amino yang memiiki cincin benzena.
Uji Belerang. Uji belerang dilakukan untuk mengidentifikasi keberadaan adanya belerang pada asam amino. Jika sampel makanan mengandung asam amino yang memiliki belerang, maka akan terjadi perubahan warna yaitu hitam.

Pengertian dan Struktur Lemak

Lemak merupakan suatu senyawa ester dari gliserol dengan asam-asam karboksilat dengan rantai C panjang. Asam yang menyusun lemak disebut sebagai asam lemak. Asam lemak yang terdapat di alam diantaranya asam olenat, asam linoleat, dan asam palmitat.

Berikut stuktur umum dari molekul lemak:

Berdasarkan struktur molekul lemak tersebut terlihat bahwa setiap satu molekul gliserol akan mengikat tiga buah molekul asam lemak sehingga lemak itu sering disebut juga trigliserida.

Klasifikasi Lemak Berdasarkan Tingkat Kejenuhan

Berdasarkan tingkat kejenuhan pada ikatannya, lemak dibedakan menjadi lemak jenuh dan lemak tidak jenuh. Berikut penjelasan perbedaan keduanya:

Asam lemak jenuh. Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang semua ikatan antar atom karbon pada rantai penyusun lemaknya berupa ikatan tunggal atau jenuh. Contoh dari asam lemak jenuh diantaranya asam palmitat, asam stearat, dan asam laurat.
Asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh merupakan asam lemak yang memiliki ikatan rangkap pada rantai atom karbon yang menyusunnya. Contoh asam lemak tidak jenuh diantaranya asam linoleat dan asam oleat.

Sifat Lemak

Pada penjelasan ini akan dibahas mengenai sifat lemak, baik secara fisika maupun kimia. Adapun penjelasannya sebagai berikut:

Secara wujud zat, pada suhu kamar berupa zat padat untuk lemak yang berasal dari hewan dan berupa zat cair untuk lemak yang berasal dari tumbuhan.
Lemak dengan rantai C pendek memiliki kelarutan dalam air yang lebih baik dibandingkan dengan lemak dengan rantai C yang panjang.
Semua lemak memiliki kelarutan yang baik dalam larutan non polar, seperti benzena dan klorofom.
Secara kimia, lemak dapat mengalami reaksi penyabunan, selain itu juga lemak dapat mengalami reaksi halogenasi dan hidrogenasi.

Uji Lemak

Untuk mengidentifikasi lemak dapat dilakukan dengan beberap cara, yaitu sebagai berikut:

Uji Akroelin. Uji ini bertujuan untuk mengidentifikasi adanya gliserol dalam suatu sampel yang mengandung lemak. Indikasi adanya gliserol dalam lemak ditandai dengan munculnya bau yang menyengat dari hasil pembakaran dan pemanasan sampel lemak.
Uji Membedakan lemak jenuh dan lemak tidak jenuh. Uji ini menggunakan bromin untuk memastikan adanya ikatan rangkap pada rantai karbon. Jika terjadi perubahan warna menandakan adanya ikatan jenuh pada lemak, sementara jika tidak terjadi perubahan warna, maka tidak ada ikatan jenuh pada lemak.

Gimana sudah paham perbedaan karbohidrat, protein dan lemak ditinjau dari berbagai hal? Jadi makanan yang setiap hari kita konsumsi itu memiliki karakteristik dan struktur kimia yang berbeda-beda. Tentu saja perbedaan tersebut menyebabkan setiap jenis makanan tersebut memiliki peran yang berbeda juga dalam tubuh kita.

Setiap jenis makanan dibutuhkan oleh tubuh kita dengan porsi tertentu, jadi upayakan seimbanga dalam mengonsumsi makanan jenis karbohidrat, protein, dan lemak. Semoga menambah wawasan pembahasan makromolekul ini.

Referensi:

Budi, Utami., dkk. 2009. Kimia Untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Pusat kurikulum dan perbukuan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

Sunarya, Y., dan Setiabudi, A. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia Kelas XII. Jakarta: Pusat kurikulum dan perbukuan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

Unggul, S. 2017. Kimia SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.

BAHAN PELAJARAN

Ads

Wikipedia