Makalah Biologi Tentang Komposisi Kimia dari Organisme
BAB I
A. Latar Belakang dan Rumusan Masalah
Sel merupakan
bagian terkecil dari makhluk hidup. Di dalam sel organisme terdapat unsur-unsur
kimia yang saling berkaitan satu dengan lainnya yang berfungsi sebagai pengatur
sel, mengatur zat dalam tubuh, menguatkan gigi dan tulang, mempercepat pertumbuhan,
Memperkuat daya tahan tubuh terhadap penyakit (menjaga imunitas tubuh),
mempercepat proses dalam penyembuhan penyakit, mengoordinasikan kerja otak dan
sebagainya. Unsur-unsur tersebut bekerja secara sistematis dan tidak bisa
bekerja secara sendiri-sendiri.
Di dalam
tubuh organisme terdapat unsur-unsur penyusun, yakni unsur makro dan
unsur mikro yang telah memiliki persentase dan fungsinya masing-masing dalam
tubuh organisme tersebut. Oleh karena itu unsur-unsur kimia lah sebenarnya
merupakan komponen dasar dalam tubuh organisme,
tanpa adanya komponen dasar maka mustahil suatu organisme bisa bertahan
hidup. Sama seperti seperti motor, motor tidak bisa bekerja maksimal tanpa
adanya komponen dasar berupa rantai, ban, oli dan sebagainya. Ini lah yang
disebut dengan sistem.
Melihat
perkembangan ilmu Biologi, masih banyak permasalahan-permasalahan dalam
organisme yang belum bisa dipecahkan oleh ahli terdahulu. Oleh karena itu ahli
Biologi terus mengkaji pengetahuan sehingga mengemukakan penemuan-penemuan baru
di bidang biologi seperti penemuan asam nukleat, pigmen, vitamin dan garam-garam
mineral, sehingga lahirlah ilmu biologi baru yaitu biologi kimia dan biologi
molekuler yang membahas tentang kimia kehidupan dan hubungan antar molekul
biologis.
Makalah ini
membahas tentang “Komposisi Kimia dari
Orgaisme” yaitu asam nukleat, pigmen, vitamin dan garam-garam mineral.
BAB II
PEMBAHASAN
1. Asam Nukleat
Asam Nukleat
adalah (bahasa Inggris: nucleic acid) adalah makromolekul biokimia yang
kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas
rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat
yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) dan Asam
ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta
pada virus.
Asam nukleat
dinamai demikian karena keberadaan umumnya di dalam inti (nukleus) sel.
Asam nukleat merupakan biopolimer, dan monomer penyusunnya
adalah nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen, yaitu
sebuah basa
nitrogen heterosiklik (purin atau pirimidin), sebuah gula pentosa, dan
sebuah gugus fosfat. Jenis asam nukleat dibedakan oleh jenis gula yang
terdapat pada rantai asam nukleat tersebut (misalnya, DNA atau asam
deoksiribonukleat mengandung 2-deoksiribosa). Selain itu, basa nitrogen yang
ditemukan pada kedua jenis asam nukleat tersebut memiliki
perbedaan: adenina, sitosina, dan guanina dapat ditemukan
pada RNA maupun DNA, sedangkan timina dapat ditemukan hanya pada DNA
dan urasil dapat ditemukan hanya pada RNA.
Kedua tipe
asam nukleat, asam DNA dan asam RNA memungkinkan organisme hidup mereproduksi
komponen-kompenen komlpleksnya dari generasi ke generasi berikutnya. DNA
merupakan satu-satunya molekul yang menyediakan arahan untuk replikasi dirinya.
DNA juga mengarahkan sintesis RNA, dan melalui RNA dapat mengontrol sintesis
protein.[1]
DNA adalah
materi genetik yang diwarisi oleh organisme dari induknya. Setiap kromosom
mengandung satu molekul DNA panjang, biasanya mengandung beberapa ratus gen
atau lebih. Ketika sel mereproduksi dirinya sendiri melalui pembalahan, molekul
DNAnya disalin dan diteruskan dari satu generasi sel ke generasi berikutnya. Di
dalam struktur DNA, terkode informasi yang memprogram semua aktivitas sel. Akan
tetapi, DNA sendiri tidak terlibat langsung dalam pelaksanaan operasi sel,
mirip dengan sofware komputer yang dapat mencetak sendiri buku tabungan atau
membaca barcode di kotak sereal. Seperti halnya printer yang diperlukan untuk
mencetak buku tabungan dan pemindai untuk membaca barcode, protein dibutuhkan
untuk melaksanakan program genetik. Perangkat keras (hardware) molekuler dalam
sel ¾alat-alat
untuk fungsi biologis¾ sebagian besar terdiri dari protein, misalnya
pengangkutan oksigen dalam sel darat merah adalah protein, hemoglobin, bukan
DNA yang menspesipikasi strukturnya.[2]
2. Pigmen
Pigmen adalah benda berwarna yang terdapat dalam sitoplasma
walaupun tidak diwarnai. Pada dasarnya, dalam sitoplasma dijumpai dua macam
kelompok pigmen yaitu pigmen endogen yang merupakan pigmen yang memang terdapat
dalam sel. Dan yang kedua adalah pigmen eksogen, yaitu pigmen yang terdapat
dalam sitoplasma tetapi berasal dari luar sel.
Pigmen-pigmen endogen diantaranya ialah :
- Hemoglobin dalam eritrosit
- Mioglobin dalam sel otot
- Melanin dalam sel epitel kulit
- Lopofusin dalam sel otot jantung, sel hati,
sel saraf terutama pada usia lanjut.
- Bilirubin dan derivatnya yang merupakan hasil
pemecahan hemoglobin.
Pigmen-pigmen eksogen yang
berasal dari luar sel di antaranya ialah :
- Debu arang dalam sel paru-paru dan dijumpai
pada penderita anthrakosis
- Debu lilikat pada penderita silikosis
- Macam-macam logam dapat masuk ke dalam sel
lewat kulit atau selaput lendir.
- Karotenoid dalam sel tanaman masuk bersama
makanan
Hal yang perlu mendapatkan perhatian adalah hemoglobin dan
bilirubin beserta derivatnya karena zat-zat ini sangat penting dalam pembahasan
tentang penyakit anemia dan beberapa penyakit hati.
Sel eritrosit yang mengandung hemoglobin akan mati pada umur
120 hari dan hemoglobin akan keluar dan difagosit oleh sel-sel hati dan limpa.
Dalam sel-sel hati hemoglobin akan pecah menjadi bermacam-macam pigmen yaitu :
- Homosiderin yang berwarna cokelat keemasan dan
terdapat dalam sel hati sebagai bulir-bulir.
- Bilirubin yang tidak mengandung zat besi lagi
merupakan pigmen yang terdapat dalam cairan empedu dengan warna cokelat sampai
kuning.
- Biliverdin merupakan hasil oksidasi bilirubin
berwarna hijau.
Di dalam proses lebih lanjut maka pigmen-pimen ini akan
mengalami perubahan entuk sehinggga sebagian akan dikeluarkna lewat urin
sebagai urobilin dan sebagian lagi lewat feses yang keduanya memberi warna pada
urin dan feses.
Perubahan warna urin dan feses serta perubahan kadar
pigmen-pigmen tersebut dalam darah akan sangat berarti dalam mencari
kelainan-kelainan dalam sel-sel hati yang mengakibatkan gangguan dalam
metabolisme.[3]
3. Vitamin
Vitamin
adalah sekelompok senyawa organik berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi
vital dalam metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh
tubuh. Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya “hidup” dan amina
(amine) yang mengacu pada suatu gugus
organik yang memiliki atom nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap
demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang sama sekali tidak memiliki
atom N. Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah
kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya,
senyawa vitamin ini digunakan tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara
normal.[4]
Sekilas tentang macam-macam Vitamin dan peranannya bagi organisme
Vitamin
merupakan salah satu unsur yang sangat dibutuhkan oleh setiap organisme.
Vitamin diklasifikasikan lagi ke dalam beberapa jenis, yaitu vitamin yang larut
dalam air yaitu vitamin B dan vitamin C, dan vitamin yang mudah larut dalam
lemak yaitu vitamin A, D, E dan K.
Vitamin A,
yang juga dikenal dengan nama retinol, merupakan vitamin yang berperan dalam
pembentukkan indra penglihatan yang baik, terutama di malam hari, dan sebagai
salah satu komponen penyusun pigmen mata di retina. Selain itu, vitamin ini
juga berperan penting dalam menjaga kesehatan kulit dan imunitas tubuh.
Defisiensi vitamin A dapat menyebabkan rabun senja, katarak, infeksi saluran
pernapasan, dan penurunan daya tahan tubuh. Kelebihan vitamin A di dalam tubuh
dapat menyebabkan keracunan. Penyakit yang dapat ditimbulkan antara lain
pusing-pusing, kerontokan rambut, kulit kering bersisik, dan pingsan. Selain
itu, bila sudah dalam kondisi akut, hal ini dapat menyebabkan kerabunan,
terhambatnya pertumbuhan tubuh, pembengkakan hati, dan iritasi kulit.
Sayur-sayuran hijau dan kacang-kacangan sebagai sumber vitamin A dan vitamin B
yang tinggi.
Secara umum,
golongan vitamin B berperan penting dalam metabolisme di dalam tubuh, terutama
dalam hal pelepasan energi saat beraktivitas. Hal ini terkait dengan peranannya
di dalam tubuh, yaitu sebagai senyawa koenzim yang dapat meningkatkan laju
reaksi metabolisme tubuh terhadap berbagai jenis sumber energi. Beberapa jenis
vitamin yang tergolong dalam kelompok vitamin B ini juga berperan dalam
pembentukan sel darah merah (eritrosit).
Sumber utama vitamin B berasal dari susu, gandum, ikan, dan sayur-sayuran hijau.
Vitamin C
(asam askorbat) banyak memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh kita. Di dalam
tubuh, vitamin C juga berperan sebagai senyawa pembentuk kolagen yang merupakan
protein penting penyusun jaringan kulit, sendi, tulang, dan jaringan penyokong
lainnya. Vitamin C merupakan senyawa antioksidan alami yang dapat menangkal
berbagai radikal bebas dari polusi di sekitar lingkungan kita. Terkait dengan sifatnya yang mampu
menangkal radikal bebas, vitamin C dapat membantu menurunkan laju mutasi dalam
tubuh sehingga risiko timbulnya berbagai penyakit degenaratif, seperti kanker,
dapat diturunkan. Selain itu, vitamin C berperan dalam menjaga bentuk dan
struktur dari berbagai jaringan di dalam tubuh, seperti otot. Vitamin ini juga berperan
dalam penutupan luka saat terjadi pendarahan dan memberikan perlindungan lebih
dari infeksi mikroorganisme patogen. Melalui mekanisme inilah vitamin C
berperan dalam menjaga kebugaran tubuh dan membantu mencegah berbagai jenis
penyakit. Defisiensi vitamin C juga dapat menyebabkan gusi berdarah dan nyeri
pada persendian. Akumulasi vitamin C yang berlebihan di dalam tubuh dapat
menyebabkan batu ginjal, gangguan saluran pencernaan, dan rusaknya sel darah
merah.[5]
Hidayat
(2008) menyatakan bahwa dalam kelopak bunga rosella juga mengandung vitamin C, vitamin A, dan asam
amino termasuk arginin dan lignin yang berperan dalam proses peremajaan sel
tubuh.[6]
Vitamin D
juga merupakan salah satu jenis vitamin yang banyak ditemukan pada makanan
hewani, antara lain ikan, telur, susu, serta produk olahannya, seperti keju.
Bagian tubuh yang paling banyak dipengaruhi oleh vitamin ini adalah tulang.
Vitamin D ini dapat membantu metabolisme kalsium dan mineralisasi tulang. Sel
kulit akan segera memproduksi vitamin D ketika terkena cahaya matahari (sinar
ultraviolet). Bila kadar vitamin D rendah maka tubuh akan mengalami pertumbuhan
kaki yang tidak normal, di mana betis kaki akan membentuk huruf O dan X. Di
samping itu, gigi akan mudah mengalami kerusakan dan otot pun akan mengalami
kekejangan. Penyakit lainnya adalah osteomalasia,
yaitu hilangnya unsur kalsium dan fosfor secara berlebihan di dalam tulang. Penyakit
ini biasanya ditemukan pada remaja, sedangkan pada manula, penyakit yang dapat
ditimbulkan adalah osteoporosis, yaitu kerapuhan tulang akibatnya berkurangnya
kepadatan tulang. Kelebihan vitamin D dapat menyebabkan tubuh mengalami diare,
berkurangnya berat badan, muntah-muntah, dan dehidrasi berlebihan.
Vitamin E
berperan dalam menjaga kesehatan berbagai jaringan di dalam tubuh, mulai dari
jaringan kulit, mata, sel darah merah hingga hati. Selain itu, vitamin ini juga
dapat melindungi paru-paru manusia dari polusi udara. Nilai kesehatan ini
terkait dengan kerja vitamin E di dalam tubuh sebagai senyawa antioksidan
alami. Vitamin E banyak ditemukan pada ikan, ayam, kuning telur, ragi, dan
minyak tumbuh-tumbuhan. Walaupun hanya dibutuhkan dalam jumlah sedikit,
kekurangan vitamin E dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang fatal bagi tubuh,
antara lain kemandulan baik bagi pria maupun wanita. Selain itu, saraf dan otot
akan mengalami gangguan yang berkepanjangan
Vitamin K
banyak berperan dalam pembentukan sistem peredaran darah yang baik dan
penutupan luka. Defisiensi vitamin ini akan berakibat pada pendarahan di dalam
tubuh dan kesulitan pembekuan darah saat terjadi luka atau pendarahan. Selain
itu, vitamin K juga berperan sebagai kofaktor enzim untuk mengkatalis reaksi
karboksilasi asam amino asam glutamat. Oleh karena itu, kita perlu banyak
mengonsumsi susu, kuning telur, dan sayuran segar yang merupakan sumber vitamin
K yang baik bagi pemenuhan kebutuhan di dalam tubuh.[7]
Seperti yang
dikutip dari www.file.upi.edu. Garam-garam
mineral adalah suatu unsur yang sangat dibutuhkan oleh tubuh organisme supaya
memiliki kesehatan dan pertumbuhan yang baik. Sebagian besar bahan makanan,
yaitu sekitar 96% terdiri dari bahan organik dan air. Sisanya terdiri dari
unsur-unsur mineral. Unsur mineral dikenal sebagai zat anorganik atau kadar
abu. Dalam proses pembakaran, bahan-bahan organik terbakar tetapi zat
anorganiknya tidak, karena itulah disebut abu. Sampai sekarang telah diketahui
ada empat belas unsur mineral yang berbeda jenisnya diperlukan manusia agar
memiliki kesehatan dan pertumbuhan yang baik. Unsur-unsur ini terdapat dalam
tubuh dalam jumlah yang besar dan karenanya disebut unsur mineral makro atau mineral makro. Sedangkan unsur mineral
lain seperti besi, iodium, mangan, tembaga, zink, selenium, cobalt, dan fluor
hanya terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang kecil saja, karena itu disebut trace element atau mineral mikro.[8]
Natrium (Na)
dan klorida (Cl) biasanya berhubungan sangat erat baik sebagai bahan makanan
maupun fungsinya dalam tubuh. Sebagian besar natrium didapat dalam plasma darah
dan dalam cairan di luar sel (ekstraseluler);
beberapa diantaranya terdapat dalam tulang. Natrium bergabung dengan klorida
membentuk NaCl seperti halnya garam dapur. Klorida banyak terdapat pada plasma
darah, dalam kelenjar pencernaan lambung sebagai asam klorida (HCl). Ion
klorida mengaktifkan enzim amilase dalam mulut untuk memecah pati yang
dikonsumsi. Sebagai bagian terbesar dari cairan ekstraseluler, natrium dan
klorida membantu mempertahankan tekanan osmotik, di samping juga membantu
menjaga keseimbangan asam dan basa.
Pada orang
sehat jarang sekali ditemukan kasus kekurangan natrium. Tanda pertama
kekurangan natrium adalah rasa haus. Bila terjadi kekurangan natrium, maka
cairan ekstraseluler berkurang, tekanan osmotik dalam cairan tubuh tubuh
menurun menyebabkan air dari cairan ekstraseluler masuk ke dalam sel, sehingga
tekanan osmotik dari cairan ekstraseluler meningkat. Volume cairan, termasuk
darah akan menurun, mengakibatkan penurunan tekanan darah. Pada keadaan
hilangnya banyak natrium, orang akan muntah-muntah atau diare karena cairan
yang ada dalam usus banyak mengandung natrium. Keadaan hipertensi (tekanan
darah tinggi) banyak ditemukan pada masyarakat yang mengkonsumsi natrium dalam
jumlah besar.
Kalsium (Ca)
merupakan mineral paling banyak dalam tubuh diperkirakan sekitar 2% berat bdan
dewasa. Sebagian besar kalsium terkonsentrasi dalam tulang rawan dan gigi,
sisanya terdapat dalam cairan tubuh dan jaringan lunak. Peranan kalsium dalam
tubuh membantu membentuk tulang dan gigi, mengatur proses biologis dalam tubuh
dll. Bila konsumsi kalsium menurun dapat terjadi kekurangan kalsium yang
menyebabkan osteomalasia, yang ditandai tulang menjadi lunak. Kekurangan
kalsium memyebabkan juga osteoporosis atau masa tulang menurun.
Fosfor (P)
merupakan mineral kedua terbanyak dalam tubuh, yaitu sekitar 1%. Peranan fosfor
untuk pembentukan tulang dan gigi, penyimpanan dan pengeluaran energi
(perubahan ATP dengan ADP). Sumber fosfor yang utama adalah bahan makanan
dengan kadar protein tinggi seperti daging, unggas, ikan dan telur, biji-bijian
terutama bagian lembaganya dan biji-bijian utuh (pecah kulit).
Besi (Fe)
berfungsi sebagai komponen penyusun sel darah merah (hemoglobin). Kekurangan
mengkonsumsi besi dapat menyebabkan anemia.[9]
Selenium
adalah mineral dan nutrisi penting untuk melawan penyakit seperti kanker dan
penyakit jantung. Selenium adalah sinergis dengan vitamin E, yang berarti bahwa
keduanya bekerja sama-sama kuat. Keduanya adalah antioksidan kuat yang membantu
mencegah atau memperlambat penuaan dan pengerasan jaringan melalui
oksidasi.
BAB III
KESIMPULAN
Komposisi kimia yang terdapat dalam tubuh meliputi karbohidrat,
lemak, protein, air, asam nukleat, pigmen, vitamin dan garam-garam mineral.
Asam nukleat yang paling umum yaitu Asam
deoksiribonukleat (DNA) dan Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat
ditemukan pada semua sel hidup
serta pada virus.
Dalam sitoplasma dijumpai
dua macam kelompok pigmen yaitu pigmen dan yang kedua adalah pigmen eksogen.
Vitamin diklasifikasikan
lagi ke dalam beberapa jenis, yaitu vitamin yang larut dalam air yaitu vitamin
B dan vitamin C, dan vitamin yang mudah larut dalam lemak yaitu vitamin A, D, E
dan K.
Unsur-unsur mineral yang terdapat dalam tubuh dalam jumlah
yang besar disebut unsur mineral makro
atau mineral makro. Sedangkan unsur mineral lain seperti besi, iodium,
mangan, tembaga, zink, selenium, cobalt, dan fluor hanya terdapat dalam tubuh
dalam jumlah yang kecil saja, karena itu disebut trace element atau mineral
mikro
DAFTAR PUSTAKA
Mukaromah, Ummu, Sri Hetty Susetyorini, Siti Aminah. 2010,
Kadar Vitamin C,“Mutu Fisik, Ph Dan Mutu Organoleptik Sirup
Rosella (Hibiscus Sabdariffa, L)
Berdasarkan Cara Ekstraksi”, Jurnal Pangan dan Gizi. Vol.01
No. 01, http://jurnal.unimus.ac.id/index.php/JPDG/article/download/150/132, 25
April 2015.
Juwono dan Achmad Zulfa
Juniarto, Biologi Sel, Jakarta : EGC,
2002.
[1]
Campbell, Biology, terj. Damaring Tyas Edisi
Kedelapan Jilid 1 (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2008), hal. 93.
[2]
Ibid
[3]
Juwono, Achmad Zulfa Juniarto, Biologi
Sel, Jakarta : EGC, 2002. Hal.
55-56.
[4]
www.id.wikipedia.org/wiki/vitamin
diakses pada 24 Maret 2015
[5]
www.id.wikipedia.org/wiki/vitamin_C
diakses pada 24 Maret 2015
[6] Mukaromah, Ummu,
Sri Hetty Susetyorini, Siti Aminah. 2010, Kadar Vitamin C, “Mutu Fisik, Ph Dan Mutu Organoleptik Sirup
Rosella (Hibiscus Sabdariffa, L) Berdasarkan Cara Ekstraksi”, Jurnal Pangan
dan Gizi. Vol. 01 No. 01, http://jurnal.unimus.ac.id/index.php/JPDG/article/download/150/132. Hal. 43.
[7]
www.id.wikipedia.org/wiki/vitamin_F
diakses pada 24 Maret 2015
[8]
www.file.upi.edu diakses pada 26 April
2015
[9]
Ibid
