Kamis, 22 Februari 2024

 PARTIKEL PENYUSUN BENDA DAN MAHLUK HIDUP

(Bagian 1)

Di alam ini terjadi proses pembentukan zat-zat dan penguraian zat-zat yang terjadi pada mahluk hidup dan benda. Proses pembentukan zat misalnya terjadi pada fotosintesis, sedangkan proses penguraian zat-zat seperti pada pembusukan daun. Zat-zat yang ada di alam ini tersusun atas partikel yang sangat kecil yang disebut atom

Berikut adalah proses pembentukan zat yang terjadi pada Fotosintesis


Proses fotosintesis terjadi dalam kloroplas, yaitu organel daun yang mengandung klorofil.
Fotosintesis pada tumbuhan memerlukan gas karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Pada fotosintesis, tumbuhan menyerap sinar matahari sebagai sumber energi untuk menjalankan reaksi fotosintesis yang mengubah gas karbon dioksida dan air menjadi glukosa (C6H12O6). Klorofil sendiri merupakan senyawa yang
tersusun atas beberapa atom, di antaranya karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan magnesium (Mg).

Molekul glukosa (C6H12O6) mempunyai atom-atom penyusun yaitu karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Atom-atom penyusun molekul glukosa tersebut sama seperti atom-atom yang terdapat dalam molekul karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Bagaimana atomatom ini dapat mengalami penyusunan kembali untuk membentuk senyawa yang baru? Melalui reaksi kimia, zat-zat dapat bereaksi dan membentuk zat baru yang mempunyai sifat kimia yang berbeda dengan zat-zat asalnya, contohnya pada pembentukan glukosa. Glukosa yang terbentuk pada proses fotosintesis mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang berbeda dengan zat-zat pembentuknya, yaitu gas karbon dioksida dan air. Misalnya saja, glukosa berbentuk kristal dan berasa manis, sedangkan karbon dioksida berwujud gas dan air berwujud cair.


Pembentukan glukosa pada fotosintesis, penguraian sampah, siklus karbon dioksida, dan siklus nitrogen  merupakan contoh-contoh proses kimia yang terjadi di alam yang dapat menjaga keseimbangan alam. Zat-zat kimia yang diperlukan makhluk hidup, selain disediakan oleh alam, juga ada yang dibuat oleh manusia melalui
proses kimia dalam industri. Pupuk buatan yang pada umumnya digunakan oleh petani untuk memupuk tumbuhan, seperti pupuk urea, banyak mengandung unsur nitrogen dalam bentuk ion amonium (NH
4+). Pupuk NPK mengandung unsur nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) dalam bentuk senyawa amonium hidrofosfat (H(NH4)2PO4) dan senyawa kalium dihidrofosfat KH2PO4.


Partikel adalah bagian terkecil dari suatu materi yang masih mempunyai sifat materi itu. Partikel dapat berbentuk atom, molekul, dan ion. Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut. Tubuh makhluk hidup tersusun dari milyaran atom-atom.Atom-atom dapat berikatan satu sama lain membentuk molekul. Molekul merupakan gabungan antara dua atau lebih atom-atom melalui ikatan kimia tertentu. Molekul dapat tersusun sedemikian rupa sehingga menjadi suatu struktur tertentu, misalnya rambut, tersusun dari molekul-molekul yang mengandung unsur karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), dan sulfur (S). Sedangkan tulang, mengandung kalsium (Ca), fosfor (P), dan oksigen (O).

Selain pada makhluk hidup, benda seperti kayu, plastik, air, udara, kain, dan benda-benda lain, juga merupakan zat kimia yang tersusun atas senyawa-senyawa tertentu. Dalam senyawa, molekul-molekul tertata sedemikian rupa sehingga memberikan sifat-sifat tertentu. Misalnya, plastik mempunyai sifat lentur karena memiliki molekul yang struktur rantainya panjang dan terdapat rongga antar rantai molekulnya.

Selain disusun oleh molekul yang berbeda, sifat-sifat suatu materi yang berbeda juga dapat disebabkan oleh perbedaan susunan molekulmolekul dalam materi itu. Misalnya, kita ambil contoh kayu yang dibuat pensil dan pati dalam umbi kentang. Umbi kentang (contoh lainnya adalah umbi ketela pohon, talas, dan beras) mengandung pati atau amilum yang dapat kita makan dan merupakan sumber energi bagi tubuh. Pati disusun oleh molekul-molekul yang berantai panjang. Rantai panjang tersebut disusun oleh unit-unit molekul yang lebih
sederhana yang disebut
glukosa. Antara molekul glukosa yang satu dengan yang lainnya dihubungkan oleh ikatan glikosida.

Ikatan glikosida adalah ikatan kimia yang terjadi antar molekul monosakarida atau gula sederhana.
Molekul glukosa yang menyusun amilum tersusun dari atom C, H, dan O dengan perbandingan tertentu. Kayu yang digunakan untuk membuat pensil tersusun atas molekul selulosa yang juga mempunyai rantai panjang. Molekul panjang tersebut terdiri atas molekulmolekul glukosa yang sama seperti pada pati. 

Pada gambar di atas menunjukkan bahwa selulosa dan amilum mempunyai molekul penyusun sama yaitu glukosa, tetapi jenis ikatan yang menghubungkan antar molekul glukosanya berbeda. Pada amilum, unit-unit glukosa dihubungkan melalui ikatan α-1,4 glikosida. Pada selulosa, unit-unit glukosa dihubungkan melalui ikatan β-1,4 glikosida. Jenis ikatan ini, akan kamu pelajari pada jenjang pendidikan yang lebih tinggi.

Selulosa merupakan zat yang keras dan jika dimakan oleh manusia tidak dapat dicerna oleh tubuh. Sementara itu, amilum dapat dicerna dan digunakan sebagai bahan makanan. Perbedaan sifat ini menunjukkan bahwa tidak hanya jumlah dan jenis atom-atom penyusun molekul yang menyebabkan sifat zat berbeda, tetapi pola susunan dan jenis ikatan antarmolekul penyusun zat juga dapat menyebabkan zat itu mempunyai sifat-sifat kimia dan sifat-sifat fisika yang berbeda.

Zat-zat yang berbeda mempunyai perbedaan jumlah dan jenis atom penyusun. Sifat-sifat bahan yang berbeda, dapat disebabkan oleh perbedaan ikatan atau perbedaan struktur (susunan) molekul-molekul penyusunnya.