Seperti yang kita
ketahui, air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, yaitu molekul yang
tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom
oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada
kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15°K
(0°C). Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan
banyak zat kimia. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya
zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul
dipol-dipol) antara molekul-molekul air.
Air meliputi paling sedikit 80% massa dari makhluk hidup, dan hampir semua reaksi kimia dalam kehidupan terjadi di larutan (solution) air. Bahan kimia lainnya yang membentuk tubuh makhluk hidup, sebagian besar merupakan makromolekul yang termasuk dalam 4 kelompok : protein, asam nukleus, karbohidrat, dan lipida (lemak). Makromolekul-makromolekul ini tersusun dari monomer. Empat kelompok makromolekul ini menyusun 93% massa kering tubuh makhluk hidup, dan 7% sisanya tersusun dari mikromolekul organik (contohnya vitamin) dan ion anorganik.
NAMA MONOMER POLIMER % MASSA KERING
Protein Asam amino Polipeptida 50
Asam nukleus Nukleotida Poilnukleotida 18
Karbohidrat Monosakarida Polisakarida 15
NAMA KOMPONEN UNIT TERBESAR % MASSA KERING
Lipida Asam lemak + gliserol Trigliserida 10
Air meliputi paling sedikit 80% massa dari makhluk hidup, dan hampir semua reaksi kimia dalam kehidupan terjadi di larutan (solution) air. Bahan kimia lainnya yang membentuk tubuh makhluk hidup, sebagian besar merupakan makromolekul yang termasuk dalam 4 kelompok : protein, asam nukleus, karbohidrat, dan lipida (lemak). Makromolekul-makromolekul ini tersusun dari monomer. Empat kelompok makromolekul ini menyusun 93% massa kering tubuh makhluk hidup, dan 7% sisanya tersusun dari mikromolekul organik (contohnya vitamin) dan ion anorganik.
NAMA MONOMER POLIMER % MASSA KERING
Protein Asam amino Polipeptida 50
Asam nukleus Nukleotida Poilnukleotida 18
Karbohidrat Monosakarida Polisakarida 15
NAMA KOMPONEN UNIT TERBESAR % MASSA KERING
Lipida Asam lemak + gliserol Trigliserida 10
Air memiliki banyak sifat-sifat yang
penting untuk kehidupan. Banyak diantara sifat-sifat di bawah ini yang terjadi
karena adanya ikatan hidrogen pada molekul air.
1.
Pelarut. Karena merupakan senyawa
bermuatan, air menjadi pelarut yang sangat baik. Molekul bermuatan (disebut
juga molekul polar) seperti garam, gula, dan asam amino larut dalam air dengan
mudah. Molekul-molekul seperti ini disebut molekul hidrofilis (hidro = air;
filia = suka, seperti pada pedofilia). Molekul yang tidak
bermuatan–nonpolar–seperti lipida (= lemak) tidak dapat larut dengan baik dalam
air, dan disebut hidrophobis (phobia = takut, benci, seperti pada
acro(ketinggian)phobia).
2.
Penyimpan panas. Air punya
kapasitas kalor 4,2 Joule g-1°C-1. Artinya, dibutuhkan energi sebesar 4,2 Joule
untuk memanaskan 1 gram air sebesar 1 derajat Celcius. Ini merupakan kapasitas
yang relatif besar, dan ini membuat suhu air stabil, tidak mudah berubah.
3.
Pendingin. Dalam teori kalor laten air
membutuhkan banyak energi panas untuk merubah wujudnya dari cair ke gas. Sifat
air yang satu ini sangat berguna untuk mekanisme pendinginan tubuh makhluk
hidup. Contohnya pada manusia adalah berkeringat dan ngos-ngosan. Misalnya,
jika kamu berlari dari Jakarta sampai Semarang, kamu pasti akan terengah-engah.
Nah, pada saat itulah uap air akan keluar dari mulut kamu, mengeluarkan panas
yang berlebih dari tubuh kamu agar kondisi tubuh kamu normal kembali.
4.
Pelindung. Air punya anomali, yaitu
massa jenisnya dalam bentuk padat lebih rendah dari bentuk cairnya, sehingga
menyebabkan es mengapung di atas air. Ketika suhu udara menjadi sangat dingin,
lautan membeku pada bagian atas, membentuk lapisan es di atas dan air di bawah. Seperti pada kutub utara dan
selatan, di bawah lantai esnya terdapat air dalam bentuk cair. Sifat ini
membuat makhluk hidup aquatik dapat hidup walaupun pada suhu lingkungan di
bawah nol derajat Celcius. Jangan coba-coba berenang di sana! Kamu bukan termasuk
makhluk aquatik.
5.
“Perekat“. Molekul-molekul air “saling
melekat” karena adanya ikatan hidrogen dalam susunan molekulnya, hal ini
mengakibatkan air punya daya kohesi yang tinggi. Hal ini juga menjelaskan
mengapa rambatan air bisa sampai ke pucuk pohon yang bahkan paling tinggi
sekalipun tanpa putus di tengah-tengah, serta menjelaskan fenomena tegangan
permukaan yang membuat beberapa serangga air, seperti anggang-anggang, dapat
berjalan di atas air tanpa tenggelam.
6.
Pengionisasi. Saat ada banyak garam terlarut
dalam air, molekul garam terionisasi menjadi ion positif (Na+) dan ion negatif
(Cl-). Banyak molekul biologis lainnya yang merupakan asam lemah, yang juga
akan terionisasi dalam larutan, misalnya asam asetat (CH3COOH terionisasi
menjadi CH3COO- dan H+). Ada banyak siswa yang bingung antara nama asam dan
nama bentuk terionisasinya. Anda akan menemui banyak nama yang kelihatannya
merupakan nama zat yang sama, seperti asam asetat dan asetat, asam fosfat dan
fosfat, asam laktat dan laktat, asam sitrat dan sitrat, asam piruvat dan
piruvat, asam aspartat dan aspartat, dll. Bentuk terionisasi adalah yang
ditemukan pada sel makhluk hidup.
7.
Penjaga asam-basa. Air sendiri
terionisasi sebagian, menjadi H+ dan OH-, jadi air merupakan sumber proton
(dalam hal ini ion H+). Dan, banyak sekali reaksi biokimia yang sensitif
terhadap pH (power of hydrogen). Air murni (yang jelas bukan iler anda) tidak
dapat menyangga perubahan konsentrasi H+, jadi air bukanlah penyangga (buffer)
dan air dapat memiliki pH berapapun yang diperlukan. Namun, sitoplasma dan
cairan di jaringan makhluk hidup biasanya terjaga dengan baik kenetralannya
pada pH 6.8-7,4.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar