Glosarium Sains - Kontribusi pengguna [id]

Pembicaraan:Halaman Utama

2022-09-01T02:17:02Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Fungsi Membran Sel – Pengertian, Struktur, Sifat, Ciri, Gambar – Membran sel ( cell membrane atau plasma membrane atau plasmalemma ) ialah sebuah fitur yang sangat umum yang dimiliki oleh semua jenis sel yang berupa lapisan antar muka yang biasa disebut dengan membran plasma. Lapisan ini berguna untuk memisahkan sel dengan lingkungan diluar sel, terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma. membran sel...'

Fungsi Membran Sel – Pengertian, Struktur, Sifat, Ciri, Gambar – Membran sel ( cell membrane atau plasma membrane atau plasmalemma ) ialah sebuah fitur yang sangat umum yang dimiliki oleh semua jenis sel yang berupa lapisan antar muka yang biasa disebut dengan membran plasma. Lapisan ini berguna untuk memisahkan sel dengan lingkungan diluar sel, terutama untuk melindungi inti sel dan sistem kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma.

membran sel

Pengertian Membran sel
Membran sel dikenal dengan nama membran biologis, meliputi membran plasma atau plasmalemma dan membran sejumlah organel yang terdapat di dalam sel. Membran plasma membatasi isi sel dari lingkungan luarnya. Secara umum membran sel terdiri dari senyawasenyawa lipida, protein dan karbohidrat. Selain sebagai pembatas, membran sel juga berfungsi sebagai Protein membran memiliki berbagai macam fungsi, antara lain:

Melekatkan membran pada sitoskeleton tau rangka sel,
Membentuk junction (pertemuan) diantara dua sel yang bertetangga,
Sejumlah protein membran berperan sebagai enzim,
sejumlah protein membran berfungsi sebagai resptor permukaan bagi pesuruh-pesuruh kimia dari sel-sel lain, dan beberapa protein membran membantu pergerakan subtansisubtansi melintasi membran
Fungsi Membran Sel
Yang salah satu fungsi dari membran sel ialah untuk melindungi bagian sel yang terletak di bagian yang lebih dalam atau sebagai pembatas antar sel isi sel dengan bagian luar sel. Selain itu pula membran sel ini sangat bermanfaat untuk memperkokoh sel dan mencegah sel agar sel tersebut tidak pecah.

Fungi membran sel yang lain ialah sebagai reseptor dari rangsangan luar dan sebagai tempat untuk melakukan pertukaran zat transpor molekul, serta dapat digunakan sebagai tempat berlangsungnya berbagai reaksi-reaksi kimia. Dalam proses pertukaran zat atau peristiwa keluar masuknya zat yang mealalui membran sel terdiri dari beberapa jenis yakni difusi, osmosis, transpor aktif, endositosis dan eksositosis. Nah berikut ini ialah berbagai penjelasan dari masing-masing jenis peristiwa pertukaran zat dalam membaran sel seperti yang telah disebutkan diatas.

Difusi
Merupakan peristiwa perpindahan zat dari konsentrasi tinggi atau hipertonis ke konsentrasi rendah atau hipotonis.

Osmosis
Merupakan kebalikan dari difusi yakni peristiwa perpindahan molekul zat pelarut dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.

Transpor Aktif
Proses pengangkatan zat berupa glukosa dan asam amino yang dilakukan oleh sel, transpor aktif memerlukan energi ATP untuk melewati membran semipermeabel.

Endositosis
Merupakan peristiwa masuknya suatu zat ke dalam sel akibat terjadi lekukan pada membran sel, sehingga mengakibatkan suatu zat terjebak didalamnya.

Eksositosis
Merupakan kebalikan dari endositosis yakni peristiwa keluarnya suatu zat yang terbungkus oleh membran sel.

Struktur Membran Sel

Secara umum struktur membran sel terdiri dari beberapa komponen penyusu, yakni sebagai berikut : lipoprotein, glikoprotein, glikolipid dan dua lapis fosfolipid.

Struktur dan komponen penyusun Membran sel
Membran sel merupakan lapisan yang melindungi inti sel dan sitoplasma. Membran sel membungkus organel-organel dalam sel. Membran sel juga merupakan alat transportasi bagi sel yaitu tempat masuk dan keluarnya zat-zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel. Struktur membran ialah dua lapis lipid (lipid bilayer) dan memiliki permeabilitas tertentu sehingga tidak semua molekul dapat melalui membran sel.

Struktur membran sel yaitu model mozaik fluida yang dikemukakan oleh Singer dan Nicholson pada tahun 1972. Pada teori mozaik fluida membran merupakan 2 lapisan lemak dalam bentuk fluida dengan molekul lipid yang dapat berpindah secara lateral di sepanjang lapisan membran. Protein membran tersusun secara tidak beraturan yang menembus lapisan lemak. Jadi dapat dikatakan membran sel sebagai struktur yang dinamis dimana komponen-komponennya bebas bergerak dan dapat terikat bersama dalam berbagai bentuk interaksi semipermanen.

Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain ialah molekul hidrofobik (CO2, O2), dan molekul polar yang sangat kecil (air, etanol). Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar dengan ukuran besar (glukosa), ion, dan substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk ke dalam sel.

Komponen penyusun membran sel antara lain adalah fosfolipid, protein, oligosakarida, glikolipid, dan kolesterol. komponen muchus membran sel semipermanen di lapisan membran.

komponen-penyusun-Membran-sel

Lipoprotein
Gabungan antara lemak dan protein.

Glikoprotein
Merupakan senyawa karbohidrat yang berikatan dengan protein.

Glikolipid
Merupakan senyawa karbohidrat yang berikatan dengan lipid.

Fosfolipid
Gabungan antar lemak dan posfat yang bersifat hidrofilik dengan ujung polar ( larutan dalam air ).

Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Fosfolipid memiliki dua bagian yaitu bagian yang bersifat hidrofilik dan bagian yang bersifat hidrofobik. Bagian hidrofobik merupakan bagian yang terdiri atas asam lemak. Sedangkan bagian hidrofilik terdiri atas gliserol, fosfat, dan gugus tambahan seperti kolin, serin, dan lain-lain.

Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi). Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis.

Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).

Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyebabkan terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi dua cara, yaitu dengan transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu melalui membran tanpa mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan mekanisme khusus. Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus).

Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

Air
Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous.

Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel.

Protein

Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :

Proses enzimatik
Proses transport dan penyimpanan
Proses pergerakan
Fungsi mekanik
Proses imunologis
Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi
Membran sel bersifat permeable terhadap ion dan molekul polar spesifik. Substansi hidrofilik menghindari kontak dengan bilayer lipid dengan cara melewati protein transport yang melintangi membrane. Beberapa fungsi protein membrane adalah (Campbell et al., 2000):

Protein yang membentang membrane memberikan suatu saluran hidofilik melintasi membrane yang bersifat selektif untuk zat terlarut tertentu. Hidrolisis ATP dilakukan oleh beberapa protein transport untuk memompa bahan melintasi membrane secara aktif.
Protein yang berada di dalam membrane mungkin berupa enzim dengan sisi aktifnya yang dipaparkan ke zat-zat pada larutan sebelahnya.
Protein membran mungkin memiliki tempat pengikatan dengan bentuk spesifik yang sesuai dengan bentuk-bentuk mesenjer kimiawi, seperti hormone. Sinyal dapat menyebabkan perubahan konformasi protein yang menyalurkan pesan ke bagian dalam sel.
Protein membran dari sel-sel bersebelahan mungkin dikaitkan bersama-sama dalam berbagai bentuk junction.
Beberapa glikoprotein berfungsi sebagai label identifikasi yang secara khusus dikenali oleh sel lain.
Mikrofilamen atau elemen lain sitoskeleton mungkin terikat ke protein membran. Hal ini merupakan suatu fungsi yang membantu memperahankan bentuk sel dan menetapkan lokasi protein membrane tertentu. Protein yang mendekat ke matriks ekstraseluler dapat mengkoordinasikan perubahan ekstraseluler dan intraseluler.
Protein ini terintegrasi pada lapisan lipid dan menembus 2 lapisan lipid / transmembran. Protein integral memiliki domain membentang di luar sel dan di sitoplasma. Bersifat amfipatik, mempunyai sekuen helix protein, hidrofobik, menembus lapisan lipida, dan untaian asam amino hidrofilik. Banyak diantaranya merupakan glikoprotein, gugus gula pada sebelah luar sel. Di sintesis di RE, gula dimodifikasi di badan golgi.(Anonim 1.2010)

Protein plasma memiliki fungsi yang sangat luas, antara lain sebagai protein pembawa (carrier) senyawa yang melewati membran plasma, menerima isyarat (signal) hormonal, dan meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya. Protein membran plasma juga berfungsi sebagai pangkal pengikat komponen-komponen sitoskeleton dengan senyawa-senyawa ekstraseluler. Molekul-molekul protein permukaan luar memberikan ciri-ciri individual tiap sel dan macam protein dapat berubah sesuai dengan differensiasi sel.

Protein perifer tidak berinteraksi dengan bagian tengah membran hidrofobik, tetapi terikat secara langsung melalui asosiasi dengan protein integral membran atau secara langsung berinteraksi dengan bagian polar lipida membran. Misalnya protein sitokeleton, protein kinase (pada permukaan sitoplasmik membran), dan protein matriks ekstraseluler (permukaan eksoplasmik).

Protein transmembran mengandung segemen panjang asam-asam amino hidrofobik yang tertanam pada bilayer lipida. Ada dua tipe interaksi yang menstabilkan protein integral membran, yaitu interaksi ionic dengan daerah kepala yang bersifat polar dan interaksi hidrofobik dengan bagian tengah yang bersifat hidrofobik, misalnya glikoforin.

Beberapa protein integral berikatan dengan membran melalui ikata koovalen pada rantai hidrokarbon. Dikenal ada tiga tipe protein integral berdasarkan perlekatannya pada rantai hidrokarbon, yaitu Glycosyl-phosphatidylinositol-Proteins, Myristate-Proteins, dan Farnesyl- Proteins.

Kedudukan dan orientasi protein pada membran bervariasi sesuai macam membran, sel dan jaringan. Ia dapat berupa protein integral atau protein perifer. Glikoprotein pada membran eritrosit merupakan suatu protein yang menembus membran sel. Protein integral membran terdiri atas empat kelas, yaitu protein tipe A, protein tipe B, protein tipe C, dan protein tipe D. Protein tipe A dan C secara struktural sama, tetapi tertanam pada setengah lapisan membran yang berbeda. Contoh protein tipe A adalah Cytochrom b5 pada retikulum endoplasma.

Protein B adalah kompleks protein yang berperan dalam sistim transpor. Protein D adalah protein trans membran. Protein tipe B merupakan kumpulan molekul yang memiliki struktur yang terdiri atas Na+, K+, ATP-ase dan suatu anion protein transpor. Contoh protein tipe D adalah glikoforin pada membran eritrosit. Pada uraian terdahulu telah diuraikan bahwa protein membran plasma dapat berfungsi sebagai enzim. Enzim-enzim pada membran plasma dapat dikelompok-kan menjadi dua kategori berdasarkan tempat aktivitas katalitiknya, yaitu:

Ektoenzim, yaitu enzim dimana aktivitas katalitiknya berlangsung pada permukaan luar membran plasma.
Endoenzim, yaitu enzim dimana aktivitas katalitiknya berlangsung pada permukaan dalam membran plasma.
Protein integral adalah molekul protein yang menembus membrane sel secara total, dan mengalami glikolisasi (terikat dengan glukosa) atau molekul lemak diluar sel. Kompleks protein karbohidrat atau protein lemak yang terbentuk ini berfungsi sebagai reseptor untuk hormone protein, sehingga memungkinkan terjadinya komunikasi antar sel.

Selain dari pada itu, protein integral juga berfungsi sebagai saluran di membrane sel berupa pori-pori untuk kepentingan pergerakan ion-ion kecil, serta pembawa (carrier) zat-zat polar yang berukuran besar melalui pori-pori tersebut ke dalam sel. Beberapa protein integral berada dalam bentuk enzim yang terbungkus oleh membrane dan berfungsi untuk melakukan katalis reaksi kimia. Protein integral umumnya merupakan protein transmembran dengan daerah hidrofobik yang seluruhnya membentang sepanjang interior hidrofobik membrane tersebut.

Protein peripheral yang sama sekali tidak tertanam dalam bilayer,lipid: protein ini merupakan anggota yang terikat secara longgar pada permukaan membrane, sering juga pada bagian protein integral yang terpapar.( jourdania.2009). Protwin perifer tidak melekat kuat pada membran dan mu dah lepas. Protein perifer mengandung asam amino dengan rantai hidrofilik yang menyebabkan adanya interaksi dengan air disekelilingnya dan permukaan lapisan lemak yang hidrofilik. Protein perifer pada permukaan sel sebelah luar biasanya berisi rantai molekul gula atau senyawa dengan substansi lain.

Protein-peripheral
Protein Peripheral
Protein-Integral
Protein Integral
Protein-perifer

Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil (fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik.

Pada 1895, Charles Overton mempostulatkan bahwa membran terbuat dari lipid, berdasarkan pengamatannya bahwa zat yang larut dalam lipid memasuki sel jauh lebih cepat dari pada zat yang tidak larut dalam lipid. 20 tahun kemudian, membran yang diisolasi dari sel darah merah dianalisis secara kimiawi ternyata tersusun atas lipid dan protein, yang sekaligus membenarkan postulat dari Overton. Sedangkan dinding sel adalah struktur di luar membran plasma yang membatasi ruang bagi sel untuk membesar.

Fosfolipid merupakan lipid yang paling banyak jumlahnya dalam membrane, kemampuan fosfolipid untuk membentuk membrane adalah karena stuktur molekulernya. Fosfolipid mempunyai kemiripan dengan lemak, namun molekul ini hanya mempunyai 2 asam lemak, bukan 3 asam lemak seperti pada lemak. Ekornya terdiri dari hidrokarbon bersifat hidrofobik dan tidak dapat bercampur dengan air, ekor hidrofobik mengarah ke bagian dalam membrannya menjauhi air. Gugus fosfat dan ikatannya akan membentuk sebuah kepala hidrofilik yang memiliki afinitas yang kuat terhadap air.

Komponen utama membran sel terdiri atas fosfolipid, selain itu terdapat senyawa lipid seperti sfingomyelin, kolesterol, dan glikolipida. Penamaan fosfolipid dan sifat masing-masing akan bergantung pada jenis gugus tambahan yang dimiliki oleh fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid penyusun membran sel antara lain adalah : fosfokolin (pc), fosfoetanolamin (pe), fosfoserin (ps), dan fosfoinositol (pi).

Secara alami di alam fosfolipid akan membentuk struktur misel (struktur menyerupai bola) atau membran lipid 2 lapis. Karena strukturnya yang dinamis maka komponen fosfolipid di membran dapat melakukan pergerakan dan perpindahan posisi. Pergerakan yang terjadi antara lain adalah pergerakan secara lateral (Pergerakan molekul lipid dengan tetangganya pada monolayer membran) dan pergerakan secara flip flop (Tipe pergerakan trans bilayer).

Molekul fosfolipid dapat dipandang terdiri dari dua bagian, yaitu kepala dan ekor seperti yang telah disebutkan di atas. Bagian kepala memiliki muatan positif dan negatif serta bagian ekor tanpa muatan. Bagian kepala karena bermuatan bersifat hidrofilik atau larut dalam air, sedangkan bagian ekor bersifat hidrofobik atau tidak larut dalam air. Fosfolipid digolongkan sebagai lipid amfipatik.

Senyawa ester asal lemak yang mengandung gugus alkalis yang mengandung nitrogen dan substituen lain.

Fosfolipid : Lipid mengandung residu asam fosfat, di luar asam lemak, dan alkohol. Lipid ini sering mempunyai basa mengandung N, dan substituen lain.
(a) Gliserofosfolipid : Gugus alkohol berupa gliserol.
(b) Sfingofosfolipid : Gugus alkohol berupa sfingosin.
Glikolipid (glikosfingolipid) : Kelompok lipid yang mengandung asam lemak, sfingosin dan karbohidrat,
Bentuk-bentuk lipid kompleks lainnya : bentuk lipid seperti sulfolipid dan aminolipid. Lipo-protein dapat pula dimasukkan ke dalam kategori ini.
Bentuk ini mencakup asam- asam lemak, gliserol, steroid, senyawa alkohol di samping gliserol serta serol, aldehid lemak, dan badan keton , hidrokarbon, vitamin larut lemak serta berbagai hormon. Karena tidak bermuatan, asilgliserol (gliserida), kolesterol dan ester kolesteril dinamakan lipid netral.

Karbohidrat
Karbohidrat didefinisikan sebagai zat yang mengandung atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat berasal dari kata karbon dan hidrat, karbon artinya adalah atom karbon dan hidrat adalah air. Oleh karena itu rumus umum karbohidrat dapat ditulis Cx(H2O)y. Definisi ini hanya berlaku untuk sebagian besar kelompok karbohidrat, karena ada beberapa jenis karbohidrat lain yang mengandung bagian oksigen yang lebih rendah dibandingkan dengan yang ada dalam air atau derivat ada derivat karbohidrat yang mengandung nitrogen dan sulfur.

Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel. Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

Secara kimia Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida atau keton. Nama ini dari fakta bahwa kebanyakan mempunyai rumus empiris CnH2On atau Cn(H2O)n, atau (C.H2O)n, sehingga orang perancis menyebut “hydrate de carbone”, walaupun tidak menggambarkan secara tepat.

Secara struktur karbohidrat adalah makromolekul yang dibangun oleh satuan-satuan (unit) molekul dari pol ihidroksi aldehida atau keton. Pembagian secara sistematik, Berdasarkan satuan-satuan molekul yang membangun makromolekul, karbohidrat dibagi atas :

monosakarida (kebanyakan terdiri dari lima atau enam atom C),
oligosakarida (di-, tri-, dan tetra-sakarida)
polisakarida.

Oksidasi

2022-08-23T13:43:13Z

Muklisatum:

Redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut:

Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion. Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Dalam praktiknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen).

Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge) dikenal sebagai reaksi metatesis.

Oksidator dan reduktor Artikel utama: Oksidator dan Reduktor Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen pengoksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia "menerima" elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H2O2, MnO − 4 , CrO3, Cr2O 2− 7 , OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen pereduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia "mendonorkan" elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Jenis reduktor lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik,[1][2] terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H2) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.

Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Contoh reaksi redoks Salah satu contoh reaksi redoks adalah antara hidrogen dan fluorin:

Penganalisaan masing-masing reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses kimia lebih jelas. Karena tidak terdapat perbuahan total muatan selama reaksi redoks, jumlah elektron yang berlebihan pada reaksi oksidasi haruslah sama dengan jumlah yang dikonsumsi pada reaksi reduksi.

Unsur-unsur, bahkan dalam bentuk molekul, sering kali memiliki bilangan oksidasi nol. Pada reaksi di atas, hidrogen teroksidasi dari bilangan oksidasi 0 menjadi +1, sedangkan fluorin tereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1.

Ketika reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan, elektron-elektron yang terlibat akan saling mengurangi:

Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:

Reaksi penggantian Redoks terjadi pada reaksi penggantian tunggal atau reaksi substitusi. Komponen redoks dalam tipe reaksi ini ada pada perubahan keadaan oksidasi (muatan) pada atom-atom tertentu, dan bukanlah pada pergantian atom dalam taek.

Sebagai contoh, reaksi antara larutan besi dan tembaga(II) sulfat:

denitrifikasi, nitrat tereduksi menjadi nitrogen dengan keberadaan asam: 2NO − 3

+ 10e− + 12 H+ → N2 + 6H2O
Besi akan teroksidasi menjadi besi(III) oksida dan oksigen akan tereduksi membentuk besi(III) oksida (umumnya dikenal sebagai perkaratan): 4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3 Pembakaran hidrokarbon, contohnya pada mesin pembakaran dalam, menghasilkan air, karbon dioksida, sebagian kecil karbon monoksida, dan energi panas. Oksidasi penuh bahan-bahan yang mengandung karbon akan menghasilkan karbon dioksida. Dalam kimia organik, oksidasi seselangkah (stepwise oxidation) hidrokarbon menghasilkan air, dan berturut-turut alkohol, aldehida atau keton, asam karboksilat, dan kemudian peroksida. Reaksi redoks dalam industri Kita dapat melihat penggunaan reaksi redoks dalam ekstraksi logam dimana dengan menggunakan zat pereduksi yang sesuai, oksidasi logam dapat dikurangi menjadi besi di tanur tinggi dengan menggunakan karbon sebagai zat pereduksi.

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Oksidasi juga digunakan dalam proses produksi produk-produk pembersih dan pengoksidasi amonia untuk menghasilkan asam nitrat, yang digunakan di sebagian besar pupuk.

Reaksi redoks merupakan dasar pembuatan sel elektrokimia atau baterai yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk menjalankan sejumlah gadget dan peralatan kecil dan besar. Misalnya, aki digunakan untuk memasok semua kebutuhan listrik dari mobil, truk, bus, kereta api, pesawat terbang, dan lain-lain. Demikian pula, energi listrik yang dibutuhkan dalam kapsul ruang diperoleh dengan reaksi hidrogen dan oksigen pada sel bahan bakar yang menggunakan oksigen dan elektroda hidrogen.[3]

Reaksi redoks dalam biologi asam askorbat asam dehidroaskorbat Atas: asam askorbat (bentuk tereduksi Vitamin C) Bawah: asam dehidroaskorbat (bentuk teroksidasi Vitamin C) Banyak proses biologi yang melibatkan reaksi redoks. Reaksi ini berlangsung secara simultan karena sel, sebagai tempat berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia, harus melangsungkan semua fungsi hidup. Agen biokimia yang mendorong terjadinya oksidasi terhadap substansi berguna dikenal dalam ilmu pangan dan kesehatan sebagai oksidan. Zat yang mencegah aktivitas oksidan disebut antioksidan.

Pernapasan sel, contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan sel adalah:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O Proses pernapasan sel juga sangat bergantung pada reduksi NAD+ menjadi NADH dan reaksi baliknya (oksidasi NADH menjadu NAD+). Fotosintesis secara esensial merupakan kebalikan dari reaksi redoks pada pernapasan sel: 6 CO2 + 6 H2O + light energy → C6H12O6 + 6 O2 Energi biologi sering disimpan dan dilepaskan dengan menggunakan reaksi redoks. Fotosintesis melibatkan reduksi karbon dioksida menjadi gula dan oksidasi air menjadi oksigen. Reaksi baliknya, pernapasan, mengoksidasi gula, menghasilkan karbon dioksida dan air. Sebagai langkah antara, senyawa karbon yang direduksi digunakan untuk mereduksi nikotinamida adenina dinukleotida (NAD+), yang kemudian berkontribusi dalam pembentukan gradien proton, yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP) dan dijaga oleh reduksi oksigen. Pada sel-sel hewan, mitokondria menjalankan fungsi yang sama. Lihat pula Potensial membran.

Istilah keadaan redoks juga sering digunakan untuk menjelaskan keseimbangan antara NAD+/NADH dengan NADP+/NADPH dalam sistem biologi seperti pada sel dan organ. Keadaan redoksi direfleksikan pada keseimbangan beberapa set metabolit (misalnya laktat dan piruvat, beta-hidroksibutirat dan asetoasetat) yang antarubahannya sangat bergantung pada rasio ini. Keadaan redoks yang tidak normal akan berakibat buruk, seperti hipoksia, guncangan (shock), dan sepsis.

Siklus redoks Berbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa radikal bebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan mereduksi oskigen menjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim flavoenzim dan reduksi oksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan sebagai siklus redoks.

Contoh molekul-molekul yang menginduksi siklus redoks adalah herbisida parakuat, dan viologen dan kuinon lainnya seperti menadion. [4]PDF (2.76 MiB)

Menyeimbangkan reaksi redoks Untuk menuliskan keseluruhan reaksi elektrokimia sebuah proses redoks, diperlukan penyeimbangan komponen-komponen dalam reaksi setengah. Untuk reaksi dalam larutan, hal ini umumnya melibatkan penambahan ion H+, ion OH-, H2O, dan elektron untuk menutupi perubahan oksidasi.

Media asam Pada media asam, ion H+ dan air ditambahkan pada reaksi setengah untuk menyeimbangkan keseluruhan reaksi. Sebagai contoh, ketika mangan(II) bereaksi dengan natrium bismutat:

Sel

2022-08-23T13:39:15Z

Muklisatum:

Fosforilasi oksidatif adalah suatu [[lintasan metabolisme]] dengan penggunaan [[energi]] yang dilepaskan oleh [[oksidasi]] [[nutrien]] untuk menghasilkan [[ATP]], dan mereduksi gas [[oksigen]] menjadi [[air]].[1]

Walaupun banyak bentuk kehidupan di bumi menggunakan berbagai jenis nutrien, hampir semua organisme menjalankan fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP, oleh karena efisiensi proses mendapatkan energi, dibandingkan dengan proses [[fermentasi]] alternatif lainnya seperti [[glikolisis]] [[anaerobik]]].

Menurut teori [[kemiosmotik]] yang dicetuskan oleh [[Peter Mitchell]], energi yang dilepaskan dari [[reaksi oksidasi]] pada [[substrat]] pendonor [[elektron]], baik pada respirasi aerobik maupun anaerobik, perlahan akan disimpan dalam bentuk [[potensial elektrokemis]] sepanjang garis tepi [[membran]] tempat terjadinya reaksi tersebut, yang kemudian dapat digunakan oleh [[ATP sintase]] untuk menginduksi reaksi [[fosforilasi]] terhadap [[molekul adenosina difosfat]] dengan molekul Pi.[2]

Elektron yang melekat pada molekul sisi dalam kompleks IV rantai transpor elektron akan digunakan oleh kompleks V untuk menarik ion H+ dari sitoplasma menuju membran mitokondria sisi luar, disebut kopling kemiosmotik,[3] yang menyebabkan [[kemiosmosis]], yaitu [[difusi ion H+]] melalui [[ATP sintase]] ke dalam mitokondria yang berlawanan dengan arah gradien pH, dari area dengan energi potensial elektrokimiawi lebih rendah menuju matriks dengan energi potensial lebih tinggi. Proses kopling kemiosmotik juga berpengaruh pada kombinasi gradien pH dan [[potensial listrik]] di sepanjang membran yang disebut [[gaya gerak proton]].

Dari teori ini, keseluruhan reaksi kemudian disebut fosforilasi oksidatif.

Awal lintasan dimulai dari [[elektron]] yang dihasilkan oleh [[siklus asam sitrat]] yang ditransfer ke senyawa:

[[NAD+]] yang berada di dalam matriks [[mitokondria]]. Setelah menerima elektron, NAD+ akan bereaksi menjadi NADH dan ion H+, kemudian mendonorkan elektronnya ke [[rantai transpor elektron]] kompleks I.[4]
dan [[FAD]] yang berada di dalam rantai transpor elektron kompleks II.[5] FAD akan menerima dua elektron, kemudian bereaksi menjadi FADH2 melalui [[reaksi redoks]].

Walaupun fosforilasi oksidatif adalah bagian vital [[metabolisme]], ia menghasilkan [[spesi oksigen reaktif]] seperti [[superoksida]] dan [[hidrogen peroksida]] pada kompleks I.[6] Hal ini dapat mengakibatkan pembentukan [[radikal bebas]], merusak sel tubuh, dan kemungkinan juga menyebabkan [[penuaan]]. Enzim-enzim yang terlibat dalam lintasan metabolisme ini juga merupakan target dari banyak obat dan [[racun]] yang dapat [[menghambat]] aktivitas enzim

Adenosina trifosfat (ATP) adalah suatu nukleotida yang dalam biokimia dikenal sebagai "satuan molekular" pertukaran energi intraselular;[1] artinya, ATP dapat digunakan untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan penting dalam sintesis asam nukleat. Molekul ATP juga digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan tumbuhan dalam respirasi seluler. ATP yang berada di luar sitoplasma atau di luar sel dapat berfungsi sebagai agen signaling yang memengaruhi pertumbuhan dan respon terhadap perubahan lingkungan.

Oksidasi nutrien

2022-08-23T13:37:29Z

Muklisatum:

Redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.

Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai berikut:

Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion
Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.
Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunan bilangan oksidasi. Dalam praktiknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen).

Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge) dikenal sebagai reaksi metatesis.

Oksidator dan reduktor
Artikel utama: Oksidator dan Reduktor
Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen pengoksidasi. Oksidator melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia "menerima" elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H2O2, MnO
−
4
, CrO3, Cr2O
2−
7
, OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atau agen pereduksi. Reduktor melepaskan elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia "mendonorkan" elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah. Jenis reduktor lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4), reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik,[1][2] terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H2) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.

Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Contoh reaksi redoks
Salah satu contoh reaksi redoks adalah antara hidrogen dan fluorin:

{\displaystyle \mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}\longrightarrow 2\mathrm {HF} }{\displaystyle \mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}\longrightarrow 2\mathrm {HF} }
Kita dapat menulis keseluruhan reaksi ini sebagai dua reaksi setengah: reaksi oksidasi

{\displaystyle \mathrm {H} _{2}\longrightarrow 2\mathrm {H} ^{+}+2e^{-}}{\displaystyle \mathrm {H} _{2}\longrightarrow 2\mathrm {H} ^{+}+2e^{-}}
dan reaksi reduksi

{\displaystyle \mathrm {F} _{2}+2e^{-}\longrightarrow 2\mathrm {F} ^{-}}{\displaystyle \mathrm {F} _{2}+2e^{-}\longrightarrow 2\mathrm {F} ^{-}}
Penganalisaan masing-masing reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses kimia lebih jelas. Karena tidak terdapat perbuahan total muatan selama reaksi redoks, jumlah elektron yang berlebihan pada reaksi oksidasi haruslah sama dengan jumlah yang dikonsumsi pada reaksi reduksi.

Unsur-unsur, bahkan dalam bentuk molekul, sering kali memiliki bilangan oksidasi nol. Pada reaksi di atas, hidrogen teroksidasi dari bilangan oksidasi 0 menjadi +1, sedangkan fluorin tereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1.

Ketika reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan, elektron-elektron yang terlibat akan saling mengurangi:

{\displaystyle {\frac {\begin{array}{rcl}\mathrm {H} _{2}&\longrightarrow &2\mathrm {H} ^{+}+2e^{-}\\\mathrm {F} _{2}+2e^{-}&\longrightarrow &2\mathrm {F} ^{-}\end{array}}{\begin{array}{rcl}\mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}&\longrightarrow &2\mathrm {H} ^{+}+2\mathrm {F} ^{-}\end{array}}}}{\displaystyle {\frac {\begin{array}{rcl}\mathrm {H} _{2}&\longrightarrow &2\mathrm {H} ^{+}+2e^{-}\\\mathrm {F} _{2}+2e^{-}&\longrightarrow &2\mathrm {F} ^{-}\end{array}}{\begin{array}{rcl}\mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}&\longrightarrow &2\mathrm {H} ^{+}+2\mathrm {F} ^{-}\end{array}}}}
Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:

{\displaystyle \mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}\,\ \longrightarrow \ 2\mathrm {H} ^{+}+2\mathrm {F} ^{-}\ \longrightarrow \ 2\mathrm {HF} }{\displaystyle \mathrm {H} _{2}+\mathrm {F} _{2}\,\ \longrightarrow \ 2\mathrm {H} ^{+}+2\mathrm {F} ^{-}\ \longrightarrow \ 2\mathrm {HF} }
Reaksi penggantian
Redoks terjadi pada reaksi penggantian tunggal atau reaksi substitusi. Komponen redoks dalam tipe reaksi ini ada pada perubahan keadaan oksidasi (muatan) pada atom-atom tertentu, dan bukanlah pada pergantian atom dalam taek.

Sebagai contoh, reaksi antara larutan besi dan tembaga(II) sulfat:

{\displaystyle \mathrm {Fe} +\mathrm {CuSO} _{4}\longrightarrow \mathrm {FeSO} _{4}+\mathrm {Cu} }{\displaystyle \mathrm {Fe} +\mathrm {CuSO} _{4}\longrightarrow \mathrm {FeSO} _{4}+\mathrm {Cu} }
Persamaan ion dari reaksi ini adalah:

{\displaystyle \mathrm {Fe} +\mathrm {Cu} ^{2+}\longrightarrow \mathrm {Fe} ^{2+}+\mathrm {Cu} }{\displaystyle \mathrm {Fe} +\mathrm {Cu} ^{2+}\longrightarrow \mathrm {Fe} ^{2+}+\mathrm {Cu} }
Terlihat bahwa besi teroksidasi:

{\displaystyle \mathrm {Fe} \longrightarrow \mathrm {Fe} ^{2+}+2{e}^{-}}{\displaystyle \mathrm {Fe} \longrightarrow \mathrm {Fe} ^{2+}+2{e}^{-}}
dan tembaga tereduksi:

{\displaystyle \mathrm {Cu} ^{2+}+2{e}^{-}\longrightarrow \mathrm {Cu} }{\displaystyle \mathrm {Cu} ^{2+}+2{e}^{-}\longrightarrow \mathrm {Cu} }
Contoh-contoh lainnya
Besi(II) teroksidasi menjadi besi(III)
{\displaystyle \mathrm {Fe} ^{2+}\longrightarrow \mathrm {Fe} ^{3+}+{e}^{-}}{\displaystyle \mathrm {Fe} ^{2+}\longrightarrow \mathrm {Fe} ^{3+}+{e}^{-}}
hidrogen peroksida tereduksi menjadi hidroksida dengan keberadaan sebuah asam:
{\displaystyle \mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{2}+2\mathrm {e} ^{-}\longrightarrow 2\mathrm {OH} ^{-}}{\displaystyle \mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{2}+2\mathrm {e} ^{-}\longrightarrow 2\mathrm {OH} ^{-}}
Persamaan keseluruhan reaksi di atas adalah:

{\displaystyle 2\mathrm {Fe} ^{2+}+\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{2}+2\mathrm {H} ^{+}\longrightarrow 2\mathrm {Fe} ^{3+}+2\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} }{\displaystyle 2\mathrm {Fe} ^{2+}+\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{2}+2\mathrm {H} ^{+}\longrightarrow 2\mathrm {Fe} ^{3+}+2\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} }
denitrifikasi, nitrat tereduksi menjadi nitrogen dengan keberadaan asam:
2NO
−
3
+ 10e− + 12 H+ → N2 + 6H2O
Besi akan teroksidasi menjadi besi(III) oksida dan oksigen akan tereduksi membentuk besi(III) oksida (umumnya dikenal sebagai perkaratan):
4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3
Pembakaran hidrokarbon, contohnya pada mesin pembakaran dalam, menghasilkan air, karbon dioksida, sebagian kecil karbon monoksida, dan energi panas. Oksidasi penuh bahan-bahan yang mengandung karbon akan menghasilkan karbon dioksida.
Dalam kimia organik, oksidasi seselangkah (stepwise oxidation) hidrokarbon menghasilkan air, dan berturut-turut alkohol, aldehida atau keton, asam karboksilat, dan kemudian peroksida.
Reaksi redoks dalam industri
Kita dapat melihat penggunaan reaksi redoks dalam ekstraksi logam dimana dengan menggunakan zat pereduksi yang sesuai, oksidasi logam dapat dikurangi menjadi besi di tanur tinggi dengan menggunakan karbon sebagai zat pereduksi.

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Oksidasi juga digunakan dalam proses produksi produk-produk pembersih dan pengoksidasi amonia untuk menghasilkan asam nitrat, yang digunakan di sebagian besar pupuk.

Reaksi redoks merupakan dasar pembuatan sel elektrokimia atau baterai yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk menjalankan sejumlah gadget dan peralatan kecil dan besar. Misalnya, aki digunakan untuk memasok semua kebutuhan listrik dari mobil, truk, bus, kereta api, pesawat terbang, dan lain-lain. Demikian pula, energi listrik yang dibutuhkan dalam kapsul ruang diperoleh dengan reaksi hidrogen dan oksigen pada sel bahan bakar yang menggunakan oksigen dan elektroda hidrogen.[3]

Reaksi redoks dalam biologi
asam askorbat
asam dehidroaskorbat
Atas: asam askorbat (bentuk tereduksi Vitamin C)
Bawah: asam dehidroaskorbat (bentuk teroksidasi Vitamin C)
Banyak proses biologi yang melibatkan reaksi redoks. Reaksi ini berlangsung secara simultan karena sel, sebagai tempat berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia, harus melangsungkan semua fungsi hidup. Agen biokimia yang mendorong terjadinya oksidasi terhadap substansi berguna dikenal dalam ilmu pangan dan kesehatan sebagai oksidan. Zat yang mencegah aktivitas oksidan disebut antioksidan.

Pernapasan sel, contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan sel adalah:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Proses pernapasan sel juga sangat bergantung pada reduksi NAD+ menjadi NADH dan reaksi baliknya (oksidasi NADH menjadu NAD+). Fotosintesis secara esensial merupakan kebalikan dari reaksi redoks pada pernapasan sel:
6 CO2 + 6 H2O + light energy → C6H12O6 + 6 O2
Energi biologi sering disimpan dan dilepaskan dengan menggunakan reaksi redoks. Fotosintesis melibatkan reduksi karbon dioksida menjadi gula dan oksidasi air menjadi oksigen. Reaksi baliknya, pernapasan, mengoksidasi gula, menghasilkan karbon dioksida dan air. Sebagai langkah antara, senyawa karbon yang direduksi digunakan untuk mereduksi nikotinamida adenina dinukleotida (NAD+), yang kemudian berkontribusi dalam pembentukan gradien proton, yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP) dan dijaga oleh reduksi oksigen. Pada sel-sel hewan, mitokondria menjalankan fungsi yang sama. Lihat pula Potensial membran.

Istilah keadaan redoks juga sering digunakan untuk menjelaskan keseimbangan antara NAD+/NADH dengan NADP+/NADPH dalam sistem biologi seperti pada sel dan organ. Keadaan redoksi direfleksikan pada keseimbangan beberapa set metabolit (misalnya laktat dan piruvat, beta-hidroksibutirat dan asetoasetat) yang antarubahannya sangat bergantung pada rasio ini. Keadaan redoks yang tidak normal akan berakibat buruk, seperti hipoksia, guncangan (shock), dan sepsis.

Siklus redoks
Berbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa radikal bebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan mereduksi oskigen menjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim flavoenzim dan reduksi oksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan sebagai siklus redoks.

Contoh molekul-molekul yang menginduksi siklus redoks adalah herbisida parakuat, dan viologen dan kuinon lainnya seperti menadion. [4]PDF (2.76 MiB)

Menyeimbangkan reaksi redoks
Untuk menuliskan keseluruhan reaksi elektrokimia sebuah proses redoks, diperlukan penyeimbangan komponen-komponen dalam reaksi setengah. Untuk reaksi dalam larutan, hal ini umumnya melibatkan penambahan ion H+, ion OH-, H2O, dan elektron untuk menutupi perubahan oksidasi.

Media asam
Pada media asam, ion H+ dan air ditambahkan pada reaksi setengah untuk menyeimbangkan keseluruhan reaksi. Sebagai contoh, ketika mangan(II) bereaksi dengan natrium bismutat:

Oksidasi nutrien

2022-08-23T13:24:53Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Redoks adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan metana (CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit. Istilah redoks berasal dari dua konsep...'

Lintasan metabolisme

2022-08-23T13:18:40Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Dalam biokimia, lintasan metabolisme (bahasa Inggris: metabolic pathway) adalah reaksi kimiawi yang terjadi di dalam sel.'

Dalam biokimia, lintasan metabolisme (bahasa Inggris: metabolic pathway) adalah reaksi kimiawi yang terjadi di dalam sel.

Sel

2022-08-23T12:55:47Z

Muklisatum:

Fosforilasi oksidatif adalah suatu [[lintasan metabolisme]] dengan penggunaan [[energi]] yang dilepaskan oleh [[oksidasi nutrien]] untuk menghasilkan [[ATP]], dan mereduksi gas [[oksigen]] menjadi [[air]].[1]

Walaupun banyak bentuk kehidupan di bumi menggunakan berbagai jenis nutrien, hampir semua organisme menjalankan fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP, oleh karena efisiensi proses mendapatkan energi, dibandingkan dengan proses [[fermentasi]] alternatif lainnya seperti [[glikolisis]] [[anaerobik]]].

Menurut teori [[kemiosmotik]] yang dicetuskan oleh [[Peter Mitchell]], energi yang dilepaskan dari [[reaksi oksidasi]] pada [[substrat]] pendonor [[elektron]], baik pada respirasi aerobik maupun anaerobik, perlahan akan disimpan dalam bentuk [[potensial elektrokemis]] sepanjang garis tepi [[membran]] tempat terjadinya reaksi tersebut, yang kemudian dapat digunakan oleh [[ATP sintase]] untuk menginduksi reaksi [[fosforilasi]] terhadap [[molekul adenosina difosfat]] dengan molekul Pi.[2]

Elektron yang melekat pada molekul sisi dalam kompleks IV rantai transpor elektron akan digunakan oleh kompleks V untuk menarik ion H+ dari sitoplasma menuju membran mitokondria sisi luar, disebut kopling kemiosmotik,[3] yang menyebabkan [[kemiosmosis]], yaitu [[difusi ion H+]] melalui [[ATP sintase]] ke dalam mitokondria yang berlawanan dengan arah gradien pH, dari area dengan energi potensial elektrokimiawi lebih rendah menuju matriks dengan energi potensial lebih tinggi. Proses kopling kemiosmotik juga berpengaruh pada kombinasi gradien pH dan [[potensial listrik]] di sepanjang membran yang disebut [[gaya gerak proton]].

Dari teori ini, keseluruhan reaksi kemudian disebut fosforilasi oksidatif.

Awal lintasan dimulai dari [[elektron]] yang dihasilkan oleh [[siklus asam sitrat]] yang ditransfer ke senyawa:

[[NAD+]] yang berada di dalam matriks [[mitokondria]]. Setelah menerima elektron, NAD+ akan bereaksi menjadi NADH dan ion H+, kemudian mendonorkan elektronnya ke [[rantai transpor elektron]] kompleks I.[4]
dan [[FAD]] yang berada di dalam rantai transpor elektron kompleks II.[5] FAD akan menerima dua elektron, kemudian bereaksi menjadi FADH2 melalui [[reaksi redoks]].

Walaupun fosforilasi oksidatif adalah bagian vital [[metabolisme]], ia menghasilkan [[spesi oksigen reaktif]] seperti [[superoksida]] dan [[hidrogen peroksida]] pada kompleks I.[6] Hal ini dapat mengakibatkan pembentukan [[radikal bebas]], merusak sel tubuh, dan kemungkinan juga menyebabkan [[penuaan]]. Enzim-enzim yang terlibat dalam lintasan metabolisme ini juga merupakan target dari banyak obat dan [[racun]] yang dapat [[menghambat]] aktivitas enzim

Adenosina trifosfat (ATP) adalah suatu nukleotida yang dalam biokimia dikenal sebagai "satuan molekular" pertukaran energi intraselular;[1] artinya, ATP dapat digunakan untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan penting dalam sintesis asam nukleat. Molekul ATP juga digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan tumbuhan dalam respirasi seluler. ATP yang berada di luar sitoplasma atau di luar sel dapat berfungsi sebagai agen signaling yang memengaruhi pertumbuhan dan respon terhadap perubahan lingkungan.

Pengguna:Muklisatum

2022-07-30T05:25:36Z

Muklisatum:

Apoptosis adalah kematian sel secara terprogram yang terjadi secara normal selama proses perkembangan dan penuaan semua jaringan tubuh

Apoptosis merupakan mekanisme homeostatis sel untuk memelihara populasi sel dalam jaringan tubuh dan dalam mekanisme pertahanan tubuh

Ada 2 jalur apoptosis
1 jalur ekstrinsik
melibatkan fase
2 jalur intrinsik
melibatkan sitokrom C yang dirilis dari mitokondria

mitokondria memegang peran kunci dalam proses regulasi kematian sel. Hal ini karena adanya sitokrom C yang berada di space membran mitokondria
sitokrom ini dalam keadaan normal tidak boleh keluar dari mitokondria
perannya penting pada fosforilasi oksidatif dari reaksi berantai dalam pereduksi ATP

Peran Apoptosis
apoptosis memiliki peran dalam fenomena biologis

proses apoptosis yang tidak sempurna dapat menyebabkan timbulnya penyakit yang sangat bervariasi

terlalu banyak apoptosis menyebabkan sel mengalami kekacauan

terlalu sedikit apoptosis juga menyebabkan poliferasi sel yang tidak terkontrol(kanker)

contok penyakit yang ditimbulkan karena apoptosis yang tidak sempurna

1 kanker, sel tumor
kehilangan kemampuannya untuk melaksanakan apoptosis sehingga poliferasi sel meningkat

2 penyakit autoimun disebabkan karena sel T/B yang autoreakstif terus menerus

3 neurodegeneratif seperti Alzheimer dan parkinson, akibat dari apoptosis prematur yang berlebihan pada neuron di otak.Neuron yang tersisa tidak mempunyai kemampuan untuk meregenerasi sel yang hilang

4 Stroke iskemik, aliran darah ke bagian-bagian tertentu dari otak dibatasi sehingga dapat menyebabkan kematian sel syaraf melalui peningkatan apoptosis

Fungsi Apoptosis
a sel yang rusak atau terinfeksi apoptosis dapat terjadi secara langsung ketika sel yang rusak tidak bisa diperbaiki lagi atau terinfeksi oleh
virus
keputusan untuk melakukan apoptosis dapat berasal dari sel itu sendiri dan jaringan disekitarnya atau dari sel yang merupakan bagian sistem
imun
jika kemapuan sel yang rusak dapat terus membelah tanpa batas , berkembang menjadi sel kanker

b Respon terhadap stress atau kekurangan DNA
kondisi stress sebagaimana kerusakan DNA sel yang disebabkan senyawa toksik atau pemaparan sinar ultraviolet atau radiasi ionisasi(sinar
gamma atau sinar X) dapat menginduksi sel untuk memulai apoptosis
contohnya :
Pada kerusakan genom dalam inti sel, adanya enzim PAR-1 memacu terjadinya apoptosis
Enzim ini memiliki peranan penting dalam menjaga integritas genom, tetapi aktivitasnya secara berlebihan dapat menghasilkan ATP, sehingga
dapat mengubah proses kematian sel menjadi nekrosis(kematian sel yang tidak terprogram)

c Homeostasis adalah suatu keadaan keseimbangan dalam tubuh organisme yang dibutuhkan organisme hidup untuk menjaga keadaan internalnya dalam
batas tertentu
homeostasis tercapai saat tingkat mitisis(poliferasi) dalam jaringan seimbang dengan kematian sel
jika keseimbangan ini terganggu dapat terjadi
1 sel membelah lebih cepat dari sel mati
2 sel membelah lebih lambat dari sel mati

Apoptosis-inducing factor (AIF) adalah protein kecil yang berada secara normal di dalam ruang intermembran mitokondria, dan pada rangsangan kematian tertentu berpindah ke sitosol dan akhirnya ke nukleus di mana ia berkontribusi pada fragmentasi DNA dan kondensasi kromatin.

Pengguna:Muklisatum

2022-07-28T01:00:09Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Apoptosis adalah kematian sel secara terprogram yang terjadi secara normal selama proses perkembangan dan penuaan semua jaringan tubuh Apoptosis merupakan mekanisme homeostatis sel untuk memelihara populasi sel dalam jaringan tubuh dan dalam mekanisme pertahanan tubuh Ada 2 jalur apoptosis 1 jalur ekstrinsik melibatkan fase 2 jalur intrinsik melibatkan sitokrom C yang dirilis dari mitokondria mitokondria memegang peran kunci dalam proses regulasi kemati...'

Halaman Utama

2022-07-27T23:46:21Z

Muklisatum:

<strong>MediaWiki telah terpasang.</strong>

Baca [https://www.mediawiki.org/wiki/Help:Contents Panduan Pengguna] untuk cara penggunaan perangkat lunak wiki ini.

== Memulai ==
* [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Manual:Configuration_settings Daftar pengaturan konfigurasi]
* [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Manual:FAQ Pertanyaan yang sering diajukan mengenai MediaWiki]
* [https://lists.wikimedia.org/postorius/lists/mediawiki-announce.lists.wikimedia.org/ Milis rilis MediaWiki]
* [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Localisation#Translation_resources Pelokalan MediaWiki untuk bahasa Anda]
* [https://www.mediawiki.org/wiki/Special:MyLanguage/Manual:Combating_spam Belajar bagaimana menghadapi spam di wiki lokal]

[[molecular docking]]
Penambatan molekul(molecular docking) adalah metode [[komputasi]] yang bertujuan meniru peristiwa [[interaksi]] suatu molekul [[ligan]] dengan protein yang menjadi targetnya pada uji [[in-vitro]]

Glutation (Y-glutamil sisteinil glisin) merupakan [[tripeptida]] yang terdiri dari [[glutamat]], [[sistein]] dan [[glisin]]
-sh [[gugus sulfihidril]] pada [[sistein]] yang berperan aktif

sintesisnya ada 2 tahap
tahap 1 Pembentukan [[dipeptida]] [[Y-glutamyleystein]] dari [[glutaman]] dan sistein oleh [[enzim GCL]]
tahap 2 Sintesis glutation Y-glutamyleystein dan [[glisin GSS]]

GSH diambil oleh [[sel]] dalam bentuk [[asam amino]]/dipeptida

GSH sumber ada hampir di semua jaringan mamalia terutama di [[hati]]
GSH sudah ada ditubuh sejak lahir ada di dalam sel dan luar sel dan ditemukan dalam bentuk [[Thiol]] ([[glutation tereduksi]] atau bisa disebut (GSH) dan bentuk [[sulfida teroksidasi]] (GSSG), bentuk ini merupakan GSH yang aktif menangkap [[radikal bebas]]

GSH berukuran milimolar dan dalam sel di hati 5-10mM GSSG<1% GSH dan ada di 3 tempat yaitu
-sel [[eukariotik]](90%) selular di [[sitosol]]
-10% di [[mitokondria]]
-sisanya di [[retikulum endoplasma]]

Glutation berperan dalam status tiol redoks sbuah sel

Halaman Utama

2022-07-27T23:44:56Z

Muklisatum:

Halaman Utama

2022-07-27T23:23:17Z

Muklisatum:

Sel

2022-07-20T04:47:23Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Mitokondria juga berperan pada kematian suatu sel tertentu yang ada di dalam jaringan tubuh.'

Mitokondria juga berperan pada kematian suatu sel tertentu yang ada di dalam jaringan tubuh.

Mitokondria

2022-07-20T04:40:45Z

Muklisatum:

Mitokondria adalah organel dengan membran ganda yang ditemukan pada sebagian besar organisme [[eukariotik]].

Eukariota adalah organisme dengan [[sel]] yang memiliki [[nukleus]] dan [[organel]] bermembran lainnya

Mitokondria

2022-07-20T04:28:12Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Mitokondria adalah organel dengan membran ganda yang ditemukan pada sebagian besar organisme eukariotik.'

Mitokondria adalah organel dengan membran ganda yang ditemukan pada sebagian besar organisme [[eukariotik]].

Intermembran

2022-07-20T04:26:18Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'Ruang intermembran adalah ruang yang terjadi di antara atau melibatkan dua atau lebih membran. Dalam biologi sel, ini paling sering digambarkan sebagai daerah antara membran dalam dan membran luar mitokondria atau kloroplas'

Ruang intermembran adalah ruang yang terjadi di antara atau melibatkan dua atau lebih membran.
Dalam biologi sel, ini paling sering digambarkan sebagai daerah antara membran dalam dan membran luar mitokondria atau kloroplas

Halaman Utama

2022-07-20T04:25:30Z

Muklisatum:

Halaman Utama

2022-07-20T04:20:02Z

Muklisatum:

Oksidasi

2022-07-15T08:14:53Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'oksidasi adalah reaksi peningkatan bilangan oksidasi'

oksidasi adalah reaksi peningkatan [[bilangan oksidasi]]

Redoks

2022-07-15T08:14:17Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'redoks atau reaksi redoks adalah reaksi oksidasi yang disertai dengan reaksi reduksi.'

redoks atau reaksi redoks adalah reaksi [[oksidasi]] yang disertai dengan reaksi [[reduksi]].

Halaman Utama

2022-07-15T08:13:22Z

Muklisatum:

Apoptosis

2022-07-15T08:09:54Z

Muklisatum: ←Membuat halaman berisi 'proses kematian sel secara terprogram'

proses kematian sel secara terprogram

Halaman Utama

2022-07-15T08:08:02Z

Muklisatum: /* Memulai */