pexels francesco ungaro 449011 scaled
pexels francesco ungaro 449011 scaled

Membuat dan Menghancurkan Makromolekul

Posted on

Salah satu aspek kimia yang paling menarik dan penting adalah memahami bagaimana zat disatukan untuk membuat molekul. Dalam artikel ini, kita akan melihat satu jenis molekul yang sangat kompleks – makromolekul. Kami akan mengeksplorasi apa itu, bagaimana mereka dibuat, dan apa yang dilakukan untuk membuatnya.

Photo by Dimitri Iakymuk on Unsplash

Apa itu Makromolekul?

Makromolekul adalah molekul besar, biasanya terdiri dari banyak molekul kecil yang disatukan oleh ikatan kimia. Makromolekul dapat ditemukan di semua sistem biologis, dari sel ke jaringan hingga organ. Mereka memainkan peran penting dalam fungsi sistem ini, mulai dari menyediakan struktur dan stabilitas hingga memfasilitasi komunikasi antara berbagai bagian organisme. Makromolekul juga dapat berperan dalam perkembangan dan perkembangan penyakit.

Bagaimana Makromolekul Dibuat

Makromolekul adalah molekul terbesar yang dapat diproduksi. Mereka juga merupakan molekul paling kompleks yang dapat dibuat. Proses ilmiah sintesis makromolekul biasanya dibagi menjadi empat langkah: sintesis, pemurnian, karakterisasi, dan penyimpanan. Setiap langkah dalam sintesis makromolekul membutuhkan seperangkat keterampilan dan pengetahuan khusus.

Langkah pertama dalam sintesis makromolekul adalah menggabungkan unit-unit kecil yang disebut monomer. Monomer terdiri dari atom-atom yang telah dihubungkan bersama oleh ikatan kimia. Mereka dapat diambil dari berbagai sumber, seperti gas alam, minyak, atau air. Setelah monomer digabungkan, mereka akan mengalami kondisi reaksi untuk membentuk molekul yang lebih besar. Reaksi-reaksi ini dapat dikatalisis oleh berbagai zat, seperti ion logam atau enzim.

Langkah kedua dalam sintesis makromolekul adalah menghilangkan pengotor dari campuran. Langkah ini penting karena memungkinkan terbentuknya produk akhir yang memenuhi spesifikasi. Berbagai teknik dapat digunakan untuk menghilangkan pengotor, termasuk distilasi, kromatografi kolom, dan rekristalisasi.

Langkah ketiga dalam sintesis makromolekul adalah menentukan sifat-sifatnya. Langkah ini meliputi pengukuran ukuran, bentuk, dan komposisi kimia molekul. Ini juga melibatkan penentuan seberapa baik molekul bereaksi dengan molekul lain.

Langkah keempat dan terakhir dalam sintesis makromolekul adalah menyimpannya untuk digunakan di masa mendatang. Langkah ini termasuk memastikan bahwa molekul stabil dan dapat diangkut dan digunakan tanpa rusak. Metode penyimpanan dapat mencakup enkapsulasi dalam cangkang pelindung atau penyimpanan dalam bentuk cair atau padat.

Bagaimana Makromolekul Dipecahkan

Makromolekul adalah molekul terbesar yang dapat dibuat oleh sel kita. Molekul besar ini bertanggung jawab atas banyak proses dalam tubuh kita, termasuk sintesis protein dan produksi energi. Makromolekul juga penting untuk komponen struktural sel, seperti DNA dan protein.

Makromolekul dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil oleh enzim. Enzim menggunakan katalis khusus untuk memecah molekul. Atom-atom molekul dibagi, dan bahan kimia baru dibuat. Proses ini penting untuk fungsi sel normal dan untuk menciptakan produk baru yang kita gunakan sehari-hari.

Enzim sering bertanggung jawab untuk memecah zat berbahaya dalam tubuh. Dengan memecah zat-zat ini, tubuh dapat menghilangkannya dengan aman dan efektif. Enzim juga memainkan peran penting dalam pembuatan molekul baru dari awal. Dengan menyalin dan memodifikasi molekul yang ada, enzim membantu menciptakan produk baru yang kita gunakan setiap hari.

Berat Molekul dan Struktur

Salah satu faktor terpenting dalam menentukan sifat makromolekul adalah berat molekulnya. Faktanya, berat molekul sangat penting sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur makromolekul.

Berat molekul hanyalah jumlah atom dalam molekul. Makromolekul terdiri dari sejumlah besar molekul kecil, dan sulit untuk melihat molekul individu ini. Untuk mempermudah, para ilmuwan memecah makromolekul menjadi potongan-potongan kecil dan mengukur berapa berat masing-masing bagian.

Jumlah energi yang dibutuhkan untuk memecah makromolekul menjadi potongan-potongan kecil dikenal sebagai titik lelehnya. Ketika para ilmuwan mengetahui titik leleh makromolekul, mereka dapat menggunakan informasi ini untuk mencari tahu jenis molekulnya.

Misalnya, polistirena memiliki titik leleh 116 derajat Celcius (240 derajat Fahrenheit). Ini berarti bahwa polistiren dapat dipecah menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dengan memanaskannya sampai meleleh. Dengan melakukan ini, para ilmuwan dapat menentukan bahwa polistiren adalah polimer karena terdiri dari banyak molekul kecil yang terhubung bersama.

Makromolekul memiliki banyak sifat berbeda yang bergantung pada berat molekulnya. Misalnya, makromolekul dengan berat molekul rendah cenderung tidak membentuk kristal. Kristal penting karena merupakan struktur yang kita lihat dalam benda sehari-hari seperti garam batu dan kepingan salju.

Makromolekul dengan berat molekul tinggi lebih cenderung membentuk kristal. Ini karena mereka mengandung lebih banyak atom daripada makromolekul dengan berat molekul lebih rendah.

Kesimpulan

Sebagai ilmuwan, kami terus bekerja untuk membuat dan menghancurkan molekul. Dalam artikel ini, saya akan membahas dua cara berbeda di mana peneliti membuat dan menghancurkan molekul: dengan mensintesisnya secara kimiawi atau dengan membebaskannya dari lingkungan kompleksnya. Apakah Anda seorang siswa sekolah menengah yang ingin belajar lebih banyak tentang kimia organik atau ilmuwan berpengalaman yang siap membawa penelitian Anda ke tingkat berikutnya, memahami bagaimana molekul dibuat dan dihancurkan adalah pengetahuan penting.