Makromolekul adalah molekul raksasa dengan massa molekul relatif yang sangat besar, terbentuk dari penggabungan unit-unit molekul kecil yang disebut monomer. Bab ini mencakup pembahasan mengenai polimer sintetis serta biomolekul (karbohidrat, protein, dan lipid).
1. Polimer
Polimer terbentuk melalui proses polimerisasi. Berdasarkan reaksi pembentukannya, polimer dibedakan menjadi dua:
- Polimerisasi Adisi: Penggabungan monomer berikatan rangkap (tak jenuh) menjadi ikatan tunggal.
- Contoh: Polietilena, PVC, Teflon, Karet alam.
- Polimerisasi Kondensasi: Penggabungan monomer yang memiliki gugus fungsi berbeda disertai pelepasan molekul kecil (seperti H₂O atau NH₃).
- Contoh: Nilon, Dakron, Protein, Amilum.
Klasifikasi Berdasarkan Sifat Terhadap Panas:
- Termoplastik: Melunak jika dipanaskan dan dapat didaur ulang (contoh: PE, PVC, PP).
- Termoseting: Tidak melunak jika dipanaskan dan bentuknya permanen (contoh: Bakelit).
2. Karbohidrat (Sakarida)
Karbohidrat mengandung unsur C, H, dan O dengan rumus umum Cā(H₂O)ā. Berdasarkan hasil hidrolisisnya:
- Monosakarida: Unit terkecil yang tidak dapat dihidrolisis lagi.
- Contoh: Glukosa (gula darah), Fruktosa (paling manis), Galaktosa.
- Disakarida: Terdiri dari dua unit monosakarida.
- Maltosa → Glukosa + Glukosa
- Sukrosa → Glukosa + Fruktosa
- Laktosa → Glukosa + Galaktosa
- Polisakarida: Rantai panjang (polimer) dari monosakarida.
- Contoh: Amilum (cadangan energi tumbuhan), Glikogen (cadangan energi hewan), Selulosa (serat tumbuhan).
Uji Identifikasi:
- Uji Molisch: Menguji adanya karbohidrat secara umum (terbentuk cincin warna ungu).
- Uji Fehling/Benedict: Menguji gula pereduksi (terbentuk endapan merah bata Cu₂O).
- Uji Iodin: Menguji amilum (terbentuk warna biru tua/ungu pekat).
3. Protein
Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida (—CO—NH—).
- Asam Amino: Memiliki gugus amino (—NH₂) dan gugus karboksil (—COOH). Bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam maupun basa) dan dapat membentuk zwitter ion.
- Struktur Protein: Terbagi menjadi struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
- Denaturasi: Kerusakan struktur tiga dimensi protein akibat panas, perubahan pH ekstrem, atau zat kimia. Denaturasi tidak memutus ikatan peptida, namun merusak fungsi biologis protein.
Uji Identifikasi:
- Uji Biuret: Menguji keberadaan ikatan peptida (menghasilkan warna ungu).
- Uji Xantoproteat: Menguji adanya inti benzena/gugus fenil (menghasilkan warna jingga).
- Uji Timbal (II) Asetat: Menguji adanya unsur belerang/sulfur (menghasilkan endapan hitam PbS).
4. Lipid (Lemak)
Lipid adalah senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut nonpolar.
- Lemak dan Minyak: Merupakan trigliserida (ester dari gliserol dan tiga rantai asam lemak).
- Lemak (Padat): Mengandung asam lemak jenuh (ikatan tunggal), umumnya dari hewan.
- Minyak (Cair): Mengandung asam lemak tak jenuh (terdapat ikatan rangkap), umumnya dari tumbuhan.
- Fungsi: Cadangan energi jangka panjang, isolator panas, pelindung organ dalam, dan komponen membran sel (fosfolipid).
- Reaksi Saponifikasi (Penyabunan):
- Lemak/Minyak + Basa Kuat (NaOH/KOH) → Sabun + Gliserol
Tabel Ringkasan Makromolekul
| Makromolekul | Monomer | Jenis Ikatan | Contoh Produk |
| Polimer | Bermacam-macam | Adisi / Kondensasi | Pipa PVC, Serat Nilon |
| Karbohidrat | Monosakarida | Glikosida | Nasi (Amilum), Kapas |
| Protein | Asam Amino | Peptida | Daging, Telur, Enzim |
| Lipid | Asam Lemak & Gliserol | Ester | Mentega, Minyak Goreng |
- Amfoter: Sifat suatu zat (seperti asam amino) yang dapat bersifat sebagai asam (donor proton) maupun sebagai basa (akseptor proton).
- Asam Amino Esensial: Asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia, sehingga harus diperoleh dari asupan makanan.
- Denaturasi: Proses perubahan struktur tersier atau kuartener protein (kerusakan bentuk alami) akibat faktor eksternal seperti suhu tinggi atau pH ekstrem, sehingga protein kehilangan fungsi biologisnya.
- Gula Pereduksi: Golongan karbohidrat yang mampu mereduksi pereaksi Fehling atau Benedict (seperti glukosa, fruktosa, laktosa, maltosa).
- Ikatan Glikosida: Ikatan kovalen yang menghubungkan antar unit monosakarida dalam pembentukan disakarida atau polisakarida.
- Ikatan Peptida: Ikatan yang terbentuk antara gugus karboksil (—COOH) dari satu asam amino dengan gugus amino (—NH₂) dari asam amino lainnya.
- Monomer: Unit molekul kecil yang berulang dan saling berikatan membentuk rantai panjang polimer.
- Saponifikasi: Reaksi hidrolisis lemak atau minyak dengan basa kuat (NaOH atau KOH) yang menghasilkan gliserol dan garam asam lemak (sabun).
- Vulkanisasi: Proses pengolahan karet alam dengan menambahkan belerang (sulfur) agar karet menjadi lebih kuat, kenyal, dan tahan lama.
- Zwitter Ion: Molekul yang memiliki muatan positif dan negatif sekaligus di lokasi yang berbeda, namun secara keseluruhan bersifat netral (terjadi pada asam amino).