Serunya Praktikum di Jurusan Kimia Murni

Buat kalian yang baru masuk jurusan kimia murni atau bahkan masih SMA dan merencanakan masuk jurusan kimia, ada satu hal yang harus kalian tau. Jurusan kimia itu, pasti gak akan pernah lepas sama yang namanya praktikum. Bisa dibilang, praktikum adalah jiwanya anak kimia dan anak IPA lainnya. Karena itulah satu-satunya cara untuk membuktikan teori yang telah kita peroleh di kelas. Waktu aku kuliah dulu, biasanya dalam satu minggu ada 1 sampai 2 jenis praktikum. Keliatannya sih, cuma 2, tapi praktiknya benar-benar menguras energi dan waktu kita.

Jadi, gimana rasanya praktikum di jurusan kimia?

Rasanya menyenangkan. Tapi bagian yang paling menyenangkan buat aku adalah saat kita berhasil membuktikan suatu teori, menghasilkan senyawa baru, sampai menggunakan instrumen kimia yang canggih. Karena aku paling gak suka gagal hahaha. Kesel aja gitu udah susah-susah ngerjain taunya gagal. Sementara itu, bagian paling menyeramkan satu-satunya adalah ketika kita memecahkan atau merusakkan alat-alat yang digunakan.

Metabolism When Stress (Part 2)

Cont.

03 Stress and Glucose Metabolism

• Under normal conditions the gluconeogenesis occurs during starvation to supply glucose to the cells, especially the brain which is dependent on the glucose. Stress increases the hepatic glucose production by increasing the activities of key gluconeogenic enzymes:  phosphoenol pyruvate carboxy kinase  (PEPCK), pyruvate carboxylase, fructose 1,6 bisphosphatase (FBPase) and glucose-6-phosphatase (G6Pase). All these key regulatory enzymes are transcriptionally regulated by glucocorticoids.
• Glucocorticoids also stimulate the expression of pyruvate carboxylase and glucose-6-phosphatase. In addition stress increases the activities of aminotransferases, glutamic pyruvic transaminase (GPT) and glutamic oxaloacetatic transaminase (GOT) which further increase the concentration of substrates like pyruvate and oxaloacetate for gluconeogenesis. 
• Glucocorticoids are known to increase the blood glucose levels under stressful conditions by not only increasing gluconeogenesis but also by reducing insulin sensitivity. The glucocorticoids exert this action by antagonizing insulin stimulated translocation of glucose transporters from intracellular compartments to plasma membrane. 

Metabolism When Stress (Part 1)

Outline :

01 Stressed Out : The Behavior and Biology of Stress

02 A Biological Close-Up of Those Streesed-Out Feelings

03 Stress and Glucose Metabolism

04 Stress and Weight Gain

05 Stress and Heart Disease

06 Sleep Disruption

Niacinamide dan Kesehatan Kulit (Part 2)

(a.) Niacinamide/ nikotinamid; (b.) Asam nikotinat

Efek samping topikal nikotinamid

Efek samping dari aplikasi topikal nikotinamid adalah minor dan jarang, meliputi: luka bakar ringan, pruritus, dan eritema. Efek samping ini membaik dengan penggunaan yang berkelanjutan.

Nikotinamid Oral

Kanker kulit nonmelanoma

Dalam uji coba double-blind kontrol acak, pada pasien dengan empat atau lebih keratosis aktinik, perkembangan karsinoma sel basal dan keratosis aktinik berkurang secara signifikan ketika pasien menggunakan nikotinamid oral (500 mg dua kali sehari selama 4 bulan) dibandingkan dengan mereka yang diberi plasebo.

Niacinamide dan Kesehatan Kulit (Part 1)

Bagi para wanita, khususnya yang punya masalah dengan jerawat atau bekas jerawat, pasti tidak asing dengan niacinamide. Bahan ini biasanya ditambahkan pada produk skin care dan digadang-gadang dapat mengatasi permasalahan yang berkaitan dengan jerawat. Ternyata, niacinamide tidak hanya berkaitan dengan jerawat saja, melainkan beberapa penyakit kulit lainnya. Tulisan di bawah ini akan menjelaskan pengaruh niacinamide pada beberapa penyakit kulit. Tulisan ini diterjemahkan dari Journal of Cosmetic and Dermatology 13(4) halaman 324-328 dengan judul asli “A review of nicotinamide: treatment of skin diseases and potential side effects”.

(a.) Nikotinamid/ niacinamid; (b.) Asam nikotinat

DNA Adduct Azo Dye: Sudan I

Pewarna Azo adalah senyawa organik yang mengandung gugus fungsi R−N=N−R ′, di mana R dan R′ biasanya merupakan aril, yang biasanya digantikan dengan beberapa kombinasi gugus fungsi termasuk: amino (-NH2), klorin (-Cl), hidroksil (-OH), metil (-CH3), nitro (-NO2), asam sulfonat dan garam natrium (-SO3Na). Pewarna Azo, disintesis dari senyawa aromatik, bukan merupakan larutan berair (karena adanya ikatan N=N, yang mengurangi kemungkinan pasangan elektron bebas dalam atom nitrogen), mudah direduksi menjadi hidrazin dan amina primer, berfungsi sebagai agen pengoksidasi yang baik. Berikut ini adalah contoh dari pewarna azo.

Pewarna Azo

Pengolahan Limbah MSG

Gambar: MSG (Sumber: media.suara.com)

Proses pembuatan produk makanan biasanya melibatkan penambahan zat aditif seperti Monosodium Glutamate (MSG) atau Mononatrium Glutamate sebagai pemberi rasa enak (flavour potentiator) atau penekan rasa yang tidak diinginkan. MSG merupakan pembentuk protein, sehingga apabila makanan ditambahkan akan berasa seperti ditambah dengan kaldu daging (protein). MSG merupakan penyedap rasa pada makanan yang dihasilkan dari proses fermentasi mikroba menggunakan molase atau tetes tebu sebagai sumber karbon dan zaetin atau ammonia sebagai sumber nitrogen (Fitri, dkk., 2016).

Studi Kasus Pencemaran Minyak

Kasus :

Ledakan pada anjungan pengeboran minyak lepas pantai di Deepwater Horizon di Teluk Meksiko menewaskan 11 orang dan memuntahkan hampir lima juta barel minyak ke Teluk dan mengakibatkan pencemaran di daerah sekitar teluk.

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI

Limbah cair merupakan limbah yang dihasilkan oleh kegiatan yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Berbicara mengenai pencemaran air, biasanya yang terlintas dipikiran kita adalah limbah cair dari industri pabrik saja. Padahal dari rumah tangga, pasar, sawah, rumah sakit, dsb juga berperan banyak dalam tercemarnya air. Air yang mengandung detergen, tinja dan sisa makanan yang masuk kesaluran pembuangan air setiap harinya dapat mempengaruhi keseimbangan fisika dan kimiawi air. Pada kondisi tertentu air bisa bersifat tak terbarukan, dimana proses perjalanan air tanah membutuhkan waktu ribuan tahun, sehingga jika pengambilan air tanah dilakukan secara berlebihan maka lama kelamaan air tanah akan habis.

Berdasarkan sumber aktivitasnya, limbah cair dibedakan menjadi dua jenis, yaitu limbah cair yang berasal dari kegiatan industri dan limbah cair domestik yang berasal dari kegiatan rumah tangga. Sebelum dikembalikan ke lingkungan, limbah cair harus melalui tahap pengolahan untuk mencegah terjadinya pencemaran di lingkungan yang dapat membahayakan kehidupan manusia. Karena limbah cair memiliki karakteristik tertentu yang sifatnya spesifik, jenis pengolahannya juga menyesuaikan dengan karakteristik yang dimilikinya.

STUDI KASUS PENCEMARAN PADA LAHAN TAMBANG

Kasus 1

• Proyek pertambangan emas yang telah beberapa tahun ditinggalkan, menyisakan mineral arsenopirit yang dapat memicu timbulnya permasalahan berkaitan dengan acid mine drainage. Bagaimana cara mengatasinya?

Solusi

• Pada proses pertambangan emas dengan lahan mengandung mineral arsenopirit, reaksi total yang terjadi adalah sebagai berikut.

2 FeAsS[Au] + 7O₂ + 2H₂O + H₂SO₄ → Fe(SO₄)₃ + 2H₃AsO₄ + [Au]

• Mineral arsenopirit yang ditinggalkan terbuka di area tambang, akan mudah bereaksi dengan udara (oksigen) dan air. Jika dibiarkan terus-menerus, maka senyawa arsenopirit akan mengalami oksidasi membentuk senyawa asam yang dapat mempengaruhi kondisi lingkungan sekitar. Pembentukan senyawa asam pada area tambang ini dipercepat dengan adanya bakteri pengoksidasi logam seperti  Sulfolobus metallicus. 
• Pertama-tama, mineral arsenopirit akan mengalami oksidasi yang ditandai dengan berubahnya muatan ferro menjadi ferri. Pada tahapan ini oksidatornya adalah oksigen yang berasal dari udara. Ketika pH masih di atas 4,5 proses oksidasi dibantu oleh oksigen yang ada di udara, namun proses oksidasi yang berjalan terus-menerus akan membuat pH tanah menjadi turun. Maka senyawa ferri hasil dari proses oksidasi sebelumnya lah yang akan membantu proses oksidasi. Ferri yang membantu proses oksidasi lama kelamaan akan habis hanya tersisa senyawa ferro. Pada tahapan inilah bakteri Sulfolobus metallicus ikut mempercepat proses terjadinya reaksi oksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Proses ini berlangsung terus menerus, jika tidak diatasi maka akan mengganggu kestabilan lingkungan.
• Untuk itu perlu dilakukan pencegahan, antara lain dengan menghilangkan kontak antara senyawa arsenopirit, air, dan oksigen. Bisa dengan penambahan lapisan plastik,  bisa juga dengan cara penanggulangan yaitu penambahan kapur untuk menghilangkan asam atau penambahan zat pengkelat besi.

Kasus 2

• Lahan bekas pertambangan tembaga menyisakan lapisan mineral kalkopirit yang jika ditinggalkan terlalu lama akan menimbulkan pencemaran lingkungan. Bagaimana cara mengambil logam tembaga dari lapisan mineral yang ada pada lahan pertambangan?

Solusi

• Tahapan pertama untuk mengambil logam tembaga dari lapisan tanah adalah dengan mengumpulkan mineral pada satu tempat yang sama, cara yang paling efektif dan efisien digunakan adalah dengan mengalirkan air menuju satu bak penampungan yang besar. Logam Cu pada kalkopirit berasal dari Cu⁺. Karena dalam mineral kalkopirit terdapat logam lain yaitu Fe²⁺,  dengan adanya mikroba litotrofik. Setelah terbentuk atom Cu, proses pengambilan logam pun bisa dilakukan. Fe³⁺ yang terbentuk, kemudian masuk ke proses kembali untuk memperbanyak hasil recovery logam Cu. Seperti Thiobacillus ferrooxidant, senyawa logam tersebut masing-masing saling mengoksidasi dan mereduksi hingga reaksi sederhana yang terjadi adalah:

Fe²⁺ +Cu⁺ → Fe³⁺ +  Cu⁰

Studi Kasus Pencemaran Ammonia pada Sungai

Kasus :

“Pencemaran air pada sungai karena mengandung ammonia yang berasal dari limbah cair industri pertanian.”

Solusi :

Beberapa metode yang sering ditawarkan :

Prinsip pengolahan limbah :

Bagaimana mengubah ammonia agar menjadi bentuk gasnya (N₂)

Proses perubahan ammonia menjadi gas nitrogen terdapat 2 tahapan : Nitrifikasi dan Denitrifikasi

Nitrifikasi mengubah ammonia menjadi nitrit melalui proses oksidasi ammonia. Selanjutnya nitrit diubah menjadi nitrat juga melalui proses oksidasi. Bakteri pada proses oksidasi ammonia dan oksidasi nitrit ini menggunakan ammonia dan nitrit sebagai sumber akseptor electron (sumber energi) dan menggunakan CO₂ sebagai sumber karbonnya. Bakteri pada proses ini bersifat aerob dank arena sumber energinya berasal dari material anorganik maka bakterinya adalah bakteri litotrof. Bakteri yang digunakan pada oksidasi ammonia adalah bakteri Nitrosomonas sp. Sedangkan pada oksidasi nitrit menjadi nitrat adalah Nitrospina, Nitrospina, Nitrococcus, and Nitrocystis.

Tahapan yang kedua adalah  Denitrifikasi (reduksi) nitrat menjadi gas nitrogen (N₂), tujuannya adalah mengembalikan nitrogen menjadi bentuk awalnya di alam yaitu berupa gas. Nitrat digunakan sebagai agen oksidator yang mengalami proses reduksi.  Bakteri pada proses denitrifikasi menggunakan material organik seperti glukosa sebagai sumber karbon dan sumber energi. Bakteri ini bersifat anaerob dan termasuk bakteri heterotrof.  Bakteri yang digunakan pada proses ini contohnya adalah Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus and Thiobacillus. 

Secara alamiah, sungai dapat mengalami self purification. Self purification akan mampu dilakukan jika jumlah limbah dan mikroorganisme memungkinkan (memadai).  Agar self purification dapat terjadi, dan untuk mencegah pencemaran yang lebih parah, perlu dibuat suatu instalasi pengolahan limbah yang terdiri dari dua batch reactor. Hal ini karena proses nitrifikasi dan denitrifikasi memiliki kondisi yang berbeda yakni aerob dan anaerob. 

Beberapa instalasi pengolahan limbah cair juga telah mengadopsi proses self purification di dalam sungai yaitu dengan menumbuhkan suatu bakteri yang menempel pada permukaan batuan dan bakteri yang tersuspensi dalam air. Berikut ini adalah ilustrasinya :

PROSES REPLIKASI DNA

Sebelum aku nulis panjang lebar mengenai proses replikasi DNA yang njelimet bin ruwet, pengen nanya deh ada yang belum pernah denger kata gen, DNA, dan kromosom? Semoga aja semuanya udah pernah denger, atau kalo ada yang belum, anggep aja udah. Eits jangan protes! aku penulis skenario sekaligus sutradara di postingan ini wkwk. Nehi nehi, aku bakal jelasin semuanya kok, walaupun kita terpisah ratusan mil, walaupun sehari cuma 24 jam, walaupun segalanya terasa aneh kalo aku yang nulis, tetep aja pengertian gen, DNA, dan kromosom engga berubah.

 Well, mungkin pengertian gen, DNA, dan kromosom udah banyak di internet. Aku cuma pengen ngejelasin aja dengan bahasa yang lebih manusiawi mungkin. Gen, adalah urutan DNA tertentu yang mengekspresikan protein atau RNA tertentu. RNA yang dimaksud di sini adalah tRNA dan rRNA. Kenapa disebut urutan DNA tertentu? Sebelum dijawab boleh diliat dulu gambar di bawah ini.

(Sumber : openlab.citytech.cuny.edu)

Karena gen terdiri dari DNA-DNA yang letaknya bersebelahan atau bisa juga disebut berurutan. Nah kumpulan gen-gen tadi disebut dengan genome.  Urutan DNA yang sangat panjang bisa terdiri dari gen dan struktur lain, akan membentuk suatu struktur melingkar yang sangat erat disebut kromosom. Jadi, jika ujung kromosom ditarik, akan menjadi sangat panjang dan merupakan urutan DNA yang terdiri atas gen dan struktur lain. Karena tidak semua DNA pada kromosom adalah gen, maka kromosom tidak dapat diartikan sebagai gen.

Kromosom ini letaknya di inti sel. Pada saat pembelahan sel, inti sel akan membelah terlebih dahulu karena semua informasi genetik berada di dalam inti. Sebelum inti sel membelah inilah terjadi proses replikasi DNA. Jadi proses replikasi DNA terjadi sebelum proses pembelahan sel.

Dulu jaman SMA udah pernah dapet materi macam-macam teori replikasi DNA kan? Yang ada konservatif, semi konservatif, dan dispersif itu loh. Nah, yang terbukti terjadi pada organisme hidup adalah teori semi konservatif, di mana pada tiap pembentukan heliks ganda DNA hanya satu utas yang dibentuk baru sedangkan yang lain dari utas lama.

Oiya perlu diketahui dulu, enzim yang terlibat pada proses replikasi DNA ini adalah sebagai berikut :

1.       Helikase                       : Mengurai molekul DNA untai ganda

2.       Girase                           : Menghilangkan tegangan pada pangkal percabangan replikasi

3.       Protein SSB                 : Mencegah utas tunggal bergabung membentuk kembali heliks ganda

4.       RNA Polimerase          : Sintesis RNA primer

5.       DNA Polimerase I       : Pengisian celah antara dua fragmen okazaki dan membuang RNA primer

6.       Ligase                           : Menyambung dua fragmen okazaki

7.       DNA Polimerase III     : Sintesis perpanjangan utas DNA baru

Ada teori yang menyatakan bahwa bakteri butuh waktu 20 menit untuk melakukan pembelahan sel, sementara manusia membutuhkan waktu 10000 kali lebih lama. Jika dihitung maka pembelahan sel pada manusia terjadi selama 138 hari. Padahal selama ini kita tau bahwa sel kulit manusia membelah selama 3-4 hari. Kalo cewek-cewek pasti tau nih, saran pemakaian masker untuk wajah maupun lulur adalah 3-4 hari sekali, atau paling tidak 2 hari sekali. Kenapa? Karena pembelahan sel manusia terjadi selama 3-4 hari. Dengan memakai masker 3-4 hari sekali maka sel kulit mati akan terangkat dan kulit wajah menjadi bersih. Bukan bukan, ini bukan iklan. Diminum dulu tehnya kak, biar santai.

Terus kalo gitu yang 138 hari itu apa ya? Jadi  penjelasanya, setiap urutan DNA memiliki origin of replication atau sering disebut titik ori. Titik ori inilah yang menginisiasi terjadinya proses replikasi DNA. Mulai galau kan bacanya? Untai DNA akan membuka pertama kali pada titik ori. Yang membuka untai DNA ini adalah helikase. Ketika membuka, protein SSB akan menempel pada masing-masing untai tunggal DNA untuk mencegah pembentukan untai ganda kembali. Kemudian RNA polymerase menginisiasi pembentukan RNA Primer pada masing-masing untai tunggal.

Biasanya pada model pembelajaran, untai tunggal bagian bawah disebut lagging strands, dan untai atas disebut leading strands. Untuk penjelasannya mungkin link ini bisa membantu. Pada leading strand, untai DNA baru disintesis secara kontinu dan searah dengan perpindahan cabang replikasi. Sementara pada lagging strand, untai DNA baru disintesis dalam bentuk fragmen yang disebut fragmen okazaki. Jadi RNA polymerase mensintesis RNA primer pada setiap ujung fragmen okazaki. 

Setelah RNA Polimerase mensintesis RNA Primer maka DNA Polimerase III melanjutkan memperpanjang/ mensintesis untai DNA baru. Setelah selesai, DNA Polimerase akan membuang RNA Primer dan mengisinya dengan untai DNA yang dilanjutkan dengan penyambungan dua fragmen oleh enzim ligase. Proses ini berjalan terus hingga untai DNA habis dan DNA baru pun terbentuk dari untai lama dan untai baru.

Saran aku sih mending liat video animasi replikasi DNA karena itu lebih membantu daripada baca tulisan macam begini. Tapi alangkah lebih baik kalo kita bisa liat video dan baca-baca materinya. Okeee udah dulu ya udah panjang nih, selamat belajar, semoga membantu J