KOMPAS.com - Saat mendengar kata "polimer", sebagian orang mungkin langsung membayangkan plastik atau bahan sintetis lainnya. Namun, tidak semua polimer berasal dari laboratorium.
Di dalam tubuh kita, bahkan di setiap tumbuhan dan hewan, terdapat biopolimer, yaitu polimer alami yang terbentuk dari unit-unit kecil bernama monomer biopolimer.
Tapi sebenarnya, monomer biopolimer adalah apa? Dan bagaimana monomer menjadi polimer?
Mari kita telusuri lebih dalam.
Baca juga: Polimer: Sejarah, Pengertian, Jenis, Sifat, dan Contohnya
Pengertian monomer biopolimer
Secara definisi, monomer biopolimer adalah unit molekul kecil yang menyusun biopolimer, yaitu polimer yang berasal dari sumber alami seperti manusia, hewan, dan tumbuhan.
Biopolimer sering disebut juga sebagai polimer hijau karena lebih ramah lingkungan dibandingkan polimer sintetis.
Menurut Lilis Rosmainar, dkk dalam jurnal Perbandingan Plastik dari Material-Material Bioplastik (2021), monomer adalah molekul yang memiliki gugus fungsi tertentu atau ikatan rangkap, yang memungkinkannya untuk berikatan satu sama lain dalam proses polimerisasi.
Pada biopolimer, monomer-monomer ini biasanya terikat secara kovalen, yaitu ikatan antar atom non-logam yang saling berbagi pasangan elektron.
Baca juga: Ikatan Kovalen: Pengertian dan Sifatnya
Klasifikasi biopolimer berdasarkan monomer penyusunnya
Untuk menjawab pertanyaan apa saja yang merupakan monomer biopolimer, kita perlu melihat jenis-jenis utama biopolimer yang ada.
Menurut S.N. Sawant dalam buku Biopolymer Composites in Electronics (2017), biopolimer dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori besar berdasarkan unit monomernya yaitu:
1. PolinukleotidaBiopolimer ini disusun oleh monomer nukleotida, contohnya RNA dan DNA. Keduanya berperan penting dalam penyimpanan dan penerjemahan informasi genetik.
2. PolipeptidaDisusun oleh monomer asam amino, seperti pada protein. Protein adalah penyusun utama berbagai struktur biologis dalam tubuh manusia, seperti otot, enzim, dan hormon.
3. PolisakaridaMerupakan biopolimer dari monomer karbohidrat, seperti glukosa. Contoh polisakarida adalah selulosa, pati, dan glikogen.
Baca juga: Contoh Senyawa Monosakaria, Disakarida, dan Polisakarida
Monomer dalam materi genetik: nukleotida
Salah satu monomer biopolimer yang paling penting dan dekat dengan kehidupan kita adalah nukleotida, unit penyusun DNA dan RNA.
DNA menyimpan informasi genetik, sedangkan RNA berperan dalam menerjemahkan informasi tersebut menjadi protein.
Menurut Chemistry LibreTexts, monomer RNA terdiri dari:
- Gula ribosa berkarbon lima
- Hugus fosfat
- Empat basa nitrogen: adenin (A), guanin (G), sitosin (C), atau urasil (U)
Sementara itu, pada DNA, urasil digantikan oleh timin (T).
Ikatan antar nukleotida ini membentuk rantai panjang dalam struktur heliks ganda DNA, menjadikan DNA sebagai salah satu biopolimer paling kompleks dan penting dalam kehidupan.
Baca juga: 5 Perbedaan DNA dan RNA yang Penting untuk Diketahui
Monomer dalam protein: asam amino
Protein, yang kita konsumsi melalui makanan seperti daging, telur, atau kacang-kacangan, juga merupakan biopolimer. Monomer biopolimer adalah asam amino dalam hal ini.
Setiap asam amino memiliki struktur dasar yang serupa:
- Atom karbon pusat (karbon alfa)
- Gugus amino (–NH₂)
- Gugus karboksil (–COOH)
- Atom hidrogen
- Gugus samping (R) yang bervariasi
Ikatan antar asam amino disebut ikatan peptida. Rangkaian asam amino yang panjang dan kompleks bisa membentuk berbagai jenis protein dengan fungsi biologis yang berbeda, mulai dari pembentukan otot hingga kerja enzim.
Monomer dalam selulosa: beta-glukosa
Pernah berpikir bagaimana tumbuhan bisa berdiri tegak? Jawabannya ada pada selulosa, salah satu biopolimer paling melimpah di bumi yang menyusun dinding sel tumbuhan.
Monomer biopolimer adalah beta-glukosa dalam kasus ini. Unit beta-glukosa terikat melalui ikatan beta (1→4) glikosida, membentuk struktur yang kaku dan linier.
Karena struktur ini, selulosa sangat kuat dan tidak larut dalam air, cocok sebagai penopang utama tumbuhan.
Baca juga: Apa Fungsi Glukosa Hasil Fotosintesis bagi Tumbuhan?
Monomer dalam karet alam: isoprena
Kita mengenal karet dari ban kendaraan atau gelang karet, tapi tahukah kamu bahwa karet alam adalah biopolimer juga?
Karet alam terdiri dari polimer bernama poliisoprena, yang disusun oleh monomer isoprena.
Berdasarkan penjelasan Encyclopedia Britannica, struktur kimia isoprena adalah CH₂=C(CH₃)-CH=CH₂, yang memiliki ikatan rangkap.
Ikatan rangkap inilah yang memungkinkan terjadinya polimerisasi adisi, yaitu proses penggabungan monomer secara berurutan untuk membentuk rantai panjang elastis khas karet.
Dalam proses ini, isoprena membentuk konfigurasi-Z (cis) yang menghasilkan polimer elastomer alami dengan berat molekul sangat tinggi—bisa mencapai jutaan Dalton.
Baca juga: Polimer Karet Alam: Pengertidan dan Polimerisasinya
Bagaimana monomer menjadi polimer?
Untuk menjawab bagaimana monomer menjadi polimer, kita perlu memahami proses polimerisasi.
Polimerisasi adalah reaksi kimia yang menyatukan monomer menjadi rantai panjang. Dalam konteks biopolimer, proses ini melibatkan:
- Ikatan kovalen, untuk menyambungkan unit monomer
- Reaksi kondensasi, yang melepaskan molekul kecil seperti air saat membentuk ikatan baru (contohnya pada pembentukan protein)
- Atau reaksi adisi, yang banyak terjadi pada biopolimer seperti karet alam
Hasil dari proses ini adalah struktur makromolekul kompleks yang stabil, fungsional, dan sering kali tidak larut dalam air.
Baca juga: Perbedaan Polimer Termoset dan Termoplastik
Jadi, monomer biopolimer adalah unit paling dasar yang membentuk makromolekul penting dalam kehidupan kita.
Dari nukleotida dalam DNA hingga asam amino dalam protein, dari glukosa dalam selulosa hingga isoprena dalam karet alam, semua berperan penting dalam struktur dan fungsi organisme hidup.
Memahami apa saja yang merupakan monomer biopolimer bukan hanya penting untuk ilmu pengetahuan, tapi juga untuk inovasi di bidang bioteknologi, kesehatan, hingga pengembangan bahan ramah lingkungan seperti bioplastik.
Tak diragukan lagi, dunia makro yang kita lihat hari ini tersusun dari sesuatu yang sangat mikro. Dan semuanya dimulai dari monomer.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.