Ulasan Oksidasi dan Reduksi dari Sudut Pandang Biologi

tidak ada deskripsi

-

yg ingin saya sampaikan dlm video ini adl tinjauan apa yg akan kita

pelajari dari pelajaran kimia tentang oksidasi dan

kebalikan dari oksidasi, reduksi.

lalu kita akan lihat apa yg kita pelajari di mapel kimia

berhubungan dengan bagaimana biolog dan biokemis

menggunakan istilah2 tsb.

harapannya kita akan lihat keduanya adl sama.

jadi untuk sedikit tinjauan, jika kamu lihat playlist video kimia,

oksidasi, dapat dipahami -- dan sebenarnya ada

jembatan keledai yg terkenal utk itu.

itu adl OIL RIG, di mana OIL mewakili 'oxidation is losing'
(oksidasi='kehilangan')

--saya beri tanda petik karena tidak perlu benar2

kehilangan elektron; akan saya tunjukkan maksud saya--

'kehilangan' elektronnya.

ini semestinya sudah kamu pelajari di

mata pelajaran kimia.

lalu kamu juga belajar bhw 'reduction is gaining (RIG)'
(reduksi-mendapatkan)

saya beri tanda petik juga.

'mendapatkan' elektron.

saya beri tanda petik karena memang tidak selalu benar2

mendapatkan elektron.

lebih seperti 'memegangi'

dan alasan mengapa disebut reduksi, adl karena jika kamu

mendapatkan elektron, muatannya, jika kamu benar2

memperolehnya, akan berkurang (tereduksi).

dan alasan mengapa disebut oksidasi adl karena

kamu cenderung kehilangan elektron ke oksigen.

meskipun tidak selalu oksigen.

dapat pula molekul apapun yg akan 'memonopoli'

elektron milikmu.

saya pikir satu contoh yg bagus akan diperlukan utk

membuat konsep tsb konkrit.

misalkan saya mengambil molekul hidrogen, yg ada dlm

bentuk gas, dan saya akan membakarnya dg sejumlah

molekul oksigen

inilah yg terjadi di Hindenburg.

mereka mengisi balon penuh dg hidrogen dan ada sedikit

percikan, memaparnya pada oksigen, dan kamu akan

mendapati ledakan yg besar.

tapi dlm prosesnya, utk setiap mol molekul oksigen,

jika kamu punya dua mol molekul hidrogen --saya hanya

memastikan persamaan ini seimbang -- kamu akan

menghasilkan dua mol H2O dan banyak panas.

tentu saja akan meledak.

apa yg ingin saya lakukan, dengan kita membahas

Hindenburg, alasan saya menuliskan hal ini,

saya ingin menunjukkan apa yg dioksidasi

dan apa yg direduksi.

jadi dlm situasi di sini pd hidrogen,

molekul hidrogen tampak seperti ini.

kamu punya ikatan hidrogen-hidrogen.

mereka masing2 membagipakaikan satu elektron sehingga

mereka dpt berpura2 bahwa orbit 1s mereka

telah terpenuhi.

jadi mereka bukan memberikan elektron satu sama lain.

mereka tidak memonopoli elektron satu sama lain.

jadi kita sebut mereka dlm kondisi oksidatif netral.

mereka belum mendapatkan atau kehilangan elektron.

mereka hanya berbagi elektron.

hal yg sama terjadi pd molekul oksigen.

di sini kamu memiliki ikatan rangkap

antara dua oksigen.

tapi keduanya adl oksigen, jadi tak ada alasan mengapa

salah satunya akan mendapatkan atau kehilangan elektron.

tapi ketika kamu lihat sisi persamaan yg ini,

suatu yg menarik terjadi.

kamu punya, utk setiap oksigen yg berikatan dg dua hidrogen.

dan kamu memahami itu sbg oksigen memonopoli masing2

elektron hidrogen tsb.

jadi hidrogen punya satu elektron itu pada kulit valensinya.

kesepakatan dlm sebagian besar ikatan kovalen adl, hei, saya memberimu

satu elektron, kamu beri aku satu elektron dan kita akan punya

pasangan yg utuh.

tapi kita tahu, kita ingat, bhw oksifen

sangat lebih elektronegatif drpd hidrogen.

ini adl glukosa yg tersisa dari

video perbaikan seluler.

kamu boleh mengabaikannya utk saat ini, tapi saya akan menghubungkan semua ini

di video lanjutan.

tapi jika kita lihat dlm tabel periodik unsur, jika kamu ingat

dari playlist kimia, elektronegativitas meningkat dari

bawah ke atas-kanan tabel periodik unsut.

ini adl unsur yg paling elektronegatif di sini,

ini adl yg paling tidak elektronegatif.

dan yg dimaksud elektronegatid adl, senang memonopoli elektron.

jadi meskipun oksigen dan hidrogen dlm air adl ikatan kovalen

--mereka berbagi elektron-- oksigen

lebih elektronegatif, jauh lebih elektronegatif dibandingkan

hidrogen, jadi ia akan memonopoli elektron.

dan jika kamu ambil satu unsur di sisi ini dan kamu

ikatkan dengan yg di sini, yg ini akan sangat

lebih elektronegatif drpd unsur yg di sisi kiri

meraka akan mencuri elektron dg tuntas, tidak sekedar

memonopolinya sepanjang waktu.

tapi jika membahas elektronegativitas, istilah itu cuma

berarti, suka akan elektron.

jadi ketika kamu lihat ikatan antara hidrogen dan oksigen ini,

kita lihat dari tabel periodik, oksigen jauh lebih

elektronegatif, jadi elektron menghabiskan lebih banyak waktu

di oksigen.

kita telah belajar tentang ikatan hidrogen.

kita belajar bahwa terbentuk muatan negatif parsial

di sisi molekul air yg ini dan ada muatan parsial

positif di sisi yg ini.

dan elektron masih akan muncul di sekitar hidrogen

sesekali waktu.

ketika membahas oksidasi dan reduksi, dikatakan, lihat

tidak ada muatan parsial.

jika salah satu lebih memonopoli elektron, utk menyebut

status oksidasi, kita akan mengasumsikan bahwa ia

mengambil elektron.

jadi untuk status oksidasi, kita asumsikan bahwa oksigen

dlm air mengambil elektron dan kita akan beri ia

satu minus utk status oksidasi-nya.

berdasarkan konvensi, kamu tuliskan muatan setelah

bilangan oksidasi.

jadi jangan tertukar dengan muatan sejati.

yg ini punya satu minus karena, dari sudut pandang

status oksidasi, ia mengambil elektron.

ia memperoleh elektron.

itu mengapa tadi saya beri tanda petik.

karena tidak benar-benar mengambil elektron.

hanya mendapatkannya dlm sebagian besar waktu.

memonopoli elektron.

dan kebalikannya, hidrogen ini-- saya akan berhati-hati, bukan ini--

ia punya satu elektron dari hidrogen ini dan

satu elektron lain dari hidrogen ini.

jadi bukan hanya satu minus, tapi ada dua minus.

seharusnya dua minus, karena dia memonopoli satu

elektron dari sini dan satu lagi dari sana.

dan secara umum, ketika oksigen berikatan dg atom non-oksigen

atau unsur non-oksigen, ia cenderung punya dua minus

atau status oksidasi negatif 2

jadi ia punya dua minus, karena

ia memperoleh dua elektron.

saya beri tanda petik.

mendapatkan dua elektron.

kita tahu tidak sungguh2 mendapatkannya, hanya

memonopolinya.

yg ini masing2 kehilangan satu elektron.

jadi status oksidasinya akan mjd satu plus.

dan yg ini status oksidasinya juga akan satu plus.

jadi dapat kamu katakan, dengan membakar hidrogen dg

oksigen, hidrogen -yg sebelumnya punya

kondisi oksidasi nol, masing2 hidrogen punya

status oksidasi nol-- sekarang mereka memiliki status oksidasi satu plus

karena mereka kehilangan elektron saat berikatan

dg oksigen.

jadi kita katakan bahwa hidrogen telah teroksidasi.

jadi, karena reaksi ini, hidrogen telah teroksidasi.

mengapa ia teroksidasi?

karena sebelumnya, ia dapat berbagi

elektronnya dg baik.

lalu ia berikatan dg oksigen, yg memonopoli elektronnya.

jadi hidrogen kehilangan elektron ke oksigen, sehingga

ia teroksidasi.

sama saja pada oksigen, karena reaksi pembakaran td,

ia tereduksi.

mengapa oksigen tereduksi?

di sini ia hanya berbagi elektron.

ia tidak kehilangan ataupu mendapatkannya.

tapi di sini, ketika berikatan dg unsur yg punya

elektronegativitas lebih rendah, tiba2 ia mampu memonopoli

elektron, ia mendapatkan elektron.

jadi muatan hipotetik-nya berkurang dua.

dan jika saya ingin sungguh2 menghitung

semua elektron, karena kita berbicara tentang kehilangan elektron

dan mendapatkan elektron, kita dapat menulis dua belahan reaksi.

mestinya ini mengulas sedikit dari

mapel kimiamu.

tapi tidak rugi melihat hal ini lagi.

saya akan memasukkan ini dlm playlist biologi, sehingga

kamu yg belajar biologi dapat menyegarkan

ingatanmu dengan hal ini.

kita tuliskan dua bagian reaksi.

dapat dikatakan kita mulai dengan dua mol

molekul hidrogen.

mereka tidak punya status oksidasi, atau netral

jadi saya bisa tuliskan nol di sini.

lalu saya -di sisi lain- saya memiliki

dua mol H2.

tapi masing-masing hidrogen saat ini, memiliki

status oksidasi plus satu.

atau cara pemahaman lain dl, masing2 ada

empat hidrogen di sini.

molekul hidrogen ini memiliki dua hidrogen dan kita punya

dua mol.

jadi ada empat hidrogen di sini.

masing2 empat hidrogen telah kehilangan satu elektron.

saya tuliskan ini.

jadi, plus empat elektron.

itu adl setengah reaksi utk hidrogen.

ia kehilangan empat elektron.

inilah cara lain utk menjelaskan bhw hidrogen

dioksidasi karena kehilangan elektron.

OIL: oxidation is losing.

lalu setengah reaksi yg lain, jika saya tulis

adl oksigen.

saya mulai dg satu mol molekul oksigen dan saya

tambahkan empat elektron.

saya tidak bisa asal membuat elektron.

saya mendapatkan elektron dari hidrogen, saya tambahkan

ke oksigen.

jadi setengah reaksi pd sisi ini, berakhir dengan dua mol

--saya bisa tulis seperti ini-- dua mol oksigen.

dan masing-masing memiliki status oksidasi dua minus.

jadi inilah reaksi setengahnya.

semua ini menunjukkan bahwa hidrogen, melalui

reaksi pembakaran, kehilangan elektron.

dan oksigen mendapatkan elektron dari hidrogen.

hal ini menunjukkan bahwa oksigen tereduksi.

sekarang semuanya adil dan baik dan ini adl sedikit

ulasan tentang apa yg kamu pelajari di kelas kimia.

tapi sekarang saya akan menjelaskan yg lebih membingunkan.

karena akan saya kenalkan bagaiaman biolog

memahami hal ini.

jadi --tidak berlaku di semua kasus.

terkadang biolog menggunakan definisi yg kamu pelajari

di pelajaran kimia.

tapi biolog --atau berkali-kali di banyak buku biologi--

mereka berkata--dan ini yg membingungkan saya--

bahwa oksidasi berarti kehilangan atom oksigen. dan

reduksi adl memperoleh atom hidrogen.

pertama kali saya mengenal ini, saya berpikir,

saya belajar di pelajaran kimia yg dibahas adl elektron.

atom hidrogen, terdiri dari satu proton dan elektron.

apa hubungannya?

dan alasan di balik dua definisi ini --dan ini sesungguhnya

poin utama dari video ini-- alasan mengapa

definisi ini konsisten dg yg ini adl karena

dlm dunia biologi, hidrogen adl sesuatu yg sering

dipertukarkan.

ia cenderung berikatan dengan karbon, oksigen,

fosfor, nitrogen.

dan jika kita lihat tabel periodik, dan memperhatikan di mana

letak hidrogen, dan di mana letak karbon, nitrogen, dan oksigen dan

fosfor dan semua hal lain itu, kamu lihat

bahwa dari semua unsur dlm sistem biologis, hidrogen

cenderung berikatan dengan, unsur yg sering berikatan dengannya

bersifat jauh lebih elektronegatif.

jadi jika karbon berikatan dg hidrogen, karbon akan

emonopoli elektron tsb.

dan jika hidrogen dipindahkan ke oksigen,

bersama dengan elektron, karbon akan kehilangan

atom hidrogen, dan benar-benar kehilangan elektron

yg tadinya ia monopoli.

sekarang oksigen dapat memonopoli elektron itu.

jadi sebenarnya kedua definisi itu konsisten.

dan alasan mengapa saya tunjukkan contoh ini,

karena definisi biologi tidak berlaku di sini.

maksud saya, dapat dikatakan, oksigen pastinya memperoleh

hidrogen dlm reaksi ini.

jadi saya dapat katakan bahwa oksigen tereduksi, tetap sesuai

dg definisi biologi.

tapi kamu tidak benar2 bisa mengatakan bhw hidrogen

kehilangan hidrogen di sini.

dlm keadaan ini, hidrogen hanya kehilangan elektron.

ia tidak kehilangan dirinya.

tapi mungkin bisa juga dikatakan ia kehilangan dirinya karena

telah diambil alih.

tapi definisi biologis juga berasal

dari gagasan yg sama.

yaitu ketika ikatan hidrogen dengan sebagian besar

senyawa biologis, cenderung memberikan elektron.

jadi jika karbon kehilangan hidrogen dan memberikannya ke

oksigen, karbon akan kehilangan elektron dari hidrogen

yg sebelumnya dimonopoli.

dan sekarang oksigen memonopolinya.

jadi karbon akan dioksidasi dan oksigen akan

direduksi.

kuharap ini tidak membuatmu bingung.

pd video berikutnya akan saya tunjukkan beberapa contoh lainnya.

dan alasan mengapa saya menjelaskan ini adl untuk mengaplikasikan ini ke

respirasi seluler.

jadi jangan sampai bingung saat orang membahas dan menyebutkannya.

oh, NAD direduksi ketika ia mengambil hidrogen.

atau ia teroksidasi ketika kehilangan hidrogen dan

sebaliknya, begitu seterusnya.

saya ingin kamu melihat bahwa itu adl definisi yg sama

yg kamu pelajari dlm mapel kimia.

-

-

-

-

-

-

-