Apa itu alotrop karbon?
Unsur kimia
Ketika suatu unsur memiliki alotrop dengan massa jenis yang berbeda, salah satu alotrop yang mewakili biasanya dipilih dalam penyajian kesimpulan, sementara massa jenis untuk masing-masing alotrop dapat dinyatakan di bagian detailnya. Sebagai contoh, tiga alotrop karbon yang terkenal (karbon amorf, grafit, dan intan) memiliki massa jenis masing-masing 1,8–2,1; 2,267; dan 3,515 g/cm.
Alotropi
Sebagai contoh unsur karbon memiliki dua alotrop umum: intan, yang terdiri atas atom karbon yang terikat bersama-sama dalam susunan kisi tetrahedral, dan grafit, yang terdiri atas atom karbon yang terikat dalam lembaran-lembaran kisi heksagonal.
Chlorobium
Chlorobium (juga dikenal sebagai Chlorochromatium) adalah genus dari bakteri sulfur hijau. Mereka adalah oksidasi photolithotrophic sulfur dan terutama memanfaatkan transportasi rantai elektron nonsiklik untuk mengurangi NAD +. Sulfida hidrogen digunakan sebagai sumber elektron dan karbon dioksida sumber karbon.
Spesies Chlorobium menunjukkan warna hijau tua, dalam kolom winogradsky, lapisan hijau sering diamati terdiri dari Chlorobium. Genus ini hidup dalam kondisi anaerobik ketat di bawah permukaan badan air, umumnya zona anaerobik danau eutrofik.
Chlorobium aggregatum adalah spesies yang ada dalam hubungan simbiosis dengan bakteri berwarna non-fotosintetik. Jenis ini terlihat seperti seikat bakteri hijau, yang melekat pada sel batang seperti sentral yang dapat bergerak dengan flagel a. , Hijau bakteri luar menggunakan cahaya untuk mengoksidasi sulfida menjadi sulfat. Sel batin, yang tidak mampu melakukan fotosintesis, mengurangi sulfat menjadi sulfida. Bakteri ini membagi serempak, memberikan struktur penampilan multiseluler yang sangat tidak biasa pada bakteri.
Spesies Chlorobium diperkirakan telah memainkan peran penting dalam peristiwa kepunahan massal di Bumi. Jika lautan berubah anoksik (karena penutupan sirkulasi laut) maka Chlorobium akan mampu bersaing di luar kehidupan fotosintetik lainnya. Mereka akan memproduksi sejumlah besar metana dan hidrogen sulfida yang menyebabkan pemanasan global dan hujan asam. Hal ini akan memiliki konsekuensi besar bagi organisme laut lainnya dan juga untuk organisme darat. Bukti untuk populasi Chlorobium berlimpah disediakan oleh fosil kimia yang ditemukan dalam sedimen diendapkan pada kepunahan massal Kapur.
C. lengkap tepidum genom, yang terdiri dari 2,15 megabases (Mb), disekuensing dan diterbitkan pada tahun 2002. Ini mensintesis klorofil a dan bacteriochlorophylls (BChls) a dan c, di mana organisme model telah digunakan untuk menjelaskan biosintesis BChl c . Beberapa jalur metabolisme karotenoid nya (termasuk adenilat likopen baru) memiliki rekan-rekan yang sama di cyanobacteria.
Autotrof
Organisme autotrof merupakan organisme yang dapat mengubah bahan anorganik menjadi organik (dapat membuat makanan sendiri) dengan bantuan energi seperti energi cahaya matahari dan kimia.
Halokarbon
Beberapa halokarbon, termasuk halida asam seperti asetil klorida, sangat reaktif; Senyawa ini jarang ditemukan di luar pengolahan kimia. Meluasnya penggunaan halokarbon sering didorong oleh pengamatan bahwa kebanyakan dari mereka lebih stabil daripada zat lainnya. Mereka mungkin kurang terpengaruh oleh asam atau basa; mereka mungkin tidak terbakar dengan mudah; mereka mungkin tidak diserang oleh bakteri atau kapang; atau mereka mungkin tidak terpengaruh oleh paparan sinar matahari.
Rasio karbon terhadap nitrogen
Rasio karbon terhadap nitrogen atau rasio C/N adalah rasio dari massa karbon terhadap massa nitrogen di suatu zat. Di antara zat yang dianalisis menggunakan metode ini adalah sedimen dan kompos. Rasio C/N digunakan untuk mengetahui kondisi iklim pada masa lalu. Rasio karbon dan nitrogen dapat digunakan untuk mempelajari keberadaan tumbuhan di suatu tempat karena nitrogen diserap tumbuhan dan mikroorganisme, dan tumbuhan dan mikroorganisme yang mati meninggalkan sedimen karbon. Besarnya perbedaan antara nitrogen dan karbon tersebut juga membedakan jenis ekosistem yang pernah berada di atasnya.
Energi alternatif
Sumber energi terbarukan seperti biomassa kadang-kadang disebut sebagai alternatif untuk bahan bakar fosil yang membahayakan bagi ekologi, karena jika biomassa dikomersialkan dikhawatirkan akan membahayakan hutan sebagai penghasil biomassa terbesar (kayu juga merupakan biomassa). Energi terbarukan belum tentu energi alternatif dengan tujuan tersebut. Seperti contoh, di Belanda, yang pernah digunakan minyak kelapa sawit sebagai bahan bakar bio, saat ini dihentikan akibat bukti ilmiah bahwa penggunaannya menciptakan kerusakan lebih parah dibandingkan bahan bakar fosil, seperti kemungkinan ekspansi lahan kelapa sawit yang dapat menghabiskan hutan alami. Mengenai bahan bakar bio dari bahan pangan, realisasi mengkonversi seluruh hasil panen di Amerika Serikat hanya mampu menggantikan 16% bahan bakar mobil yang dibutuhkan, dan pemusnahan hutan hujan tropis, yang selama ini sebagai penyerap CO, untuk dijadikan ladang penghasil bahan bakar bio, sangat jelas akan mengakibatkan efek negatif yang sangat signifikan bagi ekologi dan menghasilkan peningkatan harga bahan pangan akibat kompetisi pasar. Saat ini, alternatif terhadap bahan bakar bio berkelanjutan sedang diupayakan dalam bentuk etanol selulosit.
Kemoautotrof
Kemoautotrof adalah organisme yang menggunakan sumber energi anorganik, seperti hidrogen sulfida, belerang, besi, hidrogen, dan amonia. Sebagian besar kemoautotrof berasal dari bakteri atau archaea yang hidup di lingkungan yang ekstrem seperti ventilasi hidrotermal laut dalam . Organisme tersebut merupakan produsen utama dalam ekosistem tersebut.
Siklus karbon
Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran ("loop") spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber ("source") atau lubuk ("sink") karbon dioksida.
Karbon-14
Terdapat tiga macam isotop karbon yang terjadi secara alami di Bumi: 99% merupakan karbon-12, 1% merupakan karbon-13, sedangkan karbon-14 terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit, misalnya sejumlah 1 bagian-per triliun (0,0000000001%) dari karbon yang ada di atmosfer. Waktu paruh karbon-14 adalah 5.730 ± 40 tahun. Ia meluruh menjadi nitrogen-14 melalui peluruhan beta. Aktivitas "standar radiokarbon modern" adalah sekitar 14 disintegrasi per menit (dpm) per gram karbon.
Hyaloplasma
Hyaloplasma adalah cairan yang sedikit kental pada sitoplasma. Ini mengandung protein, lemak, nukleotida, tRNA, gula, kation, dan anion. Hyaloplasma ini adalah rumah organel sel, sitoskeleton, dan parameter plasma. Ketika dilihat dalam mikroskop cahaya dan elektron, hyaloplasma muncul sebagai substansi amorf tanpa struktur. Hanya penggunaan mikroskop elektron tegangan tinggi yang memungkinkan tampilan dari agregat protein yang terdiri dari jaringan-seperti struktur. Jaringan ini mengalami renovasi hyaloplasmtische konstan, menggabungkan dan mengkoordinasikan organel sel itu sendiri. Dalam hyaloplasma berakhir reaksi penting dari metabolisme (misalnya glikolisis).
Fotosintesis anoksigenik
Beberapa arkea (seperti "Halobacterium") menangkap energi cahaya untuk melaksanakan fungsi metabolismenya dan karena itu bersifat fototrof namun tidak diketahui apakah dapat "memperbaiki" karbon (mis. dapat berfotosintesis). Alih-alih sebagai reseptor tipe-klorofil dan rantai transpor elektron, protein seperti halorodopsin menangkap energi cahaya dengan bantuan diterpena untuk menggerakkan ion melawan gradien dan menghasilkan ATP melalui kemiosmosis seperti halnya mitokondria.
Karbohidrat
Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.
Oksigen
Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen . Ia memiliki panjang ikat 121 pm dan energi ikat 498 kJ·mol. Altrop oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam respirasi sel dan merupakan komponen utama atmosfer bumi.
Karbonil
Istilah karbonil juga dapat merujuk pada karbon monoksida sebagai sebuah ligan pada senyawa anorganik atau kompleks organologam (misalnya nikel karbonil); dalam situasi ini, karbon berikatan rangkap tiga dengan oksigen C≡O.
Karbon
Ada 15 isotop karbon yang terkenal dan isotop dengan hidup terpendek adalah C yang meluruhkan proton dan peluruhan alfa dan memiliki waktu paruh 1,98739x10 sekon. C yang luarbiasa menunjukan halo nuklir, yang berarti radiusnya cukup besar daripada yang diharapkan jika inti dalam keadaan kepadatan konstan.
Grafit
Grafit, sebagaimana berlian, adalah bentuk alotrop karbon, karena kedua senyawa ini mirip namun struktur atomnya mempengaruhi sifat kimiawi dan fisikanya.
Plutonium
Sama seperti logam-logam lainnya, plutonium memiliki penampilan perak mengkilat. Namun ketika terpapar dengan udara bebas, plutonium(IV) oksida akan terbentuk dengan cepat dan membuat logam tersebut menjadi kusam kelabu. Selain itu warna kuning dan hijau zaitun juga pernah dilaporkan. Pada suhu kamar, plutonium berada dalam bentuk alotop alfanya. Bentuk alotrop inilah yang merupakan bentuk yang paling umum dan memiliki tingkat kekerasan seperti besi cor, terkecuali apabila ia dialoi dengan logam lainnya dan membuatnya menjadi lunak dan dapat dengan mudah diubah bentuk. Berbeda dengan kebanyakan jenis logam, plutonium bukanlah konduktor panas dan listrik yang baik. Ia memiliki titik leleh yang rendah (640 °C) dan titik didih yang sangat tinggi (3,327 °C).
Substitusi asil nukleofilik
Senyawa karbonil bereaksi dengan nukleofil melalui mekanisme adisi: nukleofil menyerang karbon karbonil, membentuk zat antara tetrahedral. Reaksi ini dapat dipercepat dengan kondisi asam, yang membuat karbonil lebih elektrofilik, atau kondisi basa, yang menyediakan kondisi lebih anionik dan karenanya nukleofil menjadi lebih reaktif. Zat antara tetrahedral sendiri dapat berupa alkohol atau alkoksida, tergantung pada pH reaksi.
Tabung nano karbon
Karbon nanotube tertipis ialah "armchair" (2,2) CNT dengan diametrnya 3 Å. Nanotube ini ditumbuhkan di dalam nanotube karbon berdinding multi. Merupan jenis karbon nanotube yang dilakukan dengan kombinasi mikroskop elektron transmisi beresolusi tinggi (HRTEM), spektroskopi raman, kalkulasi teori kerapatan fungsional (DFT).
Jaring-jaring makanan
Jaring-jaring makanan (atau siklus makanan) adalah hubungan alami dari rantai-rantai makanan dan representasi grafis (biasanya gambar) dari proses makan-dan-dimakan dalam komunitas ekologis. Nama lain untuk jaring-jaring makanan adalah sistem sumber daya-konsumen. Para ahli ekologi secara luas dapat menggolongkan semua bentuk kehidupan ke dalam salah satu dari dua kategori yang disebut tingkat trofik: 1) autotrof, dan 2) heterotrof. Untuk memelihara tubuhnya, tumbuh, berkembang, dan bereproduksi, autotrof menghasilkan bahan organik dari zat anorganik, termasuk mineral dan gas seperti karbon dioksida. Reaksi kimia ini memerlukan energi, yang terutama berasal dari Matahari dan melalui fotosintesis, meskipun jumlah yang sangat kecil berasal dari ventilasi hidrotermal dan mata air panas. Ada gradien antara tingkat trofik dari autotrof murni yang memperoleh satu-satunya sumber karbon dari atmosfer, ke miksotrof (seperti tumbuhan karnivor) yang merupakan organisme autotrof yang sebagian memperoleh bahan organik dari sumber selain atmosfer, dan heterotrof murni yang harus makan untuk mendapatkan bahan organik. Keterkaitan dalam jaring-jaring makanan menggambarkan rantai makanan, seperti di mana heterotrof memperoleh bahan organik dengan memberi makan pada autotrof dan heterotrof lainnya. Jaring-jaring makanan adalah ilustrasi yang disederhanakan dari berbagai metode makan yang menghubungkan suatu ekosistem ke dalam sistem pertukaran terpadu. Ada berbagai jenis hubungan makan yang secara kasar dapat dibagi menjadi herbivor, karnivor, pebangkai dan parasitisme. Beberapa bahan organik yang dimakan oleh heterotrof, seperti gula, menyediakan energi. Autotrof dan heterotrof ada dalam berbagai ukuran, dari mikroskopik hingga berton-ton - dari cyanobacteria hingga redwood raksasa, dan dari virus dan bdellovibrio hingga paus biru.
Haloalkana
Haloalkana juga dapat diklasifikasikan sesuai dengan jenis halogen pada golongan 7 yang berhubungan dengan halogenalkana tertentu. Haloalkana yang mengandung karbon terikat fluor, klorin, bromin, dan iodin menghasilkan senyawa organofluorin, organoklorin, organobromin dan organoiodin, masing-masing. Senyawa yang mengandung lebih dari satu jenis halogen juga memungkinkan. Beberapa kelas haloalkana yang digunakan secara luas diklasifikasikan dengan cara ini klorofluorokarbon (CFC), hidroklorofluorokarbon (HCFC) dan hidrofluorokarbon (HFC). Singkatan tersebut sangat umum dalam diskusi mengenai dampak lingkungan dari haloalkana.
Pajak karbon
Pajak karbon (Inggris: carbon tax, disebut juga pajak emisi karbon atau pajak berdasarkan karbon) adalah pajak yang dikenakan terhadap pemakaian bahan bakar berdasarkan kadar karbonnya. Bahan bakar hidrokarbon (termasuk minyak bumi, gas alam dan batubara) mengandung unsur karbon, dan karbon ini menjadi karbon dioksida () dan senyawa lainnya ketika dibakar. adalah gas rumah kaca yang memerangkap panas di bumi dan menyebabkan eksternalitas negatif untuk lingkungan dalam bentuk pemanasan global. Karena emisi gas rumah kaca berkorelasi tinggi dengan kadar unsur karbon pada bahan bakar, pajak karbon bisa digunakan untuk retribusi atas emisi gas rumah kaca yang disebabkan oleh bahan bakar tersebut.
Senyawa alisiklik
Suatu senyawa alisiklik adalah suatu senyawa organik berupa alifatik sekaligus siklik. Senyawa ini mengandung satu atau lebih cincin karbon, baik jenuh maupun tak jenuh, tetapi tidak memiliki karakter aromatik. Senyawa alisiklik dapat memiliki satu atau lebih rantai cabang alifatik.
Unsur periode 2
Ia hadir dalam bentuk C, C dan C. Pada temperatur dan tekanan standar, karbon berbentuk padat, terdapat dalam beragam alotropi, yang paling umum adalah grafit, intan, fulerena dan karbon amorf. Grafit bersifat lunak, kristal heksagonal, semilogam hitam opak dengan daya hantar yang sangat baik dan stabil secara termodinamika.
Unsur periode 2
Ada juga karbon amorf, yaitu karbon tanpa struktur kristal. Dalam mineralogi, istilah ini digunakan untuk merujuk kepada jelaga dan batu bara, meskipun keduanya tidak benar-benar amorf karena mengandung sejumlah kecil grafit atau intan. Isotop karbon yang paling umum (98,9%) adalah C, dengan enam proton dan enam neutron.
Tioasetal
Manakala karbon karbonil aldehida adalah bersifat elektrofil, turunan "deprotonasi" ditioasetal memiliki pusat karbon nukleofilik:
Siklus Krebs terbalik
Reaksi adalah siklus asam sitrat yang berjalan secara terbalik: Dimana siklus Krebs mengambil molekul karbon kompleks dalam bentuk gula dan mengoksidasi mereka untuk CO dan air, siklus terbalik mengambil CO dan air untuk membuat senyawa karbon. Proses ini digunakan oleh beberapa bakteri untuk mensintesis senyawa karbon, kadang-kadang menggunakan hidrogen, sulfida, atau tiosulfat sebagai donor elektron. Dalam proses ini, dapat dilihat sebagai alternatif untuk fiksasi karbon anorganik di siklus pentosa fosfat reduktif yang terjadi di berbagai mikroba dan organisme yang lebih tinggi.
Alotrop karbon
Karbon mampu membentuk banyak alotrop karena bilangan valensi yang dimiliki oleh atom karbon. Salah satu alotrop karbon yang umum dikenal adalah berlian dan grafit. Akhir-akhir ini, semakin banyak jenis alotrop karbon baru yang diteliti dan ditemukan. Salah satunya seperti buckminsterfullerene (berbentuk bola) , graphene (berbentuk lembaran) , nanotube, nanobuds dan nanoribbons. Terdapat jenis alotrop karbon lainnya yang terbentuk pada suhu dan tekanan sangat tinggi.
Tabung nano karbon
Karbon peapod adalah bahan karbon hybrid baru yang merangkap fullerene dalam nanotube karbon. Hal ini dapat memiliki sifat magnet yang menarik dengan pemanasan dan penyinaran. Hal ini juga dapat diterapkan sebagai osilator selama investigasi teoretis dan prediksi.
Karbon
Karbon memiliki berbagai bentuk alotrop yang berbeda-beda, meliputi intan yang merupakan bahan terkeras di dunia sampai dengan grafit yang merupakan salah satu bahan terlunak. Karbon juga memiliki afinitas untuk berikatan dengan atom kecil lainnya, sehingga dapat membentuk berbagai senyawa dengan atom tersebut. Oleh karenanya, karbon dapat berikatan dengan atom lain (termasuk dengan karbon sendiri) membentuk hampir 10 juta jenis senyawa yang berbeda. Karbon juga memiliki titik lebur dan titik sublimasi yang tertinggi di antara semua unsur kimia. Pada tekanan atmosfer, karbon tidak memiliki titik lebur karena titik tripelnya ada pada 10,8 ± 0,2 MPa dan 4600 ± 300 K, sehingga ia akan menyublim sekitar 3900 K.
Bahan bakar jet
Bahan bakar jet adalah campuran sejumlah hidrokarbon yang berbeda, kemungkinan ribuan lebih. Kisaran ukurannya (berat molekul atau nomor karbon) dibatasi oleh persyaratan untuk produk, sebagai contoh, titik beku atau titik asap. Bahan bakar jenis kerosin (termasuk Jet A dan Jet A-1) memiliki distribusi nomor karbon antara 8-16; bahan bakar jet tipe potong luas atau nafta (termasuk Jet B), berkisar antara 5-15 nomor karbon.
Karotenoid
Karotenoid dengan molekul yang mengandung oksigen, seperti lutein dan zeaxantin, dikenal sebagai xantofil sedangkan karotenoid yang tidak mengandung oksigen seperti α-karotena, β-karotena, dan likopena dikenal sebagai karotena. Karotena hanya mengandung karbon dan hidrogen (hidrokarbon), dan merupakan hidrokarbon tak jenuh karena memiliki ikatan rangkap di antara dua atom karbon.
Oksigen
Trioksigen (), dikenal sebagai ozon, merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat merusak jaringan paru-paru. Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan oleh radiasi ultraviolet (UV). Oleh karena ozon menyerap gelombang UV dengan sangat kuat, lapisan ozon yang berada di atmosfer berfungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi planet. Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil.
Respirasi seluler
Siklus Krebs adalah siklus asam sitrat, disebut siklus Krebs karena seorang saintis Jerman-Inggris yang bernama Hans Krebs yang membeberkan siklus ini. Sebelum masuk ke siklus Krebs, mula-mula piruvat diubah menjadi asetil CoA. Kemudian asetat dari asetil CoA masuk sebagai molekul berkarbon dua dan bertemu dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Langkah-langkah berikutnya menguraikan sitrat kembali menjadi oksaloasetat sehingga membentuk siklus dengan melepaskan karbon dioksida, ATP dan molekul-molekul pembawa elektron.
Zat kimia
Sampai dengsn tahun 2012, ada 118 unsur yang diketahui, sekitar 80 di antaranya stabil – yaitu, mereka tidak berubah melalui peluruhan radioaktif menjadi unsur lain. Beberapa unsur dapat terjadi lebih dari satu zat kimia (alotropi). Misalnya, oksigen ada sebagai oksigen diatomik (O) maupun ozon (O). Mayoritas unsur diklasifikasikan sebagai logam. Ini adalah unsur dengan kilau yang khas seperti besi, tembaga, dan emas. Logam biasanya penghantar listrik dan panas yang baik, dan mudah dibentuk dan lentur. Sekitar selusin unsur, seperti karbon, nitrogen, dan oksigen, diklasifikasikan sebagai nonlogam. Nonlogam tidak memiliki sifat logam yang dijelaskan di atas, mereka juga memiliki elektronegativitas tinggi dan cenderung untuk membentuk ion negatif. Unsur tertentu seperti silikon terkadang menyerupai logam dan terkadang menyerupai nonlogam, yang dikenal sebagai metaloid.
Ekosistem
Komponen heterotrof terdiri dari organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya . Komponen heterotrof disebut juga konsumen makro (fagotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih kecil. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.
Keadaan standar
Keadaan standar untuk cairan dan padatan hanyalah keadaan zat murni yang mengalami tekanan total 10 Pa. Untuk sebagian besar unsur, titik referensi dari Δ"H" = 0 didefinisikan untuk alotrop yang paling stabil dari unsur tersebut, seperti grafit dalam kasus karbon, dan fase-β (timah putih) dalam kasus timah. Sebagai pengecualian adalah fosfor putih, alotrop fosfor yang paling umum, yang didefinisikan sebagai keadaan standar meskipun faktanya hanya metastabil.
Bikarbonat
Dengan asam karbonat sebagai spesies intermediat pusat, bikarbonat - yang berkonjugasi dengan air, ion hidrogen, dan karbon dioksida - membentuk sitem dapar, yang dijaga pada kesetimbangan volatil yang diperlukan untuk menjaga resistensi perubahan pH ke kedua arah, baik menuju asam dan basa. Hal ini penting untuk melindungi jaringan sistem saraf pusat. JIka pH berubah terlalu jauh dari kisaran normal akan menghasilkan bencana (lihat asidosis atau alkalosis).
Karbohidrat
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CHO)"", yaitu senyawa-senyawa yang "n" atom karbonnya tampak terhidrasi oleh "n" molekul air. Namun, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.
Haloalkana
Haloalkana (disebut pula sebagai halogenoalkana atau alkil halida) merupakan suatu kelompok senyawa kimia yang berasal dari alkana yang mengandung satu atau lebih halogen. Mereka adalah bagian dari kelas umum halokarbon, meskipun perbedaan tersebut tidak sering dilakukan. Haloalkana banyak digunakan secara komersial dan, akibatnya, dikenal dengan banyak nama kimia dan komersial. Mereka digunakan sebagai penghambat api, pemadam kebakaran, zat pendingin, bahan pembakar, pelarut, dan farmasi. Setelah digunakan secara luas dalam perdagangan, banyak halokarbon juga telah ditunjukkan sebagai bahan pencemar yang serius dan racun. Sebagai contoh, klorofluorokarbon telah terbukti menyebabkan penipisan ozon. Metil bromida adalah fumigan kontroversial. Hanya haloalkana yang mengandung klorin, bromin, dan iodin merupakan ancaman terhadap lapisan ozon, tetapi haloalkana volatil terfluorinasi menurut teori mungkin memiliki aktivitas sebagai gas rumah kaca. Metil iodida, zat alami, namun, tidak memiliki sifat membuat tipis lapisan ozon dan "United States Environmental Protection Agency" telah menetapkan senyawa tersebut sebagai non depleter-lapisan ozon. Untuk informasi lebih lanjut, lihat halometana. Haloalkana atau alkil halida adalah senyawa yang memiliki rumus umum "RX" di mana R adalah gugus alkil atau alkil tersubstitusi dan X adalah halogen (F, Cl, Br, I).
Hidrokarbon
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.
Karnitina
Aktivitas karnitina asiltransferase I dapat dihambat secara alosterik dengan kehadiran malonil-KoA, senyawa metabolit antara biosintesis asam lemak, untuk mencegah beta-oksidation dan sintesis asam lemak lebih jauh.
Metilotrof
Karbon dioksida hanya digunakan sebagai sumber karbon utama, sedangkan senyawa berkarbon tunggal lainnya, seperti metanol dan metil sulfida, digunakan sebagai sumber energi utamanya. Di alam bebas, senyawa berkabon tunggal untuk pertumbuhan metilotrof dapat diperoleh dari hasil respirasi tumbuhan yang menghasilkan senyawa metanol, proses degradasi hewan laut dan tumbuhan yang menghasilkan senyawa metilamina, dan dari alga laut yang menghasilkan metil halida dan metil sulfida.
Keton
Atom karbon yang berada di samping gugus karbonil dinamakan karbon-α. Hidrogen yang melekat pada karbon ini dinamakan hidrogen-α. Dengan keberadaan asam katalis, keton mengalami tautomerisme keto-enol. Reaksi dengan basa kuat menghasilkan enolat.
Karbon monoksida
Selama Perang Dunia II, karbon monoksida digunakan untuk menjaga kendaraan bermotor tetap berjalan di daerah-daerah yang kekurangan bensin. Pembakar batu-bara atau kayu dipasangkan, dan karbon monoksida yang diproduksi dengan gasifikasi dialirkan ke karburetor. CO dalam kasus ini dikenal sebagai "gas kayu". Karbon monoksida juga dilaporkan digunakan dalam skala kecil selama Holocaust di beberapa kamp eksterminasi Nazi dan di program "eutanasia" Aksi T4.Karbon monoksida sangatlah beracun dan tidak berbau maupun berwarna. Ia merupakan sebab utama keracunan yang paling umum terjadi di beberapa negara. Paparan dengan karbon monoksida dapat mengakibatkan keracunan sistem saraf pusat dan jantung. Setelah keracunan, sering terjadi sekuelae yang berkepanjangan. Karbon monoksida juga memiliki efek-efek buruk bagi bayi dari wanita hamil. Gejala dari keracunan ringan meliputi sakit kepala dan mual-mual pada konsentrasi kurang dari 100 ppm. Konsentrasi serendah 667 ppm dapat menyebabkan 50% hemoglobin tubuh berubah menjadi karboksihemoglobin (HbCO). Karboksihemoglobin cukup stabil, namun perubahan ini reversibel. Karboksihemoglobin tidaklah efektif dalam menghantarkan oksigen, sehingga beberapa bagian tubuh tidak mendapatkan oksigen yang cukup. Sebagai akibatnya, paparan pada tingkap ini dapat membahayakan jiwa. Di Amerika Serikat, organisasi Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja membatasi paparan di tempat kerja sebesar 50 ppm.
Oksigen
Semua kelompok molekul organik pada makhluk hidup, seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung unsur oksigen. Demikian pula senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Sebagian besar oksigen dalam tubuh makhluk hidup dalam bentuk air (HO), senyawa penting pada makhluk hidup. Oksigen dalam bentuk dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk hidup. Oksigen beracun bagi organisme anaerob, yang merupakan bentuk kehidupan paling dominan pada masa-masa awal evolusi kehidupan. kemudian mulai berakumulasi pada atomsfer sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu. Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon (). Lapisan ozon pada atomsfer membantu melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun pada permukaan bumi ia adalah polutan yang merupakan produk samping dari asbut.
Sianobakteri
Cyanobakteri adalah satu-satunya kelompok organisme yang mampu mereduksi nitrogen dan karbon dalam kondisi dengan oksigen (aerob) maupun tanpa oksigen (anaerob). Mereka melakukannya dengan mengoksidasi belerang (sulfur) sebagai pengganti oksigen. Penyematan nitrogen dilakukan dalam bentuk heterosista, sementara penyematan karbon dilakukan dalam bentuk sel fotosintetik, menggunakan pigmen klorofil (seperti tumbuhan hijau) maupun fikosianin (khas kelompok bakteri ini).
Produsen primer
Produsen primer mengubah sumber energi abiotik (seperti sinar) menjadi energi yang disimpan di dalam senyawa-senyawa organik, yang kemudian dapat dimanfaatkan oleh organisme lain (seperti organisme heterotrof). Produsen primer dapat mengubah energi dalam sinar (fototrof dan fotoautotrof) atau energi dalam komponen kimia anorganik (kemolitotrof) untuk membentuk molekul-molekul organik, yang biasanya terakumulasi dalam bentuk biomassa dan akan dipakai sebagai sumber karbon dan energi oleh organisme lain (seperti heterotrof dan miksotrof).
Siklus karbon
Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas karbon dioksida (CO). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global.
Baja
Ketika baja dengan kandungan karbon kurang dari 0,8% dipanaskan, maka fase austenitic (FCC) campuran mencoba berubah menjadi fase ferrit (BCC), menghasilkan karbon yang berlebih. Kandungan karbon didalamnya tidak lagi pas didalam struktur austenit FCC. Salah satu cara untuk kandungan karbon supaya bisa terlepas dari austenit tersebut adalah dengan menggunakan reaksi pengendapan solusi cairan material tersebut menjadi sementit, sehingga tersisa besi fasa BCC disekitarnya yang disebut ferit yang kandungan karbonnya lebih rendah. Kedua solusi ini, ferit dan sementit, mengendap secara bersamaan dan membuat sebuah struktur berlapis yang disebut pearlit, dinamai begitu karena kesamaanya dengan material ibu segala mutiara. Dalam sebuah komposisi hypereutectoid (kandungan karbon diatas 0.8%), karbon tersebut akan mengendap terlebih dahulu dengan bentuk sebagai sementit, masuk kedalam bulir pinggiran austenit sampai presentase karbon didalam bulir berkurang hingga mencapai komposisi eutektoid (0.8% karbon), disaat bersamaan struktur pearlit terbentuk. Untuk baja yang memiliki komposisi hypoeutektoid (kandungan karbon dibawah 0.8%), ferit akan terbentuk didalam bulir-bulir besi hingga komposisi lainnya akan naik hingga mencapai 0.8% bagian karbon, dimana struktur pearlit akan terbentuk pada saat yang bersamaan. Contoh tersebut berasumsi bahwa proses penyiraman terjadi perlahan, memberikan waktu yang cukup untuk migrasi karbon dalam cairan solusi.
Oksigen triplet
Oksigen triplet (""O) adalah oksigen dengan keadaan tingkat dasar "S" = 1. Oksigen triplet merupakan alotrop oksigen yang paling stabil dan paling banyak ditemui. Menurut teori orbital molekul, konfigurasi elektron oksigen triplet terdiri dari dua elektron yang menduduki dua orbital molekul π dengan energi yang setara. Sesuai dengan kaidah Hund, elektron-elektron ini tidak berpasangan. Orbital yang baru diisi setengah ini bersifat antibonding dan mengurangi jumlah ikatan molekul dari nilai maksimal 3 menjadi 2.
Kimia organoboron
Borasi alil asimetris menunjukkan aplikasi lain yang berguna dalam pembentukan ikatan karbon-karbon Dalam contoh ini yang diambil dari sintesis epotilona ("epothilone"), borasi alil asimetris (menggunakan alilborana yang diturunkan dari alfa-pinena khiral) digunakan bersama-sama dengan proteksi TBS dan ozonolisis. Secara keseluruhan, ini menghasilkan sekuen homologasi dua karbon yang menghasilkan sekuen asetogenin yang diperlukan.
Siklus karbon
Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara:Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu:Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer.
Karbon adalah bagian yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:Penyimpanan karbon di biosfer dipengaruhi oleh sejumlah proses dalam skala waktu yang berbeda: sementara produktivitas primer netto mengikuti siklus harian dan musiman, karbon dapat disimpan hingga beberapa ratus tahun dalam pohon dan hingga ribuan tahun dalam tanah. Perubahan jangka panjang pada kolam karbon (misalnya melalui "de-" atau "afforestation") atau melalui perubahan temperatur yang berhubungan dengan respirasi tanah) akan secara langsung memengaruhi pemanasan global.
Karbon alfa
Karbon-α jugalah penting pada enol dan enolat yang berdasar karbonil. Transformasi kimia yang diakibatkan oleh konversi sebuah enolat atau eter biasanya mengakibatkan karbon-α berperan sebagai sebuah nukleofil, misalnya teralkilasi dengan keberadaan haloalkana primer. Pengecualian ada pada reaksi dengan silil klorida, bromida, dan iodida, di mana oksigen berperan sebagai nukleofil membentuk silil enol eter.
Unsur kimia
Atom unsur berkemurnian kimia dapat berikatan kimia satu dengan lainnya melalui lebih dari satu cara, memungkinkan unsur murni terdapat dalam banyak struktur kimia (penataan ulang spasial atom), yang dikenal sebagai alotrop, yang memiliki sifat berbeda. Sebagai contoh, karbon dapat dijumpai sebagai intan, yang memiliki struktur tetrahedral di sekeliling masing-masing atom karbon; grafit, yang memiliki lapisan atom karbon dengan struktur heksagonal yang ditumpuk; grafena, yang merupakan lapisan tunggal grafit yang sangat kuat; fulerena, yang memiliki bentuk hampir bulat, dan tabung nano karbon, yang berbentuk tabung dengan struktur heksagonal (bahkan inipun berbeda satu dengan lainnya dalam hal sifat listrik). Kemampuan suatu unsur untuk berada dalam lebih dari satu bentuk struktur dikenal sebagai 'alotropi'.
Laut
Samudra memiliki kuantitas karbon terbesar yang didaur secara aktif, dan jumlah karbon yang terkandung di dalam samudra juga merupakan yang terbesar kedua setelah litosfer. Lapisan permukaan samudra mengandung banyak sekali karbon organik terlarut, yang seringkali ditukar dengan karbon di atmosfer. Sementara itu, konsentrasi karbon anorganik terlarut di lapisan dalam samudra tercatat sekitar 15 persen lebih tinggi ketimbang konsentrasi di lapisan permukaan, dan karbon di lapisan dalam akan tetap berada di sana dalam waktu yang panjang. Arus termohalin menukar karbon di antara kedua lapisan tersebut.
Fototrof
Hasil dari proses ini adalah amilum, yaitu bentuk simpanan atau cadangan dari karbon, yang dapat digunakan ketika cahaya yang ada sangat sedikit untuk memenuhi kebutuhan sebuah organisme. Bakteri fotosintetik memiliki suatu zat bernama bakterioklorofil, hidup di danau dan kolam, dan memanfaatkan hidrogen dari hidrogen sulfida, untuk proses kimiawinya (pigmen bakterioklorofil menyerap cahaya di bagian-bagian spektrum UV dan inframerah ekstrem di luar jangkauan yang digunakan klorofil normal). Sianobakteri hidup di air tawar, laut, tanah, dan lumut, dan melakukan fotosintesis yang serupa dengan tanaman.
Alkalosis
Alkalosis respiratorik disebabkan oleh hiperventilasi, yang mengakibatkan hilangnya karbon dioksida. Untuk menanggulangi hal ini, akan terjadi peningkatan disosiasi asam karbonat menjadi ion hidrogen dan pengeluaran bikarbonat yang akan menurunkan pH darah. Alkalosis yang dipicu oleh hiperventilasi dapat terjadi ketika terserang penyakit saraf pusat yang mematikan, seperti stroke atau sindrom Rett.
Arkea
Arkea menunjukkan berbagai macam reaksi kimia dalam metabolisme mereka dan menggunakan banyak sumber energi. Reaksi-reaksi ini diklasifikasikan ke dalam kelompok nutrisi, tergantung pada sumber-sumber energi dan karbon. Beberapa arkea memperoleh energi dari senyawa anorganik seperti belerang atau amoniak (mereka litotrof). Ini termasuk nitrifier, metanogen dan oksidan metana anaerob. Dalam reaksi ini satu senyawa memberikan elektron kepada senyawa yang lain (dalam reaksi redoks), melepaskan energi untuk bahan bakar aktivitas sel. Satu senyawa bertindak sebagai donor elektron dan satu sebagai akseptor elektron. Energi yang dilepaskan menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) melalui kemiosmosis, dalam proses dasar yang sama yang terjadi di mitokondria sel eukariotik.
Logam
Banyak unsur dan senyawa yang tidak diklasifikasikan secara normal sebagai logam menjadi logam pada tekanan tinggi; ini terbentuk sebagai alotropi metalik dari non logam.
Karbon dioksida
Hemoglobin, molekul pengangkut oksigen yang utama pada sel darah merah, mengangkut baik oksigen maupun karbon dioksida. Namun yang diangkut hemoglobin tidak terikat pada tempat yang sama dengan oksigen. Ia bergabung dengan gugus terminal-N pada empat rantai globin. Namun, karena efek alosterik pada molekul hemoglobin, pengikatan mengurangi jumlah oksigen yang dapat diikat. Penurunan pengikatan karbon dioksida oleh karena peningkatan kadar oksigen dikenal sebagai efek Haldane dan penting dalam traspor karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru. Sebaliknya, peningkatan tekanan parsial atau penurunan pH akan menyebabkan pelepasan oksigen dari hemoglobin, dikenal sebagai efek Bohr
Karbon trioksida
Karbon trioksida (CO) merupakan sebuah produk reaksi tidak stabil dari reaksi antara karbon dioksida (CO) dengan oksigen atomik (O). Ia berbeda dengan ion karbonat (CO). Ia juga telah terdeteksi pada reaksi antara karbon monoksida dengan oksigen O. Ia juga ditemukan pada zona hanyutan lucutan korona negatif. Karbon trioksida dapat dibuat dari penghembusan ozon pada es kering.
Tabel periodik
Masing-masing unsur memiliki nomor atom unik yang menunjukkan jumlah proton dalam intinya. Sebagian besar unsur memiliki jumlah netron yang berbeda untuk atom yang berbeda. Hal semacam ini dikenal sebagai isotop. Sebagai contoh, karbon memiliki tiga isotop alami: semua atom tersebut memiliki enam proton dan sebagian besarnya memiliki enam netron juga, tetapi sekitar satu persen mempunyai tujuh netron, dan sebagian renik mempunyai delapan netron. Isotop tidak disajikan terpisah dalam tabel periodik. Mereka selalu dikelompokkan bersama sebagai unsur tunggal. Massa atom unsur yang tidak memiliki isotop stabil diambil dari isotop yang "paling stabil", dituliskan di dalam kurung.
Kimia organologam
Kimia organologam adalah studi mengenai senyawa organologam, senyawa kimia yang mengandung setidaknya satu ikatan kimia antara atom karbon dari sebuah molekul organik dan logam, termasuk alkali, alkali tanah, dan logam transisi, dan terkadang diperluas untuk mencakup metaloid seperti boron, silikon, dan timah, pula. Selain ikatan untuk fragmen atau molekul organil, ikatan dengan karbon 'anorganik', seperti karbon monoksida (karbonil logam), sianida, atau karbida, umumnya dianggap organologam juga. Beberapa senyawa yang terkait seperti logam transisi hidrida dan kompleks logam fosfina sering dimasukkan dalam diskusi senyawa organologam, meskipun secara tegas, mereka tidak selalu merupakan organologam. Istilah yang terkait tetapi berbeda "senyawa metalorganik" mengacu pada senyawa yang mengandung logam yang kurang memiliki ikatan logam-karbon langsung tetapi yang mengandung ligan organik. Logam β-diketonat, alkoksida, dialkilamida, dan kompleks logam fosfina merupakan anggota perwakilan dari golongan ini. Bidang kimia organologam menggabungkan aspek-aspek kimia anorganik dan organik tradisional.
Karbon tetraklorida
Menurut tatanama IUPAC, senyawa ini dinamai karbon tetraklorida (jika dianggap sebagai senyawa anorganik) dan tetraklorometana (jika dianggap sebagai senyawa organik). Secara umum, senyawa ini memiliki banyak nama tidak resmi, seperti "karbon tet, benziform, karbon klorida, metana tetraklorida, perklorometana, benzinoform, Freon 10, Halon 104, tetraform," dan "tetrasol"
Penipisan ozon
Tiga bentuk (atau alotrop) oksigen terlibat dalam siklus ozon-oksigen: atom oksigen (O atau oksigen atomik), gas oksigen ( atau oksigen diatomik), dan gas ozon ( atau gas triatomik). Ozone terbentuk di stratosfer ketika molekul oksigen mengalami fotodisosiasi setelah menyerap foton ultraviolet. Reaksi ini mengubah tunggal menjadi dua radikal oksigen atomik. Radikal oksigen atomik kemudian bergabung dengan molekul yang terpisah untuk membentuk dua molekul . Molekul ozon ini menyerap sinar ultraviolet (UV), kemudian molekul ini terbelah menjadi dan sebuah atom oksigen. Atom oksigen kemudian bergabung dengan atom oksigen lainnya untuk membentuk ozon. Proses ini berlangsung terus-menerus yang berakhir ketika atom oksigen bergabung dengan molekul ozon untuk membentuk dua molekul .
Alelopati
Istilah alelopati memang lebih banyak digunakan untuk fenomena yang mengacu pada tanaman, namun beberapa penulis juga menggunakan istilah tersebut pada hewan. Penelitian mengenai alelopati pada hewan dipelopori oleh Porter dan Targett (1988) yang meneliti tentang alelopati pada spons atau hewan porifera. Mereka mempelajari bahwa kontak spons "Plakortis halichondroides" dapat menyebabkan nekrosis pada koral "Agaricia lamarcki". Salah satu contoh lainnya adalah spons dari golongan Dysidea sp. dapat memengaruhi pertumbuhan spons Cacospongia sp. yang berlebihan dan menyebabkan nekrosis.
Karbon
Karbon dapat menyublim dalam busur karbon yang memiliki temperatur sekitar 5800 K, sehingga tak peduli dalam bentuk alotrop apapun, karbon akan tetap berbentuk padat pada suhu yang lebih tinggi daripada titik lebur logam tungsten ataupun renium. Walaupun karbon secara termodinamika mudah teroksidasi, karbon lebih sulit teroksidasi daripada senyawa lainnya (seperti besi dan tembaga).
Epsilonproteobacteria
Epsilonproteobacteria yang ditemukan di ventilasi hidrotermal laut-dalam secara khas menunjukkan kemolitotrofi, memenuhi kebutuhan energi mereka dengan mengoksidasi sulfur tereduksi, format, atau hidrogen ditambah dengan reduksi nitrat atau oksigen. Epsilonproteobacteria autotrof menggunakan siklus Krebs terbalik untuk memfiksasi karbon dioksida ke biomassa, jalur yang awalnya dianggap kurang penting di lingkungan. Sensitivitas oksigen dari jalur ini konsisten dengan relung mikroaerofilik atau anaerobik dalam lingkungan ini, dan kemungkinan evolusi mereka di lautan Mesoproterozoikum, yang dianggap mengandung sulfida dengan rendahnya tingkat oksigen yang tersedia dari fotosintesis sianobakteri.
Halokarbon
Halokarbon, termasuk yang mungkin tidak berbahaya bagi dirinya sendiri, dapat menyajikan isu pembuangan limbah. Karena mereka tidak mudah terdegradasi di lingkungan alami, halokarbon cenderung menumpuk. Insinerasi dan kebakaran yang tidak disengaja dapat menciptakan produk sampingan korosif seperti asam klorida dan asam fluorida, dan racun seperti halogenasi dioksin dan furan. Spesies "Desulfitobacterium" sedang diselidiki untuk potensinya dalam bioremediasi senyawa halogen organik.
Isotop nitrogen
Nitrogen-14 adalah sumber yang alami, radioaktif, karbon-14. Beberapa jenis radiasi kosmik menyebabkan reaksi nuklir dengan nitrogen-14 di atmosfer bagian atas Bumi, menghasilkan karbon-14, yang meluruh kembali ke nitrogen-14 dengan waktu paruh dari 5.730 ± 40 tahun.
Penipisan ozon
Ozon dapat dihancurkan oleh sejumlah katalis radikal bebas; utamanya radikal hidroksil (OH·), radikal nitrogen monoksida (NO·), radikal klorin (Cl·) dan radikal bromin (Br·). Titik (dot) merupakan notasi yang memperlihatkan bahwa setiap spesi ini memiliki elektron tak berpasangan dan karenanya sangat reaktif. Semua spesi ini dapat berasal dari sumber alam maupun buatan; saat ini, sebagian besar OH· dan NO· idi stratosfer berasal dari alam, namun aktivitas manusia telah meningkatkan kadar klorin dan bromin secara drastis. Spesi kimia ini ditemukan dalam senyawa organik yang stabil, terutama klorofluorokarbon, yang dapat menuju stratosfer tanpa dihancurkan di troposfer karena reaktivitasnya yang rendah. Ketika berada di stratosfer, atom Cl dan Br dilepaskan dari senyawa induknya oleh adanya sinar ultraviolet, misalnya:
Haloalkana
Dari perspektif struktural, haloalkana dapat diklasifikasikan sesuai dengan konektivitas dari atom karbon di mana halogen melekat. Pada haloalkana primer (1°), karbon yang membawa atom halogen hanya menempel pada satu atom karbon. Salah satu contohnya adalah kloroetana (). Dalam haloalkana sekunder (2°), karbon yang membawa atom halogen memiliki dua ikatan C–C. Dalam haloalkana tersier (3°), karbon yang membawa atom halogen memiliki tiga ikatan C–C.
Diatom
Sel soliter atau disatukan dalam koloni dari berbagai jenis, yang mungkin dihubungkan oleh struktur silika, bantalan lendir, atau batang; tabung lendir, massa amorf dari lendir dan benang dari polisakarida (kitin), yang disekresikan melalui proses melangkah. Pigmen utama dari diatom adalah klorofil a dan c, beta-karoten, fucoxanthin, diatoxanthin dan diadinoxanthin [2]. Diatom terutama fotosintesis. Beberapa, bagaimanapun, adalah heterotrof obligat, sementara yang lain dapat hidup heterotrophically dalam ketiadaan cahaya, menyediakan sumber karbon organik yang sesuai tersedia. Produk penyimpanan chrysolaminarin dan lipid. [7]
Perdagangan karbon
Perdagangan karbon adalah mekanisme berbasis pasar yang memungkinkan terjadinya negosiasi dan pertukaran hak emisi gas rumah kaca. Mekanisme pasar yang diatur dalam Protokol Kyoto ini dapat terjadi pada skala nasional maupun internasional sejauh hak-hak negosiasi dan pertukaran yang sama dapat dialokasikan kepada semua pelaku pasar yang terlibat.
Arkea
Beberapa euryarchaeota adalah metanogen yang hidup di lingkungan anaerobik, seperti rawa-rawa. Bentuk metabolisme ini berkembang awal, dan bahkan mungkin bahwa organisme hidup bebas pertama adalah metanogen. Reaksi umum melibatkan penggunaan karbon dioksida sebagai akseptor elektron untuk mengoksidasi hidrogen. Metanogenesis melibatkan berbagai koenzim yang unik untuk arkea ini, seperti koenzim M dan metanofuran. Senyawa organik lain seperti alkohol, asam asetat atau asam format yang digunakan sebagai alternatif akseptor elektron oleh metanogen. Reaksi-reaksi ini sering terjadi pada arkea yang tinggal di usus. Asam asetat juga dipecah menjadi metana dan karbon dioksida secara langsung, oleh arkea "asetotrofik". Asetotrof ini arkea dalam ordo Methanosarcinales, dan merupakan bagian utama dari komunitas mikroorganisme yang menghasilkan biogas.
Arkea lainnya menggunakan di atmosfer sebagai sumber karbon, dalam proses yang disebut fiksasi karbon (mereka autotrof). Proses ini melibatkan baik bentuk yang sangat termodifikasi dari siklus Calvin atau jalur metabolik yang baru ditemukan disebut siklus 3-hidroksipropionat/4-hidroksibutirat. Crenarchaeota juga menggunakan siklus Krebs terbalik sementara euryarchaeota juga menggunakan jalur reduktif asetil-KoA. Fiksasi karbon ini didukung oleh sumber energi anorganik. Tidak ada arkea yang diketahui melakukan fotosintesis. Sumber energi arkea sangat beragam, dan berkisar dari oksidasi amonia oleh Nitrosopumilales sampai oksidasi hidrogen sulfida atau unsur belerang oleh spesies "Sulfolobus", baik menggunakan oksigen atau ion logam sebagai akseptor elektron.
Lakton
Lakton biasanya dinamai berdasarkan molekul asam prekursornya ("aseto" = 2 atom karbon, "propio" = 3, "butiro" = 4, "valero" = 5, "kapro" = 6, dsb.), dengan suatu akhiran "-lakton" dan awalan huruf Yunani yang menandakan banyaknya atom karbon dalam heterosiklik — yaitu, jarak antara gugus -OH dan -COOH yang bersangkutan terhadap struktur tulang belakangnya. Atom karbon pertama setelah karbon dalam gugus -COOH pada senyawa induk diberi label α, yang kedua diberi label β, dan seterusnya. Sehingga, awalan tersebut juga menandakan ukuran cincin lakton: α-lakton = cincin beranggota-3, β-lakton = beranggota-4, γ-lakton = beranggota-5, dsb.
Lapisan ozon
Lapisan ozon dapat dirusak dengan katalis radikal bebas, termasuk nitrat oksida (NO), dinitrogen oksida (NO), hidroksil (OH), atom klorin (Cl), dan atom bromin (Br). Meskipun ada sumber alami untuk semua spesi ini, konsentrasi klorin dan bromin meningkat tajam dalam beberapa dekade terakhir karena pelepasan sejumlah besar senyawa buatan organohalogen, terutama klorofluorokarbon (CFC) dan bromofluorokarbon. Senyawa yang sangat stabil ini mampu bertahan naik ke stratosfer, di mana Cl dan Br radikal terbebaskan oleh aksi sinar ultraviolet. Setiap radikal kemudian bebas untuk memulai dan mengkatalisis reaksi berantai yang mampu menghancurkan lebih dari 100,000 molekul ozon. Pada tahun 2009, dinitrogen oksida adalah bahan perusak ozon (; ODS) terbesar yang dipancarkan melalui aktivitas manusia.
Autotrof
a) Fotoautotrof adalah organisme yang dapat
menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah
bahan anorganik menjadi bahan organik. Contohnya
tumbuhan hijau, bakteri ungu, dan bakteri hijau.
Proses fotosintesis pada bakteri dilakukan secara
anaerobik dan tidak dihasilkan oksigen.
Organotrof
Sebuah organotrof adalah organisme yang memperoleh hidrogen atau elektron dari substrat organik. Istilah ini digunakan dalam mikrobiologi untuk mengklasifikasikan dan menjelaskan organisme berdasarkan bagaimana mereka mendapatkan elektron untuk proses respirasi mereka. Beberapa organotrof seperti hewan dan banyak bakteri, juga heterotrof. Organotrof dapat berupa anaerobik atau aerobik. Antonim: Litotrof, kata sifat: Organotrofik.
[1] Michael Allaby. "organotroph." A Dictionary of Zoology. 1999, Retrieved March 30, 2012 from Encyclopedia.com: http://www.encyclopedia.com/doc/1O8-organotroph.html
Asam lemak
Karbohidrat diubah menjadi piruvat melalui glikolisis sebagai langkah penting pertama dalam konversi karbohidrat menjadi asam lemak. Piruvat kemudian didehidrogenasi untuk membentuk asetil-KoA pada mitokondria. Namun, asetil KoA ini perlu diangkut ke sitosol tempat sintesis asam lemak terjadi. Hal ini tidak bisa terjadi secara langsung. Untuk mendapatkan asetil-KoA sitosol, sitrat (yang dihasilkan melalui kondensasi asetil-KoA dengan oksaloasetat dikeluarkan dari siklus asam sitrat dan dibawa melintasi bagian dalam membran mitokondria ke dalam sitosol. Di membran dalam mitokondria, asam sitrat dipecah oleh ATP sitrat lyase menjadi asetil-KoA dan oksaloasetat. Oksaloasetat dikembalikan ke mitokondria sebagai malat. Asetil-KoA sitosol dikarboksilasi oleh asetil KoA karboksilase menjadi malonil-KoA, langkah pertama yang dilakukan dalam sintesis asam lemak.
Lipid
Asam lemak atau residu asam lemak ketika mereka merupakan bagian dari lipid, adalah kelompok molekul lain yang disintesis dengan elongasi rantai asetil-KoA primer dengan malonil-KoA atau kelompok metilmalonil-KoA dalam proses yang disebut sintesis asam lemak. Mereka terbentuk dari rantai hidrokarbon yang diterminasi dengan gugus asam karboksilat; penataan ini membuat molekul memiliki ujung hidrofilik yang polar, dan ujung hidrofobik yang nonpolar yang tidak larut dalam air. Struktur asam lemak adalah salah satu dari kategori paling mendasar lipid biologis, dan banyak digunakan sebagai blok pembangun untuk sebagian besar lipid yang lebih kompleks. Rantai karbon, biasanya dengan panjang antara empat hingga 24 karbon, dapat bersifat jenuh maupun tak jenuh, dan dapat berikatan dengan gugus fungsi yang mengandung oksigen, halogen, nitrogen, dan belerang. Jika asam lemak mengandung ikatan rangkap, terdapat kemungkinan memiliki isomer geometri "cis" atau "trans", yang berpengaruh terhadap konfigurasi molekul secara signifikan. Ikatan rangkap "cis"- menyebabkan rantai asam lemak melengkung, dan berimbas pada pelipatgandaan ikatan rangkap dalam rantai karbon. Tiga ikatan rangkap dalam "asam linolenat" (C-18), rantai lemak asil yang paling melimpah dalam "membran tilakoid", mengakibatkan membran ini sangat "fluid" meskipun suhu lingkungan rendah. Ini juga membuat asam linolenat mendominasi puncak-puncak tajam pada spektrum kloplas yang dianalisis menggunakan NMR C-13 resolusi tinggi. Ini pada gilirannya memainkan peran penting dalam struktur dan fungsi membran sel. Sebagian besar asam lemak alami mempunyai konfigurasi "cis", meskipun bentuk "trans" nya ada dalam beberapa lemak dan minyak alami atau yang telah dihidrogenasi parsial.
Penanggalan radiokarbon
Di alam, karbon hadir sebagai dua isotop stabil, nonradioaktif: karbon-12 (), dan karbon-13 (), serta sebuah isotop radioaktif, karbon-14 (), yang dikenal pula sebagai "radiokarbon". Waktu paruh bagi (masa yang diperlukan untuk meluruhnya setengah jumlah ) adalah sekitar 5.730 tahun, sehingga konsentrasinya di atmosfer mungkin diperkirakan berkurang selama ribuan tahun, namun diproduksi secara terus-menerus di stratosfer bawah dan troposfer atas, terutama oleh sinar kosmik galaktik, dan pada tingkatan yang lebih rendah oleh sinar kosmik matahari. Sinar ini menghasilkan neutron yang kemudian menghantam atom nitrogen-14 () dan membentuk . Reaksi nuklir tersebut merupakan jalur reaksi utama dalam pembentukan :
Alotrop karbon
Berlian adalah salah satu alotrop karbon yang umum dikenal. Dengan tingkat kekerasan yang tinggi dan tingkat dispersi cahaya yang tinggi, berlian dimanfaatkan untuk keperluan industri dan perhiasan. Berlian adalah mineral alami yang terkeras. Tak ada bahan alami lainnya yang dapat memotong atau menggores berlian, kecuali berlian lain.
Reaksi aldol
Reaksi aldol dapat berjalan melalui dua mekanisme yang secara mendasar berbeda. Senyawa karbonil, seperti aldehida dan keton, dapat diubah menjadi enol ataupun enol eter. Senyawa-senyawa yang bersifat nukleofil pada karbon-α ini dapat menyerang karbonil terprotonasi yang sangat reaktif. Ini merupakan "mekanisme enol". Sebagai asam karbon, senyawa-senyawa karbonil juga dapat terdeprotonasi membentuk enolat yang lebih nukleofil daripada enol maupun enol eter dan dapat secara langsung menyerang elektrofil. Biasanya elektrofil tersebut adalah aldehida karena keton pada umumnya kurang reaktif dibandingkan aldehida. Ini merupakan "mekanisme enolat".
Halokarbon
Atom halogen dalam molekul halokarbon sering disebut "substituen", seolah atom-atom tersebut telah disubstitusi untuk atom hidrogen. Namun halokarbon disiapkan dengan berbagai cara yang tidak melibatkan penggantian langsung halogen untuk hidrogen.
Alotrop karbon
Grafit, yang dinamai oleh Abraham Gottlob Werner pada tahun 1789, dari bahasa yunani γράφειν ("graphein", "menggambar/menulis", untuk digunakan dalam pensil) adalah salah satu alotrop karbon yang paling umum. Tidak seperti berlian, grafit adalah penghantar listrik. . Selain itu, di dalam kondisi standar, grafit merupakan bentuk yang paling stabil dari karbon. Oleh karena itu, hal ini digunakan dalam bidang ilmu termokimia sebagai standar untuk mendefinisikan kalor pembentukan dari senyawa karbon.
Litotrof
Litotrof adalah kelompok beragam organisme menggunakan substrat anorganik (biasanya berasal dari mineral) untuk mendapatkan ekuivalen pereduksi untuk digunakan dalam biosintesis (misalnya, fiksasi karbon dioksida) atau konservasi energi (yaitu, produksi ATP) melalui respirasi aerobik atau respirasi anaerobik. Kemolitotrof yang dikenal secara eksklusif mikroba; tidak ada makrofauna dikenal memiliki kemampuan untuk memanfaatkan senyawa anorganik sebagai sumber energi. Makrofauna dan litotrof dapat membentuk hubungan simbiosis, dalam hal ini litotrof disebut "simbion prokariotik". Contoh dari ini adalah bakteri kemolitotrofik pada cacing tabung raksasa atau plastida, yang adalah organel dalam sel tumbuhan yang mungkin telah berevolusi dari organisme fotolitotrofik seperti cyanobacteria. Litotrof termasuk dalam domain Bacteria atau domain Archaea. Istilah "litotrof" diciptakan dari istilah Yunani 'lithos' (batu) dan 'troph' (konsumen), yang berarti "pemakan batu". Banyak litoautotrof yang ekstremofili, namun hal ini tidak berlaku universal.
Karotenoid
Ada dua kelompok besar karotenoid, yaitu xantofil (karotenoid yang membawa atom oksigen) dan karotena (karotenoid yang murni hidrokarbon, tidak memiliki atom oksigen). Semua karotenoid adalah tetraterpenoid karena terbentuk dari delapan molekul isoprena sehingga memunyai 40 atom karbon.
Karbon monoksida
Karbon monoksida diproduksi secara alami sebagai pemecahan dari heme, sebuah substrat untuk enzim heme oksigenase. Reaksi enzimatis ini memecahkan heme menjadi CO, biliverdin, dan Fe. CO yang diproduksi secara edogen kemungkinan memiliki peran fisiologis yang penting dalam tubuh (misalnya sebagai neurotransmiter atau pelemas pembuluh darah). Selain itu, CO meregulasi reaksi peradangan yang dapat mencegah berkembangnya beberapa penyakit seperti aterosklerosis atau malaria berat.
Asam karbonat
Asam karbonat merupakan langkah intermediat dalam transpor CO ke luar dari tubuh melalui . Reaksi hidrasi CO umumnya sangat lambat tanpa adanya katalis, tetapi sel darah merah mengandung , yang dapat meningkatkan laju reaksi serta mendisosiasi ion hidrogen (H) dari asam karbonat yang terbentuk, menghasilkan bikarbonat (HCO) yang larut dalam plasma darah. Reaksi yang terkatalisasi ini berbalik di paru-paru, di mana bikarbonat diubah kembali menjadi CO sehingga gas ini dapat dibuang ke luar. Keseimbangan ini berperan penting sebagai suatu larutan penyangga atau buffer dalam darah mamalia.
Siklus karbon
Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula "freshwater system" dan material non-hayati organik seperti karbon tanah ("soil carbon")), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.
Siklus karbon
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, di mana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber ("source") atau lubuk ("sink") karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah "upwelling", karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah "downwelling" karbon (CO) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:
Karbon monoksida
CO antropogenik dari emisi automobil dan industri memberikan kontribusi pada efek rumah kaca dan pemanasan global. Di daerah perkotaan, karbon monoksida, bersama dengan aldehida, bereaksi secara fotokimia, meghasilkan radikal peroksi. Radikal peroksi bereaksi dengan nitrogen oksida dan meningkatkan rasio NO terhadap NO, sehingga mengurangi jumlah NO yang tersedia untuk bereaksi dengan ozon. Karbon monoksida juga merupakan konstituen dari asap rokok.
Unsur periode 2
Meskipun oksigen normalnya adalah gas diatomik, oksigen dapat membentuk suatu alotrop yang dikenal sebagai ozon. Ozon adalah gas triatomik yang lebih reaktif daripada oksigen. Tidak seperti oksigen diatomik biasa, ozon adalah bahan beracun yang secara umum dianggap sebagai polutan. Pada atmosfer bagian atas, beberapa oksigen membentuk ozon yang memiliki sifat menyerap sinar ultraviolet yang berbahaya dan membentuk lapisan ozon. Kehidupan darat tidak mungkin jika tidak ada lapisan ozon.
Fiksasi karbon
Fiksasi karbon atau asimilasi karbon mengacu pada proses konversi karbon anorganik (karbon dioksida) ke senyawa organik oleh organisme hidup. Contoh yang paling menonjol adalah fotosintesis, meskipun kemosintesis adalah bentuk lain dari fiksasi karbon yang dapat terjadi tanpa adanya sinar matahari. Organisme yang tumbuh dengan memfiksasi karbon disebut autotrof. Autotrof termasuk fotoautotrof, yang mensintesis senyawa organik menggunakan energi sinar matahari, dan litoautotrof, yang mensintesis senyawa organik menggunakan energi dari oksidasi anorganik. Heterotrof adalah organisme yang tumbuh menggunakan karbon yang difiksasi oleh autotrof. Senyawa organik digunakan oleh heterotrof untuk menghasilkan energi dan untuk membangun struktur tubuh. "Karbon terfiksasi", "karbon tereduksi", dan "karbon organik" adalah istilah yang setara untuk berbagai senyawa organik.
Tropisme
Fototropisme adalah gerak sebagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh rangsang cahaya Contoh dari fototropisme adalah pertumbuhan koleoptil rumput menuju arah datangnya cahaya. Koleoptil merupakan daun pertama yang tumbuh dari tanaman monokotil yang berfungsi sebagai pelindung lembaga yang baru tumbuh. Beberapa hipotesis menyebutkan bahwa hal ini dapat disebabkan oleh kecepatan pemanjangan sel-sel pada sisi batang yang lebih gelap adalah lebih cepat dibandingkan dengan sel-sel pada sisi yang lebih terang karena adanya penyebaran auksin yang tidak merata dari ujung tunas. Hipotesis lainnya menyatakan bahwa ujung tunas merupakan fotoreseptor yang memicu respons pertumbuhan. Fotoreseptor adalah molekul pigmen yang disebut kriptokrom dan sangat sensitif terhadap cahaya biru. tube
Tigmotropisme adalah Kata ini berasal dari bahasa Yunani "thigma" yang berarti "sentuhan". Contoh dari tigmotropisme adalah pertumbuhan tanaman sulur seperti anggur dan tanaman yang pertumbuhannya merambat dan memiliki sulur yang membelit bagian penopangnya. Sulur tanaman akan tumbuh lurus hingga menyentuh sesuatu. Adanya kontak sulur tersebut merangsang sulur untuk tumbuh melilit, karena terjadi perbedaan kecepatan pertumbuhan. Hal ini dikarenakan sel-sel yang terkena sentuhan akan memproduksi auksin sehingga pertumbuhannya menjadi lebih cepat hingga membengkok dan melilit sumber sentuhan. Contoh lainnya adalah sentuhan angin kencang pada tebing bukit membuat pohon-pohon yang tumbuh di sekitarnya memiliki batang yang lebih pendek dan gemuk apabila dibandingakan dengan pohon yang sama pada daerah yang terlindungi dari angin kencang. Respon perkembangan tumbuhan terhadap gangguan mekanis ini biasa disebut tigmomorfogenesis dan umumnya disebabkan peningkatan produksi etilen. Gas etilen ini merupakan hormon yang dibentuk sebagai respon terhadap rangsangan sentuhan yang hebat.
Tabung nano karbon
Tabung nano karbon adalah komposisi senyawa karbon yang berbentuk tabung berukuran nano. Dibentuk dengan rasio perbandingan panjang:lebar 132.000.000:1, lebih besar dibanding material lainnya. Molekul silinder karbon ini memiliki sifat yang tidak biasa dan sangat bermanfaat di bidang nanoteknologi,elektronik, optik, dan berbagai bidang ilmu dan teknologi material. Karena mereka memiliki konduktivitas termal maupun sifat mekanis dan listrik yang dimiliki, tabung nano karbon dapat diaplikasikan untuk berbagai macam bahan struktur.
Enol
Enol (juga disebut sebagai alkenol) adalah alkena yang mempunyai gugus hidroksil yang melekat pada karbon berikatan rangkap dua. Enol dan senyawa karbonil (seperti keton dan aldehida) sebenarnya adalah isomer; ini dikenal sebagai tautomerisme keto-enol:
Reaksi Friedel-Crafts
Asilasi Friedel-Crafts adalah asilasi cincin aromatik dengan asil klorida menggunakan katalis asam lewis yang kuat. Asilasi Friedel-Crafts dapat terjadi dengan asam anhidrida. Kondisi reaksi ini sama dengan alkilasi Friedel-Crafts di atas. Reaksi ini memiliki beberapa keuntungan dari reaksi alkilasi. Oleh karena efek penarikan elektron dari gugus karbonil, hasil reaksi keton selalu kurang reaktif dari reaktan, oleh karena itu asilasi berganda tidak terjadi. Selain itu, juga tidak terjadi penataan-ulang karbokation karena ion karbonium distabilkan oleh struktur resonans dengan muatan positif pada oksigen.