Unsur-Unsur dan Molekul-Molekul Penyusun Tubuh Manusia

Gambar Tubuh Manusia (Sumber Gambar: Gerd Altmann di Pixabay)

Tubuh makluk hidup tersusun dari miliaran atom. Atom-atom tersebut bergabung melalui ikatan kimia membentuk molekul. Molekul-molekul ini yang kemudian bergabung membentuk sebuah sel. Sel-sel yang memiliki bentuk, susunan, dan fungsi yang sama akan bergabung membentuk jaringan.

Gabungan dari berbagai macam bentuk jaringan akan membentuk organ. Interaksi antara organ yang satu dengan organ yang lain akan membentuk sistem organ. Satu kesatuan dari sistem organ akan membentuk makluk hidup atau suatu individu. Individu-individu ini ketika bergabung akan membentuk suatu populasi.

Sebagian besar tubuh makluk hidup terutama manusia terdiri dari air (H₂O), dengan sel hidup terdiri dari air 65-90% massa. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika sebagian besar massa tubuh manusia adalah karena oksigen. 

Karbon sebagai unit dasar molekul organik merupakan unsur terbanyak kedua dalam tubuh manusia. Sedangkan nitrogen dalam tubuh manusia ditemukan dalam bentuk asam amino dan asam nukleat. Asam amino merupakan pembentuk molekul protein sedangkan asam nukleat merupakan pembentuk molekul DNA.

Berdasarkan penelitian ditemukan bahwa 99% massa tubuh manusia hanya terdiri dari enam unsur yaitu: oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium, dan fosfor. Beberapa unsur lain yang sangat sedikit jumlahnya adalah litium, stronsium, aluminium, silikon, timbal, vanadium, arsen, dan brom. Persen massa unsur-unsur dalam tubuh manusia disajikan pada Tabel di bawah ini.

 

No	Unsur Dalam Tubuh Manusia	Simbol Unsur	Persen Massa Unsur (%)
1	Oksigen (Oxygen)	O	65
2	Karbon (Carbon)	C	18
3	Hidrogen (Hydrogen)	H	10
4	Nitrogen (Nytrogen)	N	3
5	Kalsium (Calcium)	Ca	1,50
6	Fosfor (Phosphorus)	P	1
7	Kalium (Potassium)	K	0,35
8	Belerang (Sulphur)	S	0,25
9	Natrium (Sodium)	Na	0,15
10	Magnesium	Mg	0,15
11	Tembaga, seng, selenium, molibden, fluor, klor, iod, mangan, kobalt, besi	-	0,7

 

Tubuh manusia dewasa yang rata-rata 70 kg, mengandung sekitar 7 × 10²⁷ atom dan mengandung setidaknya 60 unsur kimia. Sekitar 29 dari unsur-unsur ini dianggap memainkan peran positif aktif dalam kehidupan dan kesehatan manusia.

Jumlah relatif setiap unsur bervariasi antara individu yang satu dengan individu lainnya. Hal ini terutama disebabkan karena adanya perbedaan perbandingan lemak, otot, dan tulang di tubuh masing-masing orang. Orang yang memiliki lemak lebih banyak akan memiliki karbon lebih tinggi, sedangkan hidrogen hampir sama. Angka dalam tabel di atas adalah rata-rata dari jumlah yang berbeda yang dilaporkan oleh referensi yang berbeda.

Perlu diperhatikan bahwa, tidak semua unsur yang ditemukan dalam tubuh manusia dalam jumlah banyak, berperan dalam kehidupan. Beberapa unsur ini dianggap sebagai kontaminan yang tidak memiliki fungsi, contohnya cesium dan titanium.

Sementara unsur kimia lainnya dianggap sebagai racun aktif, tergantung pada jumlahnya, misalnya kadmium, merkuri, dan beberapa unsur radioaktif. Unsur-unsur tersebut mungkin memiliki fungsi penting bagi manusia, namun belum bisa dibuktikan secara ilmiah.

Terdapat bukti yang menunjukan bahwa unsur arsenik yang biasanya dianggap beracun dalam jumlah yang lebih tinggi, ternyata sangat penting dalam jumlah kecil pada beberapa mamalia, seperti tikus, hamster, dan kambing.

Beberapa unsur kimia seperti silikon, boron, nikel, dan vanadium, mungkin dibutuhkan oleh mamalia juga, namun dalam dosis yang jauh lebih kecil. Brom sering digunakan oleh beberapa organisme yang lebih rendah, dan secara oportunistik dalam eosinofil pada manusia.

Satu studi menemukan bahwa bromin diperlukan untuk sintesis kolagen IV pada manusia. Fluorin digunakan oleh sejumlah tanaman untuk memproduksi racun, tetapi pada manusia fluorin hanya berfungsi sebagai agen penguat lokal (topikal) di enamel gigi, dan tidak dalam peran biologis yang penting.

Sebagian besar unsur kimia ditemukan di dalam senyawa. Air dan mineral adalah senyawa anorganik. Senyawa organik meliputi lemak, protein, karbohidrat, dan asam nukleat.

Komposisi zat-zat kimia penyusun tubuh manusia dalam bentuk molekul atau jenis zat lainnya ditunjukan pada Tabel di bawah ini.

 

Molekul	Persentase Massa
Air	60 – 90 %
Zat Anorganik Lainnya	1.5 %
Lemak	12 %
Zat organik lainnya	0.4 %
Protein	20 %
RNA	1 %
DNA	0,1 %

 

- Air: Air adalah senyawa kimia terlimpah dalam sel manusia yang hidup, terhitung 65 persen sampai 90 persen dari setiap sel. Ini juga ada di antara sel. Misalnya, darah dan cairan serebrospinal kebanyakan adalah air.

- Lemak: Persentase lemak bervariasi dari orang ke orang. Bahkan orang gemuk memiliki lebih banyak air daripada lemak.

- Protein: Pada pria kurus, persentase protein dan air sebanding. Ini sekitar 12 persen massa. Otot, termasuk jantung, mengandung banyak otot. Rambut dan kuku adalah protein. Kulit juga mengandung sejumlah besar protein.

- Mineral: Mineral menyumbang sekitar 6 persen massa tubuh. Mereka termasuk garam dan logam. Mineral umum meliputi natrium, klorin, kalsium, kalium, dan besi.

- Karbohidrat: Meskipun manusia menggunakan gula glukosa sebagai sumber energi, tidak banyak yang terlepas dari aliran darah pada waktu tertentu. Gula dan karbohidrat lainnya menyumbang hanya sekitar 1% dari massa tubuh.

 

SUMBER RUJUKAN

- Chang, Raymond (2007). Chemistry, Ninth Edition. McGraw-Hill. pp. 52.

- Wikipedia. Composition ofthe human body. Online. () diakses pada Senin, 11 Desember 2018.

- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. 2017. Chemical Composition of the Human Body. () diakses pada Senin, 11 Desember 2018.