Senyawa karbohidrat sering disebut juga gula, dibentuk oleh tiga unsur utama yaitu C, H, dan O. Karbohidrat merupakan turunan dari aldehid dan keton. Aldosa merupakan karbohidrat yang gugus fungsionalnya berupa aldehid sedangkan ketosa adalah karbohidrat yang memiliki gugus fungsional berbentuk keton.
Karbohidrat merupakan sumber energi utama untuk makhluk hidup. Selain itu karbohidrat pada kebanyakan tumbuhan merupakan komponen penting untuk pembentukan dinding sel dan berfungsi sebagai unsur penyokong. Jaringan hewan memiliki lebih sedikit karbohidrat. Di dalam protoplasma ditemukan tiga jenis karbohidrat utama yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida.
Monosakarida merupakan gula sederhana dan merupakan karbohidrat yang ukurannya paling kecil dan paling sederhana strukturnya. Umumnya terasa manis, tidak berwarna dan dapat membentuk kristal yang dapat larut di dalam air. Formula umum dari monosakarida ditulis dengan rumus:
CnH2nOn atau Cn(H2)n
Senyawa monosakarida tidak mengalami hidrolisis akan tetapi mengalami oksidasi sehingga dapat menghasilkan CO2 dan H2O. Biasanya monosakarida memiliki atom C berjumlah antara 3 – 7 atom karbon. Berdasarkan jumlah atom C-nya, monosakarida dikelompokkan menjadi triosa (3 atam C), tetrosa (4 atom C), Pentosa (5 atom C), hexosa (6 atom C), dan Heptosa (7 atom C). Berdasarkan gugus fungsonalnya dikenal sebagai aldosa, gugus fungsionalnya berbentuk aldehid, dan ketosa, gugus fungsionalnya berbentuk keton.
Beberapa jenis Monosakarida penting:
1) Glukosa, sering disebut juga dekstrosa karena bersifat dextrorotary, gugus fungsionalnya berbentuk aldehid -CHO
2) Fruktosa, bersifat levorotatory, disebut juga levulose, memiliki gugus fungsional bebentuk keton C=0. Banyak ditemukan dalam madu dan buah-buaha manis sehingga disebut gula buah. Fruktosa merupakan sumber energi utama untuk sperma dan semen.
3) Galaktosa, monosakarida ini tidak ditemukan dalam bentuk bebas. Di dalam tubuh mamalia ditemukan dalam susu. Galaktosa ditemukan juga sebagai komponen galaktolipid misalnya pada serebrosid dan gangliosid.
4) Manosa, tidak ditemukan dalam bentuk bebas. Terdapat dalam albumin dan dalam kayu sebagai komponen hemiselulosa.
5) Ribosa dan deoksiribosa, banyak ditemukan dalam asam nukleat. ATP, NAD, FAD, FMN, Vit B2
2 – 10 monosakarida berkondensasi akan membentuk oligosakarida. Monosakarida yang membentuk oligosakarida dihubungkan melalui ikatan glikosida ketika gugus fungsional aldehid dan keton dari monosakarida bereaksi dengan gugus alkohol membentuk ikatan glikosida dengan melepaskan satu
molekul H2O selama pembentukan ikatannya. Beberapa tipe oligosakarida diataranya adalah disakarida, trisakarida dan tetrasakarida. Disakarida dibentuk oleh dua molekul monosakarida misalnya sukrosa, maltosa dan laktosa.
c. Polisakarida
Polisakarida merupakan bentuk polimer dari monosakarida. Beberapa bentuk polisakarida berfungsi sebagai cadangan energi jangka pendek. Ketika organisme membutuhkan energi, senyawa
polisakarida dipecah untuk menghasilkan molekul gula. Bentuk helik pada polisakarida akan mengalami hidrolisis oleh enzim.
Tumbuhan menyimpan glukosa dalam bentuk tepung. Sel-sel kentang yang berisi butiran dimana tepung disimpan selama musim semi sampai energi dibutuhkan untuk tumbuh di musim semi.
Senyawa tepung memiliki dua bentuk yaitu dalam bentuk amilose (tidak bercabang) dan amilopektin (bercabang). Ketika polisakarida bercabang maka rantai ini tidak memiliki rantai karbon utama
karena cabang baru terjadi secara berkala, selalu pada rantai karbon ke-enam dari monomer.
Hewan menyimpan glukosa sebagai glikogen. Dalam tubuh kita dan vertebrata lainnya, sel-sel hati berisi butir-butir dimana glikogen disimpan sampai dibutuhkan. Penyimpanan dan pengeluaran
glokosa dari sel-sel hati dibawah kontrol hormon. Setelah kita makan, ekskresi hormon insulin dari pankreas mendorong penyimpanan glukosa sebagai senyawa glikogen. Polisakarida bertindak sebagai molekul yang ditimbun karena tidak larut dalam air.
1) Homopolisakarida
Polisakarida jenis ini mengandung molekul monosakarida yang sama. Kelompok homopolisakarida misalnya tepung atau amilum, glikogen dan selulosa.
2) Amilum (tepung).
Polisakarida ini dibentuk dari polimer molekul yang beragam yaitu dari monosakarida atau turunannya. Beberapa contoh heteropolisakarida diantaranya adalah kitin (zat tanduk), agar, hemiselulosa, arabagalaktan, arabxylan dan sebaganya. Berdasarkan fungsinya polisakarida dikelompokkan kedalam polisakarida struktural atau sebagai bahan untuk disimpan.
Karbohidrat merupakan sumber energi utama untuk makhluk hidup. Selain itu karbohidrat pada kebanyakan tumbuhan merupakan komponen penting untuk pembentukan dinding sel dan berfungsi sebagai unsur penyokong. Jaringan hewan memiliki lebih sedikit karbohidrat. Di dalam protoplasma ditemukan tiga jenis karbohidrat utama yaitu monosakarida, oligosakarida dan polisakarida.
Monosakarida dan oligosakarida umumnya larut dalam air dan sering dinamakan sebagai gula. Gula ini mudah dikristalisasi dan mampu menembus membran pada saat dialisis. Sebaliknya polisakarida umumnya tidak bisa dikristalisasi dan tidak bisa menembus membran. Karbohidrat menyediakan hampir 55 – 65% kebutuhan energi total yang diperlukan oleh tubuh dimana setiap gramnya mengandung 4.1 Kcal. Ketika jumlah karbohidrat berlebih di dalam tubuh, maka akan disimpan dalam hati atau otot, biasanya dalam bentuk glikogen atau gula otot atau gula hati. Dengan menggunakan bagan, berbagai jenis dan contoh dari karbohidrat dapat dipelajari pada bagan di bawah.
a. Monosakarida
Monosakarida merupakan gula sederhana dan merupakan karbohidrat yang ukurannya paling kecil dan paling sederhana strukturnya. Umumnya terasa manis, tidak berwarna dan dapat membentuk kristal yang dapat larut di dalam air. Formula umum dari monosakarida ditulis dengan rumus:
CnH2nOn atau Cn(H2)n
Senyawa monosakarida tidak mengalami hidrolisis akan tetapi mengalami oksidasi sehingga dapat menghasilkan CO2 dan H2O. Biasanya monosakarida memiliki atom C berjumlah antara 3 – 7 atom karbon. Berdasarkan jumlah atom C-nya, monosakarida dikelompokkan menjadi triosa (3 atam C), tetrosa (4 atom C), Pentosa (5 atom C), hexosa (6 atom C), dan Heptosa (7 atom C). Berdasarkan gugus fungsonalnya dikenal sebagai aldosa, gugus fungsionalnya berbentuk aldehid, dan ketosa, gugus fungsionalnya berbentuk keton.
Beberapa jenis Monosakarida penting:
1) Glukosa, sering disebut juga dekstrosa karena bersifat dextrorotary, gugus fungsionalnya berbentuk aldehid -CHO
2) Fruktosa, bersifat levorotatory, disebut juga levulose, memiliki gugus fungsional bebentuk keton C=0. Banyak ditemukan dalam madu dan buah-buaha manis sehingga disebut gula buah. Fruktosa merupakan sumber energi utama untuk sperma dan semen.
3) Galaktosa, monosakarida ini tidak ditemukan dalam bentuk bebas. Di dalam tubuh mamalia ditemukan dalam susu. Galaktosa ditemukan juga sebagai komponen galaktolipid misalnya pada serebrosid dan gangliosid.
4) Manosa, tidak ditemukan dalam bentuk bebas. Terdapat dalam albumin dan dalam kayu sebagai komponen hemiselulosa.
5) Ribosa dan deoksiribosa, banyak ditemukan dalam asam nukleat. ATP, NAD, FAD, FMN, Vit B2
b. Oligosakarida
2 – 10 monosakarida berkondensasi akan membentuk oligosakarida. Monosakarida yang membentuk oligosakarida dihubungkan melalui ikatan glikosida ketika gugus fungsional aldehid dan keton dari monosakarida bereaksi dengan gugus alkohol membentuk ikatan glikosida dengan melepaskan satu
molekul H2O selama pembentukan ikatannya. Beberapa tipe oligosakarida diataranya adalah disakarida, trisakarida dan tetrasakarida. Disakarida dibentuk oleh dua molekul monosakarida misalnya sukrosa, maltosa dan laktosa.
1) Sukrosa (gula tebu atau gula pasir). Sukrosa diperolehdari tanaman tebu atau bit. Sukrosa merupakan gula komersil dan merupakan produk kelebihan fotosintesis pada tanaman. Sukrosa merupakan disakarida hasil ikatan 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa dengan cara melepaskan satu molekul air.
2) C6H12O6 + C6H12O6 --> C12H22O11 + H2O
3) Laktosa (Gula susu). Ditemukan di alam dalam susu mamalia. Laktosa disebut juga sebagai gula reduksi yang dibentuk dalam kelenjar susu mamalia melalui kondensasi satu molekul glukosa dan satu satu molekul galaktosa.
3) Laktosa (Gula susu). Ditemukan di alam dalam susu mamalia. Laktosa disebut juga sebagai gula reduksi yang dibentuk dalam kelenjar susu mamalia melalui kondensasi satu molekul glukosa dan satu satu molekul galaktosa.
4) Maltosa. Ditemukan dalam biji yang sedang berkecambah. Maltosa dibentuk oleh kondensasi dua molekul glukosa. Senyawa maltosa dibetuk oleh dua molekul glukosa. Ikatan dua molekul glukosa dengan menghasilkan air dapat mengasilkan senyawa disakarida maltosa. Proses pembentukan dan pemecahan maltosa digambarkan pada gambar berikut:
 |
| Gambar 3.11 Proses pembentukan dan pemecahan maltosa |
Polisakarida merupakan bentuk polimer dari monosakarida. Beberapa bentuk polisakarida berfungsi sebagai cadangan energi jangka pendek. Ketika organisme membutuhkan energi, senyawa
polisakarida dipecah untuk menghasilkan molekul gula. Bentuk helik pada polisakarida akan mengalami hidrolisis oleh enzim.
Tumbuhan menyimpan glukosa dalam bentuk tepung. Sel-sel kentang yang berisi butiran dimana tepung disimpan selama musim semi sampai energi dibutuhkan untuk tumbuh di musim semi.
Senyawa tepung memiliki dua bentuk yaitu dalam bentuk amilose (tidak bercabang) dan amilopektin (bercabang). Ketika polisakarida bercabang maka rantai ini tidak memiliki rantai karbon utama
karena cabang baru terjadi secara berkala, selalu pada rantai karbon ke-enam dari monomer.
Hewan menyimpan glukosa sebagai glikogen. Dalam tubuh kita dan vertebrata lainnya, sel-sel hati berisi butir-butir dimana glikogen disimpan sampai dibutuhkan. Penyimpanan dan pengeluaran
glokosa dari sel-sel hati dibawah kontrol hormon. Setelah kita makan, ekskresi hormon insulin dari pankreas mendorong penyimpanan glukosa sebagai senyawa glikogen. Polisakarida bertindak sebagai molekul yang ditimbun karena tidak larut dalam air.
1) Homopolisakarida
Polisakarida jenis ini mengandung molekul monosakarida yang sama. Kelompok homopolisakarida misalnya tepung atau amilum, glikogen dan selulosa.
2) Amilum (tepung).
Merupakan bentuk karbohidrat yang ditimbun sebagai cadangan makanan penting bagi tumbuhan yang berbentuk sebagai granula. Secara struktur, tepung memiliki 2 jenis rantai polimer panjang yaitu amylose sebagai rantai yang tidak bercabang dan amylopektin rantai amilum yang memiliki cabang (gambar)
3) Heteropolisakarida
Polisakarida ini dibentuk dari polimer molekul yang beragam yaitu dari monosakarida atau turunannya. Beberapa contoh heteropolisakarida diantaranya adalah kitin (zat tanduk), agar, hemiselulosa, arabagalaktan, arabxylan dan sebaganya. Berdasarkan fungsinya polisakarida dikelompokkan kedalam polisakarida struktural atau sebagai bahan untuk disimpan.
*Guru Pembelajar
Posting Komentar
Terima kasih atas kunjungannya di Blog Pak Pandani | Belajar dan Berbagi. Jika ada pertanyaan, saran, dan komentar silahkan tuliskan pada kotak komentar dibawah ini....
Salam Pak Pandani