Minggu, 25 Oktober 2015

Makalah biokimia karbohidrat



BAB II
PEMBAHASAN ISI MATERI
A.     Pengertian Karbohidrat
Karbohidrat ('hidrat dari karbon', hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi 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 (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.
Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. contoh; glukosa C6H12O6, sukrosa C12H22O11, sellulosa (C6H10O5)n.
Karena komposisi yang demikian, senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon, tetapi sejak 1880, senyawa tersebut bukan hidrat dari karbon. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab "sakkar" artinya gula. Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan dengan gula. Melihat struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai suatu polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Contoh glukosa; adalah suatu polihidroksi aldehid karena mempunyai satu gugus aldehid da 5 gugus hidroksil (OH).
Molekul karbohidrat tersusun atas unsur-unsur Carbon (C), Hidrogen (H), dan Oksogen (O). Unsur-unsur tersebut bergabung dalam suatu ikatan kimia dengan rumus umum Cm(H2O)n. Jumlah m dan n berbeda tergantung jenis karbohidrat yang disusunnya.
B.     Karbohidrat pada Tumbuhan
Secara sederhana dapat diartikan bahwa karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamaka karbo-hidrat. Dalam tumbuhan senyawa ini dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dengan karbondioksida (CO2) dengan bantuan sinra matahari (UV) menghasilkan senyawa sakarida dengan rumus (CH2O)n.
Karbohidrat merupakan pusat metabolisme tanaman hijau dan organisme fotosintetik lain yang menggunakan energi matahari untuk melakukan pembentukan karbohidrat.
Pada tumbuhan terdapat cadangan glukosa bentuk lain seperti amilosa, amilopektin atau selulosa. Perbedaan antara polisakarida ini adalah amilosa yaitu polimer glukosa yang tidak bercabang dan terikat satu dengan yang lain melalui ikatan α-1,4. Amilopektin adalah polimer glukosa yang berhubungan melalui ikatan α-1,4 dan mengandung cabang yang lebih sedikit dari glikogen. Sedangkan selulosa adalah polimer glukosa yang mempunyai ikatan glikosida β-1,4. Amilosa dan amilopektin dapat dicerna oleh manusia. Sedangkan selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia dan sebagian besar binatang lain.
·         Pati
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting.
Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Dan di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.
Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa (amylose) merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin (amylopectin) merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabangcabang. Amilosa memberikan sifat keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna.
Pati digunakan sebagai bahan yang digunakan untuk memekatkan makanan cair seperti sup dan sebagainya. Dalam industri, pati dipakai sebagai komponen perekat, campuran kertas dan tekstil, dan pada industri kosmetika.
·         Selulosa
Selulosa (C6H10O5)n adalah polimer berantai panjang polisakarida karbohidrat, dari beta-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dari tumbuhan dan tidak dapat dicerna oleh manusia karena selulosa adalah polisakarida yg dihasilkan oleh sitoplasma sel tanaman yg membentuk dinding sel. Meskipun demikian selulosa yang berbentuk serat tumbuhan seperti sayuran atau buah-buahan, dapat digunakan sebagai senyawa pelancar pencernaan makanan. Selulosa tersusun atas rantai glukosa dengan ikatan β (1-4). Selulosa lazim disebut sebagai serat dan merupakan polisakarida terbanyak.
Gambar: Struktur selulosa yang merupakan polimer dari glukosa (bandingkan dengan pati)


·         Hemiselulosa
Hemiselulosa merujuk pada polisakarida yang mengisi ruang antara serat-serat selulosa dalam dinding sel tumbuhan. Secara biokimiawi, hemiselulosa adalah semua polisakarida yang dapat diekstraksi dalah larutan basa (alkalis). Monomer penyusun hemiselulosa biasanya adalah rantai D-glukosa, ditambah dengan berbagai bentuk monosakarida yang terikat pada rantai, baik sebagai cabang atau mata rantai, seperti D-mannosa, D-galaktosa, D-fukosa, dan pentosa-pentosa seperti D-xilosa dan L-arabinosa.
Komponen utama hemiselulosa pada Dicotyledoneae didominasi oleh xiloglukan, sementara pada Monocotyledoneae komposisi hemiselulosa lebih bervariasi. Pada gandum, ia didominasi oleh arabinoksilan, sedangkan pada jelai dan haver didominasi oleh beta-glukan.  
1.      Disakarida
Disakarida adalah senyawa yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi dua molekul monosakarida.
Disakarida terdiri atas unit sukrosa, maltosa, laktosa dan selobiosa.Keempat disakarida ini mempunyai rumus molekul sama (C12H22O11) tetapi struktur molekulnya berbeda. Disakarida disusun oleh dua unit gula, seperti sukrosa disusun oleh glukosa dan fruktosa, maltoda dibangun oleh dua unit glukosa, dan laktosa dibangun oleh glukosa dan galaktosa.
Disakarida-disakarida penting yaitu
·         Sukrosa
Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit. Selain pada tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada turnbuhan lain, rnisalnya dalarn buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Sukrosa terbentuk dari ikatan glikosida antara karbon nomor 1 pada glukosa dengan karbon nomor 2 pada fruktosa.
  
Gambar  : sukrosa ( berbeda dengan maltosa dan laktosa, ikatan yang menghububgkan kedua monosakarida adalah ikatan C1-2 ).
·         Laktosa
Laktosa merupakan hidrat utama dalam air susu hewan. Laktosa bila dihidrolisis akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa, karena itu laktosa adalah suatu disakarida. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom karbon nomor 4 pada glukosa. Oleh karenanya molekul laktosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik. Dengan demikian laktosa mempunyai sifat mereduksi dan merotasi.

Gambar: β-laktosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan C1-4)
·         Maltosa
Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molckul glukosa. Maltosa terbentuk melalui ikatan glikosida α antara atom karbon nomor 1 dari glukosa satu dengan atom karbon nomor 4 dari glukosa yang lain. Ikatan yang terjadi ialah antara atom karbon nomor I dan atom karbon -nomor 4, oleh karenanya maltosa masih mempunyai gugus -OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses, hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan enzim.
 
Gambar: β-maltosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan C1-4.

·         Selobiosa
Selobiosa merupakan unit ulangan dalam selulosa. Selobiosa tersusun dari dua monosakarida glukosa yang berikatan glikosida β antara karbon 1 dengan karbon 4.
2.      Polisakarida
Polisakarida merupakan kelas karbohidrat yang mempunyai lebih daripada delapan unit monosakarida. Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks daripada monosakarida dan oligosakarida. Polisakarida dapat dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida (contohnya kanji, glikogen dan selulusa), sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida (contohnya heparin).
Rumus kimia polisakarida adalahn (C6H10O5)n. Molekul ini dapat digolongkan menjadi polisakarida struktural seperti selulosa, asam hialuronat, dan sebagainya. Dan polisakarida nutrien seperti amilum (pada tumbuhan dan bakteri), glikogen (hewan), dan paramilum (jenis protozoa).
Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Berat molekul polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yang penting di antaranya ialah amilum, glikogen, dekstrin dan selulosa. Amilum Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian.
Polisakarida adalah senyawa dalam mana molekul-molekul mengandung banyak satuan monosakarida yang disatukan dengan ikatan gukosida. Polisakarida memenuhi tiga maksud dalam sistem kehidupan sebagai bahan bangunan, bahan makanan dan sebagai zat spesifik. Polisakarida bahan bangunan misalnya selulosa yang memberikan kekuatan pada kayu dan dahan bagi tumbuhan, dan kitin, komponen struktur kerangka luar serangga. Polisakarida makanan yang lazim adalah pati (starch pada padi dan kentang) dan glikogen pada hewan. Sedangkan polisakarida zat spesifik adalah heparin, satu polisakarida yang mencegah koagulasi darah.
Contoh-contoh polisakarida adalah
·         Amilum
Amilum terdiri dari dua macama polisakarida, yaitu amilosa dan amilopektin. Kedua-dua€nya merupakan polimer glukosa. Amilosa terdiri atas 250-3000 unit D-glukosa. Sedangkan amilopektin terdiri atas lebih dari 1000 unit glukosa.
Unik glukosa amilosa dirangkai berbentuk linier oleh ikatan glikosida α (1 4). Amilosa mempunyai ujung non reduksi dan ujung reduksi. Berat molekulnya bervariasi dari beberapa ratus sampai 150.000. Amilopektin adalah polisakarida bercabang. Dalam molekul ini, rantai pendek dari rangkaian glikosida α (1 4) unit glukosa digabungkan dengan rangkaian glikosida lain melalui ikatan glikosida α (1 6).
                                                                     
Gambar: Struktur amilosa (perhatikan bahwa amilosa tidak bercabang)

 
Gambar: Struktur amilopektin (bandingkan dengan amilosa)

·         Asam Healuronik
Asam healuronik merupakan mukopolisakarida (heteropolisakarida) yaitu suatu senyawa gelatin dengan berat molekul tinggi. Asam hialuronik disusun oleh unit asam glukuronik dan asetil-glukosamin. Dua monosakarida berbeda tersebut dirangkaikan oleh ikatan β(1 3) untuk membentuk disakarida yang terikat β(1 4) dengan unit ulangan berikutnya.
·         Glikogen
Glikogen merupakan bentuk cadangan glukosa pada sel-sel hewan dan manusia yang disimpan di hati dan otot sebagai granula. Glikogen merupakan polimer α-1 dari glukosa dan umumnya mempunyai ikatan cabang α-1,6 untuk setiap satuan glukosa.
Gambar ; struktur glikogen ( bandingkan denngann amilum )

Polisakarida lain yang dihasilkan oleh sel-sel eukariot adalah
·         Glikoprotein
Glikoprotein adalah protein yang mengandung polisakarida. Karbohidrat ini terikat pada protein melalui ikatan glikosidik- ke serin, treonin, hidrosilisin atau hidroksiprolin. Glikoprotein ialah suatu protein yang mengikat unit karbohidrat dengan ikatan kovalen. Struktur ini memainkan beberapa peran penting di antaranya dalam proses proteksi imunologis, pembekuan darah, pengenalan sel-sel, serta interaksi dengan bahan kimia lain.

Gambar: Glikoprotein
·         Mukopolisakarida
Proteoglikan atau mukopolisakarida terdiri atas rantai protein dengan polisakarida berulang.Mukopolisakarida adalah suatu materi tipis, kental, menyerupai jelly dan melapisi sel.
Gambar: Stuktur dari mukopolisakarida


·         Glikosaminoglikan
Glikosaminoglikan adalah satuan berulang polisakarida proteoglikan tanpa rantai proteinnya.

·          Oligosakarida
Oligosakarida ialah kelas karbohidrat yang mengandungi dua hingga delapan unit monosakarida. Setiap unit monosakarida ini dihubungkan oleh ikatan glikosida. Oligosakarida dapat digolongkan menjadi kumpulan disakarida, trisakarida, dan seterusnya. Menurut  bilangan unit monosakarida yang terdapat dalam molekulnya.















C.    Fungsi Karbohidrat
Fungsi utamanya sebagai sumber energi ( 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori ) bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi energi untuk aktifitas tubuh, dan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan otot. Ada beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit hanya dapat menggunakan energi yang berasal dari karbohidrat saja.
1. Menjaga dan mempertahankan kerja sel-sel otak, dan lensa mata.
2. Mengatur proses metabolisme tubuh.
3. Menjaga keseimbangan asam dan basa.
4. Membentuk struktur sel, jaringan dan organ tubuh.
5. Membantu penyerapan kalsium khusus karbohidrat dari jenis laktosa.
6. Melindungi protein agar tidak terbakar sebagai penghasil energi.
7. Membantu metabolisme lemak dan protein, dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.
8. Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.
9. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Ribosa merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat.
10. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, seperti selulosa, pektin dan lignin.

BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
- Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Contohnya glikosa (C6h12O6), sukrosa (C12H22O11), selulosa ( C6H10O5).
- Karbohidrat dalam tubuhan ada 3, yaitu :
 Pati
 Selulosa
 Hemiselulosa
- Klasifikasi karbohidrat terdiri dari monosakarida, disakarida, dan polisakarida.
- Fungsi utama karbohidrat adalah sebagai sumber energi bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh.

Saran
Setelah mengetahui materi karbohidrat diharapkan kita dapat menerapkan dalam kehidupan kita, terutama dalam fungsi dan peranannya.
DAFTAR PUSTAKA


- Anonymous A.2012.www.suaramanado.com.diakses tanggal 26 Maret
- Anonymous B.2012.http://www.swicofil.com/pes.html. diakses tanggal 26 Maret
- Anonymous C.2012.http://library.advanced.org/11226/main/s03.htm. diakses tanggal 26 Maret
- Anonymous D.2012.www.wikipedia.org. diakses tanggal 26 Maret
- Anonymous E.2012. http://www.artikelkimia.info.Diakses tanggal 26 Maret
- Lehninger, L Albert.1982.Dasar-Dasar Biokimia.Erlangga:Surabaya

Tidak ada komentar:

Posting Komentar