DEFINISI
KARBOHIDRAT
karbohidrat
berasal dari kata karbon ( C ) dan hidrat ( H2O).Rumus umumnya
dikenal sebagai Cx(H2O)n.Karbohidrat meliputi
zat-zat yang terdapat di alam dan sebagian besar berasal dari tumbuhan diman
merupakan sumber makanan yang maha penting bagi manusia dan makhluk hidup
lainnya.Karbohidrat (macam-macam gula atau sakarida), adalah turunan dari
alcohol bermartabat banyak alifatis yang mempunyai gugus aldehida atau keton
yang merupakan hasil oksidasi dari alkoholbermartabat banyak.Melihat
rumusnya,maka karbohidrat bestruktur C6H12O6,
C6(H2O)6, Cx(H2O)n.Sifat-sifat
penting dari karbohidrat adalah dapat beroksidasi,bereduksi,berkondensasi dan
berpolimerisasi serta dapat membentuk glikosida.
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
dioksidamenjadikarbohidrat.
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.
Karbohidrat
yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau
metabolisme.Hasil metabolism karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam
darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan
digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energy.Jadi ada
bermacam-macam senyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini.Dari
contoh-contoh tadi dapat diketahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen,
gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang
penting dalam kehidupan manusia.
Energi yang
terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energy
matahari.Karbohidrat,dalam hal ini adalah glukosa, dibentuk dari karbondioksida
dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil pada daun.Selanjutnya
glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain,
mislnya pada buah atau umbi.
Fungsi
Karbohidrat
a.) Sebagai
Energi
Fungsi utama
karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber
utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan
harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian
karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk
keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan
jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan
sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan
karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.
b.) Pemberi
Rasa Manis Pada Makanan
Karbohidrat
memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak
mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila
tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa
adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.
c.) Penghemat
Protein
Bila
karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi
kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun.
Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan
sebagai zat pembangun
d.) Pengatur
Metabolisme Lemak
Karbohidrat
mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan
bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam
beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan
natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau
asidosis yang dapat merugikan tubuh.
e.) Membantu
Pengeluaran Feses
Karbohidrat
membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi
bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus.Serat
makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit
divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung
koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.Laktosa dalam susu
membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna,
sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntung
KLASIFIKASI
KARBOHIDRAT
1 Monosakarida
Monosakarida
ialah karbohidrat yang sederhana , dalam arti molekulnya hanya terdiri atas
beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis
dalam keadaan lunak menjadi karbohidrat lain.Beberapa monosakarida yang
penting,yaitu :
a.) Glukosa,adalah
suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar
cahaya terpolarisasi kea rah kanan.
b.) Fruktosa,
suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan
karenanya disebut juga levulosa.
c.) Galaktosa,
merupakan monosakarida yang jarang terdapat di alam yang berikatan dengan
glukosa dalam bentuk laktosa.
d.) Pentosa,
merupakan aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam.
2 Disakarida,
Trisakarida, Tetrasakarida
a.) Disakarida,
merupakan suatu molekul yang dibentuk oleh dua molekul monosakarida yang
berikatan satu sama lain.Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak
dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari.Setiap molekul
disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida.Contoh
disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang
terbentuk yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga
laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan galaktosa.Di dalam
produk pangan sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula
meja ( table sugar ) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan
laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat pada susu sapi dengan
konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.
b.) Trisakarida,
merupakan oligosakarida yang terdiri atas tiga molekul monosakarida.Contoh dari
trisakarida adalah rafinosa. Rafinos adalah suatu trisakarida yang
penting,terdiri atas 3 molekul monosakarida yang berikatan,yaitu
galaktosa-glukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galtosa berikatan dengan atom
karbon 6 pada glukosa, selanjutnya aom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan
atom karbon 2pada fluktosa.
c.) Tetrasakarida,
merupakan oligosakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.Stakiosa
adalah suatu tetra sakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa
menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa.Pada
hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan monotriosa suatu
trisakarida.Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi.
3 Polisakarida
Polisakarida
mempunyai bentuk glikosidis dari monosakarida.Yang merupakan molekul
polisakarida yang terkecil adalah zat yang terdiri atas 30 – 90
monosakarida.Sedangkan lainya terdiri atas ratusan bahkan ribuan monosakarida.Fungsi
polisakarida bermacam-macam.Ada tumbuhan selain berfungsi sebagai
penegak,missal selulosa, juga sebagai tempat penampungan malam pada biji dan
umbi ( amilum ).Pada hewan berfungsi juga sebagai penegak, missal kitin pada
insekta udang dan kepiting.Sebagai selulosa juga pada tunikata dan sebagai
glikogen merupakan zat cadangan hewan.Beberapa sakarida ,yaitu : a.)
Selulosa,strukturnya terdiri atas selubiosa diikat dalam bentuk β-glukosidis
dengan sudut 107° yang berselang-seling (zig zag).Tiap molekul berdiameter 0,5
nm.Jumlah seluruhnya telah diketemukan sebanyak 8000 molekul,jadi panjangnya
4µ.Sebelumnya dikira antara 1000 dan 2000 molekul.Fungsinya telah diketahui
sebagai penunjang, pemberi bentuk pada tumbuhan.
b.) Amilum,
strukturnya merupakan lingkaran-lingkaran dan tiap lingkaran terdiri atas 6
molekul heksosa dalam ikatan 1 – 4, secara α-glukosidis.Untuk beberapa zat
diketemukan 250-300 molekul sisa glukosa.Fungsinya sebagai zat cadangan.
c.)
Amilopektin, tidak berbentuk sebagai penegak melainkan hanya sebagai zat
cadangan dan mempunyai ikatan 1-4 – glukosidis.
d.) Glikogen,
dalam bentuknya seperti amilopektin dan lebih banyak bercabang. Terdapat dalam
hewan , berfungsi sebagai zat cadangan. Pada perototan berat molekulnya kurang
lebih 1.000.000 dan pada hati 5.000.000, yaitu kurang lebih 30.000 molekul
glukosa . Glikogen dibandingkan dengan polisakarida lainnya lebih mudah larut
dalam air. Bentuk agak tidak teratur , mengingat banyaknya cabang pada
strukturnya .
e.) Inulin,
Juga bentuknya seperti amilopektin , hanya terdiri atas molekul-molekul
fruktosa , yang berjumlah kurang-lebih 100 molekul . Terdapat dalam tumbuhan
seperti umbi dahlia ( cadangan ).
f.)
Pektin, Terdiri atas 20-100 molekul asam galakturonat. Ikatannya sepirtinya
jaringan yang dihubungkan dengan ion-ion Cad an Mg dan mudah melepaskan diri,
sehingga dayanya elastis dan mudah merubah bentuk. Mudah larut dalam campuran
kalium klorat dan asam nitrat (Schulz).
g.)
Hemiselulosa, Molekulnya terdiri atas xilosa dan manosa. Bentuknya seperti
pectin dan fungsinya sebagai zat cadangan selulosa dan sebagai perekat (lem)
tumbuhan. Terdapat juga gula yang terdiri atas 5 atau 6 atom-C , yaitu
sebagai pentose dan heksosana.
h.) Kitin,
Dinding sel dari jamur biasanya terdiri atas kitin. Merupakan sebuah
makromolekul yang terdiri atas asetil-glukosamin dan terikat secara
β-glukosidin. Betuknya seperti selulosa. Fungsinya sebagai substansi penunjang
pada insekta dan crustacae (kepiting). Dalam hal ini merupakkan sebuah
polisakarida yang mengandung setelah diuraikan, sebagian sebagai kitobiosa yang
terdiri atas kitosamin (aminomanosa) dan sebagian lagi sebagai asam asetas.
i.)
Agar-agar, Merupakan sebuah polisakarida yang terdiri atas galaktosa dan asam
sulfat. Fungsinya sebagai dasar makan dalam pembiakan bakteri
(voedinginsboden).Agar-agar dapat membentuk suatu sel yang kaku dan sebagai
bahan bakunya terdapat dalam ganggang laut (Algae). Komponen karbohidratnya
tergolong D- dan L-galaktosa dalam ikatan C1-C3. Sepintas lalu agar-agar kelihatannya
seperi protein . Bentukya panjang .putih dan agak mengkilat , disamping
berbentuk bubuk tepung.
TUGAS II
UJI KUALITATIF
KARBOHIDRAT
Analisis
kualitatif karbohidrat Karbohidrat merupakan senyawa metabolit primer
selain protein dan lipid. Karbohidrat mempunyai peranan yang penting dalam
kehidupan manusia, antara lain adalah sebagai sumber tenaga dan penghasil panas
tubuh. Adanya karbohidrat dapat diidentifikasi dengan menggunakan berbagai
macam metode. Inilah teori beberapa metode analisis kualitatif
karbohidrat.
1. Uji Molisch
1. Uji Molisch
Uji Molisch
merupakan uji yang paling umum untuk karbohidrat. Uji Molisch sangat efektif
untuk senyawa-senyawa yang dapat didehidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa
furfural yang terubstitusi, seperti hidroksimetilfurfural.
Warna yang terjadi disebabkan oleh kondensasi furfural atau derivatnya dengan alfa-naftol menghasilkan senyawa kompleks berwarna merah-ungu.
SELULOSA
Selulosa merupakan komponen yang
mendominasi karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan hampir mencapai 50%,
karena selulosa merupakan unsur struktural dan komponen utama bagian yang
terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan β-1,4 poli
glukosa, dengan berat molekul sangat besar. Unit ulangan dari polimer selulosa
terikat melalui ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier.
Keteraturan struktur tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen secara intra dan
intermolekul
Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril
dengan diameter 2-20 nm dan panjang 100-40000 nm yang sebagian berupa daerah
teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa
mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki
kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini
berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen.
2.
BIOKIMIA SELULOSA
Fungsi
dasar selulosa adalah untuk menjaga struktur dan kekakuan bagi tanaman.
Selulosa bertindak sebagai kerangka untuk memungkinkan tanaman untuk menahan
kekuatan mereka dalam berbagai bentuk dan ukuran yang berbeda. Itulah sebabnya
dinding sel tanaman kaku dan tidak dapat berubah-berubah bentuk..
Selulose ditemukan dalam tanaman yang
dikenal sebagai microfibril dengan diameter 2-20 nm dam panjang 100-40000 nm).
Selulosa adalah unsur struktural dan komponen utama dinding sel dari pohon dan
tanaman tinggi lainnya. Senyawa ini juga dijumpai dalam tumbuhan rendah seperti
paku, lumut, ganggang, dan jamur. Selulosa ditemukan di diinding sel, karena
merupakan komponen utama dinding sel tanaman.
Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium
hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dibedakan atas tiga jenis:
Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar
dan lebih kompleks daripada monosakarida dan oligosakarida. Polisakarida
terdiri dari banyak molekul monosakarida. Beberapa polisakarida yang penting di
antaranya ialah amilum, selulosa, dan glikogen.
a) Amilum
Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada
sebagian besar tumbuhan. Amilum atau pati terdapat pada umbi, daun, batang, dan
biji-bijian. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan
dapat dijadikan bahan makanan. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada
ketela pohon atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab
ketela pohon tersebut selain dapat digunakan sebagai makanan sumber
karbohidrat. Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya
adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa dan sisanya amilopektin. Amilosa
terdiri dari 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatan α
1,4-glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga
terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan
1,4-glikosidik dan sebagian lagi 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6-glikosidik
menyebabkan terjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk
rantai panjang dan bercabang.
Molekul amilopektin lebih besar dari molekul amilosa
karena terdiri atas lebih dari 1.000 unit glukosa. Butir-butir pati tidak
larut dalam air dingin tetapi apabila tersuspensi dalam air yang dipanaskan
akan terjadi suatu larutan koloid yang kental. Larutan koloid ini apabila
diberikan larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru ini disebabkan oleh
molekul amilosa yang membentuk senyawa. Amilopektin dengan iodium akan
memberikan warna ungu atau merah lembayung.
Amilum dapat
dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa.
Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam ludah
dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amilase yang bekerja
terhadap amilum yang terdapat dalam makanan. Oleh enzim amilase, amilum diubah
menjadi maltosa dalam bentuk β maltosa.
DAFTAR
PUSTAKA: Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta : Universitas
Indonesia
0 komentar:
Posting Komentar