Karbohidrat

Karbohidrat
Oleh : Zarmayana Nur Khairunni – Ilmu Keperawatan – 1306464732 – IBD B5 grup C
Karbohidrat merupakan jenis senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan
oksigen yang merupakan sumber makanan dan energi yang penting bagi manusia dan hewan.
Karbohidrat dihasilkan oleh tumbuhan hijau pada proses fotosintesis.
Berdasarkan reaksi hidrolisis dan ukuran molekulnya, karbohidrat dibedakan menjadi
karbohidrat sederhana (monosakarida dan disakarida) dan karbohidrat kompleks
(polisakarida).
Karbohidrat Sederhana
Karbohidrat sederhana sangat mudah dikenali melalui rumus empirisnya, karena
perbandingan antara atom karbon, hidrogen, dan oksigennya yaitu 1:2:1, contohnya adalah
C3H6O3 (triosa) atau C5H5O10 (pentosa). Selain itu, karbohidrat sederhana umumnya juga dapat
diidentifikasi melalui tata namanya yang sesuai dengan jumlah atom karbon yang terdapat
dalam molekul, contohnya adalah triosa yang memiliki 3 atom karbon, pentosa yang memilik
5 atom karbon, dan heksosa yang memilik 6 atom karbon. Berdasarkan jumlah molekulnya,
karbohidrat sederehana dibagi menjadi monosakarida dan polisakarida.
1. Monosakarida (Gula Sederhana)
i. Deskripsi Monosakarida
Monosakarida (gula sederhana) merupakan karbohidrat yang paling sederhana dan tidak
dapat diurai atau dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat yang lebih sederhana.
ii.
Struktur Monosakarida
Monosakarida dapat berupa aldosa atau ketosa. Semua monosakarida mempunyai atom C
asimetris. Dalam hal ini, atom C asimetris terjadi jika atom karbon mengikat empat gugus
yang berbeda. Pada dasarnya struktur monosakarida dapat digambarkan dengan
menggunakan struktur yang dikemukakan oleh Emil Fischer yang dikenal sebagai konformasi
Fischer dan struktur lingkaran yang dikemukakan oleh Tollens dan direalisasikan oleh
Haworth yang dikenal sebagai struktur Haworth.
1. Struktur Monosakarida menurut Konformasi Fitcher
Struktur-struktur monosakarida yang digambarkan pada gambar 1.1, dan
1.2 merupakan contoh-contoh konformasi Fitcher. Berdasarkan gambar 1.1, dapat terlihat
bahwa glukosa dan galaktosa mempunyai rumus dan struktur molekul yang sama tetapi
keduanya berbeda konfigurasi. Keduanya merupakan isomer optik. Keadaan ini disebabkan
karena monosakarida mempunyai atom C asimetris.
Struktur setiap monosakarida terdiri dari dua konfigurasi yaitu D dan L. Konfigurasikonfigurasi tersebut didasarkan pada arah gugus OH pada atom C asimetris nomor terbesar.
Berdasarkan konformasi Fitcher, jika gugus tersebut mengarah ke kanan, maka monosakarida
ditandai dengan D, sedangkan jika gugus tersebut mengarah ke kiri, maka monosakarida
ditadai dengan L seperti pada gambar 1.2.
1. Struktur Monosakarida menurut Struktur Haworth
Pada dasarnya, setiap konformasi Fitcher dapat diubah menjadi struktur Haworth, seperti
gambar berikut ini.
2. Disakarida
Deskripsi Disakarida
Disakarida terdiri dari dua buah monosakarida yang terikat melalui sintesis dehidrasi yang
membentuk suatu rantai. Ketika disakarida terbentuk, maka air akan dihilangkan, sehingga
proses pembentukannya disebut sintesis dehidrasi. Disakarida dapat dibelah menjadi dua
buah monosakarida sederhana dengan menggunakan air kembali (hidrolisis). Contoh-contoh
disakarida adalah sukrosa (glukosa + fruktosa), laktosa (glukosa + galaktosa), dan maltosa
(glukosa + glukosa).
Struktur Disakarida

Sukrosa
Sukrosa merupakan disakarida umum yang dihasilkan oleh beberapa tumbuhan, seperti tebu
dan bit. Jika sukrosa dihidrolisis, maka akan dihasilkan glukosa dan fruktosa). Struktur
sukrosa sebagai berikut.
Sukrosa tidak dapat mereduksi pereaksi Fehling, Benedict, dan Tollens. Hal ini karena gugus
aldehid sukrosa terikat pada fruktosa. Selain itu, sukrosa juga tidak dapat difermentasi.

Laktosa dan Maltosa
Laktosa merupakan jenis disakarida lainnya yang biasanya dikenal dengan gula susu. Hal ini
karena laktosa diproduksi secara alamiah dalam susu. Jika laktosa dihidrolisis, maka akan
dihasilkan glukosa dan galaktosa. Dalam hal ini, hidrolisis laktosa dapat terjadi dengan
bantuan enzim laktase. Laktosa tidak dapat difermentasi, tetapi dapat mereduksi pereaksi
Fehling, Benedict dan Tollens. Struktur laktosa sebagai berikut.
Maltosa merupakan disakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Oleh karena itu, jika
laktosa dihidrolisis, maka akan dihasilkan dua buah molekul glukosa. Dalam hal ini,
hidrolisis laktosa dapat terjadi dengan bantuan enzim maltase. Secara alamiah, maltosa tidak
terdapat dalam keadaan bebas, tetapi dapat dibuat melalui hidrolisis zat pati (amilum) dengan
bantuan enzim amilase. Maltosa dapat difermentasi membentuk etanol dan dapat mereduksi
pereaksi Fehling, Benedict dan Tollens. Struktur maltosa sebagai berikut.
1. Karbohidrat Kompleks
Karbohidrat sederhana dapat dikombinasikan satu sama lain untuk membentuk karbohidrat
kompleks. Saat dua karbohidrat sederhana saling terikat satu sama lain, maka terbentuk
disakarida. Saat tiga karbohidrat sederhana saling terikat satu sama lain, maka terbentuk
trisakarida. Pada umumnya, sebuah karbohidrat kompleks yang lebih besar dari disakarida
dan trisakarida disebut polisakarida.
Polisakarida
Deskripsi Polisakarida
Polisakarida merupakan rantai yang panjang dari molekul-molekul gula yang terikat bersamasama. Di antara polisakarida yang paling terkenal adalah selulosa. Selulosa membentuk
dinding sel tumbuhan dan para ilmuwan memperkirakan bahwa lebih dari satu triliun ton
selulosa disintesis tumbuhan setiap tahunnya. Selain selulosa, contoh polisakarida lainnya
adalah amilum (zat pati).
Struktur Polisakarida
Gambar berikut ini menunjukkan struktur selulosa dan amilum.
Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul
tunggal selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4’-β-D-glukosa. Hidrolisis selulosa
dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.
Amilosa adalah polimer linier dari α-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan 1,4-α.
Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Amilosa membentuk
senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna ini merupakan uji untuk
mengidentifikasi adanya pati.
Molekul amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya bercabang. Rantai utama
mengandung α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4′-α. Tiap molekul glukosa pada
titik percabangan dihubungkan oleh ikatan 1,6′-α.
Karbohidrat mempunyai beberapa fungsi penting, di antaranya sebagai berikut.
1. Sebagai komponen utama penyusun membran sel.
2. Sebagai sumber energi utama. Pada beberapa organ tubuh seperti otak, lensa mata,
dan sel saraf, sumber energinya sangat bergantung kepada glukosa dan tidak dapat
3.
4.
5.
6.
digantikan oleh sumber energi lainnya. Setiap 1 gram glukosa menghasilkan 4,1 kkal.
Berperan penting dalam metabolisme, menjaga keseimbangan asam dan basa,
pembentuk struktur sel, jaringan, dan organ tubuh.
Membantu proses pencernaan makanan dalam saluran pencernaan, misalnya selulosa.
Membantu penyerapan kalsium, misalnya laktosa.
Merupakan bahan pembentuk senyawa lain, misalnya protein dan lemak.
7. Karbohidrat beratom C lima buah, yaitu ribosa merupakan komponen asam inti yang
amat penting dalam pewarisan sifat.
8. Sumber energi dalam proses respirasi.