KARBOHIDRAT
advertisement
Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam Dari namanya molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air H2O) Mempunyai rumus molekul (CH2O)n untuk monosakarida Disintesis dari CO2 dan H2O dlm proses fotosintesis Dikenal juga sebagai sakarida tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 1 Klasifikasi Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan Monosakarida karbohidrat tunggal Oligosakarida karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida Polisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 2 Fungsi Didalam organisme memiliki berbagai peranan: Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme Pati, glikogen dgn cepat dpt diubah mjd glukosa Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA gula ribosa dan deoksiribosa Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda polisakarida Identitas sel berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition) oligosakarida tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 3 Monosakarida Gula paling sederhana Rumus molekul (CH2O)n Terdapat dalam 2 bentuk Aldosa Ketosa Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3 gliseraldehid dan dihidroksiaseton Monosakarida yang paling umum adalah heksosa Di alam biasa terdapat dlm konformasi D tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 4 Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya : n Category 3 4 5 6 7 8 Triose Tetrose Pentose Hexose Heptose Octose tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 5 Gliseraldehid dan proyeksi Fischer Gula aldehid dengan 3 karbon Terdapat dalam 2 stereoisomer / mirror images L Ketotriosa (dihidroksiaseton) tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 6 Pembentukan aldosa 4 karbon tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 7 Pembentukan monosakarida 5 karbon tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 8 Pembentukan monosakarida 6 karbon tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 9 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 10 Ketosa tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 11 Stereoisomer Pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca antara satu dengan yang lain Molekul-molekul dengan sifat tersebut ENANTIOMER D dan L berdasar kemampuannya dalam memutar bidang polarisasi ke kiri atau ke kanan tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 12 Diastereoisomers C chiral membtk stereoisomer Molekul yang memiliki stereoisomer mempunyai formula dan struktur yg sama tapi berbeda dalam pengaturan 3D atom2nya Monosakarida dengan atom C asimetris, mempunyai banyak konfigurasi 3 dimensi Secara umum dengan C chiral m maka memiliki konfigurasi 3 D sebanyak 2m Stereoisomer yang bukan mrpkn bayangan cerminnya diastereoisomer. tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 13 Pembentukan cincin piranosa dari heksosa tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 14 Pembentukan cincin furanosa tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 15 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 16 Mutarotasi pd D – glukopiranosa Ingat…. ANOMER!!! Kemungkinan orientasi gugus -OH tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 17 Konformasi apa? tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 18 Konformasi kursi dan kapal Cincin piranosa tdpt dlm konformasi: • Kursi • Kapal Atom2 dlm cincin piranosa mempy 2 orientasi: • axial • equatorial tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 19 Most common monosacharides Glukosa: Terdapat di dlm darah, sumber ATP dlm respirasi seluler Tersimpan dlm btk polimer: pati dan glikogen Struktural : selulosa Galaktosa: Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa Terdapat dlm polimer sbg agar tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM Fruktosa : Gula dalam madu dan buah-buahan Juga berasal dari hasil hidrolisis sukrosa 20 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 21 OLIGOSAKARIDA ??? Tallosa tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 22 Oligosakarida Ikatan glikosida antar monosakarida akan membentuk oligosakarida dan polisakarida Oligosakarida yg paling sederhana Disakarida Dlm proses penggabungan 2 monomer tst H2O akan dibebaskan Ikatan alpha C12H22O11 = 2 C6H12O6 − H2O tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 23 Ikatan glikosida terbentuk dari eliminasi air antara gugus hidroksil dari suatu monosakarida berbentuk siklis dengan gugus hidroksil senyawa yang lain. tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 24 IKATAN BETA tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 25 Sifat penciri suatu disakarida Monomer gula penyusunnya dan stereokonfigurasinya Karbon yang terlibat dalam membtk ikatan Urutan unit monomernya, apabila terdiri dari monosakarida yg berbeda Konfigurasi anomerik – gugus OH pada C no. 1 dari setiap unit penyusunnya. tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 26 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 27 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 28 Gula mereduksi : gula yg mempunyai gugus keton atau aldehid shg mampu mereduksi ion Cu2+ mjd Cu+ Gula tidak mereduksi tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 29 Most common disacharides Maltosa : hasil hidrolisis pati t.d 2 glukosa yg terikat dgn ikatan α 1-4 Hidrolisis maltase Sukrosa : Dikenal sebagai gula meja diperoleh dr tebu dan beet t.d. glukosa dan fruktosa yang terikat dgn cara C1α glu - C2 β fru Hidrolisis sukrase / invertase tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM Laktosa : Dikenal sebagai gula susu t.d galaktosa dan glukosa yg terikat dgn cara C1 β gal – C4 glu Hidrolisis laktase / β galaktosidase 30 Polisakarida • Merupakan polimer unit monosakarida • Unit monomer bisa : • homopolisakarida • heteropolisakarida • Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 31 Common polysacharides Polysaccharide Glycogen Cellulose Chitin Amylopectin Amylose Monomeric D-Glucose D-Glucose N-Acetyl-Dglucosamine D-Glucose D-Glucose tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM Linkages α 16 branches β14 β14 α 16 branches α 1 4 32 Pati Merupakan polimer glukosa Terdiri dari 2 macam polisakarida • Amilosa tidak bercabang • Amilopektin byk cabang C 1-6 setiap 10-30 residu Hidrolisis amilase (endoglikosidase) Tidak larut dalam air, sehingga byk digunakan sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tnman. tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 33 Enable to react with iodine tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 34 Glikogen Polimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat ktk dibutuhkan energi dipecah mjd glukosa glicogenolisis Tersimpan dlm hati dan otot tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 35 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 36 Sellulosa Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat Polimer D-glukosa linear dgn iktn β14 Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosa Bentuk spt fiber / serat lurus dan memanjang Setiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180 ° tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 37 Kitin Merupakan polimer N-asetil β – D glukosamin Terhubung dengan ikatan β 14 , sehingga memiliki struktur yg mirip dengan selulosa kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasi Terdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 38 Structural polysacharides tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 39 tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 40 Glikosaminoglikan heterosakarida yg berulang dan mengandung derivat gula amino apakah itu glukosamin atau galaktosamin. pada setiap unit penyusunnya tersebut selalu bermuatan negatif krn adanya gugus karboksilat dan sulfat Major glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 41 Kondroitin sulfat dermatan sulfat Heparin Hyaluronat tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 42 Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 43 Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel penting Berperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannya Lektin protein mengikat spesifik karbohidrat, banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme Fungsi lektin beragam, beberapa belum pasti Pada tumbuhan tidak jelas tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 44 Beberapa berperan sebagai insektisida contoh minyak kastor Bakteria contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb Selectins bind immune-system cells to the sites of injury in the inflammatory response Selectins Mediate Cell-Cell Interactions. The scanning electron micrograph shows lymphocytes nuringtyas Biologi UGM adhering to the endothelialtri rini lining of- Fakultas a lymph node. 45 The ability of viruses to infect specific cell types is dictated in part by the ability of these viruses to bind to particular structures or receptors on the surfaces of cells. Structure of a Part of Influenza hemagglutinin influenza virus recognizes sialic acid residues present on cell-surface glycoproteins. The viral protein that binds to these sugars is called hemagglutinin tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 46 Structures of A, B, and O Oligosaccharide Antigens. Fuc, fucose; Gal, galactose; GalNAc, Nacetylgalactosamine; GlcNAc, N-acetylglucosamine. tri rini nuringtyas - Fakultas Biologi UGM 47
