Penggolongan Karbohidrat

Gambar. Sumber Karbohidrat

Setiap hari kita selalu melakukan aktifitas, untuk melakukan aktivitas tersebut kita memerlukan energi. Energi yang diperlukan tubuh diperoleh dari makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan dikelompokkan kedalam tiga utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak. Karbohidrat merupakan sumber energy utama bagi tubuh. Protein dan lemak juga sebagai sumber energy bagi tubuh, akan tetapi energy yang dihasilkan lebih sedikit dibandingkan karbohidrat.




 

Karbohidrat merupakan senyawa-senyawa aldehida atau keton yang mempunyai gugus hidroksil. Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen dengan perbandingan atom hidrogen dan oksigen adalah 2:1. Senyawa ini memiliki beberapa fungsi, pertama, karbohidrat bertindak sebagai sumber energi, bahan bakar, dan zat antara metabolisme. Kedua, gula ribosa dan deoksiribosa sebagai pembentuk kerangka struktur RNA dan DNA. Ketiga, polisakarida adalah elemen struktur dinding sel bakteri dan tumbuh-tumbuhan. Keempat, karbohidrat berikatan dengan banyak senyawa protein dan lipida.

PENGGOLONGAN KARBOHIDRAT

Sebagai suatu molekul polimer seperti protein dan asam nukleat, maka karbohidrat dapat digolongkan berdasarkan jumlah monomer penyusunnya. Ada tiga jenis karbohidrat yang digolongkan, antara lain :

a.       MONOSAKARIDA

Monosakarida adalah senyawa karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis lagi dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Umumnya senyawa ini adalah aldehida atau keton yang mempunyai dua atau lebih gugus hidroksil. Rumus kimia empiris karbohidrat adalah (CH₂O)_n dimana n = 3 atau lebih.

Monosakarida dapat dikelompokkan ke aldosa dan ketosa. Dikelompokkan ke dalam aldosa, jika gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida merupakan turunan aldehida, contohnya Gliseraldehida. Dan dikelompokkan ke dalam ketosa, jika gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida merupakan turunan keton, contohnya dihidroksiaseton. Aldosa dengan 4, 5, 6 dan 7 atom karbon disebut tetrosa, pentosa, heksosa, dan pentosa. Dua heksosa yang umum adalah D-glukosa (aldosa) dan D-fruktosa (ketosa). Berikut contoh lain monosakarida :

1. Glukosa, Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan.
2. Fruktosa, Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisassi ke kiri, karenanya disebut juga levulosa.
3. Galaktosa, Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan.
4. Pentosa, Beberapa pentosa yang penting, di antaranya ialah arabinosa, xilosa, ribosa, dan 2– deoksiribosa.
5. Fluktosa, fluktosa merupakan gula yang biasanya ditemukan dalam manisnya buah-buahan)

b.      OLIGOSAKARIDA

Oligosakarida merupakan gabungan dari molekul-molekul monosakarida yang jumlahnya antara 2 sampai dengan 8 molekul monosakarida. Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida.

1. Disakarida : terbentuk dari dua monosakarida.
2. Trisakarida : terbentuk dari tiga monosakarida.
3. Tetrasakarida : terbentuk dari empat monosakarida.

Oligosakarida secara eksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisa polisakarida dan hanya beberapa oligosakarida yang secara alami terdapat di alam. Oligosakarida yang paling banyak digunakan dan terdapat di alam adalah bentuk disakarida seperti maltosa, laktosa dan sukrosa.

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari 2 monosakarida. Tiga senyawa disakarida utama yang penting dan melimpah ruah dialam adalah sukrosa, laktosa dan maltosa. Ketiga senyawa ini memiliki rumus molekul yang sama yaitu C₁₂H₂₂O₁₁ tetapi dengan struktur molekul berbeda. Sukrosa atau gula pasir yang umum, didapatkan dari tebu atau bit. Sukrosa terbentuk dari glukosa yang berikatan dengan fluktosa. Hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa dikatalisis oleh enzim sukrase (invertase) karena hidrolisis mengubah aktivitas optik dari putaran ke kanan menjadi ke kiri.

Laktosa atau gula susu terbentuk dari galaktosa yang berikatan dengan glukosa. Laktosa dihidrolisis menjadi glukosa dan galaktosa oleh enzim laktase pada manusia. Maltosa terbentuk antara dua unit glukosa berikatan. Maltosa (gula gandum) berasal dari hidrolisis pati dan kembali dihidrolisis menjadi glukosa oleh maltase. Selobiosa juga tersusun dari dua monosakarida glukosa yang berikatan. Sukrase, maltase dan laktase terdapat pada permukaan luar lapisan sel epitel usus halus. Sel-sel ini mempunyai banyak lipatan menyerupai jari tangan yang disebut mikrovili yang nyata sekali meningkatkan luas permukaannya untuk pencernaan dan absorpsi zat gizi.

Monosakarida dan oligosakarida serta poli alkohol lainnya umumnya memiliki rasa manis. Sukrosa memiliki rasa manis dan terasa nyaman di lidah kita, walaupun kita menggunakannya dalam konsentrasi tinggi. Berbeda dengan mannosa memiliki terasa manis dan pahit. Sedangkan gentiobiosa memiliki rasa pahit. Bahan untuk pemanis yang sering digunakan oleh industri adalah sukrosa, starch syrup (campuran glukosa, maltosa dan malto oligosakarida), glukosa, gula invert, fruktosa, laktosa dan gula alkohol (sorbitol, mannitol, xylitol). Jika kita membandingkan rasa manis diantara molekul oligosakarida dan monosakarida, apabila kita gunakan standart 100 adalah sukrosa maka dapat kita susun tabel tingkat kemanisan sebagai berikut.

Berikut ini beberapa contoh senyawa yang termasuk oligosakarida.

1. Sukrosa, Glukosa dan fruktosa jika direaksikan menghasilkan sukrosa. Sukrosa dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
2. Laktosa, dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa.
3. Maltosa, Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa.
4. Rafinosa, Rafinosa adalah suatu trisakarida yang jika dihidrolisis akan menghasilkan galaktosa, glukosa, dan fruktosa.

c.       POLISAKARIDA

Polisakarida merupakan karbohidrat bentuk polimer dari satuan monosakarida yang sangat panjang. Polisakarida berfungsi sebagai : bahan bangunan, bahan makanan, dan sebagai zat spesifik. Contoh polisakarida yang dimanfaatkan sebagai bahan bangunan adalah selulosa yang memberikan kekuatan pada kayu dan dahan bagi tumbuhan. Serta kitin sebagai komponen struktur kerangka luar serangga. Meskipun selulosa tidak dapat digunakan sebagai bahan makan­an oleh tubuh, namun selulosa yang terdapat dalam tum­buhan sebagai bahan pembentuk dinding sel.

Dalam tubuh selulosa tidak dapat dicernakan karena tidak ada enzim pencerna selulosa. Meskipun demikian selulosa yang berbentuk serat tumbuhan seperti sayuran atau buah-buahan, berguna untuk memperlancar pencernaan makanan. Adanya serat-serat dalam saluran pencernaan, memudahkan gerakan peristaltik dengan demikian memperlancar proses pencernaan dan dapat mencegah konstipasi (sembelit). Tentu saja jum­lah serat yang terdapat dalam bahan makanan tidak boleh terlalu banyak. Contoh lain polisakarida adalah pati, dimanfaatkan sebaga nutrisi yang lazim terdapat pada beras dan kentang, glikogen pada hewan dan heparin yang berfungsi mencegah koagulasi darah.

Struktur polisakarida dapat berupa rantai lurus (amilosa) maupun bercabang (amilopektin). Rumus polisakarida adalah (C₆H₁₀O₅)_n. Molekul ini dapat digolongkan menjadi polisakarida struktural seperti selulosa, asam hialuronat, amilum (pada tumbuhan dan bakteri), glikogen (hewan) dan paramilum (jenis protozoa).

Amilum terdiri atas dua macam polisakarida, yaitu amilosa dan amilopektin. Keduanya merupakan polimer glukosa. Amilosa terdiri atas 250-3.000 unit D-glukosa. Sedangkan amilopektin terdir atas lebih dari 1.000 unit glukosa. Amilopektin adalah polisakarida bercabang yang memiliki rantai pendek. Glikogen adalah bentuk cadangan glukosa pada sel-sel hewan. Pada tumbuhan terdapat cadangan glukosa bentuk lain seperti amilosa, amilopektin atau selulosa. Amilosa merupakan polimer glukosa yang tidak bercabang dan terikat satu dengan lain. Amilopektin adalah polimer glukosa yang berhubungan melalui ikatan a(1,4) dan mengandung cabang lebih sedikit dari glikogen. Sedangkan selulosa adalah polimer glukosa yang mempunyai ikatan glikosidik b (1,4).

Polisakarida dapat digolongkan berdasarkan pada penyusun monomernya, yaitu (1) Homopolisakarida, jika tersusun dari monomer yang identik, misalnya selulosa dan kitin ; (2) Heteropolisakarida, jika tersusun dari monomer yang berbeda, misalnya mukopolisakarida, glikoprotein, glikolipid, dan peptidoglikan.

Glikoprotein adalah protein yang mengandung polisakarida. Karbohidrat ini terikat pada protein melalui ikatan glikosidik ke serin, treonin, hidroksilisin atau hidroksiprolin. Sedangkan glikosaminoglikan adalah satuan berulang polisakarida proteoglikan tanpa rantai proteinnya.

PUSTAKA

http://eckhochems.blogspot.com/2010/04/karbohidrat.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Biokimia#Karbohidrat_2

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/biomolekul/oligosakarida/

http://www.ot.co.id/Research_life.aspx?Research_id=9

*   TUGAS MATA KULIAH BIOKIMIA. DOSEN PENGAMPU BAPAK SUWASIS HADI

** NURUL ISLAM BAHARUDIN TAMIMI. PRODI BIOLOGI. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURABAYA. SEMESTER 3.