BIOMOL STRUKTUR

Struktur KarbohidratNadya Saarah Amelinda

1406552824

Apa Itu Karbohidrat?

• Karbohidrat merupakan senyawa yang tersusun atas molekul karbon, hidrogen, dan oksigen.

• Rumus karbohidrat dikenal dengan Cx(H2O)n

Klasifikasi Karbohidrat

Jumlah unit gula

Monosakarida

Disakarida

Polisakarida

Stereokimia

Proyeksi Fischer

Proyeksi Haworth

Proyeksi Newman

Jumlah Unit gula

Monosakarida• Monosakarida merupakan

molekul sederhana

• Tidak dapat di hidrolisis

• Umumnya terdiri dari 3 – 7 atom karbon.

• Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa.

• Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH).

Jumlah karbon dalam monosakarida

• Gula tiga karbon (Triosa)• Contoh : Gliseraldehid, Dihidroksiaseton

• Gula empat karbon (Tetrosa)

• Gula lima karbon (Pentosa)• Contoh : Ribosa, deoksiribosa

• Gula enam karbon (Heksosa)• Contoh : Glukosa Fruktosa

• Gula tujuh karbon (Heptosa)

Glukosa• Glukosa dinamakan juga

dekstrosa atau gula anggur,

• Glukosa terdapat di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu.

• Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia.

• Glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi.

• Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis.

• Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda.

• Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis.

Fruktosa

• Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

Galaktosa

• Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

Manosa

• D-ribosa digunakan dalam pembentukan RNA

• Jika atom C nomor 2 dari ribosa kehilangan atom O, maka akan menjadi deoksiribosa yang merupakan penyusuna kerangka DNA.

D-ribosa

Disakarida• Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari dua

molekul monosakarida yang berikatan kovalen dengan sesamanya.

• Ikatan kimia yang menggabung kedua unit monosakarida disebut ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1 suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain

• Ikatan glikosida segera terhidrolisa oleh asam, tetapi tahan terhadap basa.

• Maltosa merupakan hasil dari hidrolisis parsial tepung (amilum) dengan asam maupun enzim

• Mengandung dua residu D-gluksa yang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosida diantara atom C1 dari residu glukosa yang pertama dan atom C4 dari glukosa yang kedua dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air.

• Maltosa adalah gula pereduksi

Maltosa

• Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit.

• Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari kedua macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan kristalisasi.

• Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu.

Sukrosa

• Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa.

• Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnaisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare.

• Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.

Laktosa

Polisakarida

• Polisakarida terdiri atas rantai panjang yang mempunyai ratusan atau ribuan unit monosakarida yang membentuk rantai polimer dengan ikatan glikosidik.

• Polisakarida dibedakan menjadi homopolisakarida dan heteropolosakarida.

• Homo polisakarida

Contoh dari homopolisakarida adalah pati

• Heteropolisakarida

contoh dari heteropolisakarida adalah asam hialuronat.

Sifat Polisakarida• Polisakarida tidak mempunyai rasa manis• Tidak mempunyai struktur kristal. • Polisakarida tidak dapat diragikan.• Daya kelarutan dan daya reaksinya jauh lebih

kecil kemungkinannya dibandingkan dengan gula-gula lainnya

• Polimer tepung (amilum), glikogen, dan selulosa semua terdiri atas komponn D-Glukosa, tetapi sifat kimianya, fisika, dan biologinya berlainan.

Selulosa adalah polisakarida yang tidak dapat dicerna oleh tubuh, tetapi berguna dalam mekanisme alat pencernaan:• merangsang alat pencernan untuk mengeluarkan getah cerna• membentuk volume makanan sehingga menimbulkan rasa

kenyang• memadatkan sisa-sisa zat gizi yang tidak diserap lagi oleh

dinding usus.• Selulosa terdapat pada bagian-bagian yang keras dari biji

kopi, kulit kacang, buah-buahan dan sayuran.

Selulosa

• Chitin merupakan polisakarida struktural ekstraselular yang ditemukan dalam jumlah besar pada kutikula arthropoda dan dalam jumlah kecil ditemukan dalam spons, molusca, dan annelida. Juga telah diidentifikasi dari dinding sel fungi.

• Polisakaridanya merupakan rantai tak bercabang dari polimer asetil-glukosamin dan terdiri atas ribuan unit.

• Fungsinya sebagai substansi penunjang pada insekta dan crustaceae (kepiting).

• Kitin mempunyai rumus empiris (C6H9O4.NHCOCH3)n dan merupakan zat padat yang tidak larut dalam air, pelarut organik, alkali pekat, asam mineral lemah tetapi larut dalam asam-asam mineral yang pekat.

• Polisakarida ini mempunyai berat molekul tinggi dan merupakan polimer berantai lurus  dengan  nama lain β-(1,4)-2-asetamida-2-dioksi-D-glukosa (N-asetil-D-Glukosamin) 

Kitin

• Glikogen merupakan homopolisakarida nutrien bercabang yang terdiri atas glukosa dalam ikatan 1→4 dan 1→6.

• Banyak ditemukan dalam hampir semua sel hewan dan juga dalam protozoa serta bakteri.

• Glikogen merupakan cadangan karbohidrat dalam tubuh yang disimpan dalam hati dan otot.

• Glikogen terdiri atas jutaan unit glukosil. Unit glukosil terikat dengan ikatan 1→4 glikosidik membentuk rantai panjang, pada titik cabang terbentuk ikatan 1→6.

Glikogen

• Pati merupakan polisakarida yang berfungsi sebagai cadangan energi bagi tumbuhan.

• Pati merupakan polimer α-D-glukosa dengan ikatan α (1-4). • Kandungan glukosa pada pati bisa mencapai 4000 unit. • Ada 2 macam amilum yaitu amilosa (pati berpolimer lurus)

dan amilopektin (pati berpolimer bercabang-cabang).Sebagian besar pati merupakan amilopektin.

Pati

• Asam Hialuronat merupakan heteropolisakarida dan bercabang yang terdiri atas disakarida dari N-asetilglukosamin dan asam glukoronat. Asam glukoronat terikat kepada N-asetilglukosamin pada masing-masing disakarida dengan ikatan 1→3 glikosidik, tetapi disakarida yang berurutan terikat 1→4.

• Asam hialuronat didapat dalam cairan sinovial persendian, vitreous humor mata, dan substansi dasar kulit.

Asam Hialuronat

STEREOKIMIA

Proyeksi FischerPada rumus

Fischer, rantai karbon digambarkan secara vertikal (tegak) atau struktur alifatik dengan gugus aldehid atau keton berada di puncak rumus. Berdasarkan letak gugus –OH, rumus Fischer dapat digolongkan atas dua yaitu: D(Dekstro=kanan) jika atom C

asimetrik yang terjauh dari gugus fungsi mengikat gugus –OH di sebelah kanan, dan L(Levo=kiri) jika atom C asimetrik yang terjauh dari gugus fungsi mengikat gugus –OH di sebelah kiri.

Proyeksi HaworthPada rumus Haworth, rantai karbon

digambarkan dengan struktur lingkar. Jika posisi –OH pada atom C nomor satu mengarah ke bawah, disebut α(alfa), Jika posisi –OH pada atom C nomor satu mengarah ke atas, disebut β(beta).

Proyeksi Newman• Pada kebanyakan gula, cincin ini berada dalam konfirmasi

kursi, tetapi pada beberapa gula cincin tersebut berada dalam bentuk kapal. Bentuk-bentuk ini digambarkan oleh rumus konfirmasi. Konfirmasi dimensi spesifik gula sederhana 6 karbon penting dalam menentukan sifat biologis dan fungsi beberapa polisakarida