KARBOHIDRAT

Oleh :Slamet Priyanto

MOLECULES OF LIFE

Four main classes of Organic Compounds Four main classes of Organic Compounds are essential to the life processes of All are essential to the life processes of All Living Things:  Living Things:  CARBOHYDRATES, CARBOHYDRATES, LIPIDS (FAT), LIPIDS (FAT), PROTEINS, and PROTEINS, and NUCLEIC ACIDS (DNA, RNA). NUCLEIC ACIDS (DNA, RNA). 

These Compound are built from These Compound are built from Carbon, Carbon, Hydrogen, and Oxygen,Hydrogen, and Oxygen, the Atoms occur in the Atoms occur in different Ratios in each class of Compound.  different Ratios in each class of Compound. 

Despite their similarities, the different Despite their similarities, the different classes of compounds have different classes of compounds have different properties. properties.

CARBOHYDRATES

The cells of the human body obtain MOST of their ENERGY from CARBOHYDRATES.

CARBOHYDRATES ARE COMPOUNDS MADE OF CARBON, HYDROGEN, AND OXYGEN IN A RATIO OF ABOUT TWO HYDROGENS TO ONE OXYGEN ATOM.  THE NUMBER OF CARBON ATOMS VARIES.

RUMUS MOLEKUL : (CH2O)n

There are THREE TYPES of Carbohydrates

It grouped according to complexity: MONOSACCHARIDES, DISACCHARIDES, AND POLYSACCHARIDES.

CARBOHYDRATES

MONOSACCHARIDES ARE SINGLE SUGARS (Simple Sugar) SUCH AS GLUCOSE, GALACTOSE, A SUGAR FOUND IN MILK,  AND FRUCTOSE, A SUGAR FOUND IN FRUITS. (C6 H12 O6).

Glucose, Fructose, and Galactose have the same Molecular Formula, C6 H12 O6, but their Differing Structures determine the different Properties.  Compounds like these sugars, with a Single Chemical Formula but Different Forms, are called ISOMERS.

MONOSACCHARIDESMONOSACCHARIDES

1. Jumlah atom karbon Triosa : gliseraldehida dan

dihidroksiaseton Tetrosa : eritrosa Pentosa: ribosa dan deoksiribosa Heksosa: manosa, glukosa, fruktosa, dan

galaktosa 2. Gugus aktif

Aldosa yg mengandung gugus aldehida, misalnya aldoheksosa

Ketosa yg mengandung gugus keton, misalnya ketotriosa

Sifat : berasa manis, tdk berwarna, larut air, dan

bersifat kristal

The chain (left) and ring (center and right) method of representing carbohydrates.

Monosaccharides are single (mono=one) sugars. Important monosaccharides include ribose (C5H10O5), glucose (C6H12O6), and fructose (same formula but different structure than glucose).

Rumus kimia: C6H12O6 Berat molekul: 180,18Struktur kimia:

Bentuk cincin

Bentuk rantai

Dua struktur ini terbentuk bergantian sepanjang waktu dalam larutan air, dalam proses yang disebut mutarotasi

Glukosa adalah heksosa monosakarida yang mengandung 6 atom karbon

Glukosa merupakan salah satu karbohidrat terpenting krn digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan Dalam proses respirasi, melalui serangkaian

reaksi kimia dgn bantuan enzim, glukosa teroksidasi hingga akhirnya membentuk karbon dioksida dan air, menghasilkan energi, terutama dalam bentuk ATP.

Glukosa merupakan aldosa (krn mengandung gugus -CHO / aldehida).

Glukosa disebut juga dekstrosa

Pembentukan glukosa: Hasil fotosintesis tumbuhan Hasil pemecahan glikogen dalam hati dan

otot rangka Hasil antara pada proses glukoneogenesis

dalam hati dan ginjal

•Disebut jg levulosa •Merupakan isomer dr glukosa (C6H12O6)•Terdapat pada: madu, buah2an, ubi

jalar •Fruktosa dihasilkan dr pemecahan

sukrosa pd waktu pencernaan makanan

•Fruktosa mrp karbohidrat yg paling manis rasanya (2x sukrosa)

•Biasanya digunakan sebagai gula diit bagi penderita DM

Galaktose terdapat pd produk2 pertanian, gula bit, gum

Galaktosa berasa kurang manis drpd glukosa, tdk larut air

Monosakarida galaktosa bersama dgn glukosa membentuk disakarida laktosa (gula susu)

Disaccharides OR DOUBLE SUGARS, CONSIST OF TWO SINGLE SUGARS (Monosaccharides) LINKED TOGETHER.

Disaccharides are formed when two monosaccharides are chemically bonded together. Sucrose, a common plant disaccharide is composed of the monosaccharides glucose and fructose. Lactose, milk sugar, is a disaccharide composed of glucose and the monosaccharide galactose..

Models of glucose and fructose

Sukrosa (gula bit atau gula tebu) tersusun oleh 1 glukosa & 1 fruktosa

Laktosa (gula susu) tersusun oleh 1 glukosa & 1 galaktosa

Maltosa tersusun oleh 2 molekul glukosa yg terikat pada α 1,4 (produced during the malting of barley)

Selobiosa tersusun oleh 2 molekul glukosa yg terikat pada β 1,4

Trehalosa (present in fungi and insects) tersusun oleh 2 molekul glukosa jg (use as a food ingredient)

Sifat: tdk berwarna, tdk berbau, berasa manis, & berbentuk bubuk kristal. Titik cair 186°C caramel

Sukrosa digunakan secara luas sbg zat pemanis / sweetener

Efek pd kesehatan: Dental caries / tooth decay bakteri dlm mulut

akan mengubah gula membentuk asam yg dpt merusak email gigi

Konsumsi yg berlebihan menyebabkan obesitas Konsumsi yg berlebihan akan meningkatkan

kadar glukosa dlm darah secara cepat hiperglikemik diabetes mellitus

Formation of a disaccharide (top) by condensation and structure of two common disaccharides.

OLIGO & POLYSACCHARIDE IS A CARBOHYDRATE MADE OF MIDDLE & LONG CHAINS OF SUGARS ("Many Sugars", Three or More Monosaccharides).

Cellulose is a polysaccharide found in plant cell walls. Cellulose forms the fibrous part of the plant cell wall. In terms of human diets, cellulose is indigestible, and thus forms an important, easily obtained part of dietary fiber. As compared to

starch and glycogen, which are each made up of mixtures of a and b glucoses, cellulose (and the animal structural polysaccharide chitin) are made

up of only b glucoses.

The three-dimensional structure of the structural polysaccharides is thus constrained into straight microfibrils by the uniform nature of the glucoses, which resist the actions of enzymes (such as amylase) that breakdown storage polysaccharides (such a starch).

Oligosaccharide (3 – 6 unit monosaccharide) Raffinosa threesaccharide Stakiosa tetrasaccharide Fructo-oligosaccharide (FOS) Inulyn Galacto-oligosaccharide (GOS)

Polysaccharide ( > 6 unit monosaccharide) Amylun Cellulose Chytin Glycogen

Structure of cellulose as it occurs in a plant cell wall

Animals store Glucose in the form of Polysaccharide Glycogen in the Liver and Muscles to be used as Quick Energy.  Glycogen consist of hundreds of Glucose Molecules strung together in a highly branched chain.

Plants convert excess sugars into Starches for long-term storage. Cellulose is a Polysaccharide contained in the cell walls of plants. Cellulose gives Strength and Rigidity to plant cells and makes up about 50 percent of wood.

Disebut jg melitosa Rafinosa tergolong dlm trisakarida

yg tersusun oleh molekul galaktosa, fruktosa & glukosa

Dijumpai dlm sayuran: buncis, kubis, brokoli, asparagus dll.

FOS & inulin mgd molekul2 fruktosa dlm rantai yg pendek tdp pd tumbuh2an: bawang, asparagus

GOS mgd molekul2 galaktosa dlm rantai yg pendek tdpt pada kedelai & susu

FOS, inulin & GOS tdk dpt dicerna secara sempurna oleh manusia penting bagi kesehatan Bagian yg tdk tercerna berguna utk makanan

bagi bakteri ‘baik’ (Bifidobacteria & Lactobacillus) yg hdp di usus besar. Adanya bakteri ‘baik’ akan menekan populasi bakteri ‘jahat’

Selain itu dpt menurunkan kadar glukosa dalam darah penderita diabetes & menurunkan kadar kolesterol & trigliserida darah, serta dapat menghilangkan racun2 dalam tubuh

Kadang disebut jg sbg glikan Merupakan polimer yg tersusun oleh

monomer berupa monosakarida jika jenis monosakarida sama disebut homopolisakarida, jika monosakaridanya berbeda2 disebut heteropolisakarida

Ukuran molekul sangat besar, seringkali bercabang.

Merupakan molekul yg amorf, tdk larut dlm air & tdk mpy rasa yg manis

Rumus umum: Cn(H2O)n-1, dimana n sangat besar antara 200-2500

Disebut juga pati Amilum adalah polimer yg terdiri dari

molekul2 glukosa Sifat: tdk larut air, bentuk serbuk putih,

tdk berasa & tdk berbau Dalam saluran pencernaan amilum

dipecah oleh enzim amilase Sumber utama amilum adalah: kentang,

beras, gandum, jagung

Glikogen tdp pada jaringan hewan & manusia simpanan glukosa

Glikogen mrp polimer yg tdr dr molekul2 glukosa

Dalam tubuh, glukosa dpt dihasilkan dr pemecahan glikogen melalui proses yg disebut glikogenolisis

glukosa mjd sumber energi bagi tubuh

Glikogen ditemukan dlm bentuk granula/butiran2 dlm sitosol sel2 tubuh. Yg plg tinggi kandungan glikogennya adl pd sel2 hati (hepatosit). Sel yg lain adalah sel otot, ginjal, sel glia pd otak & sel darah putih.

Struktur utama tumbuhan dibangun oleh selulosa Kayu selulosa &

lignin Kapas & kertas

selulosa murni Selulosa mrp polimer

yg tdr dr molekul2 glukosa

Manusia tdk mpy enzim yg dpt memecah selulosa tdk dpt tercerna Rumus umum: (C6H10O5 )n

• Chitin mrp komponen utama pd dinding sel fungi, eksoskeleton insecta & arthropoda

• Termasuk dlm golongan polisakarida tersusun oleh molekul2 asetilglukosamin

• Dlm bidang kesehatan digunakan sebagai sbg bahan benang utk bedah krn sifatnya yg kuat tp lembut