KARBOHIDRAT

OLEH :

Ni Putu Rina Widyasih P07134014003

Ni Putu Devi Kartika P07134014006

I Wayan Adi Setiawan P07134014013

Ni Made siandari P07134014015

Ni Komang Nesa Wiartini P07134014021

IGA Arista Wedanthi P07134014022

KEMENTERIAN KESEHATAN

POLITEKNIK KESEHATAN DENPASAR

JURUSAN ANALIS KESEHATAN

TAHUN AKADEMIK 2014/2015

SEMESTER II

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktivitas, baik yang telah merupakan

kebiasaan misalnya berdiri,berjalan,mandi,makan dan sebagainya energy atau yang hanya

kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktivitas itu kita memerlukan energy

yang diperoleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu

mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat,protein, dan lemak atau

lipid.

Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau

metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah,

sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel

pada jaringan otot sebagai sumber energy. Energy yang terkandung dalam karbohidrat itu

pada dasarnya berasal dari energy matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari

karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya

glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada

buah atau umbi.

Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai

penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak

menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari

sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang. Di negara sedang

berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-

daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi

hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung

karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun

protein.

      Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan

sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam. Karbohidrat termasuk penyusun

sel karena penyusun sel terdiri dari molekul organik, yaitu molekul yang mengandung atom

karbon (C), hidrogen (H), dan aksigen (O). Secara biologis, karbohidrat memiliki fungsi

sebagai bahan baku sumber energi baik pada hewan, manusia dan tumbuhan.

                     

Sumber karbohidrat nabati dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati

dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan,

karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-

sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber

dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai.

     Manusia membutuhkan karbohidrat dalam jumlah tertentu setiap harinya. Walaupun tubuh

tidak membutuhkan dalam jumlah yang khusus, kekurangan karbohidrat yang sangat parah

akan menimbulkan masalah. Diperlukan sekitar 2 gram karbohidrat per Kg berat badan sehari

untuk mencegah terjadinya ketosis. Secara keseluruhan tubuh harus mempertahankan

keseimbangan tertentu dalam utilisasi karbohidrat, lemak dan protein sebagai sumber energi.

1.2 Tujuan

Mengetahui apa yang dimaksud dengan karbohidrat

Mengetahui klasifikasi karbohidrat

Mengetahui struktur dari karbohidrat

Mengetahui sifat kimia karbohidrat

Mengetahui cara identifikasi karbohidrat

Mengetahui metabolisme karbohidrat dalam tubuh

BAB II

PEMBAHASAN

2.1    Definisi Karbohidrat

Karbohidrat ('hidrat dari karbon', hidrat arang) atau sakarida adalah segolongan besar

senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat merupakan senyawa

makromolekul yang tersusun atas unsur karbon  ( C ), hidrogen ( H ), dan oksigen ( O ).

Karbohidrat merupakan senyawa organik. Memiliki rumus senyawa CnH2nOn. Di dalam

tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak.

Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi

sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Sumber karbohidrat nabati dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati

dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan,

karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintesis di dalam

sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan

sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan

dijumpai.

Jadi, karbohidrat adalah hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar mataharidan

zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan suatu molekul yang

tersusun dari unsure-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Rumus umumnya adalah

CnH2nOn. Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi. Karbohidrat merupakan sumber

kalori bagi organisme heterotrof. Setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Karbohidrat

dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori. Daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan

pada negara maju hanya sekitar 40-60%. Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras,

gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam.

2.2 Klasifikasi karbohidrat

Secara garis besar karbohidrat dapat dibedakan menjadi 3 yaitu monosakarida,

disakarida dan poli sakarida.

1. Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri

atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat

yang lain. Monosakarida di klasifikasikan menjadi 6 jenis, yaitu: Diosa (C2H4O2), Triosa

(C3H6O3), Tetrosa (C4H8O4), Pentosa (C5H10O5), Heksosa (C6H12O6), dan Heptosa

(C7H14O7) . Namun sebagian besar monosakarida yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari

adalah dari kelompok Heksosa dan Pentosa.

Glukosa

Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber

tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis

dan awal bagi respirasi. Glukosa merupakan komponen utama gula darah, menyusun

0,065- 0,11% darah kita. Glukosa dapat terbentuk dari hidrolisis pati, glikogen, dan

maltosa. Glukosa sangat penting bagi kita karena sel tubuh kita menggunakannya

langsung untuk menghasilkan energi. Glukosa dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi

lembut seperti pereaksi Tollens sehingga sering disebut sebagai gula pereduksi.       

Galaktosa

Galaktosa merupakan suatu aldoheksosa. Monosakarida ini jarang terdapat bebas di

alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat

dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis jika dibandingkan dengan glukosa

dan kurang larut dalam air. Seperti halnya glukosa, galaktosa juga merupakan gula

pereduksi. Glukosa dan galaktosa bereaksi positif terhadap Larutan fehling, yaitu dengan

menghasilkan endapan merah bata dari Cu2O.

Fruktosa

Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang

polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa

murni rasanya sangat manis, warnanya putih, berbentuk kristal padat, dan sangat mudah

larut dalam air.  Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-

buahan bersama glukosa. Di tanaman, fruktosa dapat berbentuk monosakarida dan/atau

sebagai komponen dari sukrosa. Sukrosa merupakan molekul disakarida yang merupakan

gabungan dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sama seperti glukosa,

fruktosa adalah suatu gula pereduksi.

Manosa

Manosa adalah gula aldehida yang dihasilkan dari oksidasi manitol dan memiliki

sifat-sifat umum yang serupa dengan glukosa. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan.

Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk

membuat roti.

Ribosa

Ribosa adalah gula pentosa yang ditemukan dalam semua sel tumbuhan dan hewan

dalam bentuk furanosa. Ribosa merupakan komponen RNA yang digunakan untuk

transkripsi genetika. Selain itu Ribosa juga berhubungan erat dengan deoksiribosa, yang

merupakan komponen dari DNA. Ribosa juga meupakan komponen dari ATP, NADH,

dan beberapa kimia lainnya yang sangat penting bagi metabolisme.

Xilosa

Xilosa suatu gula pentosa, yaitu monosakarida dengan lima atom karbon dan

memiliki gugus aldehida. Gula ini diperoleh dengan menguraikan jerami atau serat nabati

lainnya dengan cara memasaknya dengan asam sulfat encer. Xilosa  berbentuk serbuk

hablur tanpa warna yang digunakan dalam penyamakan dan pewarnaan dan dapat juga

digunakan sebagai bahan pemanis untuk penderita kencing manis (diabetes mellitus).

Arabinosa

Arabinosa disebut juga gula pektin atau pektinosa. Arabinosa bersumber dari Getah

Arab , Plum, dan Getah Ceri , namun tidak memiliki fungsi Fisiologis. Arabinosa berupa

kristal putih yang larut dalam air dan gliserol namun tidak larut dalam alkohol dan eter.

Arabinosa digunakan dalam obat-obatan dan medium pembiakan bakteri. Arabisa dalam

reaksi Orsinol - HCl memberi warna : Violet , Biru , dan Merah , dengan memberi

Floroglusional- HCl.

2. Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang

dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1 suatu

monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol disakarida akan

menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di

alam.

Maltosa

Maltosa atau gula gandum, adalah disakarida yang terbentuk dari dua unit glukosa

bergabung dengan ikatan α(1 → 4), terbentuk dari reaksi kondensasi. Para isomaltose

isomer memiliki dua molekul glukosa dihubungkan melalui ikatan α(1 → 6). Maltosa

adalah anggota kedua dari seri biokimia penting dari rantai glukosa. Maltosa adalah

disakarida dihasilkan ketika amilase memecah pati. Hal ini ditemukan dalam biji

berkecambah seperti gandum. Hal ini juga dihasilkan ketika glukosa terbakar.

Maltosa dapat dipecah menjadi dua molekul glukosa dengan hidrolisis. Dalam

organisme hidup, enzim maltase dapat mencapai ini dengan sangat cepat. Di

laboratorium pemanasan dengan asam yang kuat untuk beberapa menit akan

mendapatkan hasil yang sama.

Maltosa memiliki rasa yang manis, sekitar setengahnya glukosa dan sekirat seperenam

manisnya fruktosa.

Sukrosa

Sukrosa merupakan suatu disakarida yang dibentuk dari monomer-monomernya

yang berupa unit glukosa dan fruktosa, dengan rumus molekul C12H22O11. Senyawa

ini dikenal sebagai sumber nutrisi serta dibentuk oleh tumbuhan, tidak oleh organisme

lain seperti hewan. Sukrosa terdapat  dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan

sehari-hari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa

dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 –α.

Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase menghasilkan α-D-glukosa dan β-D-

fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi, lebih manis daripada sukrosa.

Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam

monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk

berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal.

Akibatnya, sukrosa dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid

atau keton sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa bukan merupakan gula

pereduksi.

Laktosa

Laktosa adalah bentuk disakarida dari karbohidrat yang dapat dipecah menjadi

bentuk lebih sederhana yaitu galaktosa dan glukosa. Laktosa ada di dalam kandungan

susu, baik pada air susu ibu maupun susu sapi dan merupakan 2-8 persen bobot susu

keseluruhan. Mempunyai rumus kimia C12H22O11.

3. Polisakarida

Polisakarida adalah polimer dengan beberapa ratus hingga ribu monosakarida yang

dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

polisakarida simpanan dan polisakarida structural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai

materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula

bagi sel. Sedangkan polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel

atau keseluruhan organisme. Arsitektur dan fungsi suatu polisakarida ditentukan oleh jumlah

monomer gula dan posisi ikatan glikosidiknya.

Pati

Pati adalah polisakarida simpanan dalam tumbuhan. Monomer-monomer glukosa

penyusunnya dihubungka dengan ikatan alfa 1-4. Bentuk pati yang paling sederhana

adalah amilosa, yang hanya memiliki rantai lurus. Sedangkan bentuk pati yang lebih

kompleks adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan alfa 1-6

pada titik percabangan.

Glikogen

Glikogen adalah polisakarida simpanan dalam tubuh hewan. Struktur glikogen mirip

dengan amilopektin, namun memiliki lebih banyak percabangan. Manusia dan vertebrata

lainnya menyimpan glikogen pada sel hati dan sel otot. Glikogen dalam sel akan

dihidrolisis bila terjadi peningkatan permintaan gula dalam tubuh. Hanya saja, energi

yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi

dalam jangka lama.

Dekstran

Dekstran adalah polisakarida pada bakteri dan khamir yang terdiri atas poli-D-

hlukosa rantai alfa 1-6, yang memiliki cabang alfa 1-3 dan beberapa memiliki cabang

alfa 1-2 atau alfa 1-4. Plak di permukaan gigi yang disebabkan oleh bakteri diketahui

kayak akan dekstran. Dekstran juga telah diproduksi secara kimia menghasilkan dekstran

sintetis.

Selulosa

Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan. Selulosa adalah

senyawa paling berlimpah di bumi, yaitu diproduksi hampir 100 miliar ton per tahun.

Ikatan glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya

terdapat dalam konfigurasi beta.

Kitin

Kitin adalah karbohidrat penyusun eksoskeleton artropoda (serangga, laba-laba,

krustase. Kitin terdiri atas monomer glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen.

Kitin murni menyerupai kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium

karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel cendawan. Kitin telah digunakan untuk

membuat benang operasi yang kuat dan fleksibel dan akan terurai setelah luka atau

sayatan sembuh.

2.3 Struktur Karbohidrat

1. Struktur kimia Monosakarida adalah sebagai berikut

1. D-gliseraldehid (karbohidrat paling sederhana)

Karbohidrat ini hanya memiliki 3 atom C (triosa),

berupa aldehid (aldosa) sehingga dinamakan aldotriosa.

D-gliseraldehid (gula ini hanya memiliki 3 atom C sehingga

disebut paling sederhana)

2. Dihidroksiaseton

Dihidroksiaseton adalah monosakarida sederhana yang

mengandung gugus ketosa.

3. D-glukosa (karbohidrat terpenting dalam diet)

Glukosa merupakan aldoheksosa, yang sering kita sebut

sebagai dekstrosa, gula anggur atau pun gula darah.Gula ini

terbanyak ditemukan di alam.

D-glukosa (glukosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

4. D-fruktosa

Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan

ketoheksosa.

D-fruktosa (fruktosa mengalami siklisasi membentuk struktur

cincin)

5. D-galaktosa (bagian dari susu)

Gula ini tidak ditemukan tersendiri pada sistem biologis namun

merupakan bagian dari disakarida laktosa.

D-galaktosa (galaktosa mengalami siklisasi membentuk struktur

cincin)

Perbedaan pokok antara D-glukosa dan D-galaktosa (perhatikan daerah berarsis

lingkaran)

6. D-ribosa (digunakan dalam pembentukan RNA)

Karena merupakan penyusun kerangka RNA maka ribosa penting

artinya bagi genetika bukan merupakan sumber energi. Jika atom C

nomor 2 dari ribosa kehilangan atom O, maka akan menjadi

deoksiribosa yang merupakan penyusuna kerangka DNA.

(D-ribosa (perhatikan gula ini memiliki 5 atom C)

2. Struktur kimia Disakarida

a. Maltosa

Maltosa adalah disakarida yang paling sederhana,

mengandung dua residu D-gluksa yang dihubungkan

oleh suatu ikatan glikosida diantara atom karbon 1

( karbon anomer) dari residu glukosa yang pertama

dan atom karbon 4 dari glukosa yang

kedua.Konfigurasi atom karbon anomer dalam ikatan

glikosida diantara kedua residu  D-glukosa adalah

bentuk α, dan ikatan ini dilambangkan sebagai α(1→4 ). Unit monosakarida yang

mengandung karbon anomer di tunjukan oleh nomor pertama atau lokan pada lambang ini.

Kedua residu  glukosa pada maltosa berada dalam bentuk piranosa.

Dari struktur maltosa, terlihat bahwa gugus -O- sebagai penghubung antar unit yaitu

menghubungkan atom karbon 1 dari α-D-glukosa dengan atom karbon 4 dari α-D-glukosa.

Maltosa adalah gula pereduksi karena gula ini memilki gugus karbonil yang berpotensi bebas

yang dapat dioksidasi. Satu molekul maltosa terhidrolisis menjadi dua molekul D-glukosa

oleh enzim usus maltose, yang bersifat spesifik bagi ikatan α(1-4).

b. Sukrosa

Sukrosa termasuk disakarida yang disusun oleh glukosa dan fruktosa. Gula ini banyak

terdapat dalam tanaman. Sukrosa terdapat dalam gula tebu dan gula bit.

Struktur sukrosa  (α- D- glukopiranosil –β-D-fruktofuranosida)

Atom-atom isomer unit glukosa dan fruktosa berikatan dengan konfigurasi ikatan

glikosilik yakni α untuk glukosa dan β untuk fruktosa. Dengan sendirinya, sukrosa tidak

mempunyai gugus pereduksi bebas (ujung aldehid atau keton). Sukrosa mempunyai sifat

memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa

dikatalis oleh sukrase (disebut juga invertase karena menubah aktivitas optic dari putaran ke

kanan menjadi ke kiri).

 c. Laktosa

Laktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan susu sapi. Laktosa

tersusun dari molekul β-D-galaktosa dan α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4′-β.

Karena laktosa memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas pada residu glukosa,

laktosa adalah disakarida pereduksi. Hidrolisis dari laktosa dengan bantuan enzim galaktase

yang dihasilkan dari pencernaan, akan memberikan jumlah ekivalen yang sama dari α-D-

glukosa dan β-D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak dapat

mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakit galaktosemia yang biasa menyerang

bayi.

3. struktur kimia polisakarida

1. Selulosa

Selulosa adalah polisakarida yang tidak dapat dicerna oleh tubuh, tetapi berguna dalam

mekanisme alat pencernaan, antara lain : merangsang alat pencernan untuk mengeluarkan

getah cerna, membentuk volume makanan sehingga menimbulkan rasa kenyang, serta

memadatkan sisa-sisa zat gizi yang tidak diserap lagi oleh dinding usus.

Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dan ditemukan dalam dinding

sel tumbuhan. Selulosa terdapat pada bagian-bagian yang keras dari biji kopi, kulit kacang,

buah-buahan dan sayuran.

Selulosa merupakan polimer yang tidak bercabang, terbentuk dari β-D-glukosa (dimana

monosakarida yang berdekatan) terikat bersama dengan ikatan β (1→4) glikosidik. Panjang

ikatan bervariasi dari beberapa ratus sampai beberapa ribu unit glukosil. Dalam dinding sel

tanaman, sejumlah besar selulosa terkumpul menjadi rantai silang serabut paralel dan bundel-

bundel yang merupakan rantai tersendiri.

2. Chitin

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. Bentuknya seperti

selulosa. 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)  (Suryanto et al., 2005).

Kitin mempunyai persamaan dengan selulosa, dimana ikatan yang terjadi antar

monomernya terangkai dengan ikatan glukosida pada posisi -1,4. Sedangkan perbedaannya

pada selulosa adalah gugus hidroksil yang terikat pada atom karbon nomor  2, pada kitin

digantikan oleh gugus asetamida (NHCOCH3) sehingga kitin menjadi sebuah polimer berunit

N-asetil-glukosamin. Struktur kitin dapat dilihat pada gambar.

3. Glikogen

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. Jumlah cadangan glikogen ini sangat terbatas. Bila diperlukan

oleh tubuh, diubah kembali menjadi glukosa.

Glikogen ini merupakan polisakarida yang penting sehingga lebih intensif dipelajari.

Pada manusia dan vertebrata, glikogen didapat dalam hati serta otot yang merupakan

cadangan karbohidrat. Glikogen dapat dengan cepat disintesis kembali dari glukosa. Glikogen

terdiri atas jutaan unit glukosil. Unit glukosil terikat dengan ikatan 1→4 glikosidik

membentuk rantai panjang, pada titik cabang terbentuk ikatan 1→6. Hal ini mengakibatkan

terbentuknya struktur yang menyerupai pohon.  Dalam molekul tunggal glikogen hanya ada

satu unit glukosa dimana atom karbon nomor 1 memegang satu gugus hidroksil. Semua

gugus 1-OH lainnya terikat dalam formasi ikatan 1→4 dan 1→6 glikosidik. Gugus 1-OH

tunggal yang bebas dinamakan “ujung pereduksi” (reducing end) dari molekul ditandai

dengan R dalam gambar. Sebaliknya “ujung non-pereduksi” didapat (gugus 4-OH dan 6-OH

bebas) pada terminal di luar rantai.

4. Pati

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 adalah nutrien polisakarida yang ditemukan dalam sel tumbuhan dan beberapa

mikroorganisme dalam beberapa hal mempunyai kesamaan dengan glikogen (glikogen

terkadang disebut dengan “pati hewani”). Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa yang

tidak manis, tidak larut dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat membentuk sol atau

jel yang bersifat kental. Sifat kekentalannya ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur

makanan, dan sifat jel nya dapat diubah oleh gula atau asam. Pati di dalam tanaman dapat

merupakan energi cadangan; di dalam biji-bijian pati terdapat dalam bentuk granula.

mempunyai diameter beberapa mikron, sedangkan dalam mikroorganisme hanya berkisar

0,5-2 mikron.Pati dapat dihidrolisis dengan enzim amylase. Pati terdiri dari amilosa dan

amilopektin.

Komponen amilosa pati merupakan polisakarida tak bercabang yang terikat 1→4

glikosidik, terdiri atas glukosa dan beberapa ribu unit glikosil. Rantai polisakarida

membentuk sebuah heliks. Amilopektin merupakan polisakarida bercabang yang

mengandung ikatan 1→4 dan 1→6 unit glikosil, hal  sama seperti dalam glikogen. Tentu saja

amilopektin mempunyai lebih banyak struktur terbuka dengan sedikitnya ikatan 1→6 dan

rantai lebih panjang.

Potongan Amilosa

Lokasi terbentuknya cabang amilopektin

5. Asam Hialuronat

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.

2.4 Sifat Kimia Karbohidrat

Adapun sifat-sifat kimia dari karbohidrat antara lain :

1. Sifat mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi terutama dalam

suasan basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk keperluan identifikasi

karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini disebabkan oleh adanya gugus

aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat. Sifat ini tampak pada reaksi reduksi

ion-ion logam misalnya ion Cu 2+ dan ion Ag+ yang terdapat pada pereaksi-pereaksi tertentu.

Beberapa contoh sebagai berikut:

a. Pereaksi Fehling

Pereaksi ini dapat direduksi selain oleh karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi, juga

dapat direduksi oleh reduktor lain. Pereaksi fehling terdiri atas 2 laruten, yaitu larutan Fehling

A dan B. Larutan Fehling A adalah larutan CuSO4 dalam air, sedangkan larutan Fehling B

adalah larutan garam K Natartat dan NaOH dalam air. Dalam pereaksi ini ion Cu2+ direduksi

menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan sebagai Cu2O.

Dengan larutan glukosa 1%, pereaksi Fehling menghasilkan endapan berwarna merah bata,

sedangkan apabila digunakan larutan yang lebih encer misalnya larutan glukosa 0,1%,

endapan yang terjadi berwarna hijau kekuningan. (McGilvery&Goldstein, 1996)

b. Pereaksi Benedict

Pereaksi benedict berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natrium karbonat dan

natrium sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu2+ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang

kemudian mengendap sebagai Cu2O. Adanya natrium karbonat dan natrium sitrat membuat

peraksi benedict bersifat basa lemah. Endapat yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning

atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa.

Pereaksi Benedict lebih banyak digunakan pada pemeriksaan glukosa dalam urine daripada

pereaksi Fehling karena beberapa alasan. Apabila dalam urine terdapat asam urat atau

kreatinin, kedua senyaea ini dapat mereduksi pereaksi Fehling, tetapi tidak dapat mereduksi

pereaksi Benedict. Di samping itu pereaksi Benedict lebih peka daripada pereaksi Fehling.

Penggunaan pereaksi Benedict juga lebih mudah karena hanya terdiri atas satu macam

larutan, sedangkan pereaksi Fehling terdiri atas dua macam larutan. (McGilvery&Goldstein,

1996)

c. Pereaksi Barfoed

Pereaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk

membedakan antara monosakarida dengan disakarida. Monosakarida dapat mereduksi lebih

cepat daripada disakarida. Jadi Cu2O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada oleh

disakarida, dengan anggapan bahwa konsentrasi mopnosakarida dan disakarida dalam larutan

tidak berbeda banyak. Tauber dan Kleiner membuat modifikasi atas pereaksi ini, yaitu

dengan jalan mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu+ yang dihasilkan

direaksikan dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga menghasilkan warna biru adanya

monosakarida. Disakarida dengan konsentrasi rendah tidak memberikan hasil positif.

Perbedaan antara pereaksi Barfoed dengan pereaksi Fehling atau Benedict ialah bahwa

pereaksi Barfoed digunakan pada suasana asam. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Apabila karbohidrat mereduksi suatu ion logam, karbohidrat ini akan teroksidasi menjadi

gugus karboksilat dan terbentuklah asam monokarboksilat. Sebagai contoh galaktosa akan

teroksidasi menjadi asam galaktonat, sedangkan glukosa akan menjadi asam glukonat.

(McGilvery&Goldstein, 1996).

2. Pembentukan furfural

Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi

apabila dipanaskan dengan kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan furfural atau

derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul

air dari seatu senyawa. (McGilvery&Goldstein, 1996). Pentosa-pentosa hampir secara

kuantitatif semua terdehidrasi menjadi furfural. Dengan dehidrasi heksosa-heksosa

menghasilkan hidroksimetilfurfural. Oleh karena furfural dan derivatnya dapat membentuk

senyawa yang berwarna naftol atau timol, reaksi ini dapat apabila direaksikan dengan

digunakan sebagai reaksi pengenal karbohidrat. (McGilvery&Goldstein, 1996).

3. Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas akan membentuk

osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazina berlebih. Osazon yang terjadi mempunyai

bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidrat. Hal ini sangat

penting karena dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat dan merupakan salah

satu cara untuk membedakan beberapa monosakarida, misalnya antara glukosa dan galaktosa

yang terdapat dalam urine wanita dalam masa menyusui. (McGilvery&Goldstein, 1996)

Pada reaksi antara flukosa dengan fenilhirazina, mula-mula terbentuk D-

glukosafenilhidrazon, kemudian reaksi berlanjut hingga terbentuk D-glukosazon. Glukosa,

fruktosa dan amanosa dengan fenilhidrazon menghasilkan osazon yang sama. Dari struktur

ketiga monosakarida tersebut tampak bahwa posisi gugus –OH dan atom H pada atom karbon

nomor 3,4, dan 5 sama. Dengan demikian osazon yang terbentuk memiliki struktur yang

sama. (McGilvery&Goldstein, 1996).

2.5 Cara Identifikasi Karbohidrat

identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan uji kualitatif dan uji kuantitatif sebagai

berikut :

1. UJI KUANTITATIF

Pemeriksaan Gula Reduksi

Gula pereduksi merupakan golongan gula (karbohidrat) yang dapat mereduksi senyawa-

senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa. Ujung dari suatu gula

pereduksi adalah ujung yang mengandung gugus aldehida atau keto bebas. Semua

monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa) dan disakarida (laktosa,maltosa), kecuali sukrosa

dan pati (polisakarida), termasuk sebagai gula pereduksi. Umumnya gula pereduksi yang

dihasilkan berhubungan erat dengan aktifitas enzim, dimana semakin tinggi aktifitas enzim

maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan. Jumlah gula pereduksi yang

dihasilkan selama reaksi diukur dengan menggunakan pereaksi asam dinitro

salisilat/dinitrosalycilic acid (DNS) pada panjang gelombang 540 nm. Semakin tinggi nilai

absorbansi yang dihasilkan, semakin banyak pula gula pereduksi yang terkandung.

     Secara alami, terdapat tiga bentuk karbohidrat yang terpenting, yaitu monosakarida,

oligosakarida (terdiri atas 2-10 unit monoskarida), dan polisakarida (terdiri lebih dari 10 unit

monosakarida). Contoh monosakarida adalah glukosa. Contoh oligosakarida adalah sukrosa.

Contoh polisakarida adalah pati, amilum, selulosa, pektin, gum. Karbohidrat sebagai

polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton mempunyai kemampuan untuk mereduksi suatu

senyawa. Sifat reduktif ini terdapat pada gugus hidroksil atom C nomor 1 untuk aldosa dan

pada atom C nomor 2 untuk ketosa

Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk menentukan kandungan karbohidrat dalam

bahan pangan, misalnya dengan cara kimiawi, fisik, enzimatis, biokimia, maupun

kromatografi. Penentuan kandungan karbohidrat dengan cara kimia didasarkan pada reaksi

oksidasi cupri menjadi cupro. Metode penetapan secara kimia meliputi: luff schoorl ,

munson-walker, lane eynon , nelson-somogy , Oksidasi ferri ,Iodometri (Sukatiningsih,

2010). Analisa karbohidrat dapat dilakukan terhadap kandungan total karbohidrat, kandungan

total gula, kandungan pati, serat kasar, serat pangan, dan senyawa pektin. Semua senyawa

karbohidrat tersebut dapat menentukan nilai gizi pangan bahan sumber karbohidrat.

METODE Luff Schoorl

    Pada penentuan karbohidrat dengan metode Luff Schoorl, yang ditentukan bukan Cu2O

yang mengendap tapi dengan menggunakan CuO dalam larutan yang belum direaksikan

dengan gula reduksi (titrasi blanko) dan sesudah direaksikan dengan gula reduksi (titrasi

sampel). Penentuannya dengan menggunakan titrasi volumetri. Setelah diketahui selisih

banyaknya titrasi blanko dan titrasi sampel kemudian dikonsultasikan dengan tabel yang telah

tersedia yang menggambarkan hubungan antara banyaknya Na2S2O3 dengan banyaknya gula

pereduksi. Pada metode Luff Schoorl terdapat dua cara pengukuran yaitu        :

1.    Penentuan Cu tereduksi dengan I2

2.    Menggunakan prosedur Lae-Eynon

     Metode Luff Schoorl mempunyai kelemahan yang terutama disebabkan oleh komposisi

yang konstan. Hal ini diketahui dari penelitian A.M Maiden yang menjelaskan bahwa hasil

pengukuran yang diperoleh dibedakan oleh pebuatan reagen yang berbeda.

   Monosakarida akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff  menjadi Cu2O. Kelebihan CuO

akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I2. I2 yang dibebaskan tersebut

dititrasi dengan larutan Na2S2O3. Pada dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan

adalah Iodometri karena kita akan menganalisa I2 yang bebas untuk dijadikan dasar

penetapan kadar. Dimana proses iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I2) bebas

dalam larutan. Apabila terdapat zat oksidator kuat (misal H2SO4) dalam larutannya yang

bersifat netral atau sedikit asam penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator

tersebut tereduksi dan membebaskan I2 yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya

oksidator. I2 bebas ini selanjutnya akan dititrasi dengan larutan standar Na2S2O3 sehinga I2

akan membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, jika

dalam suatu titrasi membutuhkan indikator amilum, maka penambahan amilum sebelum titik

ekivalen.

2. UJI KUALITATIF

Uji Fehling

- Digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat pereduksi (monosakarida, laktosa,

maltosa, dll)

- Uji positif ditandai dengan warna merah bata 

Uji Iodin

- Digunakan untuk menunjukkan adanya polisakarida

- Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru

- Amilopektin dengan iodin akan memberi warna merah ungu

- sedangkan dengan glikogen dan dekstrin akan membentuk warna merah coklat

Uji Tollens

uji ini dapat digunakan untuk membedakan senyawa-senyawa yang mengandung gugus

karbonil, -CO-. Senyawa karbonil ini dapat berupa aldehid, -CHO jika gugus karbonilnya

terletak di ujung (atom C nomor 1), dan dapat berupa keton, -CO- jika gugus karbonil

berada di tengah rantai C, atau paling tidak pada atom C nomor 2. Karena sifat

pengoksidasinya lemah, maka tollens tidak dapat mengoksidasi senyawa keton.

Pereaksi tollens ini dapat dibuat dari larutan perak nitrat, AgNO3. Mula-mula larutan ini

direaksikan dengan basa kuat, NaOH(aq), kemudian endapan coklat Ag2O yang terbentuk

dilarutkan dengan larutan amonia sehingga membentuk kompleks perak amoniakal,

Ag(NH3)2+(aq).

2.6 Macam-Macam Proses Metabolisme Karbohidrat

1. Glikolisis

Glikolisis berlangsung di sitosol, merupakan proses

pemecahan molekul glukosa yang memiliki 6 atom

C menjadi dua molekul asam piruvat yang

memiliki 3 atom C. Reaksi yang berlangsung di

sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP.

2. Dekarboksilasi Oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di matriks mitokondria, sebenarnya merupakan langkah

awal untuk memulai langkah ketiga, yaitu daur Krebs. Pada  langkah ini 2 molekul asam

piruvat yang terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah menjadi Asetil-KoA (asetil

koenzim A) dan menghasilkan 2 NADH dengan melepas CO2

3. Daur Krebs

Daur Krebs yang berlangsung di matriks mitokondria disebut

juga daur asam sitrat atau daur asam trikarboksilat dan

berlangsung pada matriks mitokondria. Asetil-KoA yang

terbentuk pada dekarboksilasi oksidatif, memasuki daur ini.

Setelah mengalami peristiwa oksidasi dan fosforilasi pada

akhir siklus dihasilkan 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP.

4. Rantai Transpor Elektron

Tempat: membran dalam mitokondria

Rantai transpor elektron adalah tahapan

terakhir dari reaksi respirasi aerob.

Transpor elektron sering disebut juga

sistem rantai respirasi atau sistem

oksidasi terminal.

Transpor elektron berlangsung pada

krista (membran dalam) dalam

mitokondria.

Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan

pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs.

Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q

(Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.

Sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH sebanyak 10 dan

FADH2 2 molekul.

Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan kedua molekul FADH2 tersebut

mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut.

Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP dan kira-kira 2 ATP untuk setiap

oksidasi FADH2.

Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP.

Ditambah dari hasil Glikolisis (2ATP) dan siklus Krebs (2 ATP), maka secara keseluruhan

reaksi respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP

Jadi dari satu molekul glukosa menghasilkan total 38 ATP.

Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih dari

setiap respirasi seluler adalah 36 ATP.

BAB III

PENUTUP

3.1     Simpulan 

1. Karbohidrat merupakan senyawa makromolekul yang tersusun atas unsur karbon ( C ),

hidrogen ( H ), dan oksigen ( O ). Karbohidrat merupakan senyawa organik. Memiliki

rumus senyawa CnH2nOn.

2. Karbohidrat dibagi menjadi dua:

Sederhana : karbohidrat yang cepat diserap oleh tubuh

Kompleks : karbohidrat yang memerlukan waktu untuk bisa di serap oleh tubuh.

Karbohidrat berdasarakan ukuran molekulnya dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1) Monosakarida : merupakan karbohidrat yang paling sederhana, tidak dapat

dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat yang lebih kecil.

2) Disakarida : karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang

dihubungkan oleh ikatan glikosida

3) Polisakarida : polimer dengan beberapa ratus hingga ribu monosakarida

yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik

3. struktur karbohidrat

Monosakarida : D-gliseraldehid, dihydroxyacetone, dll

Disakarida : - D- glukopiranosil –β-D-fruktofuranosida, dll

Polisakarida : β-D-glukosa , β (1→4) glikosidik, dll

4. macam-macam proses metabolisme karbohidratdalam tubuh yaitu glikolisis,

deoksiribosa, siklus krebs, transport electron.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier,sunita. 2001. Prinsip dasar ilmu gizi. Jakarta : PT sun

Anonim. 2013. Biokimia Pengertian dan Proses, [Online]. Tersedia :http://catatan

anakpeternakan.blogspot.com, (diakses 17 Maret 2014. 18:28 wita)

Foju Veronika. 2014. Biokimia Karbohidrat, [Online]. Tersedia:

http://veronikafoju .wordpress.com. (dikases 17 Maret 2014. 17:56 wita)

Panil, zulbardar. 2008. Memahami teori dan praktik biokimia dasar medis. Jakarta : buku

kedokteran EGC