MAKALAH BIOKIMIA KARBOHIDRAT

BAB 1

PENDAHULUAN

 

1.1              LATAR BELAKANG

Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalam perubahan atau metabolime. Hasil metabolism karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-selpada jaringan otot sebagai sumber energy. Jadi ada bermacam-mcam seyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini. Dari contoh-contoh tadi kit menegtahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia.

Energy yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energy matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbondoksida 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. Proses pembentukan glukosa dari karbondioksida dan air disebut proses fotosintesis.

 

1.2              RUMUSAN MASALAH

 

a.)    Apa definisi dari Karbohidrat?

b.)    Bagaimana Karbohidrat dalam tanaman?

c.)    Bagaimana klasifikasi pada Karbohidrat?

 

1.3              TUJUAN PENULISAN

 

a.)    Untuk mengetahui dan mempelajari definisi dari Karbohidrat.

b.)    Untuk mengetahui dan mempelajari bagaimana karbohidrat pada tanaman.

c.)    Untuk mengetahui dan mempelajari bagaimana klasifikasi karbohidrat.

 

1.4              MANFAAT PENULISAN

 

a.)    Agar dapat mengetahui dan mempelajari definisi dari Karbohidrat.

b.)    Agar dapat mengetahui dan mempelajari bagaimana karbohidrat pada tanaman.

c.)    Agar dapat mengetahui dan mempelajari bagaimana klasifikasi karbohidrat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 2

PEMBAHASAN

 

Dalam kaitannya dengan proses metabolisme, telah kita ketahui bahwa proses ini dibagi ke dalam dua proses bagian lagi, yakni anabolisme (reaksi pembentukan) dan katabolisme (reaksi penguraian). Reaksi katabolisme meliputi proses respirasi, dan fermentasi, sedangkan proses anabolisme ini meliputi proses kemosintesis, sintesis lemak, sintesis protein, dan proses fotosintenis. Dalam kaitannya dengan tumbuhan, pada akhir proses fotosintesis ini akan dihasilkan molekul gula atau karbohidrat yang tersusun atas unsure C, H, dan O dimana salah satu fungsinya adalah sebagai sumber energy dan penyusun struktur sel.

 

2.1       DEFINISI KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi kondensat polimer-polimer yang terbentuk. Nama karbohidrat dipakai dalam senyawa tersebut karena rumus empirisnya yang berupa CnH2nOnatau Cn(H2O)n yaitu karbon yang mengalami hidratasi. Namun nama tersebut kurang tepat karena hidrat yang terikat pada gugus karbon bukanlah sebagai hidrat yang sebenarnya, misal tidak dapat dipisahkan atau dikristalkan tersendiri yang terlepas dari gugusnya (Sudarmadji, 1989).

Karbohidrat atau hidrat arang adalah suatu zat gizi yang memiliki fungsi utama sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak dikonsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara yang sedang berkembang. Di negara 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 oleh 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.

Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom karbon, hidrogen, dan oksigen, dan pada umumnya unsur hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbihidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat dibentuk dari hasil reaksi CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis di dalam sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil).

Karbohidrat juga berperan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya warna, rasa, tekstur dan lain-lain. Sedangkan dalam tubuh karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk metabolisme lemak dan protein (Winarno, 2002)

Pada tanaman, karbohidrat dibentuk dari reaksi karbohidrat dan air dengan bantuan klorofil dan sinar matahari pada jasad hidup autrotopik. Melalui proses fotosintesis ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati atau selulosa.Secara kimia reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CO2 + H2O ® (CH2O)n + O2

Cara mudah dalam mendapatkan karbohidrat adalah dengan cara mengekstraknya dari bahan-bahan nabati sumber karbohidrat yaitu serealia, umbi-umbian dan batang tanaman, misalnya sagu (Winarno, 2002) .

Karbohidrat juga merupakan segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesistetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugushidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogenfosforus, atau sulfur.

Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa,galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

 

2.2       KARBOHIDRAT PADA TANAMAN

 

Pemindahan energi dati sinar matahari ke dalam tanaman dilaksanakan dengan perantara klorofil. Senyawa tersebut terdapat dalam sebuah organel vital bagi tanaman yaitu khloroplas (Salisbury, 1985).

Proses fotosintesis akan menghasilkan karbohidrat, terutama glukosa. Diantara berbagai karbohidrat yang penting yang dapat dibentuk oleh tumbuhan dari glukosa adalah selulosa, sukrosa dan pati/amilum. Amilum didalam tumbuhan banyak tersimpan dalam akar, umbi ataupun biji-bijian. Butir-butir amilum itu sebenarnya semula terdapat di dalam kloroplas daun sebagai hasil fotosintesis. Menurut Loveless (1994) pada kebanyakan tumbuhan dikotil juga monokotil, pati mulai terkumpul pada daun segera setelah terjadi proses fotosintesis yang berjalan cepat, sehingga pada tanaman dikotil mempunyai daun pati sedangkan daum monokotil mempunyai daun gula.

Menurut Hopkins (1995) amilum terdiri dari campuran amilosa dan amilopektin. Amilosa bereaksi dengan Iod (I) menghasilkan perubahan warna komplek merah ungu. Warna ini ditimbulkan oleh ikatan lemah diantara molekul pati/amilum dan Iod.

Adanya amilum pada daun sebagai hasil fotosintesis dapat diuji keberadaannya. Adanya pati/amilum dalam daun lebih mudah dideteksi daripada adanya gula, sehingga tumbuhan berdaun pati seperti bayam dapat digunakan sebagai bahan dalam praktikum ini. Hal pertama yang dilakukan adalah menutup bagian daun bayam sebelum bayam sebelum terkena sinar matahari dan memetiknya sesudah beberapa saat terkena sinar matahari sehingga dimungkinkan tumbuhan bayam tersebut telah berfotosintesa. Daun yang telah dipetik tersebut dimasukan kedalam larutan alkohol 95% yang panas. Larutan alkohol berfungsi untuk melarutkan klorofil daun. Hal ini jelas terlihat, setelah dicelupkan dalam alkohol 95% panas, warna hijau daun bayam pudar dan menjadi kekuning-kuningan, kemudian daun ini dicuci  dengan air panas dengan cepat tujuannya adalah untuk menjaga bentuk sel agar tidal rusak, setelah itu diberi larutan J-KJ yang akan memberikan ungu pada daun.

Karbohidrat merupakan suatu golongan senyawa yang terdiri dari atau dapat dihidrolisis menjadi polisakarida aldehid dan keton. Karbohidrat dalam tanaman adalah tepung atau amilum atau pati. Amilum adalah homopolimer (suatu polimer yang terbentuk oleh hanya satu macam unit monomerik) dari glukosa yang digabung oleh mata rantai yang sama dengan maltosa. Macam amilum utama adalah amilosa dan amilopektin (bila dilarutkan dengan iodin memberikan warna merah ungu). Sedangkan amilosa memberikan warna biru (Fressenden R. J dan Fessenden J. S, 1997).

Menurut Tjitrosomo (1985), suatu pengujian yang menunjukkan adanya pati pada banyak tumbuhan dianggap memberikan kesan bahwa fotosintesis sedang berlangsung. Akumulasi pati dalam daun sebagai cadangan sementara mudah didemonstrasikan. Jika klorofil dihilangkan dari daun tumbuhan penghasil pati yang telah disimpan dalam gelap selama beberapa jam dan daunnya kemudian diwarnai dengan iodium maka hanyalah warna coklat iodium yang akan tampak. Akan tetapi, jika telah disinari sinar matahari selama sehari dilakukan cara yang sama, maka pada daun akan tampak warna biru atau hitam yang menunjukan adanya pati. Hal ini didukung oleh Loveless (1990) yang mengatakan warna gelap yang terjadi memberikan indikasi perkiraan konsentrasi pati yang ada dalam daun.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesa adalh cahaya, temperatur dan air. Pada umumnya tumbuhan didaerah tropik tidak bisa melakukan fotosintesis pada suhu kurang dari 50 C, maka meskipun sinarada cukup, tapi CO2 berkurang akan berakibat fotosintesis terhambat. Amilum merupakan produk fotosintesis yang termasuk heksosan yang sifatnya tidal larut dalam air dan tidak manis. Pengangkutan amilum dari sel ke sel tidak mungkin dalam bentuk amilum tetapi dalam bentuk gula. Amilum disimpan dalam plastida, yang nantinya akan dipecah menjadi maltosa oleh enzim amilase. Enzim amilase tersebut terdiri dari a amilase dan b amilase. a amilase menggugurkan amilosa dan dan amilopektin atas satuan yang terdiri atas 6 sampai 9 molekul glukosa. Satuan itu disebut dextrin b amilase. Kegiatannya memutuskan ikatan antara atom C nomer 1-4, tidak mampu untuk memutuskan hubungan antara atom C 1-6 (Dwidjoseputro, 1992).

 

Posporilasi dengan ATP menjadi ADP glukosa kemudian menjadi pati dan ADPG, glukosa 1P diposporilasi dengan UTP menjadi UDP glukosa lalu menjadi amilum (Noogle dan Fritz,1989). Menurut Hopkins (1995), pembentukan karbohidrat terjadi pada tempat dimana cahaya menyinari bagian hijau karena bagian tersebut mengandung klorofil. Kehadiran karbohidrat dapat diketahui dari reaksi dari iodium-amilum. Amilum terdiri dari campuran amilosa dan amilopektin. Amilosa bereaksi dengan Iod (I) menghasilkan perubahan warna komplek merah ungu. Warna ini ditimbulkan oleh ikatan lemah diantara molekul pati/amilum dan Iod. Proses pembentukan amilum melalui fotosintesis adalah sebagai berikut :

Transformasi karbohidrat itu dipengaruhi oleh beberapa faktor luar. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap penyusunan amilum menurut Dwijoseputro (1994) diantaranya :

1.Temperatur
Temperatur yang rendah itu mempunyai pengaruh baik bagi pengubahan amilum menjadi gula. Pengubahan gula manjadi amilum terjadi pada temperatur sedang yaitu 200C sampai 300C.

2.Pengaruh air

Daun yang layu di dalamnya banyak terdapat amilum terubah menjadi gula sukrosa dan beberapa monosakarida. Persediaan air yang agak berlebihan menambah kegiatan penyusunan amilum.
3. Konsentrasi ion-ion H+

Perubahan pH membawa perubahan kegiatan enzim. Enzim akan bekerja berlawanan jika lingkungannya mengalami perubahan pH. Pada pH di atas 7 banyak terbentuk gula sedang gula akan terbentuk menjadi amilum lagi jika pH turun sampai di bawah 7.

4. Konsentrasi gula

Keseimbangan antara persediaan gula dan persediaan amilum terdapat di dalam sel. Pembentukan amilum itu tampak giat karena pembentukan gula yang yang giat. Pada malam hari sebagian dari amilum ada yang diubah menjadi gula sekedar untuk menjaga ketetapan konsentrasi.

 

5. Keadaan pH

 

6. Intensitas sinar

Hopkins (1995), menyatakan bahwa pembentukan karbohidrat terjadi pada tempat dimana cahaya menyinari bagian yang hijau karena bagian tersebut mangandung klorofil. Kahadiran karbohidrat dapat diketahui dari Iodin-Amilum. Bagian daun yang tertutup ketas alumunium foil dan dikenai sinar matahari, maka setelah dimasukkan dalam alkohol panas dan aquades panas, kemudian ditetesi larutan iodin, maka bagian tersebut tidak akan terbentuk warna ungu, tetapi bagian yang tidak ditutupi nampak berwarna ungu. Dwijoseputro (1986), menggambarakan hubungan antara amilum dan I-KI dalam reaksi berikut:

C5H8O4 + I – KI C5H8O4 + I5- + KI

 

Pembentukan pati terjadi melalui suatu proses yang melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan UDPG yang disebut adenosin difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dengan menggunakan ATP dan glukosa 1-p. Tentunya warna pada daun yang diuji seharusnya berwarna coklat iodin, sedangkan pada daun yang digunakan sebagai kontrol akan berwarna lebih gelap. Hal ini karena daun yang di beri perlakuan tidak menghasilkan amilum sehingga tidak menimbulkan warna ungu (Dwijosapoetro, 1994).

 

Amilum disusun di dalam kloroplas dan juga di dalam leukoplas sebagai tempat untuk menyimpan. Penyusunan amilum memerlukan bahan berupa glukosa-1-pospat serta bantuan enzim berupa posporilase amilum. Molekul glukosa-1-pospat dapat digandeng-gandengkan dengan pertolongan posporilase ini. Pada penggandengan itu terlepaslah molekul pospat (Dwidjoseputro, 1994).

 

Praktikum mengenai uji karbohidrat dalam tanaman digunakan daun bayam (Amaranthus spinosus) yang sebagian ditutup dengan alumunium foil untuk mencegah adanya sinar matahari yang mengenai klorofil agar tidak fotosintesis. Bagian yang tidak terkena sinar tidak akan menghasilkan amilum, sedangkan bagian yang tidak ditutup alumunium foil/daun kontrol akan menghasilkan amilum. Setelah daun dibiarkan selama beberapa jam di bawah terik matahari, kemudian daun direbus alkohol. Hal ini bertujuan untuk melarutkan klorofil yang ada pada daun, namun amilum yang ada tidak akan ikut larut karena amilum tidak dapat larut oleh alkohol. Ternyata daun berubah warna menjadi lebih transparan atau kekuningan. Dwijoseputro (1994) menyatakan bahwa setelah semua klorofil larut, semua bagian daun ditetesi I-KI maka, warna daun yang semula transparan akan berubah menjadi ungu gelap. Hal ini menandakan adanya amilum pada daun tersebut, karena reaksi iodium dalam amilum menimbulkan warna biru kehitam-hitaman. Sedangkan pada daun yang ditutup alumunium foil akan berwarna coklat. Namun dalam percobaan tidak dihasilkan warna ungu. Hal ini dikarenakan larutan IKI yang dipakai sudah tidak berfungsi.

 

Menurut Salisbury dan Ross (1992) pembentukan pati atau amilum terjadi terutama melalui satu proses yang melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan UDPG yang disebut adenosin difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dengan menggunakan ATP dan glukosa 1-fosfat di kloroplas dan plastid lainnya. Reaksi berikut merangkum pembentukan pati dari ADPG :

 

ADP + amilosa kecil (unit n-glukosa) → amilosa (lebih besar dengan unit n+1glukosa) + ADP.

Menurut Lakitan (2000) karbohidrat yang terbentuk pada tumbuhan dalam bentuk pati atau amilum. Pembentukan amilum pada umumnya berlangsung melalui proses yang sama secara berulang-ulang dengan menggunakan glukosa dari gula nukleosida yang mirip UDPG yang disebut sebagai Adenosin Difosfat (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dalam kloroplas atau plastida lainnya menggunakan Atp dan glukosa-1-p :

 

(n-glukosa) amilosa → (n+1 glukosa) amilosa ADPG → ADP

 

Pembentukan pati terjadi melaui suatu proses yang melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan UDPG yang disebut adenosin difosfoglukosa, ADPG. Pembentukan ADPG berlangsung dengan menggunakan ATP dan glukosa-1-fosfat di kloroplas dan plastid. Molekul amilosa yang sedang tumbuh dengan unit glukosa yang mempunyai gugus reaksi C-4 pada ujungnya, bergabung dengan C-1 glukosa yang ditambahkan dari ADPG. Pati sintetase, yang mengkatalisis reaksi tersebut diaktifkan oleh K+. Cabang pada amilopektin antara C-6 pada rantai utama dan C-1 pada rantai cabang dibentuk oleh berbagai isoenzim dari beberapa enzim yang secara ringkas disebut enzim percabangan atau enzim Q. Tingkat cahaya yang tinggi dan siang hari yang panjang, menguntungkan fotosintesis dan translokasi karbohidrat. Sehingga menyebabkan penimbunan satu atau lebih butir pati di kloroplas dan penyimpanan pati di amiloplas. Pembentukan pati di kloroplas diuntungkan oleh cahaya terang, sebab enzim yang membentuk ADPG secara alosetrik diaktifkan oleh 3-PGA dan dihambat secara alosetrik Pi (Preiss). Kandungan 3-PGA agak meningkat saat terang sewaktu penambahan CO2 terjadi, tapi kandungan Pi agak turun karena ditambah ADP untuk membentuk ATP selama fosforilasi fotosintesis (Salisbury & Ross,1992).

 

Tanaman jika pada bulan-bulan yang dingin, konsentrasi gula tinggi sedangkan kadar amilum menyusut, bulan-bulan panas keadaan itu berkebalikan. Persediaan air yang berlabihan menambah kegiatan penyusunan amilum. Perubahan pH membawa perubahan kegiatan enzim. pH 7 merupakan pH optimal untuk pembentukan gula, sedang gula akan terbentuk menjadi amilum jika pH sampai dibawan 7 (Kimball, 1989).

 

Bahan-bahan yang digunakan untuk mengetahui adanya amilum dalam daun diantaranya alkohol, larutan I-KI, aquades. Alkohol berfungsi untuk melarutkan klorofil sedangkan larutan I-KI berfungsi sebagai indikator adanya amilum dan aquades berfungsi sebagai pencuci.

Karbohidrat adalah zat organik utama yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dan biasanya mewakili 50 sampai 75 persen dari jumlah bahan kering dalam bahan makanan ternak. Karbohidrat sebagian besar terdapat dalam biji, buah dan akar tumbuhan. Zat tersebut terbentuk oleh proses fotosintesis, yang melibatkan kegiatan sinar matahari terhadap hijauan daun. Hijauan daun merupakan zat fotosintetik aktif pada tumbuh-tumbuhan. Zat tersebut merupakan molekul yang rumit dengan suatu struktur yang serupa dengan struktur hemoglobin, yang terdapat dalam darah hewan. Hijauan daun mengandung magnesium : hemoglobin mengandung besi. Lebih terperinci lagi, karbohidrat dibentuk dari air (H2O) berasal dari tanah, karbondioksida (CO2) berasal dari udara dan energi berasal dari matahari. Suatu reaksi kimiawi sederhana yang memperlihatkan suatu karbohidrat (glukosa) disintesis oleh fotosintesis dalam tumbuh-tumbuhan adalah sebagai berikut :

6CO2 + 6H2O + 673 cal —-> C6H12O6 + 6 O2

 

2.3       KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

Penggolongan karbohidrat yang paling sering dikemukakan adalah penggolongan berdasarkan molekul-molekulnya.

 

  1. Monosakarida

 

Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sedrhana susunan molekulnya. Dalam tubuh monosakarida langsung diserap oleh dinding usus halus, kemudian masuk ke dalam aliran darah. Monosakarida adalah hasil akhir pemecahan sempurna dari karbohidrat yang lebih komplek susunannya dalam proses pencernaan. Monosakarida yang penting yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa. Glukosa disebut juga dekstrosa, banyak terdapat dalam buah-buahan dan sayuran. Semua karbohidrat dalam tubuh akhirnya akan dirubah menjadi glukosa. Fruktosa atau levulosa terdapat bersama glukosa dalam buah dan sayuran terutama dalam madu. Galaktosa hanya ditemukan berasal dari penguraian disakarida. Buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Apabila dua molekul monosakarida berikatan akan terbentuk disakarida (Gambar 3) dan mengeluarkan air. Dalam bentuk lebih panjang lagi (2-10) monosakarida akan membentuk oligosakarida dan dalam rantai yang lebih panjang lagi (>10) monosakarida akan membentuk polisakarida.

 

Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukods, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa

 

Karbohidrat dalam golongan ini merupakan karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar) karena terdiri atas 3-6 atom C dan tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida biasanya mudah larut dalam air dan umumnya berasa manis sehingga secara umum disebut juga sebagai gula. Penamaannya juga berakhiran –osa.

 

 

 

Ada beberapa jenis monosakarida yang paling dikenal dan memegang peranan terpenting dalam kehidupan, yaitu :

  1. Trios, yakni jenis monosakarida yang memiliki 3 atom C.

Contohnya ialah Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton

  1. Tetrosa, yakni jenis monosakarida yang memiliki 4 atom C.

Contoh dari tetrosa adalah  threosa, Eritrosa, xylulosa

  1. Pentosa jenis monosakarida yang memiliki 5 atom C.

Contoh pentose ialah Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa,Ribulosa

  1. Hexosa jenis monosakarida yang memiliki 6 atom C.

Contoh Hexosa ialah Galaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosa diantara keempatnya ini yang amat dikenal dalam kehidupan sehari-hari ialah galaktosa, fruktosa dan glukosa.

 

  • Glukosa, terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencemaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.
  • Fruktosa, disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu.
  • Galaktosa, tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.

 

  1. Heptosa, yakni monosakarida yang memiliki 7 atom C.

Contohnya ialah Sedoheptulosa.

 

 

  1. Disakarida

senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yang sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida.

Tiga jenis disakarida ialah sebagai berikut :

a.    Sukrosa yakni gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert. Sukrosa mempunyai dua molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa.

Sumber sukrosa ialah dari tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly.

b.    Maltosa Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum, lebih mudah dicema dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan Jodium amilum akan berubah menjadi warna biru. Amilum terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas, yaitu :

1. Amilosa

-larut dengan air panas

-mempunyai struktur rantai lurus

2. Amilopektin

-tidak larut dengan air panas

-mempunyai sruktur rantai bercabang.

c.    Laktosa yang mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam air. Sumber laktosa hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu.

  1. Polisakarida

Polisakarida merupakan senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul  monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang.

Berikut adalah macam-macam polisakarida :

 

a. Amilum (pati atau tepung).

Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut “gelatinisasi”. 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. Penguraian tidak sempurna dari pati dapat menghasilkan dekstrin yaitu suatu bentuk oligosakarida. Molekulnya lebih sederhana jika dibandingkan dengan tepung dan bersifat mudah larut dalam air, mudah dicerna, sehingga baik untuk makanan bayi. Pati dapat dihidrolisis dengan enzim amylase. Pati terdiri dari amilosa dan amilopektin. Beras ketan amilosa (1-2%), beras biasa amilosa > 2 %.

 

 

b.  Dekstrin.

Dekstrin Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, denganjodium akan berubah menjadi wama merah.

 

c.  Glikogen.

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 merupakan “pati hewani”, terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Sumber utama glikogen  banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).

 

d.  Selulosa.

Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Selulosa dengan amilosa bedanya pada ikatan glukosidanya. CMC (carboxymethil cellulose) merupakan salah satu contoh turunan selulosa yang digunakan pada pembuatan 15 es krim untuk memperbaiki tekstur dan kristal laktosa sehingga lebih halus. Selain itu CMC digunakan pada Industri makanan untuk memperbaiki tekstur. Polisakarida ini lebih sukar diuraikan dan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : memberi bentuk atau struktur pada tanaman, tidak larut dalam air dingin maupun air panas, tidak dapat dicerna oleh cairan pencernaan manusia sehingga tidak menghasilkan energi, tetapi dapat membantu melancarkan pencernaan makanan, dapat dipecah menjadi satuan-satuan glukosa oleh enzim dan mikroba tertentu. Ikatan-ikatan selulosa yang panjang dapat membentuk kapas atau serat rami. Selulosa dan hemiselulosa terdapat pada bagian-bagian yang keras dari biji kopi, kulit kacang, buah-buahan dan sayuran. Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa, karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan.

 

e.  Inulin

Inulin merupakan pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu. Inulin juga merupakan fruktosan dan mudah larut dalam air hangat.

 

f.  Glikosaminoglikan

Glikosaminoglikan merupakan karbohidrat kompleks. Umumnya menyusun jaringan misalnya tulang, elastin, dan kolagen pada manusia.

 

g.  Glikoprotein

Glikoprotein ini terdapat di cairan tubuh dan jaringan, umumnya terdapat pada membrane sel dan merupakan protein karbohidrat

 

  1. Oligosakarida

Oligosakarida merupakan senyawa yang terdiri dari gabungan molekul-molekul monosakarida yang banyak gabungan dari 3 – 6 monosakarida.

 

 

 

 

 

 

 

 

KATA PENUTUP

 

  • Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi kondensat polimer-polimer yang terbentuk.
  • Karbohidrat pada tanaman adalah proses fotosintesis akan menghasilkan karbohidrat, terutama glukosa. Diantara berbagai karbohidrat yang penting yang dapat dibentuk oleh tumbuhan dari glukosa adalah selulosa, sukrosa dan pati/amilum. Amilum didalam tumbuhan banyak tersimpan dalam akar, umbi ataupun biji-bijian.
  • Karbohidrat dibagi 3 yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

K. Murray, Robert, dkk. 2003. Biokimia Harper. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Martini, dr. Tri. “DIKTAT 1 BIOKIMIA”, Biomolekul Enzim hormon.

Dwidjoseputro. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, Jakarta.

Fressenden, R. J & Fessenden J. S. 1997. Dasar-Dasar Kimia Organik. Binarupa Aksara, Jakarta

Hopkins, W. B. 1995. Introduction to Plant Physiology. John Willey and Sons. Inc, New York

Loveless. 1990. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Topis. Gramedia, Jakarta

Salisbury, F. B. 1985. Plant Physiology. Wadsworth Publishing Company, California

Tjitrosomo, S. 1985. Botani Umum Jilid II. Penerbit Angkasa, Bandung

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

CAPTCHA Image

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>