Makalah Karbohidrat
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari
kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri,
berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita
lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan enrgi. Energi yang
diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada
umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia,
yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid.
Energi yang terkandung dalam
karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam
hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida 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 karbon dioksida dan air disebut proses
fotosintesis.
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 gugus
hidroksil. 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 nitrogen, fosforus, atau sulfur.
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup.
Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrient utama sel. Misalnya, pada
vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh
sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang
tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk
menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monoksakarida juga
berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil
lainnya,termasuk asam amino dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1
gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia
Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu
antara 70%-80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau
serealia (gandum
dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi
jalar), dan gula.
B. Rumusan Masalah
1. Apa
definisi karbohidrat?
2. Apa
fungsi karbohidrat?
3. Bagaimana
klasifikasi karbohidrat?
C. Tujuan
1. Mengetahui
definisi dari karbohidrat
2. Mengetahui
fungsi karbohidrat
3. Mengetahui
klasifikasi karbohidrat
4. Menyelesaikan
tugas terstruktur mata kuliah Biokimia
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi
Karbohidrat
Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi
aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi
aldehidaa dan keton. Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat
arang, sacharon (sakarida) atau gula. Karbohidrat berarti karbon yang
terhidrat. Rumus umumnya adalah Cx(H2O)y.
Karbohidrat dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis.
x CO2 + y H2O
+ energi matahari ͢ Cx (H2O)y +
x O2
Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus
hidroksil. Yang tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya
yaitu oligosakarida dan polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya,
dapat dibedakan 2 jenis monosakarida yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya
berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan keosa yang gugus
karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai.
B. Fungsi
Karbohidrat
Karbohidrat mempunyai beberapa
fungsi yakni:
1.
Sumber
bahan bakar.
2.
Sumber
energi utama dan dapat diganti dengan sumber energy yang lain pada beberapa organ
tubuh manusia, yaitu otak, lensa mata dan sel saraf.
3.
Bahan
sintesis senyawa organic lainnya.
4.
Pati
dan glikogen berperan sebagai cadangan makanan.
5.
Menjaga
keseimbangan asam dan basa dalam tubuh.
6.
Membantu
proses penyerapan kalsium.
7.
Sebagai
materi pembangun.
8.
Berperan
penting dalam penurunan sifat, misalnya karbohidrat dengan atom C lima buah
merupakan komponen asam nukleat (DNA dan RNA).
9.
Polimer
karbohidrat yang tidak larut berperan sebagai unsur struktural dan penyangga
dalam dinding sel bakteri dan tanaman.
10.
Sebagai
pelumas sendi kerangka.
C. Klasifikasi Karbohidrat
Jika diuraikan, ternyata
karbohidrat hanya terdiri dari 3 unsur, yaitu karbon (C), hydrogen (H), dan
oksigen (O). Senyawa yang termasuk karbohidrat sangat banyak mulai dari senyawa
sederhana hingga senyawa dengan berat molekul 500.000 atau lebih.
Senyawa-senyawa tersebut dapat digolongkan menurut jumlah senyawa penyusunnya
yaitu monosakarida, oligosakarida, oligosakarida dan polisakarida.
1. Monosakarida
(gula sederhana/saccharum)
Monosakarida adalah karbohidrat
paling sederhana. Jika dihidrolisis, senyawa-senyawa monosakarida sudah tidak
dapat diuraikan lagi menjadi senyawa gula menjadi senyawa gula yang lebih
sederhana.
Contoh: glikosa dan fruktosa.
Monosakarida dapat diklasifikasikan
menjadi dua:
a. Menurut banyaknya
atom karbon yang menyusun molekul monosakarida.
·
Monosakarida
yang mengandung 3 atom karbon disebut triosa
·
Monosakarida
yang mengandung 4 atom karbon disebut tetrosa
·
Monosakarida
yang mengandung 5 atom karbon disebut pentose
·
Monosakarida
yang mengandung 6 atom karbon disebut heksosa
b. Menurut kandungan
gugus aldehida dan keton.
Dikatakan aldehida jika ikatan rangkap dua antara atom C dengan O
nya (C=O) berada di ujung rantai. Sedangkan keton jika ikatan rangkap antara
atom C dan O nya berada selain dari pada diujung.
·
Monosakarida
yang mengandung gugus aldehida disebut aldose
·
Monosakarida
yang mengandung gugus keton disebutketosa
2. Disakarida
Disakarida terdiri atas dua
monosakarida yang terikat satu sama lain dengan ikatan glikosidik. Ikatan
glikosidik biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 dengan
melepaskan 1 mol air. Ikatan glikosidik terdapat pada gugus fungsi dalam
karbohidrat, yaitu gugus aldehid pada glukosa dan gugus keton pada fruktosa.
Disakarida dapat terbentuk dari hasil antara proses hidrolisis oligosakarida
dan poli sakarida. Disakarida biasanya larut dalam air (hidrofilik). Beberapa
contoh disakarida yakni:
a. Sukrosa.
Sukrosa terdapat dalam batang tebu, bit, sorgum, nanas dan wortel.
Hidrolisis dengan enzim sukrase menghasilkan glukosa dan fruktosa (fruktosa +
glukosa = sukrosa).
b. Laktosa.
Laktosa (gula susu) terdapat dalam air susu hewan mamalia. Pada
proses hidrolisis menggunakan asam atau enzim lactase, dihasilkan glukosa dan
galaktosa (galaktosa + glukosa = laktosa).
c. Maltosa.
Maltose termasuk gula pereduksi yang dapat diperoleh dari amilum,
glikogen, dan biji gandum yang sedang berkecambah. Hidrolisis maltose
menghasilkan dua molekul glukosa (gukosa + glukosa = maltose).
3. Oligosakarida.
Senyawa yang termasuk
oligosakarida mempunyai moleku 2-10 monosakarida, yaitu trisakarida yang
terdiri dari 3 molekul monoskarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat
molekul monosakarida. Salah satu trisakarida penting adalah rafinosa tang
terdiri atas tiga molekul monoakarida yamg berikatan yaitu
galaktosa-glukosa-fruktosa. Ikatan tersebut terbentuk antara atom karbon nomor
1 pada galaktosa dengan atom karbon 6 pada glukosa. Selanjutnya atom karbon
nomor 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2 ada fruktosa.
4. Polisakarida.
Polisakarida terdiri atas
banyak molekul monosakarida, sehingga molekul polisakarida mempunyai berat
molekul hingga beberapa ratus ribu. Polisakarida yang dihasilkan antara
monosakarida sejenis (satu macam monosakarida) disebut homo polisakarida,
sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Polisakarida
pada umumnya berupa senyawa putih dan tidak berasa manis. Beberapa polisakarida
dapat larut dalam air.
Senyawa polisakarida terdapat
dalam tumbuh-tumbuhan, misalnya pati, inulin (seagai zat cadangan), dan
selulosa (sebagai bagian dinding sel). Dalam jazad hewan juga terdapat zat yang
sejenis dengan zat pati, yaitu glikogen.
Polisakarida mempuyai rumus molekul
(C6H10O5)n dengan hargan yang
besar. Contoh golongan polisakarida yang penting antara lain pati
(amilum), glikogen, dan selulosa.
a. Pati
(amilum atau zat tepung)
Pati merupakan cadangan makanan
pada biji, akar, batang, dan umbi. zat pati terdiri atas rantai-rantai tidak
bercabang (amilosa) dan rantai-rantai yang bercabang (amilopektin).
Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan alfa-glikosidik. Berbagai
macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta
apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua
fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa
dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Pati sediki sekali larut dalam
air dingin, tetapi jika dipanaskan dengan air, butir-butir zat pati tersebut
berkembang menjadi sebuah gel (kanji) dan pada pemanasan selanjutnya yang
disertai cukup air menghasilkan koloid.
Amilum dapat dihidrolisis
sempurna menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat
dilakukan mengguakan enzim amilase. Amilase dikeluarkan oleh ludah dan cairan
yang dikeluarkan oleh pangkreas.
b. Glikogen.
Glikogen juga sering disebut
gula otot, karena jenis gula ini banyak ditemukan dalam otot dan hati
vertebrata, yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Glikogen menunjukkan sifat
kimia yang sama dengan zat tepung. Zat ini dapat larut oidal dalam air dingin,
tetapi tidak membentuk gel-gel seperti pada kanji. Larutan koloidal glikogen
tidak menunjukkan daya reduksi yang kuat terhadap larutan fehling. Hidrolisis
dengan asam-asam encer menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis dengan
amilosa terutama menghasilkan maltosa.
Dalam pertanian Glikogen juga
telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn).
c. Selulosa.
Selulosa merupakan serat-serat
panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur
jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Atau dapat dikatakan selulosa
merupakan penyusun utama dinding sel tumbuhan.
Tanaman kapas sebagian besar
terdiri selulosa. Kertas saring seluruhnya terdiri atas selulosa. Selulosa
dapat diubah oleh asam sulfat menjadi hasil yang dapat larut, jika larutan ini
diencerkan dengan air dan direbus, terjadi hidrolisis dan terbentuk glukosa
sebagai hasil akhir.
Selulosa tudak dapat larut
dalam air, tetapi dapat larut dalam pelarut Schweitzer (larutan
kuprioksida-amonia).Tidak seperti amilum, selulosa tidak dapat dicerna ileh
perut manusia atau mamalia lainnya, tetapi dapat dicerna oleh sapi dan dan
hewan ruminansia lain dengan prtolongan bakteri.
Turunan selulosa yang dikenal
dengan carboxymethyl cellulose (CMC) sering dipakai dalam
industri makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan
es krim, pemakaian CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang
terbentuk akan lebih halus.
d. Pektin.
Pektin secara umum terdapat
dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan
hemiselulosa. Senyawa pektin berfungsi sebagai perekat antara dinding sel satu
dengan yang lain. Pada umumnya senyawa pektin dapat diklasifikasi menjadi tiga
kelompok senyawa yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin.
Kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi baik berdasarkan jenis
tanamannya maupun bagian-bagian jaringannya. Komposisi kandungan protopektin,
pektin, dan asam pektat di dalam buah sangat bervariasi tergantung pada derajat
pematangan buah.
Pada umumnya protopektin yang
tidak dapat larut itu terdapat dalam jaringan tanaman yang belum matang.
Potensi pembentukan jeli dari pektin menjadi berkurang dalam buah yang terlalu
matang. Di antara buah-buahan yang dapat digunakan untuk membuat jeli adalah
jambu biji, apel, lemon, plum, jeruk, serta anggur.
e. Senyawa-senyawa
polosakarida lainnya.
·
Gum
Arabik yang dihasilkan dari batang pohon akasia.
·
Agar-agar
didapatkan dari ganggang merah.
·
Asam
alginat atau Na-alginat dihasilkan dari suatu ganggang laut yang
besar.
·
Karagenan
didapat dengan mengekstraksi lumut Irlandia dengan air panas. Dipergunakan
sebagai stabilizer pada industri coklat dan hasil produksi susu.
BAB
III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Karbohidrat merupakan senyawa
yang sangat dibutuhkan oleh manusia, karena senyawa ini adalah penentu
kelangsungan hidup manusia.
Berdasarkan lokasi gugus –C=O, monosakarida
digolongkan menjadi 2 yaitu:
• Aldosa
(berupa aldehid)
• Ketosa
(berupa keton)
Berdasarkan jumlah unit
gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama
yaitu:
Monosakarida
(terdiri atas 1 unit gula) Disakarida
(terdiri atas 2 unit gula) Oligosakarida
(terdiri atas 3-10 unit gula) Polisakarida
(terdiri atas lebih dari 10 unit gula)
Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula
sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna
penyediaan energi. Sebagian dari gula sederhana ini kemudian mengalami
polimerisasi dan membentuk polisakarida
Fungsi utama karbohidrat adalah
sebagai sumber biokalori dalam bahan makanan, disamping itu juga sebagai bahan
pengental atau GMC pada teknologi makanan sebagai bahan penstabil, bahan
pemanis (sukrosa, glukosa, fruktosa) dan bahan bakar, misalnya pada glukosa dan
pati dan sebagai penyusun struktur sel, misalnya selulosa dan khitin.
DAFTAR
PUSTAKA
Klooman, dan Klaus-Heinrich
Rohm. 1995.”Atlas berwarna & Teks Biokimia”. Hipokrates, Jakarta
Sentot , Budi
Raharjo. 2008 KIMIA berbasis EKSPERIMEN 3. Platinum: Jakarta
Purnomo et all, 2006 .”Biologi ”. Sunda
Kelapa Pustaka: Jakarta
Syukhria ikhsan, bahan
kuliah KARBOHIDRAT.