PENGANTAR KARBOHIDRAT
Pengertian Karbohidrat
Kata karbohidrat berasal
dari kata karbon (C) dan air (H2O). Secara sederhana
karbohidrat didefinisikan sebagai polimer
sakar (polimer gula). Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung
sejumlah besar gugus hidroksil (-OH).
Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid
(disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan
pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan O. Adapun rumus umum dari
karbohidrat adalah:
(C.H2O)n atau CnH2nOn
Fungsi karbohidrat
Fungsi primer dari
karbohidrat adalah sebagai cadangan
energi jangka pendek (gula merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari
karbohidrat adalah sebagai cadangan
energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan
manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai komponen
struktural sel.
Klasifikasi karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran
dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.
Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai,
karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:
1.
Monosakarida (terdiri
atas 1 unit gula)
2.
Disakarida (terdiri atas
2 unit gula)
3.
Oligosakarida (terdiri
atas 3-10 unit gula)
4.
Polisakarida (terdiri
atas lebih dari 10 unit gula)
Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.
Berdasarkan lokasi gugus
–C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:
1.
Aldosa (berupa aldehid)
2.
Ketosa (berupa keton)
Berdasarkan jumlah atom C
pada rantai, monosakarida
digolongkan menjadi:
1.
Triosa (tersusun atas 3
atom C)
2.
Tetrosa (tersusun atas 4
atom C)
3.
Pentosa (tersusun atas 5
atom C)
4.
Heksosa (tersusun atas 6
atom C)
5.
Heptosa (tersusun atas 7
atom C)
6.
Oktosa (tersusun atas 8
atom C)
Contoh pertama di atas (sebelah kiri) menunjukkan sebuah
monosakarida triosa (memiliki 3 atom C), aldosa (berstruktur aldehid/-COH)
sehingga dinamakan gula aldotriosa. Sedangkan contoh kedua (sebelah kanan)
menunjukkan sebuah monosakarida heksosa (memiliki 6 atom C), ketosa
(berstruktur keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula ketoheksosa.
Monosakarida-monosakarida penting
Beberapa monosakarida
penting bagi tubuh kita di antaranya adalah D-gliseraldehid, D-glukosa,
D-fruktosa, D-galaktosa serta D-ribosa.
1. D-gliseraldehid (karbohidrat paling sederhana)
Karbohidrat ini hanya memiliki 3 atom C (triosa), berupa aldehid
(aldosa) sehingga dinamakan aldotriosa.
2. D-glukosa (karbohidrat terpenting dalam diet)
Glukosa merupakan aldoheksosa, yang sering kita sebut sebagai
dekstrosa, gula anggur ataupun gula darah. Gula ini terbanyak ditemukan di
alam.
3. D-fruktosa (termanis dari semua gula)
Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan
ketoheksosa.
4. D-galaktosa (bagian dari susu)
Gula ini tidak ditemukan tersendiri pada sistem biologis, namun
merupakan bagian dari disakarida laktosa.
5. 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.
Disakarida-disakarida penting
Beberapa disakarida
penting bagi tubuh kita di antaranya adalah β-maltosa, β-laktosa serta sukrosa.
1.
β-maltosa
Disakarida ini tak ditemukan di alam kecuali
pada kecambah padi-padian. Maltosa merupakan gabungan dari 2 molekul glukosa.
Laktosa sering disebut sebagai gula susu.
Disakarida ini tersusun atas glukosa dan galaktosa. Kita tidak dapat
menggunakan galaktosa secara langsung, tetapi harus diubah menjadi glukosa.
2.
Sukrosa
Sukrosa merupakan gula terbanyak yang bisa didapatkan dari
tumbuhan. Tumbuhan yang banyak dimanfaatkan karena kandungan sukrosa adalah
tebu dan bit.
Polisakarida-polisakarida penting
Beberapa polisakarida
penting bagi tubuh kita di antaranya adalah amilum (pati), glikogen dan
selulosa.
1.
Amilum
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.
2.
Glikogen
Glikogen merupakan polimer glukosa dengan ikatan α (1-6).
Polisakarida ini merupakan cadangan energi pada hewan dan manusia yang disimpan
di hati dan otot sebagai granula. Glikogen serupa dengan amilopektin.
3.
Selulosa
Selulosa tersusun atas
rantai glukosa dengan ikatan β (1-4). Selulosa lazim disebut sebagai serat dan
merupakan polisakarida terbanyak.
Karbohidrat-karbohidrat lain
Beberapa karbohidrat
bergabung dengan komponen lain. Sebagai contoh adalah mukopolisakarida, suatu
materi tipis, kental, menyerupai jelly dan melapisi sel.
Contoh yang lain adalah glikoprotein,
suatu protein yang mengikat unit karbohidrat dengan ikatan kovalen. Struktur
ini memainkan beberapa peran penting di antaranya dalam proses proteksi
imunologis, pembekuan darah, pengenalan sel-sel, serta interaksi dengan bahan
kimia lain.
Referensi:
Anonim,
2000, Petunjuk Praktikum Biokimia Untuk PSIK (B) Fakultas Kedokteran
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta: Lab. Biokimia FK UGM
Guyton
AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah:
Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A, Jakarta: EGC
http://www.biology.arizona.edu\biochemistry, 2003, The Biology
Project-Biochemistry
http://www.bioweb.wku.edu\courses\BIOL115\Wyatt, 2008, WKU Bio 113
Biochemistry
http://www.en.wikipedia.org,
2008, Oxidative Phosphorylation
http://www.gwu.edu\_mpb,
1998, The Metabolic Pathways of Biochemistry, Karl J. Miller
http://www.ull.chemistry.uakron.edu\genobc,
2008, General, Organic and Biochemistry
http://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport,
2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative Phosphorylation
Murray RK, Granner DK,
Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono
Andry, Jakarta: EGC
Stryer
L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian
Biokimia FKUI), Jakarta: EGC
http://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport, 2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative
Phosphorylation
Murray
RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV,
Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC
Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin
dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI),
Jakarta: EGC
Supardan,
1989, Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya
