karbohidrat putih

Post on 01-Jan-2016

85 views 0 download

Transcript of karbohidrat putih

K A R B O H I D R A T Dra. Murnah, MSI.Med., Apt.Fakultas Kedokteran UNDIP.

KARBOHIDRAT• Karbohidrat :

Karbohidrat sederhanaKarbohidrat majemuk

• Karbohidrat sederhana :Gugus aldosaGugus ketosa

• Karbohidrat majemuk :OligosakaridaPolisakarida

• Polisakarida :Mengandung nitrogenBebas nitrogen

POLIHIDROKSI ALDEHID

C H

O

OH ;

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

ALDOSA

C H

O

CHC

OH

HC

HC

OH

HC

OH O

H

OH

3 atom C → aldo triosa4 atom C → aldo tetrosa5 atom C → aldo pentosa6 atom C → aldo heksosa

POLIHIDROKSI KETONOH ; C

O

CH2OH

C O

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

KETOSA

C H

O

3 atom C → keto triosa4 atom C → keto tetrosa5 atom C → keto pentosa6 atom C → keto heksosa

CH2OHC

O

HC

H

HC

OH

HC

OH

HC

OH

• Persamaan sifat aldehida dan aldosa Mengadisi HCN Mengadisi fenilhidrazin Mereduksi Fehling Mereduksi Benedict

• Perbedaan sifatAldehid Aldosa

Teroksidasi oleh O2 dari udara Tak teroksidasi oleh O2 dari udara

Tak menunjukkan peristiwa mutarotasizat → polarimeter → 100° → 100°

Menunjukkan peristiwa mutarotasizat → polarimeter → 100° → 50°

Mengadisi pereaksi Schiff Tak mengadisi pereaksi Schiff

Cepat bereaksi dengan pereaksi Tollens

Lambat bereaksi dengan pereaksi Tollens

KONFIGURASI MONOSAKARIDA• Sistem : D dan L

Merupakan enansiomer :L – ribosa dan D - ribosa , D – liksosa dan L - liksosa

HC

CHO

OH

CH2OH

D-gliseraldehida

CHO

C OH

C OH

C OH

CH2OH

D-ribosa

CHO

CHO

CHO

C OH

CH2OH

D-liksosa

CHO

C OH

C OH

CHO

CH2OH

L-liksosa

CHO

CHO

CHO

CHO

CH2OH

L-ribosa

SISTEM d dan l• Merupakan perputaran optik• Merujuk arah perputaran bidang polarisasi

cahaya• Antara awalan dan nama diberi sisipan:– (+) atau (dekstro = d), bila zat tersebut

mempunyai perputaran optik ke kanan– (-) atau (levo = l), bila zat tersebut mempunyai

perputaran optik ke kiri

CHO

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

CHO

CHHO

HC OH

CHHO

CHHO

CH2OH

CH2OH

C O

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

D(+) glukosa L(-) glukosa D(+) fruktosa

CH2OH

C O

HC OH

CHHO

CHHO

CH2OH

L(-) fruktosa

KEISOMERAN MONOSAKARIDA• Enansiomer

Keisomeran optik dimana isomer yang satu merupakan bayangan cermin isomer yang lain.

CHO

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

CHO

CHHO

HC OH

CHHO

CHHO

CH2OH

D(+) glukosa L(-) glukosa

CHO

CHHO

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

CHO

HC OH

HC OH

CHHO

CHHO

CH2OH

D(+) manosa L(-) manosa

DiastereoisomerKeisomeran optik pada monosakarida dimana isomer

yang satu bukan bayangan isomer yang lain.

EpimerDua stereoisomer yang konfigurasinya sama, terkecuali

pada atom C tak setangkup yang nomornya sama.

CHO

HC OH

CHHO

CHHO

HC OH

CH2OH

CHO

CHHO

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

D(+) galaktosa D(-) manosa

CHO

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

CHO

CHHO

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

D(+) glukosa D(-) manosa

AnomerKeisomeran optik pada monosakarida untuk

mebedakan bentuk α dan β.

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

1

23

4

5

6

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

1

23

4

5

6

β – D - glukopiranosa

α – D - glukopiranosa

Keisomeran lingkarKeisomeran monosakarida dimana isomer yang satu

merupakan lingkar enam (piran) dan satunya lingkar lima (furan).

RM : C6H12O6

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

α – D - glukopiranosa

OH

H

H

C

H OH

OH H

OH OH

CH2OH

β – D - glukofuranosa

Keisomeran radikal fungsiKeisomeran aldosa-ketosa dimana isomer satu

mempunyai radikal fungsi aldehida/formil dan satunya mempunya radikal fungsi keton/karbonil.

RM : C6H12O6

CHO

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

CH2OH

C O

CHHO

HC OH

HC OH

CH2OH

D - glukosa D - fruktosa

SIFAT-SIFAT MONOSAKARIDA• Reaksi oksidasi

Oksidator lemah

Oksidator kuat

CHO

CH2OH

Ox

COOH

CH2OH

aldosa asam aldonat

D – glukosa → asam D – glukonatD – manosa → asam D – manonat dst...

COOH

COOH

CHO

CH2OH

OxD – glukosa → asam D – glukaratD – manosa → asam D – manarat dst...

aldosa asam aldarat

Reaksi reduksi

Reduksi asam aldarat

CH2OH

CH2OH

CHO

CH2OH

aldosa alditol

D – glukosa → D – glukitolD – manosa → D – manitol dst...

COOH

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

COOH

C

HC OH

CHHO

HC

HC OH

COOH

O

O

CHO

HC OH

CHHO

HC OH

HC OH

COOH

─ H2O

asam D - glukarat D - glukolakton asam D – glukuronat

• Reaksi dehidrasi

Untuk pentosa

Untuk heksosa

C

OH

C

H

C C + H2O

HCl 17%

furaldehida = furfural

+ 3 H2O

HCl 17%+ 3 H2O

hidroksi metil furfural= hidroksimetil furaldehida

HO C

H

C

C

H

H

OH

H

C

OH

CHOHO

H

4 3

2

1

5

HO C

H

C

C

CH2OH

H

OH

H

C

OH

CHOHO

H

HC

C

CH

H

C

CHOO

HC

C

CH

CH2OH

C

CHOO

• Reaksi pembentukan osazon dari aldosaH C O

CH OH N

H

H2N

H C

CH OH

N

H

N

+ H2O+

H C

CH OH

N

H

N

N

H

H2N+

H C

C O

N

H

N

+ NH3

+ NH2

H C

C O

N

H

N

N

H

H2N+H C

C

N

H

N

N

H

N

+ H2O

aldosa

osazon

N

H

H2N + H2O+

N

H

H2N++ NH3

+ NH2

N

H

H2N+ H C

C

N

H

N

N

H

N+ H2O

ketosa

osazon

CH2OH

C O C

CH2OH

N

H

N

C

CH2OH

N

H

N

C

HC

N

H

N

O

C

HC

NHN

O

• Reaksi pembentukan osazon dari ketosa

BENTUK LINGKAR MONOSAKARIDA• Bentuk piranosa

HC

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

OH

OH

1

2

3

4

5

6

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

O

OH

1

2

3

4

5

6

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

HO

OH1

2

3

4

5

6

H

C

HC OH

CHHO

HC OH

HC

CH2OH

OH1

2

3

4

5

6

H

O

C

HC OH

CHHO

HC OH

HC

CH2OH

HO 1

2

3

4

5

6

H

O

O CH2OH

- H2O - H2O

+ HOH+ HOH

α β

• Bentuk furanosa

HC

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

OH

OH

1

2

3

4

5

6

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

O

OH

1

2

3

4

5

6

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

HO

OH1

2

3

4

5

6

H

C

HC OH

CHHO

HC OH

HC

CH2OH

OH1

2

3

4

5

6

H

O

C

HC OH

CHHO

HC OH

HC

CH2OH

HO 1

2

3

4

5

6

H

O

- H2O - H2O

+ HOH+ HOH

HC

CH2OH

OH

α β

BENTUK LINGKAR MONOSAKARIDA

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

1

23

4

5

6

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

1

2

3

4

5

6

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

1

23

4

5

6

H

OH

H

C

H OH

OH H

OH OH

CH2OH

1

23

4

5

6

OH

H

H

C

H OH

OH H

OHO H

CH2OH

1

23

4

5

6

α D glukopiranosa β D glukopiranosa

α D glukofuranosa β D glukofuranosa

D - glukosa

DISAKARIDA ( BIOSA )• Klasifikasi :– Disakarida pereduksi• Laktosa• Maltosa• Selobiosa

– Non pereduksi• Sukrosa• Threhalosa

• Klasifikasi :– Homo disakarida : maltosa– Heterodisakarida : sukrosa

• Homo disakarida

• Heterodisakarida

OH HO+ O + H2O

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

maltosa

OH + + H2OHO O

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O CH2OH

HCH2OH

OH

OH

O

HIDROLISA DISAKARIDA

• Enzim disakaridase– Maltase → maltosa– Laktase → laktosa– Sukrase (invertase) → sukrosa

OH HO+O + HOH

OH ++ HOH HOO

disakarida Test Fehling Pembentukan osazon

mutarotasi Hidrolisa alkali

Sakarosa - - - -

Maltosa + + + +

Laktosa + + + +

Selobiosa + + + +

• Maltosaα – D – glukopiranosa α – D - glukopiranosa

OH

OH

H

OH

OHH

OH

CH2OH

H

OH

OH

H

OH

OHH

OH

CH2OH

H

OH

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

maltosareduksi

OH

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHH

O

OHH

OH

CH2OH

H

O

oksidasi

OH

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHH

OH

O

OHH

OH

CH2OH

H

O

maltosa (reduce form) asam maltobionat

1,4

OH

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHH

OH

O

OHH

OH

CH2OH

H

O

fenilhidrazin

OH

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

C

C

OHHH

N

NH

OH

CH2OH

H

O

NH

HN

maltosazon

Selobiosaβ – D – glukopioranosa β – D - glukopiranosa

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

selobiosareduksi oksidasi

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

selobiosa (reduce form)

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

asam selobionat

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

1,4

OH

OH H

OHH

OH

CH2OH

H

C

C

OHHH

N

NH

OH

CH2OH

H

O

NH

HN

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

fenilhidrazin

Hidrolisa asam selobionat

selobiosazon

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHH

OH

O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O +

asam selobionat glukosa asam glukonat

• Laktosaβ – D – galaktopiranosa β – D - glukopiranosa

laktosareduksi oksidasi

laktosa (reduce form) asam laktobionat

1,4

OOH

H

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

fenilhidrazin

Hidrolisa asam laktobionat

laktosazon

C

OHH

OH

O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

+

asam laktobionat galaktosa asam glukonat

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

H

C

C

OHHH

N

NH

OH

CH2OH

H

O

NH

HN

OOH

H H

H

OHH

OH

CH2OH

HC

OHHO

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

OOH

H

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

• Sukrosaα – D – glukopiranosa β – D – fruktofuranosa

– Tak mempunyai gugus karbonil bebas.– Tak mempunyai sifatreduksi– Tak menunjukkan mutarotasi– Tak membentuk osazon

• Dapat diragi :C12H22O11 C6H12O6 + C6H12O6

OH

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

CH2OH

HCH2OH

OH H

H OH

O

invertasa

( + )sukrosa

( + )D ( + ) glukosa

( - )D ( - ) fruktosa

gula invert( - )

inversi

C2H5OH + CO2 zimase

POLISAKARIDA• Klasifikasi :– Poliosa yang mengandung nitrogen– Poliosa yang tak mengandung nitrogen

• Pentosan ( C5H8O4 )n• Heksosan ( C6H10O5 )n

• Sifat umum polisakarida :– Tidak mereduksi– Tidak menunjukkan peristiwa mutarotasi– Tidak membentuk osazon– Relatif stabil terhadap pengaruh alkali– Tidak manis

• Amilumkomponen : - amilosa (10 – 20 %)

- amilopektin ( 80 – 90 %)

• Amilosapolimer unit-unit α-D-glukopiranosa rantai lurus → ikatan

glikosida -1,4

– Amilosa + I2 → biru– Hilang pada saat pemanasan– Timbul lagi setelah didinginkan

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

OH H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

O O O

BM : 10.000 – 50.000

• Amilopektinpolimer unit-unit α-D-glukopiranosa

rantai lurus → ikatan glikosida 1,4rantai cabang → ikatan glikosida 1,6

BM : 50.000 – 1.000.000

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O O

O

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

H2C

H

O O OO

1 1

111

4 4

4 4 4

6

• Glikogenpolimer unit-unit α-D-glukopiranosa

rantai lurus → ikatan glikosida 1,4rantai cabang → ikatan glikosida 1,6

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O O

O

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

H2C

H

O O OO

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

O

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH H

H

OHH

OH

H2C

H

O O

O

OH H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

• Klasifikasi glikogen– Glikogen hati → pengatur kadar glukosa darah– Glikogen otot → sumber energi

• Hidrolisa glikogen– Glikogen molekul-molekul glukosa

molekul-molekul maltosa

– Amilopektin molekul-molekul glukosa

molekul-molekul maltosa

asam

E

asam

E

O O O O OO O O O OO O O O O O

O O

O

O

O

O

OO

O

O O O O O O

O

O

O

OO

O

OO

O O O O OO O O O O

O

O

O

O

OO

OO

O

O

O

O

O

O

O

O

O

OO O O

OO

O

O

O O

O

O

O O O O

O

O

O

OO

O

amilopektin

glikogen

• Selulosapolimer unit-unit β – D - glukopiranosa

rantai lurus → ikatan glikosida 1,4

• Pelarut selulosa :– ZnCl2 dalam HCl– Pereaksi Schweitzer ( Cu(NH3)4OH )

• Amiloid → larutan selulosa dalam H2SO4

• Selulosa :– α selulosa : tak larut dalam NaOH 17,5%– β selulosa : larut dalam NaOH 17,5%

OH

O H

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

HO

OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

HO

OH O

H

H

OHH

OH

CH2OH

HO

• INULIN• Merupakan suatu fruktosan: bentuk

fruktofuranosa• BM : 5000• Fungsi : Industri : bahan baku fruktosa Klinik : inulin clearance test untuk

menetapkan laju filtrasi glomerulus ginjal

RIBOSApentosa dengan atom C sebanyak 5 buah

Aldehida Keton

Ribosa Ribulosa

Tempat didapatkan : asam nukleat

Terbentuk dalam proses metabolisme

Sebagai unsur struktur asam nukleat dan koenzimex: ATP, NAD, NADP, flavoprotein

Zat antara dalam jalan heksosa monofosfat

CHO

C OHH

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C O

C OHH

C OHH

CH2OH

D - ribosa D - ribulosa

• Deoxyribosadiperoleh dari hidrolisis zat-zat tertentu dalam proses

biologi, terdapat di asam nukleat (DNA)

• Gula aminogula yang mengandung gugus amino → D - glukosamin

H

OH

H

CH2OH

OH H

H H

O

β – deoksi - D - ribofuranosa

OH

OH

H

OH

H

NH2

OH

CH2OH

PENGARUH ENZIMamilum

amilodekstrin( I2 → ungu )

maltosa

eritrodekstrin( I2 → merah )

akrodekstrin( I2 → tak berwarna )

dekstrin-dekstrinsederhana

maltosa

glukosa

maltosa

maltosa

maltosa

• Dalam sel tubuhglukosa → glikogen

glikogen → glukosa

glukosa → glikogen, disebut : glikogenesis

glikogen → glukosa, disebut : glikogenolisis

• Proses neogenesisglikogen darizatbukan gula ( asam amino, gliserol)

• Proses glikolisisperubahan glikogen menjadi CO2, H2O, dan energi lewat

asam piruvat.– terjadi secara anaerobik ( tanpa bantuan O2) dan aerobik

• Asam uronatdalam sistem biologis :

radikal −CH2OH dari aldosa −COOH hasilnya disebut asam uronat

Fungsi :detoksifikasi zat toksik / zat asing dalam tubuh.

oksidasienzim

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

COOH

oksidasienzim

D - glukosa asam D - glukuronat

• Catatan :– Zat toksik : fenol, p-hidroksiasetanilid, asam

benzoat– Zat toksik tersebut dikonjugasikan dengan asam

glukuronat → zat non toksik → dibuang melalui urinefruktosa fruktosa 6 F

fruktosa 1 F

glukosa 6 Fglukosa

fruktokinase