Post on 05-Dec-2014
description
Makalah
KARBOHIDRAT
Disusun untuk Memenuhi TugasMata Kuliah Ilmu Gizi
Disusun Oleh :
1. Ajeng Kusumaningtyas P07120111001
2. Anggar Dwi Untari P07120111002
3. Aprilia Eva A. P07120111003
4. Arisca Dewi Safitri P07120111004
5. Bayu Priagung H. P07120111005
KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
POLTEKNIK KESEHATAN YOGYAKARTA
JURUSAN KEPERAWATAN
1
2012
KARBOHIDRAT
A. Pengertian
Karbohidrat yaitu senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan
oksigen.Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom
O. Karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan
struktural & metabolik. sedangkan pada tumbuhan untuk sintesis CO2 + H2O yang
akan menghasilkan amilum/selulosa, melalui proses fotosintesis, sedangkan
binatang tidak dapat menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan.
Karbohidrat merupakan sumber energi dan cadangan energi, yang melalui proses
metabolisme.
Banyak sekali makanan yang kita makan sehari hari adalah suber karbohidrat
seperti : nasi / beras, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan
beberapa buah-buahan lainnya, dll. Rumus umum karbohidrat yaitu Cn(H2O)m,
sedangkan yang paling banyak kita kenal yaitu glukosa : C6H12O6, sukrosa :
C12H22O11, sellulosa : (C6H10O5)n.
2
B. Sumber dan Fungsi Karbohidrat
Bahan-bahan yang mengandung karbohidrat antara lain padi, gandum,
jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu. Karbohidrat mempunyai peranan
penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, seperti rasa, warna dan
tekstur. Fungsi karbohidarat adalah :
1. Sumber energi utama yang diperlukan oleh tubuh (1 gram karbohidrat
menghasilkan 4 kalori)
2. Memberi rasa kenyang
3. Pembentukan cadangan sumber energi, kelebihan karbohidrat dalam tubuh akan
disimpan dalam bentuk lemak sebagai cadangan sumber energi yang sewaktu-
waktu dapat dipergunakan.
4. Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil enersi
5. Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah
terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan
6. Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu
7. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa
rnisalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan
merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat
8. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung
serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi
C. Karbohidrat yang Terdapat Pada Makanan
1. Available Carbohydrate (Karbohidrat yang tersedia)
Yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai
karbohidrat.
2. Available Carbohydrate (Karbohidrat yang tersedia)
Yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai
karbohidrat.
D. Pembagian Karbohidrat Berdasarkan Susunan Kimia
1. Monosakarida (gula sederhana)
Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana yang merupakan molekul
terkecil karbohidrat. Dalam tubuh monosakarida langsung diserap oleh dinding-
3
dinding usus halus dan masuk ke dalam peredaran darah. Monosakarida
dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:
a) Glukosa: disebut juga dekstrosa yang terdapat dalam buah-buahan dan
sayur-sayuran. Semua jenis karbohidrat akhirnya akan diubah menjadi
glukosa.
b) Fruktosa: disebut juga levulosa, zat ini bersama-sama glukosa terdapat
dalam buah-buahan dan sayuran, terutama dalam madu, yang menyebabkan
rasa manis.
c) Glaktosa: berasal dari pemecahan disakarida.
2. Disakarida (gula ganda)
Glisakarida adalah gabungan dari dua macam monosakarida. Dalam proses
metabolisme, disakarida akan dipecah menjadi dua molekul monosakarida oleh
enzim dalam tubuh. Disakarida dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:
a) Sukrosa: terdapat dalam gula tebu, gula aren. Dalam proses pencernaan,
sukrosa akan dipecah menjadi glukosa dan fruktosa.
b) Maltosa: hasil pecahan zat tepung (pati), yang selanjutnya dipecah menjadi
dua molekul glukosa.
c) Laktosa (gula susu): banyak terdapat pada susu, dalam tubuh laktosa agak
sulit dicerna jika dibanding dengan sukrosa dan maltosa. Dalam proses
pencernaan laktosa akan dipecah menjadi 1 molekul glukosa dan 1 molekul
galaktosa.
3. Polisakarida (karbohidrat kompleks)
Polisakarida merupkan gabungan beberapa molekul monosakarida. Disebut
oligosakarida jika tersusun atas 3-6 molekul monosakarida dan disebut
polisakarida jika tersusun atas lebih dari 6 molekul monosakarida (Pekik, 2007).
Polisakarida dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:
a) Pati: merupakan sumber kalori yang sangat penting karena sebagian besar
karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk pati.
b) Glikogen: disebut juga pati binatang, adalah jenis karbohidrat semacam gula
yang disimpan di hati dan otot dalam bentuk cadangan karbohidrat.
c) Serat
E. Langkah-Langkah Metabolisme Karbohidrat
Berikut penjelasan singkat langkah-langkah dalam metabolisme karbohidrat :
4
1. GLIKOLISIS
Glikolisis yaitu dimana glukosa dimetabolisme menjadi piruvat (aerob)
menghasilkan energi (8 ATP)atau laktat (anerob)menghasilkan (2 ATP).
Selanjutnya Asetil-KoA --> siklus Krebs --> fosforilasi oksidatif --> rantai respirasi
--> CO2 + H2O (30 ATP).
2. GLIKOGENESIS
Glikogenesis yaitu proses perubahan glukosa menjadi glikogen. Di Hepar/hati
berfungsi untuk mempertahankan kadar gula darah. Sedangkan di Otot bertujuan
kepentingan otot sendiri dalam membutuhkan energi.
3. GLIKOGENOLISIS
Glikogenolisis yaitu proses perubahan glikogen menjadi glukosa. atau kebalikan
dari GLIKOGENESIS.
4. JALUR PENTOSA FOSFAT
Yaitu hasil ribosa untuk sintesis nukleotida, asam nukleat dan equivalent
pereduksi (NADPH) (biosintesis asam lemak dan lainnya).
5. GLUKONEOGENESIS
Yaitu senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam laktat, gliserol, asam amino
glukogenik) menjadi --> glukosa.
6. TRIOSA FOSFAT
Yaitu bagian gliseol dari TAG (lemak).
7. PIRUVAT & SENYAWA ANTARA SIKLUS KREBS
Untuk sintesis asam amino --> Asetil-KoA --> untuk sintesis asam lemak &
kolesterol --> steroid
F. Sifat Kimia Karbohidrat
1. Sifat mereduksi
Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi,
terutama dalam suasana 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.
2. Pembentukan furfural
Dalam larutan asam yg encer, walaupn dipanaskan monosakarida umumnya
stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yg pekat, monosakarida
5
menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah
reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa.
3. Pembentukan osazon
Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan
membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Osazon yang
terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing
karbohidrat.
4. Pembentukan ester
Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila
direaksikan dengan asam. Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan
dengan asam fosfat dapat menghendakinya menghasilkan ester asam fosfat.
5. Isomerisasi
Kalau dalam larutan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak demikian
halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam
larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga
monosakarida ini ada dalam keadaan keseimbangan. Demikian pula apabila
yang dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga
monosakarida akan tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry
de Bruin Van Eckenstein yang berlangsung melalui proses enolisasi.
6. Pembentukan Glikosida
Apabila glukosa direaksikan dengan metil alcohol, menghasilkan dua senyawa.
Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak
memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat
reaksi adalah gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa
yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan
kimia yg terjadi antara gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan
glikosidik dan gugus –OH yang bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.
G. Peran Biologis Karbohidrat
1. Peran dalam biosfer
Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi,
baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan
hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara
langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk
6
manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan
makanan.
Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang
kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat
yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai
gliseraldehida 3-fosfat (Rozison,2009). Senyawa ini merupakan bahan dasar
senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof,
misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.
2. Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi
Kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak
karbohidrat.
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk
hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien 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 seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon
monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul
organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.
Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4
k alori . 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.
7
Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat
bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–
98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak
dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia
hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat
selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya
mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan
dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu
makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa
ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga
keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses
metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein
dan lemak.
3. Peran sebagai cadangan energi
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau
cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel
ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan.
Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid,
termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun
kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga
pati merupakan energi cadangan.
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen.
Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan
otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika
kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan
sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan
akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali
dengan mengonsumsi makanan.
4. Peran sebagai materi pembangun
8
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural.
Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa
bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama
pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.
Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa
dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun
kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan
hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras
ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai
jenis fungi.
Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat
polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk
suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik
bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan
karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid.
Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun
proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri
terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel
pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot.
Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid)
banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.[12] Karbohidrat pada glikoprotein
umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel.
Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O)
mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.
H. Karbohidrat Yang Baik Dan Rencana Diet Yang Sehat
Karbohidrat memainkan peranan yang penting dalam rencana diet sehat.
Walaupun begitu, ada karbohidrat yang baik dan karbohidrat yang buruk. Apabila
Anda mengkonsumsi terlalu banyak karbohidrat buruk, berat badan Anda akan naik.
9
Karbohidrat yang buruk mencakup tepung putih, nasi putih, alkohol, kentang, dan
jagung. Karbohidrat yang baik mencakup whole sereal, nasi wholegrain, lentils, dan
kacang panjang. Karbohidrat yang baik juga mencakup buah-buahan dan sayur-
sayuran. Serat juga memegang peranan penting dalam merencanakan diet sehat
dan ditemukan pada karbohidrat baik. Serat membantu sistem pencernaan dan kaya
akan vitamin dan mineral. Serat dapat melindungi tubuh terhadap berbagai jenis
kanker. Makanan modern saat ini mengandung serat dalam jumlah yang sangat
rendah dibandingkan yang seharusnya.
1. Karbohidrat Jahat
Gula adalah bentuk karbohidrat yang paling buruk. Gula dapat
membahayakan tubuh apabila dikonsumsi dalam jumlah berlebihan. Gula dapat
menyebabkan kenaikan berat badan, penyakit jantung, diabetes, kelelahan,
gangguan pencernaan, dan kerusakan gigi. Gula juga tidak memiliki nilai nutrisi
yang penting. Tubuh kita tidak membutuhkan gula karena tubuh sendiri dapat
memproduksi gula.
Roti yang dibuat dari tepung yang telah direfinasi, atau roti putih, tidak
menguntungkan bagi kesehatan. Roti putih hanya memberi energi dan
menaikkan berat badan. Makin putih sebuah roti, semakin buruk manfaatnya bagi
kita. Roti putih sebaiknya tidak dimasukkan dalam rencana diet sehat.
Kentang kehilangan kebanyakan fungsi baiknya ketika dikupas dan dimasak,
sehingga kecuali Anda ingin memakannya mentah, kentang tidak baik bagi Anda!
Apalagi, kentang yang digoreng dengan lemak/minyak jenuh dapat membuatnya
semakin tidak sehat, dan sebaiknya tidak dimasukkan dalam rencana diet sehat.
Roti putih dan pasta yang non-wholewheat telah direfinasi sehingga tidak
memiliki nutrisi penting selain kalori.
2. Karbohidrat Baik
Roti wholewheat mengandung serat yang lebih banyak dibandingkan roti
putih, tidak menggemukkan dan lebih bernutrisi. Nasi wholegrain mengandung
elemen nutrisi yang penting bagi kesehatan. Begitu pula dengan pasta
wholemeal, yang dibuat dari tepung yang tidak direfinasi, merupakan sumber
nutrisi yang baik. Buah-buahan dan sayur-sayuran merupakan sumber vitamin
10
dan serat yang baik. Sebisa mungkin, jangan kupas kulitnya agar memberikan
keuntungan bagi sistem pencernaan. Buah dan sayur merupakan bagian tidak
terpisahkan dari diet sehat.
I. M etabolisme K arbohidrat
Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, Karbohidrat
yang ada dalam diet sebagian besar adalah polimer heksosa, diantaranya yang
paling penting adalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa.
Begitu masuk ke dalam sel, glukosa secara normal difosforilasi untuk
membentuk glukosa-6-fosfat, Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah
heksokinase. Kemudian dipolimerisasi atau dikatabolisme menjadi glikogen. Proses
pembentukan glikogen disebut dengan glikogenesis, dan pemecahan glikogen
disebut dengan glikogenolisis. Glikogen terdapat banyak pada jaringan tubuh, tetapi
pasokan utama adalah hati dan otot rangka.
Pemecahan glikogen menjadi piruvat atau laktat disebut dengan glikolisis.
Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel, glikolisis juga dapat bekerja tanpa
oksigen.
glikolisis memerlukan : glukosa, 2 ATP, 2 ADP, 2PO42-, NAD+ dengan bantuan 10
enzim sehingga
glikolisis menghasilkan : 2 piruvat, 2NADH, 2H2O, 4 ATP
dengan kata lain proses glikolisis menghasilkan 2 ATP dan 2 buah piruvat yang akan
dilanjutkan menuju siklus asam sitrat.
Lalu Piruvat dikonversi menjadi asetil-KoA oleh piruvat dehidrogenase
menjadi asetil CoA di mitokondria dengan menghasilkan 2 buah NADH, pada saat
aerob. Tetapi pada saat anaerob tubuh tidak dapat membuat NAD+ dari oksigen,
oleh karena itu NADH harus di degenerasikan dengan membentuk laktat atau
glikolisis akan terhenti. Akan tetapi laktat memerlukan oksigen ekstra untuk
mengoksidasinya
Glukosa dapat dikonversikan menjadi lemak melalui asetil-KoA, tetapi bersifat
irreversible.
11
Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi untuk memetabolis asetil-KoA
menjadi CO2 dan atom H. Asetil-KoA pertama kali dikondensasi dengan
oksaloasetat, untuk membentu sitrat. Dalam sebuah rangkaian yang terdiri dari tujuh
reaksi berurutan, 2 molekul CO2 dikeluarkan sehingga terbentuk lagi oksaloasetat.
Siklus asam sitrat memerlukan O2 dan tidak berfungsi pada kondisi anaerobik.
Reaksi ini menghasilkan : 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH2.
J. Peranan Karbohidrat Dalam Mendukung Asupan Gizi
Indonesia Sehat 2025
Dalam mendukung Indonesia sehat 2025 Indonesia mencanangkan program
pemerataan asupan gizi seimbang di kalangan masyarakat.Maslah utama yang
dicanangkan yaitu dengan pemenuhan subsidi pangan yang bisa memenuhi standar
Indonesia sehat 2025.Salah satu asupan gizi yang bisa dikaji adalah asupan
karbohidrat yang bisa menghasilkan enersi bagi tubuh untuk pembakaran kalori.
Kebutuhan masyarakat Indonesia dalam asupan karbohidrat ini sangat minim
terutama masyarakat kalangan rendah.Sebagai salah satu contoh kaum buruh petani
kebanyakan memakan umbi-umbian untuk memenuhi kebutuhan karbohidratnya.
Dengan keadaan seperti ini masih banyak kalangan bawah yang mengkonsumsi
asupan karbohidrat untuk kecukupan gizi. Contoh Implementasi pemerintah dalam
menangani kasus pemenuhan karbohidrat, yaitu Ibu hamil dianjurkan untuk
mencukupi kebutuhan karbohidratnya dengan mengkonsumsi makanan berserat dan
mempunyai gizi yang cukup. Contoh dalam sehari-hari khasiat blueberry banyak
mempunyai zat karbohidrat dalam pemenuhan gizi bayi dalam kandungan ibu hamil.
12
LAMPIRAN
13
14