K A R B O H I D R A T

A. Pengertian

Secara umum, karbohidrat merupakan poli hidroksi aldehid dan poli hidroksi keton dan derivatnya. Karbohidrat merupakan hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis tumbuhan. Zat makanan ini merupakan sumber energi bagi organisme heterotrof (makhluk hidup yang memperoleh energi dari sumber senyawa organik di lingkungannya).. Perbandingan antara hydrogen dan oksigen pada umumnya adalah 2:1 seperti halnya dalam air; oleh karena itu diberi nama karbohidrat. Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain.

B. Struktur Kimia

Karbohidrat merupakan unsur senyawa organik yang disintesis dari senyawa anorganik yang mengandung unsur-unsur Karbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Rumus empiris karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut : Cm(H2O)n atau (CH2O) kecuali untuk deoksiribosa, deoksiheksosa dan lain-lain.

Pada dasarnya struktur monosakarida dapat digambarkan dengan menggunakan struktur yang dikemukakan oleh Emil Fischer yang dikenal sebagai konformasi Fischer (terbuka) dan struktur lingkaran yang dikemukakan oleh Tollens dan direalisasikan oleh Haworth yang dikenal sebagai struktur Haworth (tertutup). Sedangkan pada disakarida dan polisakarida umumnya

digambarkan dengan struktur tertutup dan khusus pada polisakarida memungkinkan adanya percabangan dari struktur tertutup tersebut.

C. Penggolongan

Berdasarkan gugus penyusunnya, Karbohidrat dibagi menjadi 3, yaitu:

1. Monosakarida (C6H12O6)Monosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari satu gugus sakarida. Monosakarida ini memiliki rasa manis dan sifatnya mudah larut dalam air. Contoh dari monosakarida adalah heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, monosa, ribosa (penyusun RNA) dan deoksiribosa(penyusun DNA).

2. Disakarida (C12H22O11)Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua gugus sakarida. Sama seperti monosakarida, disakarida juga memiliki rasa manis, dan sifatnyapun mudah larut dalam air. Contoh dari Disakarida adalah laktosa (gabungan antara glukosa dan galaktosa), sukrosa (gabungan antara glukosa dan fruktosa) dan maltosa (gabungan antara dua glukosa)

3. Polisakarida (C6H11O5)Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus sakarida, dan rata-rata terdiri dari lebih 10 gugus sakarida. Pada umumnya polisakarida tidak berasa atau pahit, dan sifatnya sukar larut dalam air. Contohnya dari polisakarida adalah amilum yang terdiri dari 60-300 gugus sakarida berupa glukosa, glikogen atau gula otot yang tersusun dari 12-16 gugus sakarida, dan selulosa, pektin, lignin, serta kitin yang tersusun dari ratusan bahkan ribuan gugus sakarida dengan tambahan senyawa lainnya.

D. Sifat Kimia Beberapa sifat kimia karbohidrat :

1. Sifat MereduksiMonosakarida 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. (Dasar uji Benedict, Fehling dan Barfoed)

2. Pembentukan furfuralDalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa. (Dasar Uji Molisch)

3. Pembentukan osazonSemua 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. (Dasar uji Osazon)

4. Pembentukan EsterAdanya 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. IsomerisasiKalau 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 GlikosidaApabila glukosa direaksikan dengan metil alkohol, 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   yang terjadi antara gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan glikosidik dan gugus –OH yang bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.

Perbedaan dari sifat mereduksi beberapa monosakarida digunakan untuk uji identifikasi

LATIHAN SOAL

Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!

1. Di antara karbohidrat berikut yang tidak mengalami hidrolisis adalah….a. maltosab. laktosa c. fruktosad. selulosae. sukrosaJawaban: CPenjelasan: Karbohidrat yang tidak mengalami hidrolisis adalah monosakarida. Yang termasuk monosakarida adalah fruktosa.

2. Polisakarida yang menyusun dinding sel tanaman adalah….a. sukrosab. amilumc. glikogend. laktosae. selulosaJawaban: EPenjelasan: Selulosa merupakan satuan sel yang menyusun dinding sel tanaman.

3. Pada hidrolisis satu mol sukrosa dihasilkan….a. 2 mol glukosa b. 2 mol fruktosac. 2 mol galaktosad. 1 mol glukosa dan 1 mol fruktosae. 1 mol fruktosa dan 1 mol galaktosaJawaban: DPenjelasan: Sukrosa adalah disakarida dengan ikatan (1-2)β antara Glukosa dan Fruktosa.

4. Glukosa dapat mereduksi larutan Fehling, sebab glukosa mengandung....a. gugus C asimetrikb. gugus -OHc. gugus -CHOHd. gugus -CO-e. gugus -CHOJawaban: EPenjelasan: Sifat mereduksi yang diuji dengan fehling karena adanya gugus karbonil/aldehid (R-COH) pada glukosa

5. Jumlah C asimetrik dalam molekul glukosa adalah....a. 1b. 2c. 3

d. 4e. 5Jawaban: DPenjelasan: Dari enam atom karbon dari Glukosa terdapat 4 atom C yang mengikat atom C dengan gugus yang berbeda (C asimetrik).

6. Jenis makanan yang merupakan sumber karbohidrat adalah….a. Beras, jagung, daging, dan susub. Beras, jagung, kentang, dan telurc. Gandum, sagu, biji-bijian, dan ikand. Beras, jagung, gandum, dan sague. Beras, jagung, gandum, dan buah-buahanJawaban: DPenjelasan: Bahan-bahan makanan karbohidrat yang sebagai sumber kalori bagi organisme heterotrof antara lain padi, jagung, gandum, ubi jalar, talas, ketela pohon, kentang, dan sagu yang semua produk karbohidrat dipastikan dari hasil Fotosintesis tumbuhan, tidak ada satu pun yang bisa disumberkan dari hewan.

7. Reagen yang dipakai untuk menguji adanya glukosa adalah ….a. Biuretb. Fehling dan millonc. Larutan sudahd. Benedicte. MillonJawaban : DPembahasan: Benedict adalah untuk mengidentifikasi gula pereduksi karena adanya gugus aldehid (gugus karbonil dalam glukosa).

8. Jenis karbohidrat yang sulit larut dalam air adalah ….a. Fruktosab. Galaktosac. Selulosd. Glukosae. DisakaridaJawaban : CPembahasan : polisakarida sukar larut dalam air, contoh polisakarida adalah amilum, glukosa, glikogen, selulosa, pektin, lignin, dan kitin.

9. Glukosa dan fruktosa berbeda secara struktur sebab ….a. glukosa aldehid dan fruktosa eterb. glukosa keton dan fruktosa aldehidc. glukosa aldehid dan fruktosa ketond. glukosa aldehid dan fruktosa estere. glukosa amida dan fruktosa asamJawaban : C

Pembahasan : glukosa mengandung gugus fungsi –COH (Aldehid) sedangkan fruktosa memiliki gugus fungsi –CO- (Keton).

10. Zat berikut ini mengandung selulosa, kecuali ….a. katunb. kertasc. jeramid. nilone. kayuJawaban : DPembahasan : Selulosa adalah polisakarida pada dinding sel-sel tumbuhan. Nilon merupakan bahan sintesis (tidak terbuat dari tumbuhan).