KARBOHIDRATPERTEMUAN 3 DAN 4

Rini Prastiwi Vera LadeskaHayati

Pendahuluan Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil.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:Cn(H2O)n atau CnH2nOn

Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alamDari namanya molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air H2O)Mempunyai rumus molekul (CH2O)n untuk monosakaridaDisintesis dari CO2 dan H2O dlm proses fotosintesisDikenal juga sebagai sakarida

Klasifikasi Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golonganMonosakarida karbohidrat tunggalOligosakarida karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida (3-10 ubit skarida) Disakarida (terdiri atas 2 unit gulaPolisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida

FungsiDidalam organisme memiliki berbagai peranan:

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.Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme Pati, glikogen dgn cepat dpt diubah mjd glukosaBagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA gula ribosa dan deoksiribosaElemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda polisakaridaIdentitas sel berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition) oligosakarida

MonosakaridaMemiliki atom karbon 3 sampai 7Setiap atom karbon memiliki gugus hidroksil, keton atau aldehida.Setiap molekul monosakarida memiliki 1 gugus keton atau 1 gugus aldehidaGugus aldehida selalu berada di atom C pertama Gugus keton selalu berada di atom C kedua

Monosakarida Gula paling sederhanaRumus molekul (CH2O)nTerdapat dalam 2 bentukAldosaKetosaMonosakarida plg sederhana mempunyai jumlah karbon 3 gliseraldehid dan dihidroksiasetonMonosakarida yang paling umum adalah heksosaDi alam biasa terdapat dlm konformasi D

MonosakaridaAldosa (mis: glukosa) memiliki gugus aldehida pada salah satu ujungnya.Ketosa (mis: fruktosa) biasanya memiliki gugus keto pada atom C2.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

_990382704.cdx

_991054639.cdx

_1052807565.cdx

_964963167.cdx

EMBED ChemDraw.Document.4.5

_990383090.cdx

_991054965.cdx

_1052807746.cdx

_964963042.cdx

Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya :

nCategory3Triose4Tetrose5Pentose6Hexose7Heptose8Octose

Pembentukan aldosa 4 karbon

Pembentukan monosakarida 5 karbon

Pembentukan monosakarida 6 karbon

Most common monosacharides

D-gliseraldehid (karbohidrat paling sederhana)

Karbohidrat ini hanya memiliki 3 atom C (triosa), berupa aldehid (aldosa) sehingga dinamakan aldotriosa.D-gliseraldehid (perhatikan bahwa gula ini hanya memiliki 3 atom C sehingga disebut paling sederhana)

D-glukosa Glukosa merupakan aldoheksosa, yang sering kita sebut sebagai dekstrosa, gula anggur ataupun gula darah. Gula ini terbanyak ditemukan di alam.Glukosa berasal dari hidrolisis enzimatik dari amilumGlukosa terdapat di dalam darah, sumber ATP dlm respirasi seluler Tersimpan dalam bentuk polimer: pati dan glikogen

Sifat dan kegunaan glukosa:Kristal monohidratLarut dalam air, rasa manis 25% lebih rendah dibanding sukrosa (gula pasir)Kegunaan :Sumber energi,pemasok karbon, industri farmasi anti-koagulan untuk menyimpan darah, pengobatan dehidrasi, mencegah dehidrasi, mencegah dan mengobati ketosis pada malnutrisimasukan secara oral, injeksi sub-kutan dan intra vena

D-fruktosa Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan ketoheksosa. Gula dalam madu dan buah-buahanJuga berasal dari hasil hidrolisis sukrosa

Sifat dan kegunaan fruktosa:Kristal tidak berwarna atau serbuk putih tidak berbau dan berasa manis.Terdapat pada buah yang berasa manis dan madu, atau hidrolisin inulin, inversi larutan sukrosa dalam air.Lebih manis dibanding sukrosa (sukrosa 100, fruktosa 173)Kegunaan :Nutrisi parenteral

D-galaktosa Gula ini tidak ditemukan tersendiri pada sistem biologis, namun merupakan bagian dari disakarida laktosa.Galaktosa dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosaTerdapat dlm polimer sbg agar

XylosaXylosa (wood sugar) , diperoleh dengan mendidihkan bonggol jagung (corn cob), jerami (straw).Rasa manisSebagai bahan diagnostik untuk mengevaluasi absorbsi di usus

ArabinosaArabinosa (pectin sugar) diperoleh dari gum, dari tanaman acasia, mesquite atau cherry gumMerupakan kristal dengan jarak lebur 157-160o C. larut dalam air (1:1)Kegunaan sebagai pereaksi fermentasi pada kultur media preparat mikrobiologi

D-ribosa 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 penyusun kerangka DNA.

Monosakarida lain yang sering digunakan dalam farmasimaltodextrinsirup glukosa sirup glukosa yang diperkaya dengan fruktosa

Derivat monosakarida1. sorbitol berasal dari Sorbus aucupariaguna : gangguan sal. cerna, terapi tambahan untuk sembelit atau konstipasi , pemanis utk diabet 2. manitolberasal dari batang Fraxinus ornusguna : gangguan sal. cerna, terapi tambahan untuk sembelit, pemanis utk diabet3. meso xylitol4. derivat polialkohol Sorbus aucupariaFraxinus ornus

Derivat gulaDerivat gula : asam askorbat dan asam lainnyaVitamin C banyak terdapat di Hippophae rhamnoides, ElaegnaceaeActinidia chinensis, Actinidiaceae ( kiwi )Capsicum annuum, Solanaceae ( paprika )Myrcaria cauliflora, MyrtaceaeMalphighia punicifolia, Malphighiaceae

Actinidia chinensisMyrcaria cauliflora

1. Rosa canina, ( fam : Rosaceae )Kandungan : vit C, asam malat, asam sitrat, pectin, tannin, sorbitol, gulaGuna : penambah berat badan

2. Hibiscus sabdariffa, ( fam : Malvaceae )Kandungan: asam sitrat, malat, tartrat, antosianinGuna: penambah berat badan, antosianin utk angina pectoris3. Tamarindus indica, ( fam : Caesalpiniaceae )Pulpa merah kecoklatan, rasa agak manis, kaya pectin dan monosakarida, asam organik ( tartrat, malat, sitrat )

. Hibiscus sabdariffaRosa canina

Most common disacharides

-maltosaDisakarida ini tak ditemukan di alam kecuali pada kecambah padi-padian. Maltosa merupakan gabungan dari 2 molekul glukosa. Maltosa : hasil hidrolisis pati terdiri dari 2 glukosa yg terikat dgn ikatan 1-4Hidrolisis maltase -maltosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan C1-4. Atom C nomor 1 yang tak berikatan dengan glukosa lain dalam posisi beta)

-laktosaLaktosa sering disebut sebagai gula susu. Disakarida ini tersusun atas glukosa dan galaktosa. Kita tidak dapat menggunakan galaktosa secara langsung, tetapi harus diubah menjadi glukosa.-laktosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan C1-4)

Sifat dan kegunaan laktosa :Serbuk tidak berbau, rasa agak manis, larut dalam air, sedikit larut dalam etanol, tidak larut dalam kloroform.kurang manis dibanding dengan sukrosa.Bahan makanan untuk bayiBahan pengisi tablet.

SukrosaSukrosa merupakan gula terbanyak yang bisa didapatkan dari tumbuhan. Tumbuhan yang banyak dimanfaatkan karena kandungan sukrosa adalah tebu dan bit. Sukrosa (berbeda dengan maltosa dan laktosa, ikatan yang menghubungkan kedua monosakarida adalah ikatan C1-2)

Sifat-sifat sukrosa :Kristal berbentuk kubus, tidak berbau, tidak berwarna, rasa manis, stabil di udara, bereaksi netral terhadap lakmus, mudah larut dalam air dan sukar larut dalam alkohol.Memberikan rasa manis pada sediaan. Kadar lebih dari 60% ---> pengawet

Contoh tanaman yg mengandung disakarida1. Beta vulgaris (gula bit) Kandungan : gula dan airFamili : Chenopodiacea

2.Acer saccharumFamili : Aceraceae3. Saccaharum officinarum (gula tebu)Kandungan : air dan gulaFamili : PoaceacPhoenix dactylifera (kurma)Famili : Palmae

Derivat disakarida :MaltitolIsomaltLactitol

OligosakaridaIkatan glikosida antar monosakarida akan membentuk oligosakarida dan polisakaridaOligosakarida yg paling sederhana DisakaridaIkatan alphaDlm proses penggabungan 2 monomer tst H2O akan dibebaskanC12H22O11 = 2 C6H12O6 H2O

*

Ikatan glikosida terbentuk dari eliminasi air antara gugus hidroksil dari suatu monosakarida berbentuk siklis dengan gugus hidroksil senyawa yang lain.

IKATAN BETA*

*

*

KETEMU MINGGU DEPAN....KARBOHIDRAT II

KARBOHIDRAT 2

Polisakarida

Merupakan polimer unit monosakaridaUnit monomer bisa : homopolisakarida heteropolisakarida Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk

Common polysacharides

PolysaccharideGlycogenCelluloseChitin

AmylopectinAmyloseMonomericD-GlucoseD-GlucoseN-Acetyl-D-glucosamineD-GlucoseD-GlucoseLinkages 16 branches 14 14 16 branches 1 4

PatiMerupakan polimer glukosaTerdiri dari 2 macam polisakarida Amilosa tidak bercabang Amilopektin byk cabang C 1-6 setiap 10-30 residu Hidrolisis amilase (endoglikosidase)Tidak larut dalam air, sehingga banyak digunakan sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tanaman.

EMBED ChemDraw.Document.4.5

amylose

_995894110.cdx

_1052593401.cdx

GlikogenPolimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat ktk dibutuhkan energi dipecah mjd glukosa glicogenolisisTersimpan dlm hati dan otot

EMBED ChemDraw.Document.4.5

glycogen

_995972862.cdx

_995973151.cdx

_995972609.cdx

SellulosaStruktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berseratPolimer D-glukosa linear dgn iktn 14Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosaBentuk spt fiber / serat lurus dan memanjangSetiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180

Selulosa bisa diperoleh :Acetobacter xylinumGossypium arboreum G. herbaceumG. hirsutum G. barbadense

Selulosa seperti serat :

Polisakarida dari mikroba dan jamur

1. DextranBerasal dari Leuconostoc, Lactobacillus, StreptococcusGuna untuk infus2. Xanthan gumBerasal dari bakteri Xanthomonas campestrisGuna untuk stibilizer suspensi dan emulsi3. LentinanBerasal dari jamur Lentinus edodesGuna : antitumor

Polisakarida dari alga1. Asam alginat dan alginatBerasal dari ganggang coklat :- Laminaria digitata, L. hyperborea Laminariaceae, - Macrocyctis pyrifera, - Fucus serratus, F. vesiculosus, FucaceaeGuna :stabilisator emulsi dan suspensipenghancur tabletmatrix tablet lepas lambatbahan enteric coating

2. CaragenanBerasal dari ganggang merah Chondrus crispus GigartinaceaeGuna : bahan untuk pasta, cream, emulsi, terapi sembelit.3. AgarBerasal dari genus Gelidium ( G. corneum, G. amansii, G.cartilagenum ) dan Gracilaria ( G. confervoides, G. lichenoides )4. Polimer lainFulcellaran berasal dari Fucellaria fastigiataFucan berasal dari Phaeophyceae yang diduga sebagai antitumor

Polisakarida dari tanaman tinggiHomogeneous polisakaridaA. Selulosa B. AmilumSumber amilum :I. SerealTriticum vulgare (terigu) Oryza sativa (beras)Zea mays ( jagung ) Sereal yang digunakan untuk diet :Avena spSorghum bicolourZizania aquatica, Z. latifolia Sereal yang digunakan untuk farmasi : Hordeum vulgare

II. Umbi Solanum tuberosum (kentang)Canna edulisDioscorea (D. alata, D. esculenta)Zamia sppManihot esculenta sin. M. Utilissima (singkong)Ipomoea batatas (ubi jalar)Maranta arundinacea Tacca leontopetaloidesAraceae (Colocasia, Xanthosoma, Cyrtosperma, Alocasia, Amorphophallus)

Phaseolus vulgarisIII. BijiPisum sativumCicer arietinumVicia fabaPhaseolus vulgarisGuna : bahan tambahan tablet, bahan baku dextrin, sikolodekstrin, textil, lem

Heterogeneous polisakaridaA. GomSterculia spp (karaya gom, sterculia gom)Acacia senegal (gom arab)Astragalus gummifer, A. microcephalus, A. kurdicus, A. gossypius (tragacan)Anogeissus latifolia (gom ghatti)

Heteregenous polisakarida

A. Gom1. Acasia senegal - disebut gom arab - salah satu produk getah (resin) yang dihasilkan dari penyadapan getah pada batang tumbuhan legum (polong) - Gom arab banyak dipakai dalam industri makanan dan kimia lainnya. Ia digunakan sebagai campuran minuman untuk mengurangi tekanan permukaan (surface tension) air dan stabilizer.

2. Sterculia urens3. Astragalus gommifer, A. microcephalus, A. kurdidus, A. gossypius (tragakan)4. Anogeissus latifolia (gom ghatti)

Sterculia urensA. gossypius (tragakan)Gum dari Plum

B. Turunan mannosa (musilago alam)Terdiri dari :GlucomannanGalactomannan GalactoglucomannanCeratonia siliquaCyamopsis tetragonolobusAmorphophallus konjacTrigonella foenum graecumGleditsia triancanthosCaesalpinia spinosa (gom peru)

Amorphophalus konjac

C. Asam lendirPsyllium sp, Plantago ovata, malva officinalis, Tilia cordata, Linum usitatissimum, Cydonia vulgarisGuna : terapi tambahan untuk kram ususD. PektinPektin diekstraksi dari limbah jeruk, apel dan buah lainnyaGuna : absorben, diare pada bayi, mengontrol kolesterol, stabilizer

Identifikasi KarbohidratUji Molisch ( identifikasi karbohidrat secara umum)Uji Tollens (identifikasi gula pereduksi )Uji Barfoed ( membedakan mono dan disakarida )Uji Benedict (identifikasi gula pereduksi )Uji Fehling (identifikasi gula pereduksi )Uji Bial (identifikasi adanya pentosa)Uji selliwanoff (identifikasi adanya Ketosa)

Lebih lengkap cara kerja liat di lampiran (words)

TERIMA KASIH....

kita tidak dapat mengubah arah angin tetapi kita dapat mengatur layar perahu ....

TUGASTugas dikerjakan berkelompokTiap kelompok anggota minimum 3 orang maksimum 5 orangDikerjakan dalam waktu 20 menit, langsung di kumpulkan

Soal Tugas1. Prinsip dasar reaksi2 karbohidrat !2. Penggolongan karbohidrat! 3. Bagaimana membedakan gula ini, antara glukosa dan fruktosa !4. Bagaimana identifikasi gula pereduksi !5. Bagaimana cara membedakan amilosa dan amilopektin?6. Sebutkan sumber bahan alam dari karbohidrat ini dan juga cara memperolehnya glukosa, fruktosa, sukrosa, xylosa, laktosa, arabinosa, galaktosa !

**