karbohidrat putih
44
K A R B O H I D R A T Dra. Murnah, MSI.Med., Apt. Fakultas Kedokteran UNDIP.
-
Upload
sedici-romaniztie-sempre -
Category
Documents
-
view
85 -
download
0
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
