KARBOHIDRAT

Pendahuluan• Karbohidrat merupakan biomolekul yang paling

melimpah di bumi.

• Tiap tahun fotosintesis mengkonversi > 100

milyar metrik ton CO2 dan H2O ke dalam

selulosa dan produk tanaman lain.

• Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau

keton siklis atau yang menghasilkan itu melalui

hidrolisis.

• Karbohidrat umumnya berbentuk (CH2O)n; tetapi ada juga yang mengandung nitrogen, fosfor atau sulfur

• Karbohidrat merupakan biomolekul paling melimpah di bumi

• Melalui fotosintesis, CO2 + H2O ----> selulosa dan produk tanaman lain.

• Karbohidrat merupakan polihidroksi aldehid/ keton atau yang menghasilkan itu melalui hidrolisis.

• Berbentuk Cn(H2O)m, tapi ada juga yang mengandung P, N dan S

1. Klasifikasi

• Monosakarida: - Terdiri dari satu unit polihidroksi aldehid (aldosa)

atau keton (ketosa). - Triosa (3 atom C); tetrosa (4 atom C); pentosa (5

atom C) dan heksosa (6 atom C).

• Oligosakarida : - Terdiri dari dua atau lebih unit monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosida (glycosidic linkage).• Polisakarida: - Terdiri atas lebih dari 20 unit monosakarida

2. Monosakarida• Monosakarida berupa kristal padat tidak berwarna,

larut dalam air dan tak larut dalam pelarut nonpolar

• Monosakarida yang mempunyai gugus aldehid (aldosa) dan yang mempunyai gugus keton (ketosa).

• Monosakarida yang paling sederhana dengan 3 atom C dinamakan triosa.

• Monosakarida dengan 4, 5, dan 6 atom C berturut-turut dinamakan tetrosa, pentosa dan heksosa.

• D-glukosa (aldoheksosa) dan D-fruktosa (ketoheksosa) merupakan monosakarida yang paling banyak terdapat di alam.

• D-ribosa dan D-deoksiribosa masing-masing merupakan komponen dari asam nukleat (RNA dan DNA)

Karbon asimetrik (kiral)

• Semua monosakarida (kecuali dihidroksiaseton) mengandung satu atau lebih karbon asimetrik (kiral); ada dalam bentuk isomer optis aktif.

• Gliseraldehid ( 1 C asimetrik) memp. 2 isomer optis aktif (D- dan L-isomer).

• Umumnya , sebuah molekul dengan n pusat kiral dapat punya 2n stereoisomer.

• Gula di alam umumnya mempunyai bentuk D-isomer, tapi ada beberapa L-isomer (L-arabinosa dan L-isomer dari komponen glikokonyugat)

Struktur siklik

• D-glukosa dalam larutan berada sebagai suatu hemiasetal intra molekular dimana ggs -OH pada C5 telah bereaksi dengan aldehid C1, membentuk 2 isomer (- dan -).

• Senyawa aldoheksosa dengan kelompok 6C (piranosa).

• D-fruktosa dalam larutan berada dalam bentuk cincin dengan 5C (furanosa).

• Selain heksosa sederhana, seperti glukosa, galaktosa, dan manosa, ada sejumlah turunan gula yang gugus -OHnya digantikan oleh substituen lain, atau atom C dioksidasi menjadi ggs karboksil. Senyawa-senyawa ini penting dalam biologi.

• Monosakarida dapat dioksidasi dengan oksidator sedang seperti Fe3+ atau Cu2+; ggs karbonil dioksidasi menjadi ggs karboksil.

• Glukosa dan gula-gula lain yang dapat mereduksi Fe3+ atau Cu2+ dinamakan gula pereduksi.

2. Oligosakarida• Oligosakarida : terdiri dari dua atau lebih unit

monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosida.

• Oligosakarida - Disakarida (2 unit monosakarida): sukrosa (glu-fruk), laktosa (glu-galak), maltosa (glu- glu).

- Oligosakarida dengan 3 unit monosakarida atau lebih jarang terdapat dalam sel secara bebas tetapi terikat dengan mol nongula (lipid, atau protein) sebagai glikokonyugat (glikolipid, glikoprotein, proteoglikan).

3. Polisakarida

• Kebanyakan karbohidrat di alam berupa polisakarida, polimer dengan berat molekul sedang sampai tinggi.

• Ada 2 golongan karbohidrat:

- homopolisakarida (mengandung 1 jenis monomer) :

Contoh : pati, glikogen (sebagai simpanan glukosa)

selulosa (komponen struktural sel).

- heteropolisakarida (mengandung 2 jenis atau lebih

monomer)

Contoh : kitin (pendukung ekstraseluler dari semua

organisme, spt dinding sel bakteri, rangka luar

serangga).

Pati (amylum, starch):

• Pati mengandung 2 macam polimer, yaitu amilosa dan amilopektin

• Amilosa: merupakan rantai tak bercabang (bentuk spiral) dari unit-unit D-glukosa yang dihubungkan dg ikatan glikosida ( 1-4).

• Amilopektin: berupa rantai D-glukosa ( 1-4) yang bercabang dengan ikatan glikosida ( 1-6). Terdapat satu titik cabang tiap (24 - 30 unit glukosa).

Glikogen :• Merupakan simpanan utama glukosa pada hewan (dlm

hati dan otot). Struktur molekul seperti amilopektin tetapi dengan titik cabang yang lebih banyak, satu titik cabang tiap (8 - 12 unit glukosa.

4. Glikokonyugat (Proteoglikan, glikoprotein, glikolipid)

• Selain sbg cadangan fuel dan sbg material struktural sel, polisakarida juga berperan sbg :

- label tujuan beberapa macam protein - mediator interaksi sel - sel spesifik dan interaksi sel dengan matriks ekstra seluler.

• Contoh: sebagai pengenal dan adhesi antara sel - sel, migrasi sel pada waktu perkembangan, respon imun, dan penyembuhan luka.

• Proteoglikan : komponen utama jaringan ikat • Glikoprotein : oligosakarida yang terikat kovalen

pada bagian luar membran plasma, matriks ekstra seluler, dan dlm darah.

• Glikolipid : lipid membran dgn ggs kepala (head group) oligosakarida.