1

BAB I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan

kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-

kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan enrgi. Energi yang

diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan

makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan

lemak atau lipid.

Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari.

Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan

sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi

amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi. Proses pembentukan

glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau

senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung

gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada

awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai

rumus(CH2O)n ,yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n

molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian

dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Karbohidrat menyediakan

kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa,

merupakan nutrient 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 selular

untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monoksakarida juga berfungsi

2

sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil lainnya,termasuk asam amino

dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4

Kalori. 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.

1.2 Rumusan Masalah

1.Apa pengertian karbohidrat dan kaitannya dengan kebutuhan manusia?

2.Apa saja struktur dan konfigurasi molekul karbohidrat serta sifat optic yang berkaitan

dengan struktur tersebut?

3.Apa saja rumus-rumus yang terdapat dalam karbohidrat?

4.Apa saja peranan karbohidrat?

5.Apa saja sifat kimia karbohidrat itu?

6.Apa saja struktur dan sifat penting dari senyawa derivate karbohidrat?

1.3 Tujuan Penulisan

1.Memenuhi tugas matakuliah biokimia.

2.Mengetahui pengertian karbohidrat dan kaitannya dengan kehidupan manusia.

3.Menganalisis struktur dan konfigurasi molekul karbohidrat serta sifat optic yang berkaitan

dengan struktur tersebut.

4.Menjelaskan rumus serta terdapatnya beberapa monosakarida oligosakarida dan

polisakarida.

5. Menerangkan beberapa sifat kimia karbohidrat.

6. Memahami struktur dan sifat penting beberapa senyawa derivate karbohidrat.

3

BAB II

Pembahasan

2.1 Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat

yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton.

Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat arang, sacharon (sakarida) atau gula.

Karbohidrat berarti karbon yang terhidrat. Rumus umumnya adalah Cx(H2O)y. Karbohidrat

dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis.

x CO2 + y H2O + energi matahari ͢ Cx (H2O)y + x O2

Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus hidroksil. Yang

tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya yaitu oligosakarida dan

polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya, dapat dibedakan 2 jenis monosakarida

yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan

keosa yang gugus karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai rantai.

Karbohidrat mempunyai beberapa fungsi yakni:

1. Sumber bahan bakar.

2. Sumber energi utama dan dapat diganti dengan sumber energy yang lain pada beberapa

organ tubuh manusia, yaitu otak, lensa mata dan sel saraf.

3. Bahan sintesis senyawa organic lainnya.

4. Pati dan glikogen berperan sebagai cadangan makanan.

5. Menjaga keseimbangan asam dan basa dalam tubuh.

6. Membantu proses penyerapan kalsium.

7. Sebagai materi pembangun.

8. Berperan penting dalam penurunan sifat, misalnya karbohidrat dengan atom C lima buah

merupakan komponen asam nukleat (DNA dan RNA).

4

9. Polimer karbohidrat yang tidak larut berperan sebagai unsur struktural dan penyangga

dalam dinding sel bakteri dan tanaman.

10. Sebagai pelumas sendi kerangka.

2.2 Struktur dan Rumus

Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –OH,gugus

aldehida atau gugus keton. Aldehid dan keton adalah senyawa-senyawa sederhana yang

mengandung sebuah gugus karbonil – sebuah ikatan rangkap C=O. ALDEHID mempunyai

gugus karbonil yang diikat oleh satu gugus alkil dan satu atom H.

Rumus umum senyawa aldehid : R─COH

Apabila satu atom H itu diganti oleh gugus alkil , maka senyawa itu menjadi senyawa

keton. Keton merupakan senyawa karbon yan mengandun gugus karbonil yang diapit oleh 2

gugus alkil.

Rumus umum senyawa keton : R─COR’

Struktur karbohidrat selain mempunnyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan

oleh gugus fungsi,ada pula hubungannya dengan sifat fisika,dalam hal ini aktifitas optic.

Rumus-rumus:

1.Rumus Fischer

Seperti senyawa organic lainnya,molekul karbohidrat terbentuk dari rantai atom karbon

dan tiap atom karbon mengikat atom atau gugus tertentu.Apabila atom karbon mengikat empat

buah atom atau gugus,makan terbentuk sudut antara dua ikatan yang besarnya 109º,sehingga

5

antara atom karbon dengan keempat etom atau gugus yang diikatnya akan terbentuk suatu

tetrahedron dengan atom karbon sebagai pusatnya.

Apabila atom karbon mengikat empat etom atau gugus yang berlainan,maka atom karbon

tersebut dinamakan atom karbon asimetrik atau tidak simetrik,karena pada molekul tersebut

tidak terdapat bidang simetri.

Emil Fischer(1852-1919)seorang ahli kimia organic bangsa Jerman yang memperoleh

hadiah Nobel untuk ilmu kimia pada tahun 1902 atas hasil karyanya tentang kimia

ruang(stereo-kimia )dan rumus struktur karbohidrat,menggunakan rumus proyeksi untuk

menuliskan rumus struktur karbohidrat.

Rumus struktur gliseraldehida dapat digambarkan dengan model bola dan batang maupun

dengan rumus proyeksi.Gliseraldehida terdapat dalam dua bentuk atau konfigurasi(I dan

II)yang saling merupakan bayangan cermin.Dengan demikian bentuk I dan II merupakan

pasangan enansiomer.

Proyeksi Fischer dapat diputar 180˚ pada bidang kertas (tidak 90˚ atau 270˚), tanpa

merubah arti

Proyeksi Fischer dapat digunakan untuk menggambarkan lebih dari satu atom karbon

kiral dalam sebuah molekul, dengan ketentuan bahwa atom karbon selalu

ditempatkan diatas

A. Aktifitas Optik

Kedua enansiomer gliseraldehida itu mempunyai titik lebur yang sama serta

kelarutannya dalam air pun sama pula.Demikian pula semua sifat kimia kedua enansimer itu

6

sama.Perbedaan sifat antara kedua enansiomer itu ialah pada pemutaran bidang getar

cahaya terpolarisasi.

Cahaya biasa dipancarkan dalam bentuk gelombang yang tegak lurus pada arah jalan

cahaya tersebut.Apabila cahaya tersebut dipancarkan melalui kristal kalsit atau melalui

prisma polarisator,maka hanya ada satu gelombang cahaya yang mempunyai posisi tertentu

yang dapat diteruskan ini disebut cahaya terpolarisasi.

lampu→cahaya biasa→polarisator→cahaya terpolarisasi→larutan enansiomer→pemutaran

Gelombang itu terletak pada satu bidang yaitu bidang getar cahaya tersebut.Apabila

cahaya terpolarisasi dilewatkan pada larutan salah satu enansiomer,maka bidang getarnya akan

mengalami perubahan posisi,yaitu berputar ke arah kanan atau kiri.Proses pemutaran bidang

getar cahaya terpolarisasi dinamakan juga rotasi optic,sedangkan senyawa yang dapat

menyebabkan terjadinya pemutaran cahaya terpolarisasi itu dikatakan mempunyai aktivitas

optic.Oleh Karena itu kedua enansimer itu juga disebut isomer optic.

Besarnya sudut putar atau sudut rotasi tergantung pada jenis senyawa,suhu,panjang

gelombang cahaya terpolarisasi dan banyaknya molekul pada jalan yang dilalui cahaya.Rotasi

spesifik adalah putaran atau rotasi yang dihasilkan oleh 1,00 gram senyawa dalam 1,00 ml

larutan dalam suatu sel sepanjang 1,00 dm,pada suhu dan panjang gelombang yang ditentukan.

B. Konfigurasi Molekul

Konfigurasi molekul adalah khas struktur suatu senyawa.Hubungan antara rotasi optic

dengan konfigurasi molekul ini belum dapat dijelaskan.asam gliserat yang mempunyai

konfigurasi sama dengan(+)gliseraldehida ternyata memutar cahaya terpolarisasi ke kiri.Oleh

karena itu konfigurasi molekul(+)gliseraldehida dijadikan patokan dengan diberi tanda D.

Struktur Gula D

semua gula yang ada di alam yang mempunyai gugus hidroksil pada atom karbon kiral paling

bawah terletak dikanan disebut dengan gula D

7

Keluarga D Aldosa

Erithro dan Threo

Batasan yang digunakan untuk diastereomer dengan dua atom C kiral bertetangga, tanpa ujung

simetris. Untuk molekul simetris gunakan istilah meso

8

Struktur Siklis Glukosa

Glukosa siklis adalah hemiasetal yang terbentuk dari reaksi -CHO dengan -OH pada C5.

Struktur Siklis Fruktosa

Hemiasetal siklis yang terbentuk melalui reaksi C=O pada C2 dengan -OH pada C5.

Anomer

9

Untuk menghasilkan piranosa, gugus hidroksil pada karbon 5 dari glukosa menyerang karbon

aldehida, yaitu karbon 1. Terbentuklah suatu gugus hemiasetal. Dua akibat terpenting dari reaksi

siklisasi ini bahwa terbentuk sebuah karbon kiral baru(karbon 1) dan bahwa dihasilkan sepasang

diastereomer. Diastereomer ini, merupakan monosakarida yang berbeda hanya dalam konfigurasi

pada karbon 1 disebut anomer satu terhadap yang lain. Karbon karbonil dalam monosakarida apa

saja adalah karbon anomerik.

Dalam rumus Haworth untuk untuk suatu D-gula, struktur dimana OH anomerik diproyeksikan

kebawah( trans terhadap CH2OH ujung disebut -anomer. Sedangkan struktur dimana OH

anomerik diproyeksikan keatas ( cis terhadap CH2OH ujung) disebut -anomer.

Mutarotasi

Pemasukkan 100 % α-glukosa (padat) ke dalam air, daya putar optiknya mulai berubah ketika

bentuk α, rantai terbuka, dan β menuju keadaan setimbang (dari +112° +52,6°). Efek

ini disebut sebagai mutarotasi

10

Struktur gula L

Semua gula L memiliki gugus hidroksil pada atom karbon kiral paling bawah terletak dikiri

dalam proyeksi Fischer, jadi gula L adalah bayangan cermin dari gula D .

2. Rumus Haworth

Walter Norman Haworth (1883-1950) ”molekul glukosa kelima atom karbon yang pertama

dengan atom oksigen dapat membentuk cincin segi enam Sehingga ia menuliskan rumus

karbohidrat dengan bentuk cincin furan atau piran”

11

PROYEKSI HAWORTH

UNTUK CINCIN FURAN

2.3 Klasifikasi Karbohidrat

Berbagai senyawa yang temasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang

berbeda-beda ukurannya.Berbagai senyawa itu dibagi menjadi beberapa golongan pula,yaitu:

1. Monosakarida(Tetrosa)

Monosakarida adalah karbohidrat yang sederhana,dalam arti molekulnya hanya terdiri

atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi

lunak menjadi karbohidrat lain.Monosakarida yang paling sederhana adalah gliseraldehida

dan dihidroksiaseton.

CH2OH

C-H

C-OH

C-OH

CH2OH

OH

H

H

C=O

D-fruktosa

1

2

3

4

5

6

12

A. Gliseraldehida (Aldotriosa)

Terdiri dari tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida.

Contoh :

Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat

dapat memutar cahaya terpolarisasi kea rah kanan.Glukosa terdapat dalam buah-buahan dan

madu lebah.Dalam darah manusia normal juga terdapat glukosa dalam jumlah yang

tetap,yaitu antara 70-100 mg tiap 100 ml darah.Glukosa dapat bertambah setelah kita

mengkonsumsi karbohidrat.

Pada orang yang menderita Diabetes Mellitus,jumlah glukosa darah lebih besar dari 130

mg per 100 ml darah.Penderita diabetes mellitus yang sangat tinggi maka gula akan

dikeluarkan melalui urine.Gula disaring oleh glomerolus ginjal secara terus menerus,tetapi

kemudian akan dikembalikan ke dalam system aliran darah melalui sistem reabsorpsi tubulus

ginjal.

13

Gambar. Glukosa

Galaktosa

Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam.Umumnya berkaitan dengan glukosa

dalam bentuk laktosa,yaitu gula yang terdapat dalam susu.Galaktosa mempunyai rasa kurang

manis daripada glukosa dan kurang larut dalam air.Glukosa mempunyai sifat memutar bidang

cahaya terpolarisasi ke kanan.

B. Dihidroksiaseton (Ketotriosa)

Terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.

Contoh :

Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke

kiri dan karenanya disebut juga levulosa.Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada

glukosa,juga lebih manis daripada gula tebu atau sukrosa.

14

Disakarida

Disakarida merupakan krbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang

berikatan melalui gugus –OH dengan melepaskan molekul air.

Contoh :

1. Sukrosa

Sukrosa adalah gula yang kita kenal sehari-hari,baik yang berasal dari tebu maupun dari

bit.Selain pada tebu dan bit,sukrosa terdapat pula pada tumbuhan lain,misalnya dalam buah

nanas dan wortel.Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan

fruktosa.

2. Laktosa

Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa,karena itu laktosa

adalah disakarida.Laktosa mempunyai sifat mereduksi dan mutarotasi.dalam susu biasanya

terdapat laktosa yang sering disebut gula susu.Pada wanita yang sedang dalam masa laktasi

atau masa menyusui,laktosa kadang-kadang terdapat dalam urine dengan konsentrasi yang

sangat rendah.laktosa mempunyai rasa yang kurang manis daripada glukosa.

H

H

CH2OHO

OH

OH

H

O

OH

CH2OH

H HH

OH

H

H

OH

O

glukosa fruktosa

sukrosa

HOH2C

1

2

1

2

15

Laqktosa tidak dapat diserap dari usus ke aliran darah,kecuali molekul ini dihidrolisis

terlebih dulu menjadi monosakarida.Sedangkan pada orang yang intoleran terhadap

laktosa,laktosa tetap tidak bias terserap oleh usus sehingga menyebabkan diare berair,aliran

zat makanan pada usus menjadi abnormal dan sakit mulas.

3. Maltosa

Maltosa adalah suatu disakarida yang termasuk dari dua molekul glukosa.Maltosa

mempunyai sifat mereduksi.Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum

dengan asam maupun dengan anzim.Maltosa mudah larut dalam air dan mempunyai rasa lebih

manis daripada laktosa,tetapi kurang manis daripada sukrosa.

glukosa

laktosa

1

2

4

1

2

OH

H OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

O

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

O

galaktosa

/

4-O-(-D-galaktopiranosil)-D-glukopiranosa

glukosa

selobiosa

1

2

4

1

2

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

O

glukosa

/

4-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

H

OHOH

CH2OH

H

H

H

H

OH

O

glukosa

1

2

4

1

2

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

glukosa

/

glukosa

1

2

4

1

2

glukosa

/

O

H

OH

H

OH

CH2OH

H

H

H

OH

O

maltosa

4-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

H

OH

H

OH

CH2OH

H

H

H

OH

O

O

CH2

OHOH

HH

H

H

OH

O

OH

isomaltosa

6-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

6

16

4. Polisakarida

Polisakarida atau glikan tersusun atas unit-unit gula yang panjang. Polisakarida dapat

dibagi menjadi dua kelas utama yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida.

Homopolisakarida yang mengalami hidrolisis hanya menghasilkan satu jenis monosakarida,

sedangkan heteropolisakarida bila mengalami hidrolisis sempurna menghasilkan lebih dari

satu jenis monosakarida. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n.

Jenis polisakarida adalah :

Selulosa

Selulosa (C6H10O5)n adalah polimer berantai panjang polisakarida karbohidrat, dari beta-

glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utama dari tumbuhan dan tidak dapat

dicerna oleh manusia.Molekul selulosa merupakan rantai-rantai atau mikrofibil, dari D-

glukosa sampai sebanyak 14.000 satuan yang terdapat sebagai berkas-berkas terpuntir mirip

tali, yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. Suatu molekul tunggal selulosa

merupakan polimer lurus dari 1,4’-β D-glukosa. Hidrolisis lengkap dalam HCl 40% dalam-

air, hanya menghasilkan D-glukosa. Selulosa merupakan polisakarida yang terdiri dari

molekul-molekul β-D-glukosa dan mempunyai massa molekul relatif yang sangat tinggi,

tersusun dari 2.000-3.000 glukosa. Rumus molekul selulosa adalah (C6H10O5)n. Selulosa

terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel dan serat tumbuhan.

17

Sifat fisik selulosa adalah zat yang padat, kuat, berwarna putih, dan tidak larut dalam

alkohol dan eter. Kayu terdiri dari 50% selulosa, daun kering mengandung 10-20% selulosa,

sedangkan kapas mengandung 90% selulosa. Selulosa digunakan dalam industri pulp, kertas,

dankrayon. Selulosa tidak dapat dihidrolisis oleh sistem pencernaan manusia. Oleh karena itu,

selulosa tidak dapat digunakan sebagai makanan. Namun, selulosa yang terdapat sebagai

serat-serat tumbuhan, sayur, dan buah-buahan berguna untuk memperlancar pencernaan

makanan.

Glikogen

Glikogen adalah salah satu jenis polisakarida simpanan dalam tubuh hewan. Pada manusia

dan vertebrata lain, glikogen disimpan terutama dalam sel hati dan otot. Glikogen terdiri atas

subunit glukosa dengan ikatan rantai lurus (α1→4) dan ikatan rantai percabangan (α1→6).

Glikogen memiliki struktur mirip amilopektin (salah satu jenis pati) tetapi dengan lebih

banyak percabangan, yaitu setiap 8-12 residu.Beda antara glikogen dan amilopektin ialah

bahwa glikogen lebih bercabang daripada amilopektin.

Glikogen pada tubuh manusia terdapat dalam hati dan otot dengan rumus molekul

(C6H10O5)n. Hati berfungsi sebagai tempat pembentukan glikogen dari glukosa. Apabila

kadar glukosa dalam darah bertambah, sebagian diubah menjadi glikogen sehingga kadar

glukosa dalam darah normal kembali. Sebaliknya apabila kadar glukosa darah menurun,

glikogen dalam hati diuraikan menjadi glukosa kembali, sehingga kadar glukosa darah normal

kembali. Ketika permintaan gula dalam tubuh meningkat maka glikogen akan dihidrolisis

oleh sel. Namun, cadangan energi ini tidak dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi dalam

jangka lama.Misalnya pada manusia, glikogen simpanan akan terkuras habis dalam waktu

satu hari kecuali bila dipulihkan dengan mengkonsumsi makanan

Glikogen yang ada di otot digunakan sebagai sumber energi. Glikogen dapat memutar cahaya

terpolarisasi ke kanan dan struktur glikogen serupa dengan struktur amilopektin yaitu

merupakan rantai glukosa yang mempunyai cabang.

cellulose

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

OHH

OH

CH2OH

HO

H H O

O H

OHH

OH

CH2OH

HH O

H

OHH

OH

CH2OH

H

H

OHH O

O H

OHH

OH

CH2OH

HO

H H H H

1

6

5

4

3

1

2

18

Pati atau amilum

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud

bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh

tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka

panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting. Pati

tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin.

Pati adalah polisakarida yang terdapat dalam semua tanaman terutama dalam jagung,

kentang, biji-bijian, ubi akar, padi dan gandum. Pati bila dipanaskan dalam air akan

membentuk larutan koloidal. Dalam pati terdapat dua bagian, bagian yang larut dalam air

disebut amilosa (10-20%), yang bila ditambah iodium akan memberikan warna biru. Bagian

yang lain yaitu tak larut dalam air, disebut amilopektin (89-90%), dengan iodium memberikan

warna ungu hingga merah. Kedua bagian tersebut mempunyai rumus empiris C6H10O5.

Amilosa maupun amilopektin bila dihidrolisis menunjukan sifat-sifat karbonil , dan tersusun

atas satuan-satuan maltose. Bila pati yang terdapat dalam sel dihidolisis oleh enzim maka pati

akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil disebut dekstrin. Dekstrin biasanya digunakan

untuk membuat lem, pasta, dan kanji tekstil.

Amilosa

Hidrolisis lengkap amilosa menghasilkan D-glukosa, hidrolisis parsial menghasilkan

maltose sebagai satu-satunya disakarida. Amilosa adalah polimer linear dari α-D-glukosa

yang dihubungkan secara-1,4’.

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O

1

OH

3

4

5

2

glycogen

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

1

6

5

4

3

1

2

amylose

19

Amilopektin

Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa karena mengandung 1000

satuan glukosa atau lebih per molekul. Rantai utama amilopektin mengandung 1,4’-α-D-

glukosa, dan bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung untuk kira-kira tiap 25 satuan

glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6’-α-D-glikosida.

Inulin

Inulin juga bentuknya seperti amilopektin , hanya terdiri atas molekul-molekul fruktosa ,

yang berjumlah kurang-lebih 100 molekul . Terdapat dalam tumbuhan seperti umbi dahlia (

cadangan ).

Pektin

Pektin terdiri atas 20-100 molekul asam galakturonat. Ikatannya sepirtinya jaringan yang

dihubungkan dengan ion-ion Cad an Mg dan mudah melepaskan diri, sehingga dayanya

elastis dan mudah merubah bentuk. Mudah larut dalam campuran kalium klorat dan asam

nitrat (Schulz).

Hemiselulosa

Hemiselulosa memiliki molekul yang terdiri atas xilosa dan manosa. Bentuknya seperti

pectin dan fungsinya sebagai zat cadangan selulosa dan sebagai perekat (lem) tumbuhan.

Terdapat juga gula yang terdiri atas 5 atau 6 atom-C , yaitu sebagai pentose dan heksosana.

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O

1

OH

3

4

5

2

amylopectin

20

Kitin

Kitin memiliki dinding sel dari jamur biasanya terdiri atas kitin. Merupakan sebuah

makromolekul yang terdiri atas asetil-glukosamin dan terikat secara β-glukosidin. Betuknya

seperti selulosa. Fungsinya sebagai substansi penunjang pada insekta dan crustacae (kepiting).

Dalam hal ini merupakkan sebuah polisakarida yang mengandung setelah diuraikan, sebagian

sebagai kitobiosa yang terdiri atas kitosamin (aminomanosa) dan sebagian lagi sebagai asam

asetat.

Agar-agar

Merupakan sebuah polisakarida yang terdiri atas galaktosa dan asam sulfat. Fungsinya

sebagai dasar makan dalam pembiakan bakteri (voedinginsboden).Agar-agar dapat

membentuk suatu sel yang kaku dan sebagai bahan bakunya terdapat dalam ganggang laut

(Algae). Komponen karbohidratnya tergolong D- dan L-galaktosa dalam ikatan C1-C3.

Sepintas lalu agar-agar kelihatannya seperi protein . Bentukya panjang .putih dan agak

mengkilat , disamping berbentuk bubuk tepung.

2.4 Sifat Kimia

Sifat kimia karbohidrat berhubungan erat denagn gugus fungsi yang terdapat pada

molekulnya,yaitu gugus –OH,gugus aldehida dan gugus keton.

Sifat Mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi,terutama dalam

suasana basa.Sifat berbagai reduktor ini dapat digunakan untuk keperluan identifikasi

21

karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat reduksi ini disebabkan oleh adanya gugus

aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat.

Sifat ini tampak pada pereaksi-peraksi tertentu:

Pereaksi Fehling

Pereaksi ini dapat direduksi selain oleh karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi,juga

dapat direduksi oleh reduktor lain.

Contoh :

Pereaksi fehling terdiri atas dua larutan,yaitu larutan Fehling A dan laruatn Fehling

B.Larutan Fehling A adalah laruatan garam KNatartrat dan NaOH dalam air.Kedua macam

larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu

karbohidrat.

Pereaksi Benedict

Pereaksi ini berupa larutan yang mengandung kuprisulfat,natrium karbonat dan

22

Natrium sitrat sehingga bersifat basa lemah. Biasanya diguanakan dalam pemeriksaan glukosa

dalam urine.

Contoh :

Glukosa dapat mereduksi ion Cu++ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian

mengendap sebagai Cu2O.

Pereaksi Barfoed

Pereaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air,dan digunakan untuk

membedakan antara monosakarida dengan disakarida.

Contoh :

Mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu+ yang dihasilkan direaksikan

dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga mengghasilkan warna biru yang menunjukkan

adanya monosakarida.

2. Pembentukan Furfural

Pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu

senyawa.Dalam larutan asam yang encer,walaupun dipanaskan,monosakarida umumnya

stabil.Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat,monosakarida menhasilkan

furfural atau derivatnya.furfural atau derivatnya dapat membentuk senyawa yang berwarna

apabila direaksikan dengan naftol atau mitol,reaksi ini dapat dijadikan reaksi pengenalan

untuk karbohidrat.

Uji Molisch merupakan uji yang paling umum untuk karbohidrat. Uji Molisch sangat

efektif untuk senyawa-senyawa yang dapat didehidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa

furfural yang terubstitusi. Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural,

sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural. Uji positif jika timbul cincin

merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan

alpha-naftol dalam pereaksi molish.

23

Warna yang terjadi disebabkan oleh kondensasi furfural atau derivatnya dengan alfa-

naftol menghasilkan senyawa kompleks berwarna merah-ungu

Thymol dapat dipakai sebagai pengganti alfa-naftol. Ia juga lebih stabil daripada alfa-

naftol dan pada penyimpanan yang lama tidak berubah warna.

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

24

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila

direaksikan denagn asam.Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan dengan asam

fosfat dapat menghendakinya menghasilkan ester asam fosfat.Ester yang penting dalam tubuh

kita adalah α-D-glukosa-6-fosfat dan α-D-fruktosa-1,6-difosfat.

5. Isomerisasi/Transformasi Lobry de Bruin van Eckenstein

Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan

manosa.Ketiga monosakarida ini ada dalam keadaan seimbang.Demikian pula jika yang

dilarutkan itu fruktosa atau manosa,keseimbangan antara ketiga monosakarida akan tercapai

juga.

6. Pembentukan Glikosida

Apabila glukosa direaksikandenagn metilalkohol,menghasilkan dua senyawa.Kedua

senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat

eldehida.

25

2.6 Derivat Karbohidrat

Monosakarida mempunyai gugus fungsi yang dapat dioksidasi menjadi gugus

karbosilat.Asam yang terbentuk dapat dipandang sebagai derivate monosakarida.Disamping

itu dikenal pula gula amino,yaitu monosakarida yang mengandung gugus –NH2.Selain dapat

dioksidasi gugus aldehida dan keton dapat pula direduksi menjadi gugus alkohol.

1. Asam-asam

Oksidasi terhadap monosakarida dapat menghasilkan beberapa macam asam.Contohnya

oksidasi glukosa menghasilkan asam glikonat,asam glukarat dan asam glukuronat.Asam

glukarat mudah larut dalam air,sedangkan asam musat sukar larut.Asam glukonat dan asam

glukuronat terdapat dalam tubuh kita sebagai hasil metabolisme glukosa.Asam glukuronat

dapat mengikat senyawa yang membahayakan tubuh atau bersifat racun.

Asam glukuronat

26

Asam aldonat

Asam aldonat adalah sebuah keluarga asam gula yang didapatkan dari oksidasi gugus

aldehida dari aldosa, membentuk gugus asam karboksilat. Oleh karena itu, rumus kimia

umum asam aldonat adalah HOOC-(CHOH)n-CH2OH. Oksidasi gugus hidroksil terminal

daripada aldehida terminal akan menghasilkan asam uronat, sedangkan oksidasi kedua-

duanya akan menghasilkan asam aldarat.

Asam aldonat umumnya dibuat dari oksidasi gula dengan bromin. Umumnya ditemukan dalam bentuk lakton, dengan struktur cincin yang pada dasrnya sama dengan bentuk hemiasetal siklik gula awal. Namun, berbeda dengan hemiasetal, lakton tidak memiliki karbon anomerik kiral, dan tidak dapat membentuk rangkaian glikosidik.

Asam aldonat banyak ditemukan dalam sistem-sistem biologis, dan merupakan produk oksidasi aldosa oleh reagen Benedict dan reagen Fehling.

Tatanama asam aldonat dan bentuk laktonnya didasarkan pada penukaran sufiks "-osa" dengan "asam -onat" untuk asam aldonat dan "onolakton" untuk lakton; sehingga D-glukosa

dioksidasi menjadi D-asam glukonat dan D-glukonolakton

Struktur kimia asam glukonat, asam aldonat yang diturunkan dari glukosa.

2. Gula Amino

Ada tiga senyawa yang penting dalam kelompok ini,yaitu D-glukosamina,D-galaktosamina

dan D-manosamina.Pada umumnya senyawa-senyawa ini berikatan dengan asam uronat dan

merupakan bagian dari mukopolisakarida.Asam hialuronat adalah suatu polimer yang terdiri

atas unit-unit disakarida.

27

3. Alkohol

Baik gugus aldehida maupun gugus keton pada monosakarida dapat direduksi menjadi

gugus alkohol dan senyawa yang terbentuk adalah polihidroksi alkohol.

28

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen.

Karbohidrat terbagi menjadi 3 kelompok yaitu monosakarida, disakarida, polisakarida.

Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan biasanya

bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul disebut disakarida.

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang

berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh-contoh disakarida ialah

maltosa, sukrosa, laktosa.

Sukrosa tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif karena keduanya sudah saling

terikat. Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molckul glukosa. Ikatan yang

terjadi ialah antara atom karbon nomor I dan atom karbon -nomor 4, oleh karenanya maltosa

masih mempunyai gugus -OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat

mereduksi. Laktosa terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa.

Cara mengidentifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :

1. Uji Benedict

2. Uji Molish

3. Uji Barfoed

4. Seliwanoff

5. Uji Fenilhidrazin

6. Uji Iodin

29

DAFTAR PUSTAKA

http://www.ilmukimia.org/2012/12/teori-analisis-kualitatif-karbohidrat.html

http://organiksmakma3c32.blogspot.com/2013/03/materi-karbohidrat_15.html

http://kimiashinta.blogspot.com/2010/12/kimia-organik-karbohidrat.html

http://www.slideshare.net/fitriasaid/makalah-karbohidrat

http://anhold.wordpress.com/2008/07/01/materi-singkat-biokimia/

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrathttp://celakar.blogspot.com/2010/10/kimia-organik-

karbohidrat.html.