Nama kelompok :• Dina Novia P.S : (05)• Dwi Indraswari M.P : (06)• Makdalena Dessy A : (14 )• Noerma Ariyanti I : (20)• Salman Alfarizi : (23)

BIOMOLEKUL

KARBOHIDRAT

Pengertian biomolekul

Biomolekul adalah molekul yang terjadi secara alami dalam organisme hidup. Biomolekul termasuk makromolekul seperti protein, karbohidrat, lipid dan asam nukleat. Ini juga termasuk molekul kecil seperti metabolit primer dan sekunder dan produk alami. Biomolekul sebagian besar terdiri dari karbon dan hidrogen dengan nitrogen, oksigen, sulfur, dan fosfor. Biomolekul adalah molekul yang sangat besar dengan banyak atom, yang terikat bersama-sama dalam ikatan kovalen.

Mengenal KarbohidratPengertian Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung banyak gugus fungsi hidroksil (-OH). Karbohidrat paling sederhana terdiri dari dua struktur dasar yakni polyhidroksialdehid dan polihidroksiketon. Seluruh karbohidrat dikelompokkan menjadi tiga grup yakni monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat sederhana dengan satu unit molekul. Contoh dari monosakarida adalah glukosa (sebagai penghasil energi utama makhluk hidup), fruktosa, dan galaktosa. Sedangkan oligosakarida adalah molekul karbohidrat yang terdiri dari dua hingga sepuluh monosakarida yang terangkai dengan ikatan glikosidik. Contoh dari oligosakarida adalah sukrosa (gula tebu, disakarida dengan monomer fruktosa dan glukosa), laktosa (gula susu, disakarida dengan monomer fruktosa dan galaktosa) Polisakarida adalah polimer karbohidrat paling panjang dengan ratusan unit monomer.

Pembentukan ikatan-ikatan tersebut dimudahkan oleh gugus hidroksil yang memungkinkan karbohidrat untuk berinteraksi dengan air dan membentuk ikatan (interaksi) hidrogen, baik dalam rantai karbohidrat itu sendiri atau antara beberapa rantai karbohidrat lainnya. Beberapa biomolekul lain dapat diturunkan dari molekul karbohidrat. Molekul turunan karbohidrat antara lain glukosamin, molekul glukosida dengan gugus amina; glokolipid, molekul oligosakarida yang berikatan dengan lemak atau glikoprotein, suatu protein yang berikatan dengan karbohidrat rantai pendek.

Sistem Penamaan KarbohidratStruktural dari karbohidrat dalam tubuh didominasi oleh dua struktur karbohidrat yang berdasar pada molekul aldotriosa, gliseraldehid dan ketotriosa, dihidroksiaseton. Seluruh molekul karbohidrat memiliki setidaknya satu struktur asimetris yang disebut struktur chiral dari atom-atom karbon yang memiliki simetri optis. Oleh karena itu, karbohidrat umumnya memiliki dua konformasi yang ditentukan oleh orientasi dari gugus hidroksil pada urutan atom karbon asimetris tersebut.

Masing-masing molekul tersebut memiliki konformasi cermin yang disebut enantiomer. Struktur karbohidrat yang aktif secara biologis adalah konformasi D. Sedangkan lainnya adalah konformasi L (Gambar 2).Struktur Entantiomer Dari gliseraldehid

Monosakarida dan Klasifikasi Karbohidrat

Monosakarida adalah karbohidrat yang paling melimpah ditubuh makhluk hidup. Monosakarida diklasifikasikan menjadi bebrapa kelompok berdasarkan jumlah karbon yang menyusun masing-masing molekul. sebagian besar dari monosakarida memiliki enam atom karbon.

Karbon Kategori nama Contoh relevant

3 Triose Glyceraldehyde, Dihydroxyacetone

4Tetrose Erythrose

5Pentose Ribose, Ribulose, Xylulose

6Hexose Glucose, Galactose, Mannose, Fructose

7Heptose Sedoheptulose

9Nonose Neuraminic acid, also called sialic acid

Gugus fungsi aldehid dan keton dengan jumlah atom karbon lima atau enam dapat bereaksi dengan gugus alkohol dari atom karbon didekatnya dan membentuk ikatan intramolekul hemisetal (bila dibentuk oleh gugus aldehid) dan hemiketal (apabila dibentuk oleh gugus keton). Ikatan intrastruktural tersebut akan menyebabkan struktur karbohidrat lurus berubah menjadi menjadi cincin dengan lima atau enam atom karbon (Gambar 3).Pembentukan ikatan intramolekul monosakarida

Karbohidrat yang diturunkan dari monosakarida beratom karbon lima disebut furanosa, berasal dari kata furan. Sedangkan untuk cincin karbohidrat beratom karbon enam disebut piran dan turunannya disebut piranosa. Cincin tersebut dapat dibuka dan ditutup kembali. hal tersebut memungkinkan rotasi dari atom karbon yang menyangga gugus karbonil.Perputaran tersebut menyebabkan terbentuknya dua konfigurasi (α and β) baik untuk struktur hemiacetal dan hemiketal. Atom karbon yang dapat berotasi tersebut disebut karbon anomer, hingga struktur monosakarida yang demikian disebut anomer pula. karbohidrat dapat berubah secara spontan dari konfigurasi α pada β dan sebaliknya. Proses ini disebut mutarotasi (Gambar 4).Mutarotasi Monosakarida

Klasifikasi dan Struktur DisakaridaIkatan kovalen yang dibentuk oleh kondensasi gugus hidroksil monosakarida anomerik dan gugus hidroksil monosakarida kedua akan menyatukan kedua monosakarida tersebut menjadi glikosida dan melepaskan molekul air H2O. Ikatan tersebut disebut ikatan glikosidik. Beberapa contoh disakarida adalah gula tebu (sukrosa), maltosa dan laktosa (gula susu).Sukrosa adalah disakarida dengan nilai ekonomi tinggi yang dibentuk dari molekul glukosa dan fruktosa dengan ikatan α–(1,2)–β-glikosidik (Gambar 5).

Struktur Polisakaridakarbohidrat umumnya ditemukan sebagai molekul dengan berat molekul yang besar dan terdiri dari ratusan unit monosakarida. Molekul karbohidrat dengan ciri demikian disebut polisakarida. Polisakarida terbentuk dari beragam monomer monosakarida. Namun, sebagian besar polisakarida dibentuk oleh D-glukosa. Polisakarida dapat tersusun atas satu macam monomer atau beberapa monomer monosakarida yang berbeda. Polisakarida yang terbentuk dari satu jenis monomer disebutt homopolisakarida. Sedangkan polisakarida yang disusun oleh lebih dari satu jenis monosakarida disebut heteropolisakarida.Struktur homopolisakarida dan heteropolisakarida

Fungsi Biomolekul (karbohidrat)Karbohidrat menyediakan tubuh dengan sumber bahan bakar dan energi, membantu dalam berfungsinya otak kita, jantung dan saraf, pencernaan dan sistem kekebalan tubuh. Kekurangan karbohidrat dalam makanan menyebabkan kelelahan, fungsi mental yang buruk.

Sedangkan pada tumbuhan, selulosa adalah bagian terpenting yang menyusun dinding sel, sang penjaga rigiditas bentuk sel. Selulosa terbentuk dari glukosa yang tersusun dalam rantai lurus dengan ikatan asetal beta 1-4 glikosidik, hal ini yang membedakan selulosa dengan glikogen dan pati (yang memiliki ikatan alfa). Hingga umumnya hewan tidak mampu mencerna selulosa.struktur molekul selulosaSelulosa adalah sumber bioenergi yang potensial. Dengan pengembangan bioteknologi yang makin pesat, selulosa dari limbah agrikultur dapat dikonversi menjadi berbagai biofuel seperti biodiesel dari limbah tebu, dan biogasoline dari maltosa yang dihasilkan dari hidrolisis selulosa

Struktur Glikogen dan Selulosa Glikogen adalah cadangan karbohidrat utama pada hewan. Molekul ini merupakan salah satu contoh homopolisakarida yang tersusun oleh glukosa dengan ikatan glikosidik α–(1,4); Glikogen adalah polisakarida yang memiliki percabangan pada 8-10 residu monosakarida. Percabangan tersebut dibentuk oleh ikatan α–(1,6). Glikogen merupakan polisakarida dengan struktur kompak, disebabkan oleh adanya coiling pada rantai polimer tersebut. Kompaknya struktur polisakarida ini membuat glikogen dapat tersimpan dalam jumlah besar dalam volume sel yang sempit tanpa mempengaruhi osmolaritas sel secara signifikan Struktur rantai dan percabangan glikogen