MAKALAH

BIOKIMIA

Karbohidrat

Tanggal: 27 Maret 2015

Dosen pengampu Andi Mushawwir, S.Pt, M.P

Oleh:

Kelas: E

Kelompok: 4

Arinda 200110140290

Anintya Rizqi Amalia 200110140291

Hamam Prigel 200110140292

Saiful 200110140293

Teiza Nadvira 200110140294

Nadya Robiatul Addawiyah 200110140295

Syamil Syabima Rachmat 200110140296

Ari Abdullah Safari 200110140297

Tiara Andamsuri 200110140298

M Luthfi AQJ 200110140299

Afifah Maulidah 200110140300

Ami Widya Purnami 200110140301

Yogi Fauzan Maulana 200110100042

LABORATORIUM FISIOLOGI DAN BIOKIMIA

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS PADJAJARAN

2015

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ...................................................... Error! Bookmark not defined.

I PENDAHULUAN ........................................... Error! Bookmark not defined.

1.1 Latar Belakang .................................... Error! Bookmark not defined.

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 2

1.3 Tujuan .................................................................................................... 2

II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 3

2.1 Pengertian Karbohidrat .......................................................................... 3

2.2 Stuktur Karbohidrat ............................................................................... 4

2.3 Karakteristik Karbohidrat ..................................................................... 4

2.4 Klasifikasi Karbohidrat ......................................................................... 5

2.5 Peranan Karbohidrat Dalam Kehidupan ............................................. 12

III PENUTUP ..................................................................................................... 13

3.1 Kesimpulan .......................................................................................... 13

3.2 Saran .................................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA ....................................... iError! Bookmark not defined.

1

I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Dalam kehidupan kita mengetahui bahwa untuk melakukan berbagai

aktivitas maka dibutuhkan energi. Energi dapat diperoleh dari bahan makanan

yang dimakan. Pada dasarnya bahan makanan tersebut mengandung tiga

kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, lemak, dan

protein.Karbohidrat merupakan salah satu nutrisi bagi tubuh dimana ada

klasifikasi ke dalam beberapa golongan, seperti monosakarida, disakarida, dan

polisakarida.

Karbohidrat merupakan sumber energi metabolik yaitu ATP. Zat nutrisi

karbohidrat dikonsumsi oleh manusia dan hewan yang berasal dari tumbuhan.

Bahan makanan yang berasal dari tumbuhan sebagian besar adalah karbohidrat,

sebagai gula, amilum atau pati, atau selulosa. Energi yang terkandung dalam

karbohidrat pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat atau glukosa

terbentuk dari hasil fotosintesis yang berasal dari air, karbondioksida, serta sinar

matahari dan klorofil dalam daun. Glukosa ini kemudian disimpan dalam bagian-

bagian tumbuhan seperti buah atau umbi dalam bentuk amilum.

Karbohidrat di dalam tubuh yang berasal dari makanan mengalami

metabolisme. Hasil metabolisme tersebut misalnya glukosa yang mengalir dalam

darah dan glikogen yang disintesis dalam hati kemudian digunakan oleh jaringan

otot sebagai sumber energi. Jadi, telah diketahui ada bermacam-macam golongan

karbohidrat, diantaranya gula, glukosa, amilum, glikogen, selulosa yang penting

bagi kehidupan.

Peran karbohidrat dalam tubuh selain sebagai sumber energi bagi hewan

ternak juga diantaranya sebagai cadangan makanan, glukosa sebagai gula

sederhana dapat dijadikan bahan untuk sintesis molekul organik lain seperti asam

lemak dan asam amini dapat mengefisienkan fungsi protein dengan menghemat

penggunaan protein, menjaga keseimbangan dalam tubuh. Peran karbohidrat

dalam tumbuhan contohnya selulosa sebagai pembentuk dinding sel tumbuhan,

rasa manis pada buah atau batang tebu yang berasal dari sukrosa. Karbohidrat di

2

dalam tubuh dibutuhkan dalam takaran tertentu. Kelebihan atau kekurangan kadar

karbohidrat di dalam tubuh akan memacu timbulnya penyakit.

Dilihat dari manfaat karbohidrat bagi manusia, tumbuhan khususnya hewan

ternak, maka sebagai mahasiswa peternakan sudah seharusnya mengetahui dan

memahami karbohidrat beserta sifat, struktur, klasifikasi, dan peranannya dalam

kehidupan sehari-hari sehingga dapat memaksimalkan pemanfaatan karbohidrat

itu sendiri.

1.2. Rumusan Masalah

1. Apa definisi dari karbohidrat ?

2. Bagaimana struktur karbohidrat?

3. Bagaimana karakteristik karbohidrat?

4. Bagaimana klasifikasi karbohidrat ?

5. Bagaimana peranan karbohidrat dalam kehidupan?

1.3. Tujuan

1. Mengetahui definisi karbohidrat

2. Mengetahui struktur karbohidrat

3. Mengetahui karakteristik karbohidrat

4. Mengetahui klasifikasi karbohidrat

5. Mengetahui peranan karbohidrat dalam kehidupan

3

II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat berasal dari bahasa Jerman, yaitu “Kohlenhydrate” dan dari

bahasa Perancis, yaitu “Hydrate de Carbon”. Penamaan ini didasarkan atas

komposisi unsur karbon yang mengikat hidrogen dan oksigen dalam perbandingan

yang selalu sama seperti pada molekul air yaitu perbandingan 2 : 1. Karena

komposisi yang demikian, senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon,

tetapi sejak 1880 senyawa tersebut bukan hidrat dari karbon. Nama lain dari

karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab "sakkar" artinya gula.

Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan dengan gula.

Dalam biokimia, karbohidrat adalah senyawa polihidroksil-aldehida atau

polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa – senyawa

tersebut pada proses hidrolisis. Karbohidrat memiliki gugus fungsi karbonil

( aldehid dan keton) dan gugus hidroksil. Pada awalnya, rumus karbohidrat adalah

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

oleh n molekul air. Namun, pada kenyataannya terdapat karbohidrat yang tidak

memiliki rumus demikian dan ada beberapa senyawa bukan karbohidrat yang

memiliki rumus seperti itu, ada pula karbohidrat yang mengandung nitrogen,

fosforus, atau sulfur. Maka dari itu, karbohidrat lebih penting ditinjau dari rumus

strukturnya daripada rumus empirisnya.

Karbohidrat dihasilkan oleh proses fotosintesis didalam tanaman-tanaman

yang memiliki klorofil. Karbohidrat dapat dioksidasi menjadi energi, misalnya

glukosa dalam sel jaringan manusia dan hewan. Fermentasi karbohidrat oleh

khamir atau mikroba lain dapat menghasilkan CO2, alkohol, asam organik dan

zat-zat organik lainnya. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas

kehidupan manusia disamping protein dan lemak.

4

2.2. Struktur karbohidrat

Pada senyawa karbohidrat terdapat beberapa gugus fungsi, yaitu gugus

aldehid atau keton, gugus hidrogen (-H) dan gugus hidroksil (-OH). Struktur

karbohidrat yang ditentukan oleh gugus fungsi akan mempengaruhi sifat kimia

dan sifat fisika.

2.3. Karakteristik Karbohidrat

a. Sifat fisika

Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan

oksigen.

Monosakarida dan oligosakarida mudah larut dalam air dan etanol, tetapi

sukar larut dalam peelarut organik

Monosakarida dan oligosakarida memiliki rasa manis

Steroisomerism-rumus struktur senyawa yang sama tetapi mereka

berbeda dalam konfigurasi spasial.

Dapat mengalami mutarotasi yaitu memutar cahaya terpolarisasi

membentukglukosa (+) dan glukosa (-).

Diastereoisomer yaitu perubahan konfigurasi berkaitan dengan glukosa

C2, C3, atau C4

Anomerik yaitu konfigurasi spasial sehubungan dengan atom karbon

pertama pada aldosa dan atom karbon kedua pada ketosa.

5

b. Sifat kimia

Sebagai reduktor : disebabkan karena terdapat gugus karbonil yang bebas,

digunakan untuk identifikasi dan analisis kuantitatif. Pereaksi fehling,

barfoed, dan osazon digunakan untuk identifikasi dan pereaksi benedict

dapat digunakan untuk menganalisiskonsentrasi karbohidrat.

Dapat terdehidrasi : pembentukan furfural

Dapat terkondensasi : pencampuran furfural dengan α naftol membentuk

warna ungu. Untuk analisis kualitatif karbohidrat

Esterifikasi : pembentukan ester asam fosfat dari gugus –OH dengan

asam fosfat

Polimerisasi : penggabungan unit – unit monosakarida dan oligosakarida

menjadi polisakarida dengan ikatan glikosida

2.4. Klasifikasi karbohidrat

Klasifikasi karbohidrat didasarkan atas jumlah unit gula dalam rantai :

a. Monosakarida (gula sederhana/saccharum)

Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana. Jika dihidrolisis,

senyawa-senyawa monosakarida sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi

senyawa gula yang lebih sederhana. Contoh: glukosa, galaktosa, fruktosa.

Monosakarida dapat diklasifikasikan menjadi dua :

1) Berdasarkan lokasi gugus karbonil

- Aldosa adalah monosakarida yang

mengandung aldehida karena gugus

karbonil berada di ujung rantai

Contoh : glukosa dan galaktosa

- Ketosa adalah monosakarida yang

mengandung keton karena gugus

karbonilnya berada di tengah rantai

Contoh : fruktosa

6

2) Berdasarkan banyaknya atom karbon yang menyusun molekul

monosakarida.

Monosakarida yang mengandung 3 atom karbon disebut triosa

Monosakarida yang mengandung 4 atom karbon disebut tetrosa

Monosakarida yang mengandung 5 atom karbon disebut pentose

Monosakarida yang mengandung 6 atom karbon disebut heksosa

Macam – macam monosakarida penting

Glukosa

Glukosa dihasilkan dari reaksi fotosintesis antara

karbondioksia, air dengan bantuan sinar matahari dan

klorofil daun. Glukosa dapat diperoleh dari hidrolisis

sukrosa (gula tebu) atau pati (amilum), juga terdapat

dalam buah-buahan dan madu lebah. Glukosa

mempunyai sifat:

- Memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan (+52.70)

- Dapat mereduksi larutan fehling dan membuat larutan merah bata

- Dapat mengalami mutarotasi

- Dapat difermentasi menghasilkan alkohol (etanol) dengan reaksi

sebagai berikut: C6H12O6 --> 2C2H5OH + 2CO2

Fruktosa

Fruktosa disebut juga sebagai gula buah, diperoleh

dari hidrolisis sukrosa. Fruktosa dapat dibedakan dari

glukosa dengan pereaksi seliwanoff, asam clorida.;

dan mempunyai sifat:

7

- Memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri

- Rasa lebih manis dari gula yang lain

- Dapat bereaksi dengan larutan fehling dan membentuk endapan merah

bata

- Dapat difermentasi

Galaktosa

Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk

laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Jarang

ditemukan dalam bentuk tunggal dan mempunyai

sifat:

- Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke

kanan.

- Menghasilkan asam musat yang kurang larut dalam air

- Dapat mereduksi larutan fehling membentuk endapan merah bata

- Tidak dapat difermentasi

b. Disakarida

Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang terikat satu sama lain

dengan ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik biasanya terjadi antara atom C

no. 1 dengan atom C no. 4 dengan melepaskan 1 mol air. Ikatan glikosidik

terdapat pada gugus fungsi dalam karbohidrat, yaitu gugus aldehid pada

glukosa dan gugus keton pada fruktosa. Disakarida dapat terbentuk dari

hasil antara proses hidrolisis oligosakarida dan polisakarida. Disakarida

biasanya larut dalam air (hidrofilik). Beberapa contoh disakarida yakni:

Maltosa.

Maltosa biasa digunakan dalam

makanan bayi dan susu bubuk beragi

(malted milk). Bereaksi positif

terhadap pereaksi fehling, benedict,

dan tollens. Maltose termasuk gula pereduksi yang dapat diperoleh dari

amilum, glikogen, dan biji gandum yang sedang berkecambah.

8

Hidrolisis maltose menghasilkan dua molekul glukosa (gukosa + glukosa

= maltose).

Laktosa.

Laktosa adalah disakarida pereduksi

karena gugus karbonil berpotensi bebas.

Hanya terdapat dalam air susu pada

manusia dan binatang mamalia dan

hasil samping pembuatan keju. Bereaksi positif terhadap pereaksi fehling,

benedict, dan tollens. Pada proses hidrolisis menggunakan asam atau

enzim lactase, dihasilkan glukosa dan galaktosa (galaktosa + glukosa =

laktosa).

Sukrosa.

Sukrosa dibentuk oleh banyak tanaman

seperti dalam batang tebu, bit, sorgum,

nanas dan wortel, tetapi tidak terdapat

pada hewan tingkat tinggi. Sukrosa

mempunyai sifat memutar cahaya

terpolarisasi ke kanan. Sukrosa bereaksi negatif terhadap pereaksi fehling,

benedict, dan tollens. Sukrosa terdapat Hidrolisis dengan enzim sukrase

menghasilkan glukosa dan fruktosa. (fruktosa + glukosa = sukrosa).

c. Oligosakarida

Senyawa yang termasuk oligosakarida

mempunyai molekul 2-10

monosakarida, yaitu trisakarida yang

terdiri dari 3 molekul monosakarida

dan tetrasakarida yang terbentuk dari

empat molekul monosakarida. Salah

satu trisakarida penting adalah rafinosa tang terdiri atas tiga molekul

monosakarida yang berikatan yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Ikatan

tersebut terbentuk antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dengan atom

9

karbon 6 pada glukosa. Selanjutnya atom karbon nomor 1 pada glukosa

berikatan dengan atom karbon 2 ada fruktosa.

d. Polisakarida.

Polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida, sehingga

molekul polisakarida mempunyai berat molekul hingga beberapa ratus ribu.

Polisakarida yang dihasilkan antara monosakarida sejenis (satu macam

monosakarida) disebut homo polisakarida, sedangkan yang mengandung

senyawa lain disebut heteropolisakarida. Polisakarida pada umumnya

berupa senyawa putih dan tidak berasa manis. Beberapa polisakarida dapat

larut dalam air.

Senyawa polisakarida terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, misalnya pati,

inulin (sebagai zat cadangan), dan selulosa (sebagai bagian dinding sel).

Dalam jasad hewan juga terdapat zat yang sejenis dengan zat pati, yaitu

glikogen.

Polisakarida mempuyai rumus molekul (C6H10O5)n dengan harga n yang

besar. Contoh golongan polisakarida yang penting antara lain pati (amilum),

glikogen, dan selulosa.

Pati (amilum atau zat tepung)

Pati merupakan cadangan makanan pada biji, akar, batang, dan

umbi. Zat pati terdiri atas rantai-rantai tidakbercabang dan fraksi terlarut

yaitu amilosa serta rantai-rantai yang bercabang dan fraksi tidak terlarut

yaitu amilopektin. Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan

alfa-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung

dari panjang rantai C-nya, serta apakah lurus atau bercabang rantai

molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air

panas.. Pati sedikit sekali larut dalam air dingin, tetapi jika dipanaskan

dengan air, butir-butir zat pati tersebut berkembang menjadi sebuah gel

10

(kanji) dan pada pemanasan selanjutnya yang disertai cukup air

menghasilkan koloid. Amilum dapat dihidrolisis sempurna menggunakan

asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan

mengguakan enzim amilase. Amilase dikeluarkan oleh ludah dan cairan

yang dikeluarkan oleh pankreas.

Glikogen.

Glikogen juga sering disebut gula otot, karena jenis gula ini banyak

ditemukan dalam otot dan hati vertebrata, yang berfungsi sebagai

cadangan makanan. Glikogen menunjukkan sifat kimia yang sama

dengan zat tepung. Zat ini dapat larut dalam air dingin, tetapi tidak

membentuk gel-gel seperti pada kanji. Larutan koloidal glikogen tidak

menunjukkan daya reduksi yang kuat terhadap larutan fehling. Hidrolisis

dengan asam-asam encer menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis

dengan amilosa terutama menghasilkan maltosa. Dalam pertanian

Glikogen juga telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn).

Selulosa.

Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama

hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang

memperkuat dinding sel tanaman. Atau dapat dikatakan selulosa

merupakan penyusun utama dinding sel tumbuhan.

Tanaman kapas sebagian besar terdiri selulosa. Kertas saring

seluruhnya terdiri atas selulosa. Selulosa dapat diubah oleh asam sulfat

11

menjadi hasil yang dapat larut, jika larutan ini diencerkan dengan air dan

direbus, terjadi hidrolisis dan terbentuk glukosa sebagai hasil akhir.

Selulosa tudak dapat larut dalam air, tetapi dapat larut dalam

pelarut Schweitzer (larutan kuprioksida-amonia). Tidak seperti amilum,

selulosa tidak dapat dicerna ileh perut manusia atau mamalia lainnya,

tetapi dapat dicerna oleh sapi dan dan hewan ruminansia lain dengan

pertolongan bakteri.

Turunan selulosa yang dikenal dengan carboxymethyl cellulose

(CMC) sering dipakai dalam industri makanan untuk mendapatkan

tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan es krim, pemakaian CMC

akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan lebih

halus.

Pektin.

Pektin secara umum terdapat dalam dinding sel primer tanaman,

khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa pektin

berfungsi sebagai perekat antara dinding sel satu dengan yang lain. Pada

umumnya senyawa pektin dapat diklasifikasi menjadi tiga kelompok

senyawa yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin.

Kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi baik berdasarkan

jenis tanamannya maupun bagian-bagian jaringannya. Komposisi

kandungan protopektin, pektin, dan asam pektat di dalam buah sangat

bervariasi tergantung pada derajat pematangan buah.

Pada umumnya protopektin yang tidak dapat larut itu terdapat

dalam jaringan tanaman yang belum matang. Potensi pembentukan jeli

dari pektin menjadi berkurang dalam buah yang terlalu matang. Di antara

buah-buahan yang dapat digunakan untuk membuat jeli adalah jambu biji,

apel, lemon, plum, jeruk, serta anggur.

12

Senyawa-senyawa polisakarida lainnya

- Gum Arabik yang dihasilkan dari batang pohon akasia.

- Agar-agar didapatkan dari ganggang merah.

- Asam alginat atau Na-alginat dihasilkan dari suatu ganggang laut

yang besar.

- Karagenan didapat dengan mengekstraksi lumut Irlandia dengan air

panas. Dipergunakan sebagai stabilizer pada industri coklat dan hasil

produksi susu.

2.5. Peran Karbohidrat dalam kehidupan

a. Peran fungsional

Sebagai sumber energi

Sebagai pemberi rasa manis pada makanan

Sebagai penghemat protein

Sebagai pengatur metabolisme lemak

Berperan untuk membantu pengeluaran feses

Pati dan glikogen berperan sebagai cadangan makanan.

Menjaga keseimbangan asam dan basa dalam tubuh.

Membantu proses penyerapan kalsium.

Sebagai pelumas sendi kerangka.

b. Peran struktural

Sebagai komponen penyusun sel

Sebagai materi pembangun.

Sebagai bahan sintesis senyawa organic lainnya.

Polimer karbohidrat yang tidak larut berperan sebagai unsur struktural

dan penyangga dalam dinding sel bakteri dan tanaman.

Berperan penting dalam penurunan sifat, misalnya karbohidrat dengan

atom C lima buah merupakan komponen asam nukleat (DNA dan

RNA).

13

III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Karbohidrat adalah senyawa organik yang memiliki gugus aldehid atau

keton. Karbohidrat dihasilkan dari proses fotosintesis dalam bentuk glukosa

kemudian diubah menjadi senyawa polimer yang kompleks. Untuk dapat

digunakan oleh tubuh, senyawa polimer harus dihidrolisis menjadi gula sederhana.

Karakteristik karbohidrat dilihat dari sifat-sifat fisika dan kimia dapat membantu

mengenali karbohidrat.

Karbohidrat digolongkan berdasarkan jumlah unit guladalam rantainya.

Penggolongan karbohidrat yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan

polisakarida. Karbohidrat khususnya monosakarida juga dibedakan atas gugus

karbonilnya yaitu aldosa dan ketosa. Berdasarkan jumlah atom C dalam

karbonnya juga monosakarida dibedakan atas triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa.

Peran karbohidrat dibedakan secara fungsional dan struktural. Keduanya

berperan penting untuk kehidupan. Peran utama karbohidrat adalah sebagai

sumber penghasil energi dan secara struktural adalah komponen penyusun sel,

serta komponen materi genetik. Khususnya bagi hewan ternak karbohidrat

berperan sebagai sumber energi untuk segala proses dalam tubuh. Gula sederhana

juga dapat disintesis menjadi asam amino dan asam lemak untuk mendukung

produktifitas tubuh. Kekurangan karbohidrat akan menyebabkan mudah terserang

penyakit dan menghambat pertumbuhan. Pada intinya peranan karbohidrat dalam

kehidupan sangat besar dan memegang peranan vital dalam kehidupan manusia,

tumbuhan maupun hewan.

3.2. Saran

Sebagai mahasiswa peternakan kita wajib mempelajari karbohidrat karena

fungsi karbohidrat yang sangat penting bagi tubuh hewan dan manusia.Dengan

mempelajari karbohidrat kita bisa mengetahui karbohidrat yang di perlukan oleh

hewan ataupun manusia, untuk meningkatkan produktifitas. Dan mengetahui

kelebihan atau kekurangan karbohidrat akan menyebabkan ketidakseimbangan

dalam tubuh.

ii

DAFTAR PUSTAKA

Catatan anak peternakan. 2013. Biokimia Pengertian dan Proses, (Online).

(http://catatananakpeternakan.blogspot.com, diakses

26 Maret 2014)

Purnomo. 2006. Biologi. Jakarta: Sunda Kelapa Pustaka

Raharjo, Sentot Budi. 2008. KIMIA berbasis EKSPERIMEN 3. Jakarta: Platinum

Safrizal, rino. 2010. Penggolongan dan identifikasi karbohidrat., (Online).

(http://www.jejaringkimia.web.id/2010/03/karbohidrat.html,

diakses, 26 maret 2015)