Karbohidrat

Perdina Nursidika

페르디나 hardcore tm

• Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan salah satu sumberenergi energi bagi tubuh.

• Karbohidrat ada pula yang tidak bisa dimakan atau tidakberfungsi sebagai makanan misalnya kayu, serat kapas, dantumbuhan lainnya.

• Pada tumbuhan tersebut karbohidratnya adalah selulosa, yaitusenyawa yang membentuk dinding sel tumbuhan.

• Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalamiperubahan atau metabolisme.

• Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa dalam darah.

• Sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dalam hatidan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumberenergi.

페르디나 hardcore tm

• Energi yang terkandung dalam karbohidrat berasal dari energimatahari.

• Karbohidrat dalam hal ini glukosa dibentuk darikarbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari danklorofil dalam daun.

• Glukosa diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagianlain, misalnya buah dan umbi.

• Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis.

26

612626

26 OOHCOHCO

페르디나 hardcore tm

Susunan Kimia

• Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen.

• Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 2:1 sepertimolekul air.

• Contoh: glukosa C6H12O6, sukrosa C12H22O11

• Senyawa karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapiyang penting rumus strukturnya.

• Terdapat gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat.

• Gugus-gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut.

• Berdasarkan gugus pada molekul karbohidrat, maka karbohidrat dapatdidefinisikan polihidroksida atau polihidroksiketon.

페르디나 hardcore tm

Struktur

• Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugusfungsi yaitu gugus-OH, gugus aldehida atau gugus keton.

• Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengansifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktivitas optik.

Isomeri

• Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus bangun yang sama tetapi berbeda dalam konfigurasi keruangan dikenalsebagai stereoisomer.

• Adanya atom-atom karbon yang setangkup (atom karbonyang terikat pada 4 atom

• Jumlah isomer yang mungkin terdapat pada senyawaantergantung pada jumlah atom karbon yang tak setangkup (n) dan sama dengan 2n.

Penggolongan Karbohidrat

Karbohidrat dibagi menjadi 4 golongan:

• Monosakarida

• Disakarida

• Oligosakarida

• Polisakarida

Monosakarida

• Adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadibentuk yang lebih sederhana lagi.

• Gula-gula sederhana dapat dibagi lagi dalam triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, atau heptosa (tergantung dari jumlah atom karbon yang dimiliki).

• Atau sebagai, aldosa atau ketosa tergantung pada gugusaldehida atau keton.

Glukosa

• Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebutdekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahayaterpolarisasi ke arah kanan.

• Di alam, glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madulebah.

• Darah manusia normal mengandung glukosa dalam jumlahatau konsentrasi yang tetap, yaitu antara 70-100 mg tiap 100 ml darah.

• Glukosa darah ini dapat bertambah setelah kita makanmakanan yang sumber karbohidrat.

• Di alam, glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksidadan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalamdaun.

• Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentukterus digunakan untuk pembentukan amilum dan selulosa.

• Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan penggabunganmolekul-molekul glukosa yang membentuk rantai lurusmaupun bercabang dengan melepaskan molekul air.

• Di dunia perdagangan dikenal sirup glukosa yaitu suatularutan glukosa yang sangat pekat. Glukosa ini didapat dariamilum melalui proses hidrolisis dengan asam.

Fruktosa

• Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifatmemutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebutjuga levulosa.

• Pada umumnya monosakarida dan disakarida mempunyairasa manis.

• Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa, jugalebih manis di sukrosa.

• Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksiSeliwanoff.

Galaktosa

• Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam.

• Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu.

Contoh-contoh pentosaGula Tempat Didapatkan Kepentingan Reaksi

D- Ribosa Asam nukleat Unsur struktur asam nukleat dan koenzim,

misal ATP, NAD, NADP, Flaviprotein

Mereduksi larutan benedict,

Fehling, Barfoed, dan Hayne.

Membentuk osazon dengan

fenilhidrazin

D-Ribulosa Terbentuk dalam

proses metabolisme

Zat antara dalam jalan heksosa

monofosfat

D-Arabinosa Gum Arabicum,

prem (plum) dan ceri

Gula-gula ini digunakan dalam pengkajian

metabolisme bakteri sebagai tes peragian

untuk identifikasi bakteri.

Dengan reagen orsinol-HCl

mengeluarkan warna lembayung,

biru, merah, dan hijau

D-xylosa Getah kayu,

proteoglikan,

glikosaminoglikan

Dengan floroglusinol-HCl memberi

warna merah.

D-Likosa Otot jantung Unsur pembentuk (konstituen) liksoflavin

yang diisolasi dari otot jantung manusia

Contoh-contoh heksosa Gula Tempat Didapatkan Kepentingan Reaksi

D- glukosa Air buah, hidrolisispati, gula tebu, maltosa dan laktosa

Gula tubuh. Gula ini diangkut oleh darah, dan merupakan gula utama yang dipakaijaringan. Biasanya glukosa adalah gula urinbila terjadi glukosuria.

Mereduksi reagen Benedict, Hayne, Barfoed, menghasilkan osazon. Difermentasi oleh ragi. Dengan HNO3

membentuk asa saharat yang larut.D-Fruktosa Air buah, madu,

hidrolisis gula tebu dan inulin.

Bisa diubah menjadi glukosa di dalam hatidan usus sehingga terpakai dalam tubuh

Mereduksi reagen Benedict,. Hayne, Barfoed Membentuk Osazon yang identik dengan osazon glukosa. Difermentasi leh ragi. Warna merahdengan reagen Seliwanoff

D-Galaktosa Hidrolisis laktosa Dapat diubah menjadi glukosa dandimetabolisme dalam hati. Disintesis dalamkelenjar mamae, untuk membuat laktosasusu. Konstituen glikolipid dan glikoprotein

Mereduksi reagen benedict, Hayne, Barfoed. Membentuk osazon, yang berbeda dari yang atas. Dengan reagenfloroglusinol-HCl menghasilkan warnamerah. Dengan HNO3 menghasilkanasam musat. Tidak difermentasi olehragi.

D-Manossa Hidrolisis Mannans dan getah tanaman

Konstituen polisakarida prostetik dari albumin, globulin, dan mukoprotein.suatu gula yang sering terdapat dalam glikoprotein.

Mereduksi reagen Benedict, Hayne, Barfoed,. Membentuk osazon yang sama dengan glukosa.

Disakarida

• Menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atauberbeda bila dihidrolisis.

• Contoh-contoh: sukrosa, laktosa, dan maltosa.

• Sukrosa: glukosa +fruktosa

• Laktosa: glukosa + galaktosa

• Maltosa : glukosa + glukosa

contoh disakarida

Gula Sumber Reaksi

Maltosa Pencernaan oleh amilase atau hidrolisispati. Serealia dan gandum/beras yang sedang berkecambah.

Mereduksi gula. Membentuk osazon dengan fenilhidrazin. Dapat diragi. Dihidrolisis menjadi D-glukosa.

Laktosa Susu. Mungkin terdapat dalam urinaselama kehamilan.

Mereduksi gula. Membentuk Osazon dengan fenilhidrazin. Tak dapat difermentasi oleh ragi. Dihidrolisis menjadi glukosa dan galaktosa.

Sukrosa Gula tebu dan gula bit (beet sugar). Sorghum. Nenas. Akar wortel.

Buka gula pereduksi. Tidak membentuk osazon. Dapat diragi. Dihidrolisis menjadi fruktosa dan glukosa.

Trehalosa Jamur dan ragi. Gula utama dari hemolymph serangga

Bukan gula pereduksi. Tidak membentukosazon. Dihidrolisis menjadi glukosa.

Polisakarida

• Menghasilkan lebih dari 6 monosakarida pada hidrolisis.

• Contoh-contoh polisakarida yang dapat linier atau bercabangadalah pati dan dekstrin.

• Polisakarida kadang-kadang dinamakan sebagai heksosan, pentosan, homopolisakarida, atau heteropolisakaridatergantung pada bentuk monosakarida yang mereka hasilkanpada hidrolisis.

Pati (amilum)

• Dibentuk dari rantai glukosida.

• Apabila dihidrolisis menghasilkan glukosa.

• Pati merupakan sumber karbohidrat paling penting dandijumpai dalam padi-padian, kentang, kacang-kacangan, dansayuran lain.

• Pati alam tidak larut air dan memberi warna biru denganlarutan yodium.

• Dua unsur utama: amilosa dan amilopektin.

Glikogen • Polisakarida yang disimpan dalam tubuh hewan.

• Sering disebut pati hewan.

• Glikogen merupakan struktur yang lebih bercabang dariamilopektin.

• Glikogen tidak mereduksi dan memberi warna merah denganyodium.

Inulin

• Pati yang ditemukan pada ubi, dahlia, artichokes, dandalion.

• Inulin dapat dihidrolisis menjadi fruktosa dan karena ituinulin adalah suatu fruktosan.

• Tidak memberi warna bila ditambahkan yodium dalamlarutan inulin.

• Pati ini mudah larut dalam air panas.

• Inulin dipakai pada penyelidikan fisiologis untukmenetapkan laju filtrasi glomerulus.

Dekstrin

• Zat yang dibentuk pada hidrolisis pemecahan pati

• Pencernaan dari pati berbentuk amorf.

• Apabila diberi yodium memberikan warna merah inidinamakan eritrodekstrin.

• Eritrodekstrin dicapai pada saat hidrolisis mencapai tingkatpercabangan tertentu.

• Bila hidrolisis berjalan terus warna yodium tidak dibentuklagi, dinamakan akrodekstrin.

Kitin

• Polisakarida struktural yang penting pada invertebrata.

• Ditemukan pada rangka-rangka cructaceae dan rangka luarinsekta.

• Susunan kitin, mengandung unit-unit N-asetil-D-glukosamin

yang digabung oleh ikatan (1->4)-glukosida.

Bentuk lain karbohidrat:Guladeoksi

• Gula deoksi adalah gula di mana gugus hidroksil yang terikatpada struktur cincin telah diganti oleh atom hidrogen.

• Contohnya L-Fukosa yang berperanan sebagai ihibitormetabolisme glukosa

Gula Amino

• Gula yang mengandung gugus amino.

• Contohnya: Glukosamin, galaktosamin, monosamin.

• Contohnya: gula dimetilamino yang ada dalam eritromisinyang berfungsi sebagai antibiotik.

Glikosaminglikan

• Terdiri atas rantai-rantai kompleks karbohidrat yang ditandaioleh adanya gula amino dan gula uronat.

• Bila rantai itu terikat pada protein maka dinamakanproteoglikan.

Glikoprotein

• Terdapat pada berbagai keadaan dalam cairan dan jaringan, termasuk membran sel.

• Glikoprotein merupakan protein yang mengandungkarbohidrat dalam jumlah berbeda-beda yang melekatsebagai cabang pendek atau panjang.

• Glukosa tidak ditemukan dalam glikoprotein selain kolagen, dan berbeda dengan glikosaminglikan, tidak terdapat asamuronat.

Kabohidrat Membran Sel

• Unsur-unsur membran sel mamalia menunjukkan kira-kira5% adalah karbohidrat terdapat pada glikoprotein danglikolipid.

• Glikoforin merupakan glikoprotein integral eritrosit manusia.

Fungsi Karbohidrat dalam Tubuh1. Sumber energi: untuk respirasi aerob, respirasi anearob, atau fermentasi.

• Karbohidrat sumber energi tubuh: pernafasan aerob didapat sekitar 3,75 kilokal energi makanan per gram. Pemecahan karbohidrat (pati) menghasilkanmono dan disakarida (kebanyakan menjadi glukosa). Melalui glikolisis danreaksi dalam siklus asam sitrat, glukosa di oksidasi menjadi CO2 dan air, menghasilkan sumber energi, dalam bentuk ATP.

• Reaksi insulin (hormon) dan mekanisme lain, mengatur konsentrasi glukosadalam darah.

• Peningkatan level glukosa dalam darah mengindikasikan prediabetes dankondisi diabetes.

• Glukosa energi utama untuk otak dan mampu mempengaruhi proses fisiologis.

• Ketika glukosa rendah, proses fisiologis yang membutuhkan usaha mental (misal: kontrol diri, usaha membuat keputusan) tidak bisa berjalan denganbaik.

2. Untuk proses glikolisis

• Glukosa sebagai sumber energi dalam sel melalui respirasi aerob dananaerob.

• respirasi aerob dan anaerob dimulai dengan jalur metabolisme glikolisis.

3. Sebagai prekursor

• Glukosa sangat dibutuhkan untuk metabolisme produksi protein danlipid.

• Pada beberapa tanaman dan hewan, dapat juga menjadi prekursor untukvitamin C.

• Glukosa merupakan prekursor untuk sintesis senyawa penting, misal: pati, selulosa, glikogen, laktosa, sukrosa.

4. Industri

• Digunakan untuk prekursor pembuatan vitamin C, membuat asam sitrat, asam glukonat, bio-etanol, asam polilaktik, sorbitol.

Hipoglikemia

• Hipoglikemia adalah suatu kondisi dimana terjadi penurunan kadarnormal glukosa(gula) darah.

• Kriteria diagnosisnya menurut Whipple’s:

• 1. Ada gejala-gejala hipoglikemia seperti pusing, lemas, gemetar, berkeringat, dsb

• 2. Konsentrasi plasma glukosa yang rendah(dalam hasil pemeriksaanlaboratorium)

• 3. Hilangnya gejala setelah level glukosa darah meningkat (setelahpemberian glukosa)

• Diantara penyebabnya adalah…

1. Nutrisi yang tidak cukup (kurang makan, kelaparan, kurangenergy karbohidrat)

2. Kekurangan hormone (hipohifofisisme, insufisiensi adrenal, defesiensi katekolamin, glucagon)

3. Defesiensi substrat (kelainan nutrisi berat, kehamilan lanjut)

4. Penyakit hati

5. Konsumsi obat-obatan (pentamidine, quinine, propranolol, salisilat, insulin) termasuk juga konsumsi alkohol

6. Hiperinsulinemia (kelebihan insulin di darah)

7. Tumor

1. Respon neuroglikopenia hasil langsung dari penurunan glukosa diSusunan Saraf Pusat

Gejalanya: perubahan perilaku dan status mental, kebingungan, mudahlelah, kejang, hingga hilangnya kesadaran. Bahkan, kalau terjadi dalamjangka waktu yang lama bisa mengakibatkan KEMATIAN

2. Respon neurogenik (otonom)

Gejalanya: palpitasi (jantung terasa berdebar cepat), cemas, tremor(bergetar, terutama terlihat di ujung jari), berkeringat, lapar, dankesemutan

Tanda-tanda umum meliputi pucat (terutama terlihat di wajah, bibir, kelopak bawah mata, kuku) dan berkeringat, peningkatan denyut nadidan tekanan darah sistolik.

Biasanya, penderita hipoglikemia punya riwayat “belum makan”, atau“aktivitas fisik terlalu berat”.

Hiperglikemia• Kencing manis atau diabetis adalah suatu grup dari penyakit metabolisme

dikarakteristikan oleh tingkat-tingkat gula darah (glukosa) yang tinggi, yang berakibat dari kerusakan-kerusakan pada pengeluaran insulin, ataukerja insulin, atau kedua-duanya.

• Peningkatan tingkat-tingkat gula darah (hyperglycemia) menjurus padakebocoran glukosa kedalam urin, karena itu istilahnya kencing manis.

• Secara normal, tingkat-tingkat gula darah dikontrol secara ketat olehinsulin, suatu hormon yang dihasilkan oleh pankreas. Insulin menurunkantingkat gula darah.

• Ketika gula darah naik (contohnya, setelah makan makanan), insulin dilepas dari pankreas untuk menormalkan tingkat gula.

• Pada pasien-pasie dengan kencing manis/diabetis, tidak kehadiran atauproduksi yang tidak mencukupi dari insulin menyebabkan hyperglycemia.

• Diabetis adalah suatu kondisi medis kronis, yang berarti bahwa walaupunitu dapat dikontrol, dia berlangsung seumur hidup.

Dampak Hiperglikemia

• Dapat menjurus pada kebutaan

• Gagal ginjal.

• Kerusakan syaraf.

• Tipe-tipe kerusakan ini adalah akibat kerusakan dari pembuluh-pembuluh kecil, dirujuk sebagai penyakit mikrovaskuler (microvascular disease).

• Diabetis juga adalah suatu faktor penting dalam mempercepat pengerasan danpenyempitan dari arteri-arteri (atherosclerosis), menjurus pada strokes, penyakitjantung koroner, dan penyakit-penyakit pembuluh darah besar lainnya.