KARBOHIDRAT

KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida atau keton dengan rumus empirik (CH2)n. Kabohidrat digolongkan sebagai monosakarida atau gula ( satu unit aldehida atau keton ); oligosakarida ( beberapa unit monosakarida ); dan polisakarida, molekul besar linear atau  bercabang yang mengandung banyak unit monosakarida. Monosakarida atau gula sederhana memiliki satu unit aldehida atau keton. Golongan ini juga  mempunyai sedikitnya satu atom karbon asimetrik dan karenanya terdapat dalam bentuk stereoisomer. Gula yang paling banyak terdapat alam, seperti ribosa, glukosa, fruktosa, dan manosa, adalah rangkaian gula D. Gula sederhana dengan 5 atau lebih atom karbon dapat berada dalam bentuk cicin-tertutup hemiasetal, sebagai furanosa (cicin beranggota- lima ) atau p iranosa  ( cicin beranggota- enam ). Furanosa dan piranosa terdapat dalam bentuk anomer α dan β, yang dapat saling bertukar dalam proses mutarotasi. Gula yang dapat saling bertukar dalam proses mutarotasi. Gula yang dapat mereduksi senyawa oksidator disebut gula pereduksi.
Disakarida terdiri dari dua monosakarida yang digabungkan oleh suatu ikatan kovalen. Maltosa mengandung dua residu D-glukosa dalam ikatan α( 1 → 4 ) glikosida. Laktosa mengandung D-galaktosa dan D-glukosa. Sukrosa, suatu gula nonpereduksi, αααmengandung unit D-glukosa dan D-fruktosa yang digabungkan oleh atom karbon anomernya.
Polisakarida ( glikan ) mengandung banyak unit monosakarida yang berikatan glikosida. Beberapa berfungsi sebagai bentuk penyimpan karbohidrat. Polisakarida penyimpan yang paling penting adalah pati dan glikogen, polimer glukosa bercabang dengan berat molekul tinggi berikatan α( 1 → 4 ) pada rantai utamanya dan ikatan α( 1 → 6 ) pada titik cabangnya. Ikatan α( 1 → 4 ) dapat dihidrolisa oleh α-amilase dan ikatan α( 1 → 6 ) dihidrolisa oleh α( 1 → 6 ) glukosidase, polisakarida lain memegang peranan struktural pada dinding sel. Selulosa, polisakarida pada tunuh tumbuhan mempunyai unit D- glukosa yang berikatan β( 1 → 4 ). Selulosa tidak dapat
dipecahkan oleh α atau β-amilase dan tidak dapat dicernakan oleh vertebrata kecuali oleh hewan ruminan yang mengandung bakteri penghasil selulosa yang dapat memecahkan selulosa menjadi D-glukosa.
Karbohidrat didefenisikan secara tepat sebagai senyawa dengan rumus molekul Cn(H2O)n . Namun kata karbohidrat umumnya digunakan dalam pengertian lebih terbatas untuk menunjukan zat yang terdiri atas polihidroksin aldehida dan keton serta turunannya. Gula yang juga dikenal sebagai sakarida. Umumnya diperlakukan sebagai karbohidrat khas. Monosakarida adalah karbohidrat yang biasanya memiliki 3-9 atom karbon. Sambungan dua monosakarida atau lebih melalui jembatan oksigen menjadikan oligosakarida (biasa 2-10 satuan monosakarida ) dan polisakarida. Berikut ini macam-macam kabohidrat yang terdapat dalam tubuh:
Monosakarida dapat berupa aldosa atau katosa. Golongan aldosa mempunyai satu gugus aldehid (-CHO) dan beberapa gugus hidroksil (-OH), sedangkan glukosa ketosa mempunyai satu gugus keton (-CO-) dan beberapa gugus hidroksil. Monosakarida juga digolongkan berdasarkan jumlah atom karbon dalam molekulnya. Monoksakarida paling kecil mengandung 3 atom karbon, disebut trioksa; yang mempunyai 4 atom karbon disebut tetrosa, dan seterusnya. Monosakarida terpenting adalah golongan heksosa dan pentosa.
Setiap monosakarida mempunyai dua bentuk konfigurasi yang ditandai dengan D (baca;de)dan L (baca;el). Penetapan huruf D dan L didasarkan pada arah gugus OH pada atom C asimetris nomor terbesar.
Semua monosakarida adalah zat padat yang mudah larut dalam air. Larutannya  bersifat optis aktif. Larutan monosakarida yang baru dibuat mengalami perubahan sudut putaran hingga akhirnya dicapai sudut putaran yang tetap. Perubahan sudut putaran ini disebut mutarotasi. Semua monosakarida, baik aldosa maupun ketosa, dalah gula pereduksi. Larutan monosakarida bereaksi positif dengan pereaksi Fehling atau pereaksi Benedict maupun dengan pereaksi Toll.
Hanya monosakarida yang mempunyai arti biologis penting yaitu D-glukosa, D-fruktosa, D-ribosa, dan 2-deoksi-D-ribosa. D-glukosa terdapat dalam darah, merupakan sumber energi utama pada kegiatan sel. Larutan D-glukosa dalam air
merupakan pemutar kanan, oleh karena itu D-glukosa disebut juga dekstrosa. D-fruktosa terdapat dalam buah-buahan. Larutan D-fruktosa adalah pemutar kiri sehingga D-fruktosa disebut levulosa. D-Ribosa dan 2-deoksi-D-ribosa terdapat dalam asam nukleat, yaitu dalam RNA dan DNA.
Disakarida terbentuk dari kondensasi dua molekul monosakarida. Ikatan yang mengkaitkannya disebut ikatan glukosida. Disakarida terpenting adalah sukrosa, maltosa, dan laktosa. Ketiganya mempunyai rumus molekul C12H22O11.
Sukrosa adalah gula tebu, gula yang kita konsumsi dalam kehidupan sehari-hari. Larutan sukrosa memutar bidang polarisasi kekanan (putaran jenis =+66,53). Sukrosa tidak mereduksi pereaksi fehling, Benedict, dan pereaksi Tolles.
Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Pada hidrolisis sukrosa terjadi pembalikan sudut putaran (invensi) dari yang pemutar kanan menjadi pemutar kiri, karena daya pemutar kiri fruktosa lebih kuat daya putaran kanan glukosa (putaran jenis fruktosa = -92.4 , sedangkan glukosa=+52,7),hidrolisis sukrosa dapat terjadi karena pengaruh asam atau anzim invertasa.
Hidrolisis maltosa menghasilkan 2 molekul glukosa, sedangkan laktosa menghasilkan glukosa dan galaktosa. Hidrolisis maltosa dikatalisis oleh enzim maltase, sedangkan hidrolisis laktosa oleh oleh enzim laktase. Maltosa tidak terdapat bebas dialam, tetapi tidak dibuat dari hidrolisis amilum dengan pengaruh enzim diastase. Laktosa terdapat dalam susu sehingga disebut juga gula susu. Maltosa dan laktosa adalah gula pereduksi, pereaksi positif dengan pereaksi Fehling, Benedict dan Tolles.
Polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida . Polisakarida terpenting, yaitu amilum, glikogen, dan selulosa, adalah polimerisasi kondensi, amilum, glikogen, dan selulosa dapat dinyatakan dengan rumus molekul (C6H10O5)n, dengan n dapat mencapai ratusan sampai ribuan.
Amilum terbentuk pada proses fotosintesis pada bagian yang hijau dari tumbuhan bantuan energi matahari. Hidrolisis amilum dengan enzim diastase atau amilase menghasilkan maltosa. Amilum membentuk koloid dalam air jika dipanaskan. Suspensi amilum memberi warna biru dengan iodin. Glikogen terbentuk dalam tubuh hewan dan manusia yang disimpan dalam hati dan jaringan otot sebagai cadangan makanan. Pembentuk glikogen dari glukosa diatur oleh insulin. Glikogen juga membentuk koloid dalam air, dan dengan iodin memberi warna merah cokelat.