KARBOHIDRAT Minggu ke6 BIOKIMIA KARBOHIDRAT Mengapa nasi sagu
KARBOHIDRAT Minggu ke-6 BIOKIMIA
KARBOHIDRAT • Mengapa nasi, sagu, gandum, jagung dapat menjadi makanan pokok? • Mengapa kurma atau sesuatu yang manis dianjurkan digunakan untuk berbuka? • Bagaimana tanaman menjaga struktur dirinya? • Mengapa bioetanol prospek untuk dijadikan sumber energi di masa depan?
DEFINISI • • • Atom karbon yang terhidrasi (CH 2 O)n Kimia: polihidroksi aldehida/keton Sakarida: Yunani=gula Energi 4 kkal/gram Hasil proses organisme fotosintetik CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6
FUNGSI • Sumber energi – Glukosa, fruktosa, pati • Cadangan energi – Glikogen, pati pada tumbuhan • Penyusun struktur – Selulosa • Penjaga tekanan osmotik – Glukosa, sukrosa • Pembawa informasi genetik – Ribosa, deoksiribosa
KARBOHIDRAT BERDASARKAN JUMLAH UNIT GULA 1. Monosakarida 2. Disakarida/oligosakarida • • 2 – 10 unit gula Laktosa, sukrosa, maltosa 3. Polisakarida • Pati, selulosa, inulin
MONOSAKARIDA • Satu unit molekul gula • Tidak berwarna, kristal, larut air, manis • Memiliki 1 gugus karbonil dan banyak gugus hidroksil • Rantai karbon tidak bercabang
MONOSAKARIDA BERDASARKAN STRUKTUR • Aldosa – Polihidroksi aldehida – Co: gliseraldehida, glukosa • Ketosa – Polihidroksi keton – Co: dihidroksi aseton, fruktosa
MONOSAKARIDA BERDASARKAN JUMLAH KARBON 1. 2. 3. 4. 5. • • • Triosa 3 atom C: gliseraldehida Tetrosa 4 atom C: eritrosa Pentosa 5 atom C: ribosa Heksosa 6 atom C: glukosa Heptosa 7 atom C: sedoheptulosa Zat gizi: pentosa dan heksosa
PROYEKSI FISCHER
D-ALDOSA
KIRALITAS KARBOHIDRAT
ADISI ALKOHOL
MUTAROTASI
PROYEKSI HAWORTH
ISTILAH-ISTILAH • Stereoisomer: kesamaan rumus dan struktur kimia, berbeda pada dimensi ruang molekul – Isomer geometri – Isomer optik • Isomer optik: isomer yang memutar polarisasi ke arah yang berlawanan, senyawanya disebut enantiomer – Dekstrorotatori/D/+ – Levorotatori/L/- • Diastereoisomer: enantiomer yang bukan merupakan bayangan cerminnya
ISTILAH-ISTILAH • Cincin monosakarida – Piranosa: bersudut 6 – Furanosa: bersudut 5 • Mutarotasi: perubahan aktivitas optik, senyawanya disebut anomer – –
APLIKASI • Pembawa informasi genetik: -D-ribosa, -Ddeoksiribosa • Glukosa tubuh dan pati: -D-glukosa • Dinding sel: -D-glukosa, L-ramnosa, L-fukosa • Membran sel otak dan syaraf: D-galaktosa • Monosakarida buah dan madu: D-fruktosa
REAKSI • • • Reaksi dengan asam dan basa Gula pereduksi Pembentukan glikosida Pembentukan ester Fenilosazon dan osazon
REAKSI DENGAN BASA DAN ASAM • Reaksi dengan basa lemah – Transformasi Bruyn-Alberda van Ekenstein – D-glukosa D-fruktosa + D-manosa • Reaksi dengan basa kuat – Oksidasi, degradasi, polimerisasi • Reaksi dengan asam encer: tidak ada • Reaksi dengan asam kuat – Dehidrasi • Heksosa hidroksimetil furfural • Pentosa furfural
GULA PEREDUKSI • Disebabkan gugus aldehida dan keton bebas • Dideteksi dengan Cu dan Ag • Benedict: Cu. SO 4, Na. OH, Na-sitrat • Aldehida asam aldonat
PEMBENTUK GLIKOSIDA • Terjadi pada suasana asam dan adanya zat metilasi (metanol, metil iodida, dll) • Stabil pada kondisi basa • Ikatannya disebut ikatan glikosidik • Aldehida asetal/hemiasetal
PEMBENTUK ESTER • Terjadi karena penambahan asam asetat anhidrat berlebih • Glukosa O-asetil- -D-glukosa • Dapat dihidrolisis kembali oleh asam atau basa • Contoh di alam: ATP
FENILOSAZON DAN OSAZON • Terjadi dalam larutan fenil hidrazin dengan suasana asam • Spesifik untuk tiap jenis monosakarida
DISAKARIDA • Pereduksi: – Laktosa: -D-galaktopiranosil-(1 4)-glukopiranosa – Maltosa: -D-glukopiranosil-(1 4)-Dglukopiranosa – Selobiosa: -D-glukopiranosil-(1 4)-Dglukopiranosa • Non pereduksi: – Sukrosa: -D-fruktofuranosil- -D-glukopiranosa – Trehalosa: -D-glukopiranosil- -D-glukopiranosida
OLIGOSAKARIDA • • Rafinosa Stakiosa Verbaskosa Fruktan
POLISAKARIDA BERDASARKAN PENYUSUNNYA
POLISAKARIDA BERDASARKAN FUNGSI 1. Simpanan • Co: pati (amilosa dan amilopektin), glikogen, inulin 2. Struktur • Co: selulosa
AMILOSA • • Ikatan -(1 4)-glikosidik Rantai linier Memberikan warna biru dengan iod Terhidrolisis oleh enzim amilase pada manusia dan hewan
AMILOPEKTIN • Ikatan -(1 4) dan -(1 6)glikosidik • Rantai bercabang • Memiliki 1 ujung pereduksi dan banyak ujung non pereduksi • Terhidrolisis oleh enzim -(1 6)glikosidase pada manusia dan hewan
SELULOSA • • • Ikatan -(1 4)-glikosidik Dapat membentuk banyak ikatan hidrogen intramolekul Tidak bercabang Rapat dan stabil Terhidrolisis oleh selulase pada rayap dan sapi
HETEROPOLISAKARIDA STRUKTUR
PERAN POLISAKARIDA LAIN
GULA ALKOHOL • Sering dibuat untuk keperluan industri • Co: vitamin C (asam askorbat), manitol dan dulsitol (manosa dan galaktosa nanas, asparagus, wortel, rumput laut), sorbitol, inositol (glukosa serealia), xylitol
KARBOHIDRAT PENTING • Glukosa, fruktosa, dan sukrosa umum dibuat sirup • Laktosa ada dalam susu sapi 6, 8 % dan ASI 4, 8 % • Sorbitol digunakan dalam makanan penderita diabetes • Dekstrin digunakan pada penderita diare dan gangguan pencernaan
SERAT • Serat tidak larut air – Selulosa, hemiselulosa, lignin – Sangat stabil – Berbentuk kristal • Serat larut air – Pektin, gum, mukilase, glukan, algal, gum arab – Berbentuk gel
TERIMA KASIH
- Slides: 41