4/9/2012

1

Karbohidrat

Kuliah Modul Biokimia

PSPD Untan

2012

Molekul yang terdapat pada organismehidup dalam bentuk : protein,

karbohidrat, lipid dan asam nukleat

Sebagian besar berupa senyawapolimer, yang merupakan susunan

yang terdiri dari molekul-molekul yanglebih kecil yang disebut sebagaimonomer

Polymers dibentuk melalui reaksikondensasi.

Molekul air dibebaskan � disebut juga

sebagai reaksi dehidrasi .

Monosaccharides bind together in condensation reactions to form

glycosidic linkages.

Glycosidic linkages can be α or β.

Figure 3.4 Condensation and Hydrolysis of Polymers (A)

4/9/2012

2

Figure 3.15 Disaccharides Form

by Glycosidic Linkages (Part 1)

Polymer dipecah melalui reaksi hidrolisis

(hydro, “water”; lysis, “break”)

Figure 3.4 Condensation and Hydrolysis of Polymers (B)

�Protein: kombinasi 20 amino acids

�Karbohidrat: monomer gula(monosakarida) yang terjalin membentukpolisakarida

�Asam Nukleat : kombinasi 4 jenismonomer nukleotida

�Lipid: Ikatan nonkovalen mempersatukaninteraksi antar monomer lipida

Konfigurasi molekul yang

menyusun kehidupan :

Macromolecules: merupakan senyawapolimer dengan berat molekul >1.000

Bagaimana makromolekul dapat

berfungsi dan berinteraksi denganmolekul lainnya, tergantung pada sifat

beberapa senyawa kimia yang melekatpadanya yang disebut sebagai gugusfungsi

Gugus fungsi: kelompok atom dengansifat kimia yang bersifat khusus

Satu makromolekul tunggal, dapat

memiliki beberapa gugus fungsi yang berbeda.

4/9/2012

3

Beberapa gugus fungsi :

Pentingnya Karbohidrat

� Terdistribusi secara luas di alam

� Merupakan senyawa intermediat penting dalam

metabolisme (sugars)

� Komponen struktur pada tanaman (cellulose)

� Bahan penting untuk kepentingan industri : kertas, kayu, fibers

� Bahan makanan : gula, tepung, serat tanaman

� Mengandung gugus fungsi OH pada sebagian besaratom karbon, dalam susunan rantai panjang atau

dalam struktur cincin

Rumus Kimia dan Penamaan

� Karbohidrat merupakan senyawa hidrat dari karbon(carbon hydrate)

� Secara umum memiliki jumlah atom O sebanyakatom C � (C(H2O))n (highly oxidized)

� Istilah terbaru : bahan alam yang mengandungbanyak gugus hidroksil (OH) dan gugus fungsilainnya yang memiliki atom oksigen

Sumber

� Glucose dihasilkan dalam tumbuhan melaluiproses fotosintesis dari CO2 dan H2O

� Glucose kemudian akan dikonversi didalamtumbuhan menjadi senyawa gula lain danpolimer (sellulosa, amilum/pati)

� Karbohidrat yang berasal diet merupakansumber energi utama yang diperlukanorganisme

Klasifikasi Karbohidrat

� Karbohidrat terdiri dari gula sederhana(monosakarida); dua (disakarida); atau lebihgula sederhana yang berikatan dalam bentukasetal (aldehid dan alkohol) membentukoligosakarida (3 sampai 6 monosakarida);dan polisakarida

� Gula sederhana (monosakarida) tidak bisadipecah menjadi molekul gula yang lebih kecilsecara hidrolisis.

sukrosamonosakarida

4/9/2012

4

� Sukrosa (gula): suatu disakarida yang berasal dari gabungan dua monosakarida(glukosa dan fruktosa)

� Sellulosa suatu polysakarida : gabunganbeberapa ribu unit glukosa yang berikatanmelalui ikatan asetal (aldehida dan alkohol)

Monosakarida terkecil adalah triosa (n = 3)

Gliseraldehid punyai 1 atom C asimmetris, shg

2 stereoisomers (D- & L-), merupakan enantiomers,

mirror images of each other

Gugus Keton

Gugus Aldehid

Aldosa and Ketosa

� Awalan aldo- dan keto- masing2 menggambarkanadanya gugus aldehid dan keton pada molekulgula

� -ose menggambarkan akhiran untuk karbohidrat

22

D-Aldoses (3,4,5, & 6 carbons)Aldehyde group Distal asymmetric center

23

D-Ketoses (3,4,5, & 6 carbons)Keto group

Distal asymmetric center

Stereokimia Karbohidrat: Fischer Projections

� Karbohidrat dapat mempunyai beberapa atom kiraldan beberapa susunan atom yang berbeda

� “Proyeksi” dapat dilihat pada model molekul

4/9/2012

5

Figure 3.2 Optical Isomers

Optical isomers result from asymmetrical carbons.

27

Naturally Occurring D

Sugars25.8 Disaccharides

� Disakarida menggabungkan satu gugus hidroksil darisatu molekul monosakarida dengan molekul

monosakarida lainnya melalui ikatan acetal

� Umumnya dalam bentuk ikatan glikosida antara atom

C1 pada gula pertama (α atau β) dan gugus –OH pada atom C4 pada gula kedua (ikatan glikosida 1,4` )

28

Lactosa

� Disakarida yang secara alami terdapat pada susu

� Lactose merupakan gula pereduksi.

� Merupakan 1,4’-β-D-galactopyranosyl-D-

glucopyranoside

� Dicerna menjadi glucose dan galactose

29

Sucrosa

� Disakarida yang terhidrolisa menjadi glukosa danfruktosa

� Bukan merupakan gula pereduksi

� Tergabung sebagai asetal pada kedua atom karbonanomerik (aldehyde � ketone)

30

4/9/2012

6

Polysakarida

� Karbohidrat kompleks yang berasal dari gabunganbanyak molekul gula sederhana

� Sellulosa dan starch (amilum/pati) merupakan duajenis polisakarida yang paling banyak ditemukan

31

Sellulosa

� Terdiri dari ribuan unit D-glucopyranosyl 1,4′-β-glucopyranosides

� Molekul Sellulosa membentuk struktur yang besarmelalui ikatan hidrogens

� Sellulosa merupakan komponen utama kayu danserat tumbuhan

Cellulose

� merupakan penyusun dinding sel tumbuhan

� dapat dicerna oleh herbivora

� merupakan bagian

yang kasar

� membentuk

massa (bulk)

di dalam

saluran cerna

Starch dan Glycogen

� Pati merupakan polimer 1,4′-α-glupyranosyl-glucopyranoside

� Akan dicerna menjadi glucose

� Terdiri dari dua komponen

� amylose, tidak larut air – 20% of starch

� 1,4’-α-glycoside polymer

� amylopectin, Larut dalam air – 80% of starch

Glycogen

� Polisakarida yang berperan menyediakan fungsipenyimpanan energi pada hewan (sama fungsinyadengan pati pada tumbuhan)

� Mgd banyak cabang, terdiri dari sekitar 100,000 unit glucosa

35

Struktur Karbohidrat pentinglainnya : Amino Sugars� Gugus (OH) diganti oleh gugus amino (NH2)� Amino monosakarida (Amino sugars) terdapat pada

struktur antibiotik seperti streptomisin, gentamisin, kanamisin (kelompok aminoglikosida); dan juga padakelompok antibiotik makrolida seperti eritromisin

4/9/2012

7