Dari berbagai unsur-unsur kimia yang kita kenal....ada satu unsur yang cakupannya sangat luas dan pembahasannya sangat mendalam yakni KARBON. Karbon mempunyai nomor atom 6 sehingga jumlah elektronnya juga 6....dengan konfigurasi 6C = 2, 4. Dari konfigurasi elektron ini terlihat atom C mempunyai 4 elektron valensi (elektron pada kulit terluar).....Untuk memperoleh 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya (elektron valensi) dibutuhkan 4 elektron sehingga masing-masing elektron valensi mencari pasangan elektron dengan atom-atom lainnya. Kekhasan atom karbon adalah kemampuannya untuk berikatan dengan atom karbon yang lain membentuk rantai karbon. Bentuk rantai2 karbon yang paling sederhana adalah Hidrokarbon. Hidrokarbon hanya tersusun dari dua unsur yaitu Hidrogen dan Karbon.

Berdasarkan jumlah atom C lain yang terikat pada satu atom C dalam rantai karbon, maka atom C dibedakan menjadi :

a. Atom C primer, yaitu atom C yang mengikat satu atom C yang lain.b. Atom C sekunder, yaitu atom C yang mengikat dua atom C yang lain.c. Atom C tersier, yaitu atom C yang mengikat tiga atom C yang lain.d. Atom C kwarterner, yaitu atom C yang mengikat empat atom C yang lain.

•  atom C primer, atom C nomor 1, 7, 8, 9 dan 10 (warna hijau)•  atom C sekunder, atom C nomor 2, 4 dan 6 (warna biru)•  atom C tersier, atom C nomor 3 (warna kuning)•  atom C kwarterner, atom C nomor 5 (warna merah)

Berdasarkan bentuk rantai karbonnya :

• Hidrokarbon alifatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai lurus/terbuka yang jenuh (ikatan tunggal/alkana) maupun tidak jenuh (ikatan rangkap/alkena atau alkuna).•    Hidrokarbon alisiklik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar / tertutup (cincin).•   Hidrokarbon aromatik = senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin) yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling / bergantian (konjugasi)

Selanjutnya dalam artikel ini saya batasi membahas hidrokarbon rantai terbuka (alifatik) saja....

Berdasarkan ikatan yang ada dalam rantai C-nya, senyawa hidrokarbon alifatik dibedakan atas :1. Alkana (CnH2n+2)2. Alkena (CnH2n)3. Alkuna (CnH2n-2)

Keterangan : n = 1, 2, 3, 4, .......dst

Alkana (Parafin)

adalah hidrokarbon yang rantai C nya hanya terdiri dari ikatan kovalen tunggal saja. sering disebut sebagai hidrokarbon jenuh....karena jumlah atom Hidrogen dalam tiap2 molekulnya maksimal. Memahami tata nama Alkana sangat vital, karena menjadi dasar penamaan senyawa2 karbon lainnya.

Sifat-sifat Alkana

1. Hidrokarbon jenuh (tidak ada ikatan atom C rangkap sehingga jumlah atom H nya maksimal)

2. Disebut golongan parafin karena affinitas kecil (sedikit gaya gabung)3. Sukar bereaksi4. Bentuk Alkana dengan rantai C1 – C4 pada suhu kamar adalah gas, C4 – C17  pada

suhu adalah cair dan > C18  pada suhu kamar adalah padat5. Titik didih makin tinggi bila unsur C nya bertambah...dan bila jumlah atom C sama

maka yang bercabang mempunyai titik didih yang lebih rendah6. Sifat kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar7. Massa jenisnya naik seiring dengan penambahan jumlah unsur C8. Merupakan sumber utama gas alam dan petrolium (minyak bumi)

Alkana merupakan senyawa nonpolar yang tidak bereaksi dengan sebagian besar pereaksi. Hal ini disebabkan alkana memiliki ikatan sigma yang kuat antar atom karbon. Pada kondisi tertentu alkana dapat bereaksi dengan oksigen dan unsur-unsur halogen.

Apabila jumlah oksigen tersedia cukup memadai alkana akan teroksidasi sempurna menjadi karbon dioksida dan uap air serta pelepasan sejumlah energi panas. Apabila jumlah oksigen yang tersedia tidak mencukupi, hasil reaksi yang diperoleh berupa karbon monooksida dan uap air.

Alkana dapat bereaksi dengan halogen dikatalisis oleh panas atau sinar ultraviolet. Dari reaksi tersebut terjadi pergantian 1 atom H dari alkana terkait. Namun apabila halogen yang tersedia cukup memadai atau berlebih, maka terjadi pergantian lebih dari satu atom bahkan semua atom H digantikan oleh halogen. Berdasarkan penelitian laju pergantian atom H

sebagai berikut H3 > H2 > H1. Reaksi pergantian atom dalam suatu senyawa disebut reaksi subtitusi.

Rumus umumnya CnH2n+2

Deret homolog alkana

Deret homolog adalah suatu golongan/kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama, mempunyai sifat yang mirip dan antar suku-suku berturutannya mempunyai beda CH2atau dengan kata lain merupakan rantai terbuka tanpa cabang atau dengan cabang yang nomor cabangnya sama.

Sifat-sifat deret homolog alkana :o Mempunyai sifat kimia yang miripo Mempunyai rumus umum yang samao Perbedaan Mr antara 2 suku berturutannya sebesar 14o Makin panjang rantai karbon, makin tinggi titik didihnya

n    Rumus                     Nama

1.     CH4                      =   metana2 .    C2H6                    =   etana3 .     C3H8                   =   propana4.      C4H10                 =   butana5.      C5H12                 =   pentana6.      C6H14                 =   heksana7.      C7H16                 =   heptana8.      C8H18                 =   oktana9.      C9H20                 =   nonana10.    C10H22               =   dekana11.    C11H24               =   undekana12.    C12H26               =   dodekana

Tata nama alkana

1. Nama alkana didasarkan pada rantai C terpanjang sebagai rantai utama. Apabila ada dua atau lebih rantai yang terpanjang maka dipilih yang jumlah cabangnya terbanyak

2. Cabang merupakan rantai C yang terikat pada rantai utama. di depan nama alkananya ditulis nomor dan nama cabang. Nama cabang sesuai dengan nama alkana dengan mengganti akhiran ana dengan akhiran il (alkil).

3. Jika terdapat beberapa cabang yang sama, maka nama cabang yang jumlah C nya sama disebutkan sekali tetapi dilengkapi dengan awalan yang menyatakan jumlah seluruh cabang tersebut. Nomor atom C tempat cabang terikat harus dituliskan sebanyak cabang yang ada (jumlah nomor yang dituliskan = awalan yang digunakan), yaitu di = 2, tri = 3, tetra =4, penta = 5 dan seterusnya.

4. Untuk cabang yang jumlah C nya berbeda diurutkan sesuai dengan urutan abjad ( etil lebih dulu dari metil ).

5. Nomor cabang dihitung dari ujung rantai utama yang terdekat dengan cabang. Apabila letak cabang yang terdekat dengan kedua sama dimulai dari :• Cabang yang urutan abjadnya lebih dulu ( etil lebih dulu dari metil )• Cabang yang jumlahnya lebih banyak ( dua cabang dulu dari satu cabang )

Contoh   :Apakah nama idrokarbon di bawah ini ?

pertama kali kita tentukan rantai utamanya.....Rantai utama adalah rantai terpanjang :

rantai utamanya adalah yang di kotak merah...... Kenapa?? coba kalian perhatikan sisi sebelah kiri, bila rantai utamanya yang lurus  (garis putus2) maka sama2 akan bertambah 2 atom C tapi hanya akan menimbulkan satu cabang (bagian yang belok ke bawah)....sedangkan bila kita belokkan ke bawah akan timbul 2 cabang (Aturan no 1). Sekarang coba kalian perhatikan bagian kanan, penjelasannya lebih mudah....bila rantai utamanya yang lurus (garis putus2) hanya bertambah satu atom C sedangkan bila belok ke bawah maka akan bertambah 2 atom C. Jadi rangkaian rantai utama itu boleh belak-belok dan gak harus lurus......asal masih dalam satu rangkaian yang bersambungan tanpa cabang.

rantai karbon yang tersisa dari rantai utama adalah cabangnya.....

terlihat ada 3 cabang yakni 1 etil dan 2 metil.....penomoran cabang kita pilih yang angkanya terkecil :

• bila dari ujung rantai utama sebelah kiri maka etil terletak di atom C rantai utama nomor  3 dan metil  terletak di atom C rantai utama nomor 2 dan 6• bila dari ujung rantai utama sebelah kanan maka etil terletak di atom C rantai utama nomor  6 dan metil di atom C rantai utama nomor 3 dan 7

kesimpulannya kira urutkan dari ujung sebelah kiri.....

Urutan penamaan :    nomor cabang - nana cabang - nama rantai induk

jadi namanya          :    3 etil 2,6 dimetil oktana

 cabang etil disebut lebih dahulu daripada metil karena abjad nama depannya dahulu (abjad "e" lebih dahulu dari "m"). karena cabang metil ada dua buah maka cukup disebut sekali ditambah awalan "di" yang artinya "dua". karena rantai utamanya terdiri dari 8 atom C maka rantai utamanya bernama : oktana.

bentuk struktur kerangka Alkana kadangkala  mengalami penyingkatan.....misalnya :

CH3 (warna hijau) merupakan ujung rantaiCH2 (warna biru) merupakan bagian tenganh rantai lurusCH (warna  oranye) percabangan tigaC (warna merah) percabangan empat

Reaksi-reaksi pada Alkana

Alkana tergolong zat yang sukar bereaksi sehingga disebut parafin yang artinya afinitas kecil. Reaksi terpenting dari alkana adalah reaksi pembakaran, substitusi dan perengkahan(cracking).

Penjelasan :

a.     PembakaranPembakaran sempurna alkana menghasilkan gas CO2 dan H2O (uap air),

sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO dan uap air, atau jelaga (partikel karbon).

b.     Substitusi atau pergantian Atom H dari alkana dapat digantikan oleh atom lain, khususnya golongan

halogen. Penggantian atom H oleh atom atau gugus lain disebut reaksi substitusi. Salah satu reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah halogenasi yaitu

penggantian atom H alkana dengan atom halogen, khususnya klorin (klorinasi). Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan dengan klorin.

c.     Perengkahan atau cracking Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang

lebih pendek. Perengkahan dapat terjadi bila alkana dipanaskan pada suhu dan tekanan

tinggi tanpa oksigen. Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain itu juga

dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana.

Keisomeran pada Alkana

Tergolong keisomeran struktur yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya. Makin panjang rantai karbonnya, makin banyak pula kemungkinan isomernya.

o   Pertambahan jumlah isomer ini tidak ada aturannya. Perlu diketahui juga bahwa tidak berarti semua kemungkinan isomer itu ada pada kenyataannya.Misalnya :   dapat dibuat 18 kemungkinan isomer dari C8H18, tetapi tidak berarti ada 18 senyawa dengan rumus molekul C8H18.

o   Cara sistematis untuk mencari jumlah kemungkinan isomer pada alkana :a)     Mulailah dengan isomer rantai lurus.b)     Kurangi rantai induknya dengan 1 atom C dan jadikan cabang (metil).c)     Tempatkan cabang itu mulai dari atom C nomor 2, kemudian ke nomor 3 dst, hingga

semua kemungkinan habis.d)     Selanjutnya, kurangi lagi rantai induknya. Kini 2 atom C dijadikan cabang, yaitu

sebagai dimetilatau etil.

Kegunaan alkana, sebagai :

• Bahan bakar• Pelarut• Sumber hidrogen• Pelumas• Bahan baku untuk senyawa organik lain• Bahan baku industry

Alkana-alkana penting sebagai bahan bakar dan sebagai bahan mentah untuk mensintesis senyawa-senyawa karbon lainnya. Alkana banyak terdapat dalam minyak bumi, dan dapat dipisahkan menjadi bagian-bagiannya dengan distilasi bertingkat. Suku pertama sampai dengan keempat senyawa alkana berwujud gas pada temperatur kamar. Metana biasa disebut juga gas alam yang banyak digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga/industri. Gas propana, dapat dicairkan pada tekanan tinggi dan digunakan pula sebagai bahan bakar yang disebut LPG (liquified petroleum gas). LPG dijual dalam tangki-tangki baja dan diedarkan ke rumah-rumah. Gas butana lebih mudah mencair daripada propana dan digunakan sebagai “geretan” rokok. Oktana mempunyai titik didih yang tempatnya berada dalam lingkungan bahan bakar motor. Alkana-alkana yang bersuhu tinggi terdapat dalam kerosin (minyak tanah), bahan bakar diesel, bahan pelumas, dan parafin yang banyak digunakan untuk membuat lilin. 

Alkena (Olefin)

merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 2 (-C=C-)

Sifat-sifat Alkena

Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua Alkena disebut juga olefin (pembentuk minyak) Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur --> 2-metil-2-butena) Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif Sifat-sifat : gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif dalam udara

(pada konsentrasi 3 – 34 %) Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses “cracking”

Sifat Fisika

Alkena merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak larut dalam air dan memiliki massa jenis lebih kecil dari air. Alkena dapat larut dalam alkena lain, pelarut-pelarut nonpolar dan etanol. Pada temperatur kamar alkena yang memiliki dua, tiga dan empat atom karbon berwujud gas. Sedangkan Alkena dengan dengan berat molekul lebih tinggi dapat

berupa cair dan padatan pada suhu kamar.

Sifat kimia

Ikatan rangkap yang dimiliki alkena merupakan ciri khas dari alkena yang disebut gugus fungsi. Reaksi terjadi pada alkena dapat terjadi pada ikatan rangkap dapat pula terjadi diluar ikatan rangkap. Reaksi yang terjadi pada ikatan rangkap disebut reaksi adisi yang ditandai dengan putusnya ikatan rangkap (ikatan π) membentuk ikatan tunggal (ikatan α) dengan atom atau gugus tertentu.

Selain sifat-sifat tersebut dapat mengalami reaksi polimerisasi dan alkena juga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk korbondioksida dan uap air apabila jumlah oksigen melimpah, apabila jumlah oksigen tidak mencukupi maka terbentuk karbonmonooksida dan uap air.

Rumus umumnya CnH2n

Tata nama alkena

hampir  sama dengan penamaan pada Alkana dengan perbedaan :

Rantai utama harus mengandung ikatan rangkap dan dipilih yang terpanjang. Nama rantai utama juga mirip dengan alkana dengan mengganti akhiran -ana dengan -ena. Sehingga pemilihan rantai atom C terpanjang dimulai dari C rangkap ke sebelah kanan dan kirinya dan dipilih sebelah kanan dan kiri yang terpanjang.

Nomor posisi ikatan rangkap ditulis di depan nama rantai utama dan dihitung dari ujung  sampai letak ikatan rangkap yang nomor urut C nya terkecil.

Urutan nomor posisi rantai cabang sama seperti urutan penomoran ikatan cabang rantai  utama.

Contoh  :

menpunyai rantai utama......

penghitungan atom C pada rantai utama dimulai dari ikatan rangkap....sebelah kiri ikatan rangkap hanya ada satu pilihan sedangkan sebelah kanan ikatan rangkap ada dua pilihan yaitu lurus dan belokan pertama ke bawah....kedua2nya sama2 menambah 4 atom C namun bila belokan pertama kebawah hanya menghasilkan satu cabang sedangkan bila lurus menimbulkan dua cabang.

Jadi namanya       :   3 etil 4 metil 1 pentena 

1 pentena dapat diganti dengan n-pentena atau khusus ikatan rangkap di nomor satu boleh tidak ditulis....sehingga namanya cukup : pentena. Nomor cabang diurutkan sama dengan urutan nomor ikatan rangkapnya. Pada soal di atas dari ujung sebelah kanan....

Keisomeran pada Alkena

Dapat berupa keisomeran struktur dan ruang.

a) Keisomeran Struktur.

Keisomeran mulai ditemukan pada butena yang mempunyai 3 isomer struktur. Keisomeran struktur pada alkena dapat terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap

atau karena perbedaan kerangka atom C.

b) Keisomeran Geometris.

Keisomeran ruang pada alkena tergolong keisomeran geometris yaitu : karena perbedaan penempatan gugus-gugus di sekitar ikatan rangkap.

Keisomeran pada 2-butena. Dikenal 2 jenis 2-butena yaitu cis-2-butena dan trans-2-butena. Keduanya mempunyai struktur yang sama tetapi berbeda konfigurasi (orientasi gugus-gugus dalam ruang).

Pada cis-2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi yang sama dari ikatan rangkap; sebaliknya pada trans-2-butena, kedua gugus metil berseberangan.

Tidak semua senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya (C=C) mempunyai keisomeran geometris. Senyawa itu akan mempunyai keisomeran geometris jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat gugus-gugus yang berbeda.

Reaksi-reaksi pada Alkena

o   Alkena lebih reaktif daripada alkana. Hal ini disebabkan karena adanya ikatan rangkap C=C.

o   Reaksi alkena terutama terjadi pada ikatan rangkap tersebut. Reaksi penting dari alkena meliputi : reaksi pembakaran, adisi dan polimerisasi.

Penjelasan :

a.     Pembakaran Seperti halnya alkana, alkena suku rendah mudah terbakar. Jika dibakar di udara

terbuka, alkena menghasilkan jelaga lebih banyak daripada alkana. Hal ini terjadi karena alkena mempunyai kadar C lebih tinggi daripada alkana, sehingga pembakarannya menuntut / memerlukan lebih banyak oksigen.

Pembakaran sempurna alkena menghasilkan gas CO2 dan uap air

b.     Adisi (penambahan = penjenuhan)

Reaksi terpenting dari alkena adalah reaksi adisi yaitu reaksi penjenuhan ikatan rangkap.

c.     Polimerisasi Adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang

besar. Molekul sederhana yang mengalami polimerisasi disebut monomer, sedangkan

hasilnya disebut polimer. Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.

·     Prosesnya sebagai berikut :

a)     Mula-mula ikatan rangkap terbuka, sehingga terbentuk gugus dengan 2 elektron tidak berpasangan.

b)     Elektron-elektron yang tidak berpasangan tersebut kemudian membentuk ikatan antar gugus, sehingga membentuk rantai.

Kegunaan Alkena sebagai :

Dapat sebagai obat bius (dicampur dengan O2) Untuk memasakkan buah-buahan bahan baku digunakan industri plastik, karet sintetik, dan alkohol.

Alkuna

merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki 1 ikatan rangkap 3  (–C≡C–). Sifat-nya sama dengan Alkena namun lebih reaktif.

Rumusumumnya CnH2n-2

  Tata namanya juga sama dengan Alkena....namun akhiran -ena diganti –una

Sifat Fisika Alkuna

* Alkuna-alkuna suku rendah pada suhu kamar berwujud gas, sedangkan yang mengandung lima atau lebih atom karbon berwujud gas.* Memiliki massa jenis lebih kecil dari air.* Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut-pelarut organik yang non polar seperti eter, benzena, dan karbon tetraklorida.* Titik didih alkuna makin tinggi seiring bertambahnya jumlah atom karbon, tetapi makin rendah apabila terdapat rantai samping atau makin banyak percabangan. Titik didih alkuna sedikit lebih tinggi dari alkana dan alkuna yang berat molekulnya hampir sama.

Sifat kimia

Adanya ikatan rangkap tiga yang dimiliki alkuna memungkinkan terjadinya reaksi adisi, polimerisasi, substitusi dan pembakaran

Keisomeran pada Alkuna

Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan posisi. Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometris. Keisomeran mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer.

Reaksi-reaksi pada Alkuna

Reaksi-reaksi pada alkuna mirip dengan alkena; untuk menjenuhkan ikatan rangkapnya, alkuna memerlukan pereaksi 2 kali lebih banyak dibandingkan dengan alkena.

Reaksi-reaksi terpenting dalam alkena dan alkuna adalah reaksi adisi dengan H2, adisi dengan halogen (X2) dan adisi dengan asam halida (HX).

Pada reaksi adisi gas HX (X = Cl, Br atau I) terhadap alkena dan alkuna berlaku aturan Markovnikov yaitu :

“ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H yang berbeda, maka atom X akan terikat pada atom C yang sedikit mengikat atom H ”

“ Jika atom C yang berikatan rangkap mengikat jumlah atom H sama banyak, maka atom X akan terikat pada atom C yang mempunyai rantai C paling panjang “

Kegunaan Alkuna sebagai  :

etuna (asetilena = C2H2) digunakan untuk mengelas besi dan baja. untuk penerangan  Sintesis senyawa lain

Asam Karboksilat

Pengertian Asam Karboksilat, Sifat, Kegunaan, Isomer, Dampak, Bahaya, Pembuatan, Sintesis, Kimia - Asam karboksilat (R–CO–OH) mengandung gugus karbonil dan gugus hidroksil. Walaupun gugus karboksilat merupakan gabungan gugus karbonil dan gugus hidroksil, tetapi sifat-sifat gugus tersebut tidak muncul dalam asam karboksilat karena menjadi satu kesatuan dengan ciri tersendiri. Ester adalah turunan dari asam karboksilat dengan mengganti gugus hidroksil oleh gugus alkoksi dari alkohol.

Asam karboksilat memiliki gugus fungsional karboksil (–COOH) dengan rumus umum :

Beberapa contoh asam karboksilat adalah sebagai berikut.

Aturan Penamaan / Tata Nama Asam Karboksilat

Asam asetat merupakan senyawa pertama yang ditemukan dari golongan asam karboksilat. Oleh sebab itu, penataan nama asam karboksilat umumnya diambil dari bahasa Latin berdasarkan nama sumbernya di alam.

Asam format (formica, artinya semut) diperoleh melalui distilasi semut, asam asetat (acetum, artinya cuka) dari hasil distilasi cuka, asam butirat (butyrum, kelapa) ditemukan dalam santan kelapa, dan asam kaproat (caper, domba) diperoleh dari lemak domba.

Menurut sistem IUPAC, penataan nama asam karboksilat diturunkan dari nama alkana, di mana akhiran -a diganti -oat dan ditambah kata asam sehingga asam karboksilat digolongkan sebagai alkanoat. Beberapa nama asam karboksilat ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Penataan Nama Asam Karboksilat Menurut Trivial dan IUPAC

Rumus  Nama Trivial Nama IUPACH–COOH Asam format Asam metanoatCH3–COOH Asat asetat Asam etanoatCH3–CH2–COOH Asam propionat Asam propanoatCH3–(CH2)2–COOH Asam butirat Asam butanoatCH3–(CH2)3–COOH Asam valerat Asam pentanoatCH3–(CH2)4–COOH Asam kaproat Asam heksanoat

CH3–(CH2)5–COOH Asam enantat Asam heptanoatCH3–(CH2)6–COOH Asam kaprilat Asam oktanoatCH3–(CH2)7–COOH Asam pelargonat Asam nonanoatCH3–(CH2)8–COOH Asam kaprat Asam dekanoat

Pemberian nomor atom karbon pada asam karboksilat menurut sistem IUPAC dimulai dari atom karbon gugus karbonil dengan angka 1,2,3, dan seterusnya. Adapun trivial menggunakan huruf unani, seperti α, β, γ dan dimulai dari atom karbon nomor 2 dari sistem IUPAC. Contoh penataan nama asam karboksilat :

Untuk gugus karboksil yang terikat langsung pada gugus siklik, penataan nama dimulai dari nama senyawa siklik diakhiri dengan nama karboksilat, seperti ditunjukkan berikut ini.

Contoh Soal Penamaan Asam Karboksilat (1) :

Tuliskan nama untuk asam karboksilat berikut.

Jawaban :

Rantai induk mengandung enam atom karbon atau suatu heksanoat.

Pada atom nomor 2 terikat gugus metil, dan pada atom nomor 4 terikat gugus etil. Jadi, nama asam karboksilat tersebut adalah

IUPAC : asam 4–etil–2–metilheksanoatTrivial : asam γ–etil–α–metil–kaproat

Suatu asam karboksilat dapat memiliki dua gugus fungsi CO2H, dikenal sebagai dikarboksilat. Beberapa asam dikarboksilat ditunjukkan pada Tabel 2. Senyawa-senyawa tersebut diisolasi dari bahan alam. Asam tartrat misalnya, adalah hasil samping fermentasi anggur; asam suksinat, asam fumarat, asam malat, dan oksalo asetat adalah zat antara dalam metabolisme karbohidrat di dalam sistem sel.

Tabel 2. Tata Nama Asam Dikarboksilat (Trivial dan IUPAC)

Rumus Struktur Nama Trivial Nama IUPACHOOC–COOH Asam oksalat Asam etanadioat

HOOC–CH2–COOH Asam malonat Asam propanadioatHOOC–(CH2)2–COOH Asam suksinat Asam butanadioatcis–HOOC–CH=CH–COOH  Asam maleat Asam cis–butenadioat

trans–HOOC–CH=CH–COOH  Asam fumaratAsam trans–butenadioat

HOOC–(CH2)4–COOH Asam adipat Asam heksanadioat

Beberapa asam trikarboksilat juga dikenal dan berperan penting dalam metabolisme karbohidrat. Contoh senyawa kelompok ini adalah asam sitrat. Rumus strukturnya seperti berikut.

Sifat dan Kegunaan Asam Karboksilat

Dua asam karboksilat paling sederhana adalah asam metanoat dan asam etanoat, masing-masing memiliki titik didih 101 °C dan 118 °C. Tingginya titik didih ini disebabkan oleh adanya tarik menarik antar molekul asam membentuk suatu dimer.

Ditinjau dari gugus fungsionalnya, asam karboksilat umumnya bersifat polar, tetapi kepolaran berkurang dengan bertambahnya rantai karbon. Makin panjang rantai atom karbon, makin berkurang kepolarannya, akibatnya kelarutan di dalam air juga berkurang.

Sebagaimana alkohol, empat deret pertama asam karboksilat (format, etanoat, propanoat, dan butanoat) dapat larut baik di dalam air. Asam pentanoat dan heksanoat sedikit larut, sedangkan asam karboksilat yang rantai karbonnya lebih panjang tidak larut.

Gambar 1. Kegunaan asam karboksilat.Asam karboksilat juga dapat larut di dalam pelarut yang kurang polar, seperti eter,

alkohol, dan benzena. Kelarutan di dalam pelarut kurang polar ini makin tinggi dengan bertambahnya rantai karbon. Oleh karena itu, lemak dapat larut di dalam benzena dan eter (lemak adalah ester dari asam karboksilat).

Akibat kepolaran dan struktur dimer dari molekul asam karboksilat menimbulkan titik didih dan titik beku lebih tinggi dibandingkan alkohol dengan massa molekul yang relatif sama. Titik beku dan titik didih dari asam karboksilat ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Titik Beku dan Titik Didih Asam Karboksilat

Senyawa  Titik Beku (°C) Titik Didih (°C)Format 8 100,5Asetat 16,6 118Propionat –22 141Butirat –6 164

Valerat –34 187Kaproat –3 205Laurat 44 225Miristat 54 251Palmitat 63 269Stearat 70 287

Senyawa utama asam karboksilat yang dibuat secara besar-besaran adalah asam metanoat, asam etanoat, dan asam propanoat (Gambar 6.19). Asam metanoat berwujud cair dan berbau tajam. Asam ini dapat mengakibatkan kulit melepuh, kayu menjadi lapuk, dan besi mudah berkarat. Asam metanoat digunakan untuk peracikan obat (aspirin), menggumpalkan getah karet (lateks), dan membasmi hama.

Asam metanoat atau asam asetat berbau menyengat. Dengan bertambahnya panjang rantai, bau asam karboksilat menjadi lebih tidak disukai. Contohnya, asam butirat ditemukan dalam keringat manusia yang berbau tidak sedap.

Asam asetat (cuka) berwujud cair dan berbau menyengat. Wujud asam asetat murni menyerupai es, disebut sebagai asam asetat glasial. Asam asetat digunakan untuk selulosa, bumbu dapur, penahan warna agar tidak mudah luntur, pembuatan cat, dan pelarut. Asam benzoat (asam karboksilat aromatik) digunakan sebagai bahan pengawet pada makanan, seperti kecap, saos tomat, dan minuman dari buah-buahan.

Jeruk mengandung asam sitrat dapat digunakan untuk membersihkan karat pada besi.

Pembuatan Asam Karboksilat

Asam karboksilat dapat dibuat dengan cara oksidasi alkohol atau hidrolisis senyawa nitril.

1) Oksidasi Alkohol Primer

Asam karboksilat biasanya diperoleh melalui oksidasi alkohol primer dengan suatu oksidator yang kuat, seperti natrium dikromat dalam asam sulfat pekat. Persamaan kimianya :

3R–CH2OH + 2Cr2O72– + 16H+ → 3R–COOH + 4Cr3+ + 11H2O

2) Hidrolisis Nitril (Sianida Organik)

Apabila alkil sianida (nitril) dididihkan dengan katalis asam atau basa akan terbentuk asam karboksilat. Pada reaksi ini terbentuk amonia. Persamaan kimianya :

R–CN + 2H2O + HCl → R–COOH + NH3 + HCl

Gambar 2. Percobaan pembuatan cuka di laboratorium.

Contoh Soal Kelarutan Asam Karboksilat di Dalam Air (2) :

Di antara isomer karboksilat berikut, mana yang memiliki kelarutan paling tinggi di dalam pelarut air dan di dalam benzena?

a. asam pentanoatb. asam 2–metilbutanoatc. asam 3–metilbutanoatd. asam 2,2–dimetil propanoat

Pembahasan :

Makin banyak cabang pada rantai induk (asam 2,2–dimetil propanoat) makin kurang kepolaran. Oleh karena itu, kelarutannya di dalam air paling kecil, tetapi kelarutan di dalam benzena paling besar. Jadi, kelarutan paling tinggi di dalam air adalah asam pentanoat.

Vitamin C

Prioritas pengembangan kimia organik pada abad ke–20 hanya pada zat yang bersumber dari alam. Zat-zat tersebut dinamakan produk alami, yang pertama kali digunakan tanpa pengetahuan komposisi kimianya. Seperti vitamin C yang berasal dari buah lemon dan sitrus lainnya, baru diketahui struktur kimianya pada tahun 1933. Struktur vitamin C adalah senyawa organik asam karboksilat, yaitu asam askorbat, dengan struktur molekul seperti berikut.

Pada saat struktur kimia vitamin C diketahui, Kimiawan Organik berusaha mensintesis senyawa tersebut. Pada tahun 1933, sintesis vitamin C dapat dilakukan secara lengkap. Sintesis vitamin C dari glukosa lebih murah daripada mengekstraknya dari sitrus atau sumber alami lainnya.

Di seluruh dunia, lebih dari 80 juta pon vitamin C disintesis setiap tahunnya. Perbedaan yang dihasilkan dari hasil sintesis dan dari bahan alami, seperti jeruk, terletak pada banyaknya zat lain selain vitamin C yang terkandung dalam jeruk. Namun pada dasarnya, keduanya sama. (Sumber: Chemistry (Mc Murry, J and Fay, R), 2001.)

Nama IUPAC Asam Karboksilat

Rumus umum untuk asam karboksilat alifatik adalah RCOOH dan untuk asam karboksilat aromatik adalah ArCOOH. Nama IUPAC untuk asam karboksilat alifatik tersebut diturunkan dari nama alkana untuk rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus karboksil, dengan meniadakan akhiran -a pada nama alkana tersebut dan menggantinya dengan akhiran -oat, kemudian di depan ditambahkan kata asam. Maka dari itu, asam karboksilat sering disebut sebagai asam alkanoat. Penomoran pada rantai terpanjang dimulai pada atom karbon gugus karboksil. Sebagai contoh, HCOOH mempunyai nama IUPAC asam metanoat, sedangkan CH3COOH adalah asam etanoat. 

Untuk nama asam karboksilat aromatik, ArCOOH yang diturunkan dari benzena dengan rumus struktur C6H5COOH diberi nama asam benzoat.

Dalam tata nama IUPAC asam karboksilat, gugus -COOH mempunyai prioritas paling tinggi, sehingga dalam penomoran pada rantai atom karbonnya, atom C pada gugus -COOH diberi nomor urut pertama. 

Asam-asam dikarboksilat diberi nama dengan menambahkan dioat pada nama alkana untuk rantai atom karbon terpanjang yang mengandung kedua gugus karboksil. Nomor atom C gugus karboksil tidak perlu ditunjukkan apabila kedua gugus karboksil berada pada ujung-ujung rantai atom karbonnya. Contoh:

Untuk asam dikarboksilat aromatik yang diturunkan dari benzena digunakan akhiran dikarboksilat. Contoh:

Nama Trivial Asam Karboksilat

Asam-asam karboksilat alifatik telah dikenal jauh sebelum perkembangan teori struktur dan tata nama IUPAC. Nama trivial untuk asam-asam tersebut berkaitan dengan nama sumbernya atau ciri-ciri khas yang dimilikinya. Dalam tabel di bawah ini tercantum nama trivial asam karboksilat rantai lurus tak bercabang.

Dalam nama trivial, adanya gugus karbonil dalam suatu asam karboksilat tersubsitusi ditunjukkan dengan awalan keto-. Contoh:

Asam karboksilat di atas dapat juga diberi nama asam asetoasetat, karena dapat dianggap sebagai asam asetat yang sebuah atom H digantikan oleh gugus CH3C=O (gugus asetil atau aseto).

Inilah tabel tata nama asam karboksilat lengkap:

Atom Nama Umum Nama IUPAC Rumus Kimia Ditemukan di

Karbon

1 Asam format Asam metanoat HCOOH Sengatan serangga

2 Asam asetat Asam etanoat CH3COOH Cuka

3Asam propionat

Asam propanoat CH3CH2COOH Pengawetan gandum

4 Asam butirat Asam butanoat CH3(CH2)2COOH Mentega tengik

5 Asam valerat Asam pentanoat CH3(CH2)3COOH Valerian

6 Asam kaproat Asam heksanoat CH3(CH2)4COOH Lemak kambing

7 Asam enantat Asam heptanoat CH3(CH2)5COOH

8 Asam kaprilat Asam oktanoat CH3(CH2)6COOH Kelapa dan santan

9Asam pelargonat

Asam nonanoat CH3(CH2)7COOH Pelargonium

10 Asam kaprat Asam dekanoat CH3(CH2)8COOH

11Asam undesilat

Asam undekanoat CH3(CH2)9COOH

12 Asam laurat Asam dodekanoat CH3(CH2)10COOHMinya kelapa dan sabun

13Asam tridesilat

Asam tridekanoat CH3(CH2)11COOH

14 Asam miristatAsam tetradekanoat

CH3(CH2)12COOH Pala

15Asam pentadekanoat

CH3(CH2)13COOH

16Asam palmitat

Asam heksadekanoat

CH3(CH2)14COOH Minyak palem

17Asam margarat

Asam heptadekanoat

CH3(CH2)15COOH

18 Asam stearatAsam oktadekanoat

CH3(CH2)16COOHCoklat, lilin, sabun, minyak

20Asam arakhidat

Asam ikosanoat CH3(CH2)18COOH Kacang tanah

KARBOHIDRAT

Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai

penghasil enersi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak

menghasilkan enersi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari

sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang. Di negara sedang

berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-

daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi

hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung

karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun

protein.

Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan

sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam.

Definisi

Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom

Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen clan oksigen dalam

komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa

asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat

diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan

yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Sumber karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot

dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-

tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese

di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari

merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak

akan dijumpai.

Reaksi fotosintese

   s.matahari

6 CO2 + 6 H2O---------------> C6 H12 O6 + 6 O2

Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan

enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air

(H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun,

batang, umbi, buah dan biji-bijian.

A.               Karbohidrat Sederhana Karbohidrat sederhana terdiri dari:

1.1.      Monosakarida

Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai

atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara

terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu

gizi, yaitu glukods, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung

jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom

oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan

oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang

menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga

monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam

bentuk isomer dekstro (D). gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan.

Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang

kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom

karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa

2.         Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam

jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan

fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa 

merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan

manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa  merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di

dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi.

3.         Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa

mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda.

Susunan atom dalam fruktosda merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan

rasa manis.

4.         Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan

tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

5.         Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat

di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

6.         Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat

kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi.

1.2.      Disakarida

Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan

trehaltosa.

1.         Trehaltosa tidak begitu penting dalam milmu gizi, oleh karena itu akan dibahas secara

terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui

reaksi kondensasi. kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu

atom oksigen (O). ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom

C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air. hanya

karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan.

Disakarida dapat dipecah kembali mejadi dua molekul monosakarida

melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida; monosakarida

lainnya adalah fruktosa dan galaktosa

         Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula

pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari keuda macam bahan makanan tersebut melalui

proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banayk digunakan di Indonesia dibuat

dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna. Sukrosa juga terdapat

di dalam buah, sayuran, dan madu.         Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap

pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh- tumbuhan bila benih atau bijian

berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati.         Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan

satu unit galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa.

Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan.

Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnaisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala

kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada

orang tua. Mlaktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa)

dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.         Trehalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal sebagai gila

jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa juga terdapat

dalam serangga.

1.3.      Gula Alkohol

Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada empat jenis

gula alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol.

         Sorbitol, terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari

glukosa. Enzim  aldosa reduktase dapat mengubah gugus aldehida (CHO) dalam glukosa

menjadi alkohol (CH2OH). Struktur kimianya dapat dilihat di bawah.

Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, seperti

minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila

dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi

glukosa. Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih kecil daripada sukrosa. Konsumsi

lebih dari lima puluh gram sehari dapat menyebabkan diare pada pasien diabetes.

         Manitol dan  Dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan

galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar, dan wortel. Secara

komersialo manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak

digunakan dalam industri pangan.

         Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdfapat dalam

banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia.

1.4.      Oligosakarida

Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida.

         Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit

glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji

tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim

perncernaan.

         Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas beberapa unit

fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan terdapat di dalam serealia,

bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan tidak dicernakan secara berarti.

Sebagian ebsar di dalam usus besar difermentasi.

B.               Karbohidrat Kompleks

2.2.      Polisakarida

Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana

yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis polisakarida yang

penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati.

         Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan

karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam

padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian.Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung

jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain dengan karakteristik

tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan, dan rasa. Amilosa merupakan rantai

panjang unit glukosa yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adfalah polimer yang

susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang.

         Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati atau dibentuk melalui

hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat

pipa (tube feeding). Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa,

glukosa, dan air. Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin

mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan diare.

         Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat

di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Dua

pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam

otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan

glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel

tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen

akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak.

2.2.      Polisakari dan Nonpati/Serat

Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam mencegah

berbagai penyakit. Ada dua golongan serat yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut

dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat

yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan, dan algal.

Fungsi karbohidrat

Fungsi utama karbohidrat adalah sebagai sumber biokalori dalam bahan makanan,

disamping itu juga sebagai bahan pengental atau GMC pada teknologi makanan sebagai

bahan penstabil, bahan pemanis (sukrosa, glukosa, fruktosa) dan bahan bakar, misalnya pada

glukosa dan pati dan sebagai penyusun struktur sel, misalnya selulosa dan khitin.

(Sudarmadji, 1996)

Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan

seperti rasa, warna dan tekstur. Sedangkan fungsi karbohidrat di dalam tubuh adalah:

1. Fungsi utamanya sebagai sumber energi ( 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori ) bagi

kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi energi

untuk aktifitas tubuh, dan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan otot. Ada

beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit hanya dapat menggunakan energi

yang berasal dari karbohidrat saja.

2. Melindungi protein agar tidak terbakar sebagai penghasil energi.

3. Kebutuhan tubuh akan energi merupakan prioritas pertama, bila karbohidrat yang

dikonsumsi tidak mencukupi untuk kebutuhan energi tubuh dan jika tidak cukup terdapat

lemak di dalam makanan atau cadangan lemak yang disimpan di dalam tubuh, maka protein

akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil energi. Dengan demikian protein

akan meninggalkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Apabila keadaan ini

berlangsung terus-menerus, maka keadaan kekurangan energi dan protein (KEP) tidak dapat

dihindari lagi.

4. Membantu metabolisme lemak dan protein, dengan demikian dapat mencegah terjadinya

ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan.

5. Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.

6. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa misalnya

berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan komponen yang penting dalam

asam nukleat.

7. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat

(dietary fiber) berguna untuk pencernaan, seperti selulosa, pektin dan lignin.

Berikut Penjelasan Singkat langkah-langkah dalam metabolisme karbohidrat

1. GLIKOLISIS yaitu: dimana glukosa dimetabolisme menjadi piruvat (aerob) menghasilkan energi (8 ATP)atau laktat (anerob)menghasilkan (2 ATP). 

2.  GLIKOGENESIS yaitu: proses perubahan glukosa menjadi glikogen. Di Hepar/hati berfungsi: untuk mempertahankan kadar gula darah. sedangkan di Otot bertujuan: kepentingan otot sendiri dalam membutuhkan energi.

3.  GLIKOGENOLISIS yaitu : proses perubahan glikogen menjadi glukosa. atau kebalikan dari GLIKOGENESIS. 

4.  JALUR PENTOSA FOSFAT yaitu : hasil ribosa untuk sintesis nukleotida, asam nukleat dan equivalent pereduksi (NADPH) (biosintesis asam lemak dan lainnya.)

5.  GLUKONEOGENESIS : senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam laktat, gliserol, asam amino glukogenik) menjadi glukosa.

6.  TRIOSA FOSFAT yaitu: bagian gliseol dari TAG (lemak)

7.  PIRUVAT & SENYAWA ANTARA SIKLUS KREBS : untuk sintesis asam amino --> Asetil-KoA --> untuk sintesis asam lemak &kolesterol --> steroid.

PROTEIN

Protein adalah penyusun kurang lebih 50% berat kering organisme.Protein bukan hanya sekedaar bahan simpanan atau baha struktural,seperti karbohidrat danlemak.Tetapi juga berperan penting dalam fungsi kehidupan.

STRUKTUR KIMIA PROTEIN

Protein adalah senyawa organik kompleks yang tersusun atas unsur Karbon(C),Hidrogen(H),Oksigen(O),Nitrogen(N) dan kadang-kadang mengandung zat Belerang(S),dan Fosfor(P).

Protein merupakan makromolekul yang terdiri dari satu atau lebih polimer.Setiap Polimer tersusun atas monomer yang di sebut asam amino.Masing-masing asam amino mengandung satu atom Karbon(C) yang mengikat satu atom Hidrogen(H),satu gugus amin(NH2),satu gugus karboksil(-COOH),dan lain-lain(Gugus R).Berbagai jenis asam amino membentuk rantai panjang melalui ikatan peptida.Ikatan Peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino lain yang ada di sampingnya.Asam amino yang membentuk rantai panjang ini disebut protein (Polipeptida).Polipeptida di dalam tubuh manusia disintesis di dalam ribosom.Setelah disintesis,protein mengalami”pematangan”menjadi protein yang lebih kompleks.

Asam amino yang diperlukan tubuh ada 20 macam.sepuluh diantaranya sangat penting bagi pertumbuhan sel-sel tubuh manusia dan tidak dapat dibuat dalam tubuh,sehingga harus didapatkan dari luar tubuh.Asam amino itu disebut asam amino esensial.selain asam amino esensial terdapat juga asam emino non-esensial.Asam amino non-esensial merupakan asam amino yang dapat dibuat dalam tubuh manusia.Bahan bakunya berasal dari asam amino lainnya.Namun ada juga yang mengatakan bahwa asam amino terbagi menjadi 3,ditambah dengan asam amino semiesensial.Asam amino semiesensial adalah asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino esensial.

PEMBAGIAN PROTEIN

Berdasarkan macam asam amino yang menyusun polipeptid,Protein dapat digolongkan menjadi3,Yaitu:

1.Protein Sempurna

Protein sempurna adalah protein yang mengandung asam-asam amino lengkap,baik macam maupun jumlahnya.Contohnya kasein pada susu dan albumin pada putih telur.Pada umumnya protein hewan adalah Protein Sempurna

2.Protein Kurang Sempurna

Protein kurang sempurna adalah protein yang mengandung asam amino lengkap,tetapi beberapa diantaranya jumlahnya sedikit.Protein ini tidak dapat mencukupi kebutuhan pertumbuhan,Namun hanya dapat mempertahankan kebutuhan jaringan yang sudah ada.Contohnya Protein lagumin pada kacang-kacangan dan Gliadin pada gandum.

3.Protein Tidak Sempurna

Protein tidak sempurna adalah protein yang tidak mengandung atau sangat sedikit mengandung asam amino esensial.Protein ini tidak dapat mencukupi untuk pertumbuhan dan mempertahankan kehidupan yang telah ada.Contohnya Zein pada jagung dan beberapa protein yang berasal dari tumbuhan.

FUNGSI PROTEIN

Protein yang membangun tubuh disebut Protein Struktural sedangkan protein yang berfungsi sebagai enzim,antibodi atau hormon dikenal sebagai Protein Fungsional.

Protein struktural pada umumnya bersenyawa dengan zat lain di dalam tubuh makhluk hidupContoh protein struktural antara lain nukleoprotein yang terdapat di dalam inti sel dan lipoprotein yang terdapat di dalam membran sel.Ada juga protein yang tidak bersenyawa dengan komponen struktur tubuh,tetapi terdapat sebagai cadangan zat di dalam sel-sel makhluk hidup.Contoh protein seperti ini adalah protein pada sel telur ayam,burung,kura-kura dan penyu.

Semua jenis protein yang kita makan akan dicerna di dalam saluran pencernaan menjadi zat yang siap diserap di usus halus,yaitu berupa asam amino-asamamino.Asam amino-asam amino yang dihasilkan dari proses pencernaan makanan berperan sangat penting di dalam tubuh,untuk:

Bahan dalam sintesis subtansi penting seperti hormon,zat antibodi,dan organel sel lainnya Perbaikan,pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel,jaringan dan organ tubuh Sebagai sumber energi,setiap gramnya akan menghasilkan 4,1 kalori. Mengatur dan melaksakan metabolisme tubuh,misalnya sebagai enzim(protein mengaktifkan

dan berpartisipasi pada reaksi kimia kehidupan) Menjaga keseimbangan asam basa dan keseimbangan cairan tubuh.Sebagai senyawa

penahan/bufer,protein berperan besar dalam menjaga stabilitas pH cairan tubuh.Sebagai zat larut dalam cairan tubuh,protein membantu dalam pemeliharaan tekanan osmotik di dalam sekat-sekat rongga tubuh.

Membantu tubuh dalam menghancurkan atau menetralkan zat-zat asing yang masuk ke dalam tubuh.

Kekurangan protein di dalam tubuh dapat mengakibatkan beberapa penyakit.Seperti kwashiorkor,anemia,radang kulit,dan busung lapar yang disebut juga hongeroedem.Karena terjadinya edema(pembengkakan organ karena kandungan cairan yang berlebihan) pada tubuh.

PROSES PENCERNAAN PROTEIN DALAM TUBUH

Protein dalam makanan hampir sebagian besar berasal dari daging dan sayur-sayuran.Protein dicerna di lambung oleh enzim pepsin,yang aktif pada pH 2-3 (suasana asam).

Pepsin mampu mencerna semua jenis protein yang berada dalam makanan.Salah satu hal terpenting dari penceranaan yang dilakukan pepsin adalah kemampuannya untuk mencerna kolagen.Kolagen merupakan bahan daasar utama jaringan ikat pada kulit dan tulang rawan.

Pepsin memulai proses pencernaan Protein.Proses pencernaan yang dilakukan pepsin meliputi 10-30% dari pencernaan protein total.Pemecahan protein ini merupakan proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida.

Sebagian besar proses pencernaan protein terjadi di usus.Ketika protein meninggalkan lambung,biasanya protein dalam bentuk proteosa,pepton,dan polipeptida besar.Setelah memasuki usus,produk-produk yang telah di pecah sebagian besar akan bercampur dengan enzim pankreas di bawah pengaruh enzim proteolitik,seperti tripsin,kimotripsin,dan peptidase.Baik tripsin maupun kimotripsin memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil.Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino.

Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber,yaitu penyerapan melalui dinding usus,hasil penguraian protein dalam sel,dan hasil sintesis asam amino dalam sel.asam amino yang disintesis dalam sel maupun yang dihasilkan dari proses penguraian protein dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam jaringan.dala hal ini hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah.

Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh,melainkan akan dirombak di dalam hati menjadi senyawa yang mengandung unsur N,seperti NH3 (amonia) dan NH4OH (amonium hidroksida),serta senyawa yyang tidak mengandung unsur N.Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi urea.Pembentukan urea berlangsung di dalam hati karena hanya sel-sel hati yang dapat menghasilkan enzim arginase.Urea yang dihasilkan tidak dibutuhkan oleh tubuh,sehingga diangkut bersama zat-zat lainnya menuju ginjal laul dikeluarkan melalui urin.sebaliknya,senyawa yang tidak mengandung unsur N akan disintesis kembali mejadi bahan baku karbohidrat dan lemak,sehingga dapat di oksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi.