Karbohidratatau sakarida adalah segolongan besar senyawaorganik yang tersusun

hanya dari atomkarbon,hidrogen, danoksig en. Bentukmoleku l karbohidrat paling

sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang merupakan

polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang

serta bercabang-cabang.

Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam

tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur

penting pada makhluk hidup dalam bentukserat (fiber), sepertiselulosa,pekt in, serta

lignin.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakankarbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin.Glukosa, karbohidratyang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh seltubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi tenaga untukmenjalankan sel-sel tubuh.

Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi sumber energi utama dan

sumber

serat makanan. Komponen ini disusun oleh3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Jenis-jeniskarbohidrat sangat beragam dan mereka dibedakan satu dengan yang lainberdasarkan susunan atom-atomnya, panjang/pendeknya rantai serta jenis ikatanakan membedakan karbohidrat yang satu dengan lain. Dari kompleksitas strukturnyadikenalkelompok karbohidrat sederhana (sepertimonosakarida dandisakar ida) dan karbohidratdengan struktur yang kompleks ataupolisakarid a (seperti pati, glikogen,selulosa dan hemiselulosa). Di samping itu, terdapat oligosakarida (stakiosa,rafinosa, fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memilikirantai monosakarida yang lebih pendek dari polisakarida.Berdasarkan nilai gizi dan kemampuan saluran pencernaan manusia untukmencernanya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapatdicerna dan karbohidrat yang tidak dapat dicerna. Karbohidrat dari kelompok yangdapat dicerna, bisa dipecah olehenz im a-amil ase untuk menghasilkan energi.Monokasarida, disakarida, dekstrin dan pati adalah kelompok karbohidrat yangdapat dicerna. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (juga dikelompokkan sebagaiserat makanan/dietary fiber) tidak bisadipecah oleh enzim a-amilase.Contohnya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat.Disamping sebagai sumber pemanis, fungsi penting karbohidrat dalam proses

Karbohidratatau sakarida adalah segolongan besar senyawaorganik yang tersusun

hanya dari atomkarbon,hidrogen, danoksig en. Bentukmoleku l karbohidrat paling

sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang merupakan

polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang

serta bercabang-cabang.

Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam

tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur

penting pada makhluk hidup dalam bentukserat (fiber), sepertiselulosa,pekt in, serta

lignin.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakankarbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin.Glukosa, karbohidratyang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh seltubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi tenaga untukmenjalankan sel-sel tubuh.

Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi sumber energi utama dan

sumber

serat makanan. Komponen ini disusun oleh3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Jenis-jeniskarbohidrat sangat beragam dan mereka dibedakan satu dengan yang lainberdasarkan susunan atom-atomnya, panjang/pendeknya rantai serta jenis ikatanakan membedakan karbohidrat yang satu dengan lain. Dari kompleksitas strukturnyadikenalkelompok karbohidrat sederhana (sepertimonosakarida dandisakar ida) dan karbohidratdengan struktur yang kompleks ataupolisakarid a (seperti pati, glikogen,selulosa dan hemiselulosa). Di samping itu, terdapat oligosakarida (stakiosa,rafinosa, fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memilikirantai monosakarida yang lebih pendek dari polisakarida.Berdasarkan nilai gizi dan kemampuan saluran pencernaan manusia untukmencernanya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapatdicerna dan karbohidrat yang tidak dapat dicerna. Karbohidrat dari kelompok yangdapat dicerna, bisa dipecah olehenz im a-amil ase untuk menghasilkan energi.Monokasarida, disakarida, dekstrin dan pati adalah kelompok karbohidrat yangdapat dicerna. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (juga dikelompokkan sebagaiserat makanan/dietary fiber) tidak bisadipecah oleh enzim a-amilase.

Contohnya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat.Disamping sebagai sumber pemanis, fungsi penting karbohidrat dalam proses

pengolahan pangan adalah sebagai bahan pengisi, pengental, penstabil emulsi,pengikat air, pembentuk flavor dan aroma, pembentuktekstur dan berperan dalamreaksi pencoklatan. Komponen ini juga digunakan sebagai bahan bakuproses fermentasi.

Monosakarida

Monosakarida ialah gula ringkas dan merupakan unit yang paling kecil (yang tidak dapat dipecahkan oleh hidrolisis asid kepada unit yang lebih kecil). Monosakarida yang penting dalam fisiologi ialah D-glukosa, D-galaktosa, D-fruktosa, D-ribosa, dan D-deoksiribosa.

Monosakarida dibahagikan kepada kumpulan aldosa (jika mempunyai kumpulan berfungsi aldehid aktif) dan ketosa (jika mempunyai kumpulan berfungsi keto aktif). [Oligosakarida

Oligosakarida ialah kelas karbohidrat yang mengandungi dua hingga lapan unitmonosakarida. Setiap unit monosakarida ini dihubungkan oleh ikatan glikosida.Oligosakarida boleh dibahagikan kepada kumpulan disakarida, trisakarida, danseterusnya menurut bilangan unit monosakarida yang terdapat dalam molekulnya.

Polisakarida

Polisakarida merupakan kelas karbohidrat yang mempunyai lebih daripada lapan unit monosakarida. Polisakarida terbahagi kepada kumpulan homopolisakarida (contohnya kanji, glikogen dan selulusa) dan heteropolisakarida (contohnya heparin).

KARBOHIDRAT adalah molekul organik yang dibina atas unsur C (karbon, zat arang), H(hidrogen, zat air), dan O (oksigen, zat asam). Seperti halnya protein, karbohidrat adalahsenyawa polimer, monomernya ialah gula atau sakarida. Secara umum rumus kimianya ditulisCm(H2O)n. Huruf m dan n menunjukkan angka, jumlahnya 2 atau lebih. Molekul ini dibedakanatas jumlah monomernya. Jika monomernya 1 disebutmonosakarida, jika 2 disebutdisakarida,jika beberapa tetapi sedikit disebutoligosak arida, dan jika banyak disebutpolisakarida.Strukturmonomer karbohidrat digambarkan sebagai berikut:

Polisakarida tidak larut dalam air. Dapat juga membentuk koloid, seperti tepung tapioka dalam airpanas. Tepung tidak larut, molekulnya hanya tersebar halus (dispersi) di antara molekul air.Monomernya ialahglukosa atau gula sederhana. Jumlah monomer satu molekul polisakaridaratusan sampai ribuan, bahkan ada yang sampai puluhan ribu.

Polisakarida yang umum dalam makanan dan jadi bahan makanan utama ialah amilum danglikogen. Amilum ialah pati tumbuhan, karena berasal dari tumbuhan, seperti pada pucuk, biji,buah, dan umbi. Sedangkan glikogen adalah pati hewan, karena berasal dari tubuh hewan.

Polisakarida yang membina sebagian besar tubuh tumbuhan bukan amilum, tetapi selulosa atauzat kayu. Bahkan ini membina hampir seluruh tubuh tumbuhan. Sel tumbuhan dikuatkan olehdinding sel, berada di sebelah luar membran sel dan ratusan sampai ribuan kali lebih tebal.Begitu tebalnya dinding sel itu (0,01 mm) sehingga dengan menggunakan lensa mikroskopperbesaran 100x saja sudah bisa dilihat jelas.

Sedangkan membran sel karena tipisnya (0,000.008 mm), dengan lensa mikroskop cahayaperbesaran 1.000x pun tidak bisa dilihat dengan jelas. Dinding sel terdiri dari selulosa. Tumbuhanmemang tampak tidak memiliki rangka, seperti halnya rangka tubuh hewan yang terdiri daritulang. Rangka tumbuhan sesungguhnya ada, yaitu gabungan seluruh dinding sel tubuhnya yangjumlahnya puluhan juta itu.

Selulosa adalah polisakarida yang terbanyak pada tumbuhan. Dalam usus hewan ini tak bisadicernakan, karena tubuh tidak punya enzim untuk memecahnya jadi monomer. Yang punyaenzim untuk itu ialah mikroba yang hidup dalam usus besar. Usus besar orang dan karnivorapendek, jadi kandungan mikrobanya sedikit, dengan demikian pencernaan selulosa pun sedikit.

Akan tetapi, herbivora seperti sapi, kerbau, dan kuda, memiliki usus besar yang besar danpanjang, populasi mikrobanya pun banyak. Karena itu, herbivora banyak mendapat manfaat darimikroba untuk mencernakan selulosa sehingga jadi sari makanan bermolekul sederhana.Selulosa itu dirombak jadi glukosa, dan sedikit asam lemak rantai pendek. Ampas atau produktambahannya ialah gas CO2 dan metan. Glukosa dan asam lemak dapat diabsorpsi oleh sel-seldinding usus dan diangkut darah ke hati, lalu disimpan dalam jaringan lemak yang terdapatdalam berbagai lapisan saluran dan organ. Secara biasa tubuh hanya punya enzim pemecah patiuntuk jadi monosakarida.

***

Sumber pati pada hewan dan manusia sesungguhnya sebagian besar datang dari tumbuhan.Sama halnya dengan protein. Polisakarida dibikin tumbuhan dari monosakarida, yaitu glukosa.Glukosa dibikin lewat fotosintesa, berkat adanya kloroplas dan cahaya matahari. Polisakarida.Dalam sel monosakarida dirangkai-rangkaikan lagi jadi oligosakarida atau polisakarida, dandipakai untuk membangun bagian-bagian halus tubuh dan sebagai sumber energi dalam ikatanATP. Dalam bentuk polisakarida hewan menyimpannya berupa glikogen. Jadi pati tumbuhandiubah jadi pati hewan.

Glikogen banyak disimpan dalam hati dan otot. Glikogen memiliki berat molekul (BM) beberapa juta, dan dibina atas untaian beberapa ratus glukosa yang pada beberapa tempat bercabang- cabang. Glikogen sesewaktu dapat dirombak jadi monosakarida dan dipakai sebagai sumber energi. Sebagian lagi bisa dirombak jadi oligosakarida.

Oligosakarida banyak membina bagian-bagian halus molekul protein gabungan. Oligosakaridamembentuk semacam konfigurasi rinci permukaan molekul protein itu. Secara awam proteindisebut zat pembangun. Sesungguhnya oligosakarida juga ikut jadi zat pembangun, yaitumenetapkan lekuk-lekuk halus permukaan suatu molekul protein. Misalnya reseptor yangterkandung pada membran sel, hampir selalu disalut oleh oligosakarida.

Reseptor sperma yang terkandung pada zona pellucida telur, adalah protein gabungan. Padabagian ujung, dibentuk guratan yang jadi lubang kunci bagi anak kunci yang ada pada membransel sperma. Guratan itu dibina atas oligosakarida.

Ada beberapa polisakarida yang cukup penting disinggung di sini, yaitu dekstrin, inulin, mukopolisakarida, dan khitin.

Dekstrin adalah hasil penguraian antara amilum. Jika diurai lagi oleh enzim ia pecah jadidisakarida. Dekstrin dipakai orang untuk permen karet. Inulin jika dipecah enzim jadimonosakarida, terdiri dari fruktosa saja.

Mukopolisakarida ialah gabungan karbohidrat (sebagian besar) dan protein (sedikit). Jika diuraiterbentuk monosakarida. Khitin adalah juga polisakarida yang mengandung gugus amino (-NH2).Bahan ini membina kerapas yang keras pada udang, kepiting, dan serangga. Khitin dibina atasmonomer glukosamin, glukosa yang mengandung gugus amino. Asam hialuronat jugapolisakarida, gabungan asetilglukosamin dan asam glukuronat. Zat ini terdapat pada kulit danbola mata. Berfungsi untuk menyemen atau mematri. Dikira juga terkandung dalam pembuluhkapiler darah, lendir kental sekeliling selaput telur, cairan mani, minyak pelumas persendian,serta membina kandung tulang dan tulang rawan.

Heparin juga tergolong polisakarida, suatu mukopolisakarida yang bersenyawa dengan asamsulfat. Zat ini terdapat dalam hati dan alat-alat dalam lain, seperti paru, limpa, ginjal, dan lapisanlendir usus. Zat ini berguna untuk mencegah penggumpalan darah dalam pembuluhnya.

***

Beberapa hormon adalah juga gabungan polisakarida dengan protein, seperti FSH dan LH yang digetahkan oleh hipofisa (raja kelenjar buntu di dasar otak); juga chorionic gonadotropin (HCG), hormon yang digetahkan oleh plasenta dari ibu hamil muda.

Disakarida dibina atas dua untai monosakarida, dan dalam usus dipecah oleh enzim disakarasemenjadi dua macam monomer. Disakarida terkenal ialah sukrosa, maltosa, dan laktosa. Sukrosadisebut juga gula tebu, karena banyak terdapat dalam tebu. Sukrosa diurai jadi molekul fruktosadan 1 molekul glukosa. Keduanya disebut gula sederhana. Maltosa disebut juga gula malt, danjika dipecah oleh enzimnya terbentuk 2 molekul glukosa. Laktosa (gula susu) terdapat dalam airsusu Mammalia, dan jika dipecah oleh enzimnya terbentuk 1 molekul dan 1 molekul glukosa.Dalam tubuh jarang sekali karbohidrat disimpan dalam bentuk disakarida.

Monosakarida terdiri dari satu monomer. Ada tiga macam monosakarida yang umum, yaituglukosa, fruktosa, dan galaktosa. Dalam bentuk monosakarida-lah hasil akhir pencernaankarbohidrat dalam usus. Molekulnya kecil dan dapat langsung diangkut ke dalam sel endotelpembuluh kapiler darah, lantas masuk ke dalam rongganya dan diangkut ke hati.

Di hati sebagian glukosa dipakai untuk mengatur agar kadar gula darah tetap. Sebagian dipakaisebagai sumber energi (dioksidasi, dibakar), sebagian lagi diubah kembali jadi glikogen dandisimpan dalam hati dan otot. Dalam otot glikogen dapat langsung dipecah jadi glukosa, laludioksidasi sebagai sumber energi untuk kontraksi otot itu. Sebagian glukosa ada yang diubah jadiasam lemak dan gliserol, lalu keduanya bersenyawa membentuk lemak.

Lemak ini disimpan dalam sel-sel lemak dalam jaringan lemak, yang terdapat dalam jaringanpengikat berbagai saluran dan organ. Fruktosa dan galaktosa dalam hati diubah jadi glukosa.Sebagian kecil fruktosa dipakai untuk sumber energi oleh spermatozoa. Fruktosa digetahkan olehkandung mani (vesicula seminalis). Fruktosa langsung dioksidasi menjadi ATP, yang perlusebagai energi untuk bergerak mengayuh ekor sperma. Salah satu uji kefertilan suami infertil,ialah menganalisa kandungan fruktosa dalam air mani.

*** Dalam sel-sel hati glikogen disintesa dan dipakai untuk melindungi dan bergabung dengan berbagai protein dalam membran dan organel. Sesungguhnya tidak semua glikogen dalam hati

itu berasal dari glukosa. Sebagian lain ada yang berasal dari ubahan asam amino, asam laktatsebagai hasil pernapasan anaerobis (tanpa oksigen) yang diangkut darah dari otot, juga daripemecahan lemak. Apakah itu berasal dari glukosa atau dari asam amino, asam laktat, ataulemak, glikogen hati itu selalu bersifat mobil. Selalu dirombak jadi glukosa lagi, dan glukosanyadiuntaikan lagi jadi glikogen. Jika orang makan karbohidrat berlebihan, kelebihan itu akan diubahjadi lemak. Dengan demikian banyak di antara lemak tubuh berasal dari karbohidrat.

Otot, terutama otot jantung, butuh banyak energi yang didapat dari oksidasi glukosa. Glukosa inibanyak diambil dari darah. Jika kadar gula darah turun sampai 40 mg/100 ml (biasa mg/100 ml),otot menyentak-nyentak, lalu sawan. Untuk dapat energi glukosa mengalami glikolisa jadi asampiruvat, lalu dioksidasi jadi CO2 dan H2O dalam daur Krebs. Mengurai glukosa atau glikogenuntuk menghasilkan energi berupa ATP disebut pernapasan sel.

Ada dua tahap: anaerobik dan aerobik. Anaerobik berlangsung dalam sitoplasma, aerobik dalammitokondria. Menggabungkan banyak glukosa jadi glikogen perlu kehadiran ATP pula, yangberasal dari oksidasi glukosa sendiri. Yang tidak kurang pentingnya ialah mengubah glukosa jadiribosa dan deoksiribosa. Meski kedua gula ini didapat juga dari sari makanan, tetapi sebagianbesar dalam hati dirombak jadi glukosa. Maka kebutuhan kedua gula ini untuk membina asamnukleat glukosalah yang dirombak.

Jika hati sakit ia tak bisa mengubah fruktosa jadi glukosa, lalu glikogen. Juga hati yang sakit takbisa menyimpan glikogen sehingga banyak gula dibuang lewat kemih. Sebagian besar protein

yang diabsorpsi dari usus dipakai untuk sintesa glikogen dalam hati. Jika tubuh lapar atausedang puasa, lemak diubah jadi glukosa, lalu dicadangkan sebagai glikogen.

Glikogen sesewaktu diubah jadi glukosa sebagai sumber energi. Waktu puasa itu lemak tubuhdirombak jadi asam lemak dan gliserol, lalu diubah jadi glukosa, untuk menjamin agar kadar guladarah tetap dan sumber energi bagi metabolisme dan gerakan tubuh selalu cukup. Jelaslahpuasa adalah cara alami untuk menguruskan tubuh. Jika kelaparan protein jaringan diubah jadiasam amino, lalu glukosa, kemudian glikogen. Jika kelaparan berlangsung lama jaringan tubuhdibongkar lalu diubah jadi glikogen. Bekas tempatnya diisi oleh air. Tubuh pun jadi kurus danbusung (hongeroedem).

Kita sudah paham benar proses sintesa protein. Tetapi, sintesa karbohidrat sampai kini masihminim. Kita baru tahu bahwa polisakarida disintesa dalam retikulum endoplasma. Ada jutaanmacam polisakarida atau oligosakarida terbentuk dari berbagai variasi susunan dan letak tigadimensi molekul glukosa. Proses rinci semua itu belum jelas, apakah mungkin ada kelompok genyang mengatur semua itu, atau gen-gen sintesa protein bekerja untuk itu juga.

Bagaimana pun tentulah banyak gen yang berperan. Selain untuk mengatur sintesa enzimkarbohidrat, yang paling penting ialah menentukan konfigurasi permukaan protein itu, yang diukirdan ditatah oleh oligosakarida.

OligosakaridaSenyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapamolekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lainmembentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang lain ialah trisakarida yaitu yangterdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empatmolekul monosakarida. Oligosakarida yang paling banyak terdapat dalarn alarn ialahdisakarida.Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun daribit. Selain pada tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada turnbuhan lain, rnisalnya dalarn

buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. ( ? – D Glukopironosil , ? – D Fruktofuranosida )

Laktosa bila hidrolisis akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa, karena itu laktosaadalah suatu disakarida. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom karbon nomor 1pada galaktosa dan atom karbon nomor 4 pada glukosa. Oleh karnanya molekul laktosamasih mempunyai gugus –OH glikosidik. Dengan demikian laktosa mempunyai sifatmereduksi dan merotasi.

Laktosa ( bentuk ? ) ( ?-D Galaktopiranosil, ? – D glukopiranosa

Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molckul glukosa. Ikatan yangterjadi ialah antara atom karbon nomor I dan atom karbon -nomor 4, oleh karenanyamaltosa masih mempunyai gugus -OH glikosidik dan dengan demikian masihmempunyai sifat mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses, hidrolisisamilum dengan asam maupun dengan enzim.

Maltosa ( bentuk ? ) ( ? – D Glukopiranosil ?- D Glukopiranosa )

PolisakaridaPada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks daripadamono dan oligosakarida. Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida.Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida,sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Umumnyapolisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidakmempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Berat molekul polisakaridabervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larutdalam air akan membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yang penting diantaranya ialah amilum, glikogen, dekstrin dan selulosa.Amilum Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan.Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang danbiji-bijian.Polisakarida adalah senyawa dalam mana molekul-molekul mengandung banyak satuanmonosakarida yang disatukan dengan ikatan gukosida. Polisakarida memenuhi tigamaksud dalam sistem kehidupan sebagai bahan bangunan, makanan dan zat spesifik.Polisakarida bahan bangunan misalnya selulosa dan kitin. Polisakarida makanan yanglazim adalah pati dan glikogen. Sedangkan polisakarida zat spesifik adalah heparin, satupolisakarida yang mencegah koagulasi darah.