Makalah

KARBOHIDRAT

Disusun untuk Memenuhi TugasMata Kuliah Ilmu Gizi

Disusun Oleh :

1. Ajeng Kusumaningtyas P07120111001

2. Anggar Dwi Untari P07120111002

3. Aprilia Eva A. P07120111003

4. Arisca Dewi Safitri P07120111004

5. Bayu Priagung H. P07120111005

KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA

POLTEKNIK KESEHATAN YOGYAKARTA

JURUSAN KEPERAWATAN

1

2012

KARBOHIDRAT

A. Pengertian

Karbohidrat yaitu senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan

oksigen.Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom

O. Karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan

struktural & metabolik. sedangkan pada tumbuhan untuk sintesis CO2 + H2O yang

akan menghasilkan amilum/selulosa, melalui proses fotosintesis, sedangkan

binatang tidak dapat menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan.

Karbohidrat merupakan sumber energi dan cadangan energi, yang melalui proses

metabolisme.

Banyak sekali makanan yang kita makan sehari hari adalah suber karbohidrat

seperti : nasi / beras, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan

beberapa buah-buahan lainnya, dll. Rumus umum karbohidrat yaitu Cn(H2O)m,

sedangkan yang paling banyak kita kenal yaitu glukosa : C6H12O6, sukrosa :

C12H22O11, sellulosa : (C6H10O5)n.

2

B. Sumber dan Fungsi Karbohidrat

Bahan-bahan yang mengandung karbohidrat antara lain padi, gandum,

jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu. Karbohidrat mempunyai peranan

penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, seperti rasa, warna dan

tekstur. Fungsi karbohidarat adalah :

1. Sumber energi utama yang diperlukan oleh tubuh (1 gram karbohidrat

menghasilkan 4 kalori)

2. Memberi rasa kenyang

3. Pembentukan cadangan sumber energi, kelebihan karbohidrat dalam tubuh akan

disimpan dalam bentuk lemak sebagai cadangan sumber energi yang sewaktu-

waktu dapat dipergunakan.

4. Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil enersi

5. Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah

terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan

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

7. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa

rnisalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan

merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat

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

serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi

C. Karbohidrat yang Terdapat Pada Makanan

1. Available Carbohydrate (Karbohidrat yang tersedia)

Yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai

karbohidrat.

2. Available Carbohydrate (Karbohidrat yang tersedia)

Yaitu karbohidrat yang dapat dicerna, diserap serta dimetabolisme sebagai

karbohidrat.

D. Pembagian Karbohidrat Berdasarkan Susunan Kimia

1. Monosakarida (gula sederhana)

Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana yang merupakan molekul

terkecil karbohidrat. Dalam tubuh monosakarida langsung diserap oleh dinding-

3

dinding usus halus dan masuk ke dalam peredaran darah. Monosakarida

dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:

a) Glukosa: disebut juga dekstrosa yang terdapat dalam buah-buahan dan

sayur-sayuran. Semua jenis karbohidrat akhirnya akan diubah menjadi

glukosa.

b) Fruktosa: disebut juga levulosa, zat ini bersama-sama glukosa terdapat

dalam buah-buahan dan sayuran, terutama dalam madu, yang menyebabkan

rasa manis.

c) Glaktosa: berasal dari pemecahan disakarida.

2. Disakarida (gula ganda)

Glisakarida adalah gabungan dari dua macam monosakarida. Dalam proses

metabolisme, disakarida akan dipecah menjadi dua molekul monosakarida oleh

enzim dalam tubuh. Disakarida dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:

a) Sukrosa: terdapat dalam gula tebu, gula aren. Dalam proses pencernaan,

sukrosa akan dipecah menjadi glukosa dan fruktosa.

b) Maltosa: hasil pecahan zat tepung (pati), yang selanjutnya dipecah menjadi

dua molekul glukosa.

c) Laktosa (gula susu): banyak terdapat pada susu, dalam tubuh laktosa agak

sulit dicerna jika dibanding dengan sukrosa dan maltosa. Dalam proses

pencernaan laktosa akan dipecah menjadi 1 molekul glukosa dan 1 molekul

galaktosa.

3. Polisakarida (karbohidrat kompleks)

Polisakarida merupkan gabungan beberapa molekul monosakarida. Disebut

oligosakarida jika tersusun atas 3-6 molekul monosakarida dan disebut

polisakarida jika tersusun atas lebih dari 6 molekul monosakarida (Pekik, 2007).

Polisakarida dikelompokkan menjadi tiga golongan, yakni:

a) Pati: merupakan sumber kalori yang sangat penting karena sebagian besar

karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk pati.

b) Glikogen: disebut juga pati binatang, adalah jenis karbohidrat semacam gula

yang disimpan di hati dan otot dalam bentuk cadangan karbohidrat.

c) Serat

E. Langkah-Langkah Metabolisme Karbohidrat

Berikut penjelasan singkat langkah-langkah dalam metabolisme karbohidrat :

4

1. GLIKOLISIS

Glikolisis yaitu dimana glukosa dimetabolisme menjadi piruvat (aerob)

menghasilkan energi (8 ATP)atau laktat (anerob)menghasilkan (2 ATP).

Selanjutnya Asetil-KoA --> siklus Krebs --> fosforilasi oksidatif --> rantai respirasi

--> CO2 + H2O (30 ATP).

2. GLIKOGENESIS

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

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

Yaitu 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

F. Sifat Kimia Karbohidrat

1. Sifat mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi,

terutama dalam suasana basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk

keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini

disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul

karbohidrat.

2. Pembentukan furfural

Dalam larutan asam yg encer, walaupn dipanaskan monosakarida umumnya

stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yg pekat, monosakarida

5

menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah

reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa.

3. Pembentukan osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan

membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Osazon yang

terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing

karbohidrat.

4. Pembentukan ester

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila

direaksikan dengan asam. Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan

dengan asam fosfat dapat menghendakinya menghasilkan ester asam fosfat.

5. Isomerisasi

Kalau dalam larutan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak demikian

halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam

larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga

monosakarida ini ada dalam keadaan keseimbangan. Demikian pula apabila

yang dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga

monosakarida akan tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry

de Bruin Van Eckenstein yang berlangsung melalui proses enolisasi.

6. Pembentukan Glikosida

Apabila glukosa direaksikan dengan metil alcohol, menghasilkan dua senyawa.

Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak

memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat

reaksi adalah gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa

yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan

kimia yg terjadi antara gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan

glikosidik dan gugus –OH yang bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.

G. Peran Biologis Karbohidrat

1. Peran dalam biosfer

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi,

baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan

hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara

langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk

6

manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan

makanan.

Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang

kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat

yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai

gliseraldehida 3-fosfat (Rozison,2009). Senyawa ini merupakan bahan dasar

senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof,

misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.

2. Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi

Kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak

karbohidrat.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk

hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel.

Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga

tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan

mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses

respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon

monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul

organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.

Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4

k alori . Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia,

umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan

makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum

dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

7

Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat

bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–

98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak

dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia

hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat

selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya

mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan

dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu

makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa

ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.

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.

3. Peran sebagai cadangan energi

Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau

cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel

ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan.

Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid,

termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun

kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga

pati merupakan energi cadangan.

Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen.

Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan

otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika

kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan

sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan

akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali

dengan mengonsumsi makanan.

4. Peran sebagai materi pembangun

8

Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural.

Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa

bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama

pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.

Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa

dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.

Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun

kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan

hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras

ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai

jenis fungi.

Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat

polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk

suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik

bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.

Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan

karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid.

Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun

proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri

terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel

pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot.

Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid)

banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.[12] Karbohidrat pada glikoprotein

umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel.

Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O)

mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.

H. Karbohidrat Yang Baik Dan Rencana Diet Yang Sehat

Karbohidrat memainkan peranan yang penting dalam rencana diet sehat.

Walaupun begitu, ada karbohidrat yang baik dan karbohidrat yang buruk. Apabila

Anda mengkonsumsi terlalu banyak karbohidrat buruk, berat badan Anda akan naik.

9

Karbohidrat yang buruk mencakup tepung putih, nasi putih, alkohol, kentang, dan

jagung. Karbohidrat yang baik mencakup whole sereal, nasi wholegrain, lentils, dan

kacang panjang. Karbohidrat yang baik juga mencakup buah-buahan dan sayur-

sayuran. Serat juga memegang peranan penting dalam merencanakan diet sehat

dan ditemukan pada karbohidrat baik. Serat membantu sistem pencernaan dan kaya

akan vitamin dan mineral. Serat dapat melindungi tubuh terhadap berbagai jenis

kanker. Makanan modern saat ini mengandung serat dalam jumlah yang sangat

rendah dibandingkan yang seharusnya.

1. Karbohidrat Jahat

Gula adalah bentuk karbohidrat yang paling buruk. Gula dapat

membahayakan tubuh apabila dikonsumsi dalam jumlah berlebihan. Gula dapat

menyebabkan kenaikan berat badan, penyakit jantung, diabetes, kelelahan,

gangguan pencernaan, dan kerusakan gigi.  Gula juga tidak memiliki nilai nutrisi

yang penting. Tubuh kita tidak membutuhkan gula karena tubuh sendiri dapat

memproduksi gula.

Roti yang dibuat dari tepung yang telah direfinasi, atau roti putih, tidak

menguntungkan bagi kesehatan. Roti putih hanya memberi energi dan

menaikkan berat badan. Makin putih sebuah roti, semakin buruk manfaatnya bagi

kita. Roti putih sebaiknya tidak dimasukkan dalam rencana diet sehat.

Kentang kehilangan kebanyakan fungsi baiknya ketika dikupas dan dimasak,

sehingga kecuali Anda ingin memakannya mentah, kentang tidak baik bagi Anda!

Apalagi, kentang yang digoreng dengan lemak/minyak jenuh dapat membuatnya

semakin tidak sehat, dan sebaiknya tidak dimasukkan dalam rencana diet sehat.

Roti putih dan pasta yang non-wholewheat telah direfinasi sehingga tidak

memiliki nutrisi penting selain kalori.

2. Karbohidrat Baik

Roti wholewheat mengandung serat yang lebih banyak dibandingkan roti

putih, tidak menggemukkan dan lebih bernutrisi. Nasi wholegrain mengandung

elemen nutrisi yang penting bagi kesehatan. Begitu pula dengan pasta

wholemeal, yang dibuat dari tepung yang tidak direfinasi, merupakan sumber

nutrisi yang baik. Buah-buahan dan sayur-sayuran merupakan sumber vitamin

10

dan serat yang baik. Sebisa mungkin, jangan kupas kulitnya agar memberikan

keuntungan bagi sistem pencernaan. Buah dan sayur merupakan bagian tidak

terpisahkan dari diet sehat.

I. M etabolisme K arbohidrat

Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, Karbohidrat

yang ada dalam diet sebagian besar adalah polimer heksosa, diantaranya yang

paling penting adalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa.

            Begitu masuk ke dalam sel, glukosa secara normal difosforilasi untuk

membentuk glukosa-6-fosfat, Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah

heksokinase. Kemudian dipolimerisasi atau dikatabolisme menjadi glikogen. Proses

pembentukan glikogen disebut dengan glikogenesis, dan pemecahan glikogen

disebut dengan glikogenolisis. Glikogen terdapat banyak pada jaringan tubuh, tetapi

pasokan utama adalah hati dan otot rangka.

Pemecahan glikogen menjadi piruvat atau laktat disebut dengan glikolisis.

Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel, glikolisis juga dapat bekerja tanpa

oksigen.

glikolisis memerlukan : glukosa,  2 ATP, 2 ADP, 2PO42-, NAD+ dengan bantuan 10

enzim sehingga

glikolisis menghasilkan : 2 piruvat, 2NADH, 2H2O, 4 ATP

dengan kata lain proses glikolisis menghasilkan 2 ATP dan 2 buah piruvat yang akan

dilanjutkan menuju siklus asam sitrat.

Lalu Piruvat dikonversi menjadi asetil-KoA oleh piruvat dehidrogenase

menjadi asetil CoA di mitokondria dengan menghasilkan 2 buah NADH, pada saat

aerob. Tetapi pada saat anaerob tubuh tidak dapat membuat  NAD+ dari oksigen,

oleh karena itu NADH harus di degenerasikan dengan membentuk laktat  atau

glikolisis akan terhenti. Akan tetapi laktat memerlukan oksigen ekstra untuk

mengoksidasinya

Glukosa dapat dikonversikan menjadi lemak melalui asetil-KoA, tetapi bersifat

irreversible.

11

            Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi untuk memetabolis asetil-KoA

menjadi CO2 dan atom H. Asetil-KoA pertama kali dikondensasi dengan

oksaloasetat, untuk membentu sitrat. Dalam sebuah rangkaian yang terdiri dari tujuh

reaksi berurutan, 2 molekul CO2 dikeluarkan sehingga terbentuk lagi oksaloasetat.

Siklus asam sitrat memerlukan O2 dan tidak berfungsi pada kondisi anaerobik.

Reaksi ini menghasilkan : 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH2.

J. Peranan Karbohidrat Dalam Mendukung Asupan Gizi

Indonesia Sehat 2025

Dalam mendukung Indonesia sehat 2025 Indonesia mencanangkan program

pemerataan asupan gizi seimbang di kalangan masyarakat.Maslah utama yang

dicanangkan yaitu dengan pemenuhan subsidi pangan yang bisa memenuhi standar

Indonesia sehat 2025.Salah satu asupan gizi yang bisa dikaji adalah asupan

karbohidrat yang bisa menghasilkan enersi bagi tubuh untuk pembakaran kalori.

Kebutuhan masyarakat Indonesia dalam asupan karbohidrat ini sangat minim

terutama masyarakat kalangan rendah.Sebagai salah satu contoh kaum buruh petani

kebanyakan memakan umbi-umbian untuk memenuhi kebutuhan karbohidratnya.

Dengan keadaan seperti ini masih banyak kalangan bawah yang mengkonsumsi

asupan karbohidrat untuk kecukupan gizi. Contoh Implementasi pemerintah dalam

menangani kasus pemenuhan karbohidrat, yaitu Ibu hamil dianjurkan untuk

mencukupi kebutuhan karbohidratnya dengan mengkonsumsi makanan berserat dan

mempunyai gizi yang cukup. Contoh dalam sehari-hari khasiat blueberry banyak

mempunyai zat karbohidrat dalam pemenuhan gizi bayi dalam kandungan ibu hamil.

12

LAMPIRAN

13

14