Pengertian Karbohidrat, Klasifikasi Karbohidrat dan Metabolisme Karbohidrat

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. sehingga tergantung dari 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,singkung, 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 Klasifikasi Karbohidrat: 1. Monosakarida : terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. tidak dapat dihidrolisis ke bentuk yang lebih sederhana. berikut macammacam monosakarida : denagn ciri utamanya memiliki jumlah atom C berbeda-beda : triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), heptosa (C7). Triosa : Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton Tetrosa : threosa, Eritrosa, xylulosa

Pentosa : Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, Ribulosa Hexosa : Galaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosa Heptosa : Sedoheptulosa 2. Disakarida : senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida. hidrolisis : terdiri dari 2 monosakatida sukrosa : glukosa + fruktosa (C 1-2) maltosa : 2 glukosa (C 1-4) trehalosa ; 2 glukosa (C1-1) Laktosa ; glukosa + galaktosa (C1-4) 3. Oligosakarida :senyawa yang terdiri dari gabungan molekul2 monosakarida yang banyak gabungan dari 3 6 monosakarida dihidrolisis : gabungan dari 3 6 monosakarida misalnya maltotriosa 4. Polisakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang.

Macam-macam polisarida :

1. AMILUM/TEPUNG - rantai a-glikosidik (glukosa)n : glukosan/glukan - Amilosa (15 20%) : helix, tidak bercabang - Amilopektin (80 85%) : bercabang - Terdiri dari 24 30 residu glukosa, - Simpanan karbohidrat pada tumbuhan, - Tes Iod : biru - ikatan C1-4 : lurus - ikatan C1-6 : titik percabangan

2. GLIKOGEN - Simpanan polisakarida binatang - Glukosan (rantai a) - Rantai cabang banyak - Iod tes : merah

3. INULIN

-

pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu, Fruktosan Larut air hangat Dapat menentukan kecepatan filtrasi glomeruli. Tes Iod negatif

4. DEKSTRIN dari hidrolisis pati

5. SELULOSA (serat tumbuhan) - Konstituen utama framework tumbuhan - tidak larut air - terdiri dari unit b - Tidak dapat dicerna mamalia (enzim untuk memecah ikatan beta tidak ada) - Usus ruminantia, herbivora ada mikroorganisme dapat memecah ikatan beta : selulosa dapat sebagai sumber karbohidrat. -

6. KHITIN - polisakarida invertebrata - (unit N-asetil-D-glukosamin b1-4)

7. GLIKOSAMINOGLIKAN - karbohidrat kompleks - merupakan (+asam uronat, amina) - penyusun jaringan misalnya tulang, elastin, kolagen - Contoh : asam hialuronat, chondroitin sulfat

8. GLIKOPROTEIN - Terdapat di cairan tubuh dan jaringan - terdapat di membran sel - merupakan Protein + karbohidrat Sumber

Gula menunjukkan berbagai isomer STEREOISOMER : senyawa dengan struktur formula sama tapi beda konfigurasi ruangnya - Isomer D,L - Cincin piranosa, furanosa

- Anomer a, b - epimer (glukosa, galaktosa, manosa) - Isomer aldosa, ketosa Sumber: terkait 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). selanjutnya Asetil-KoA --> siklus Krebs --> fosforilasi oksidatif --> rantai respirasi --> CO2 + H2O (30 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 Sumber : Biokimia Herper 2009 Sumber: terkait

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. Ada beberapa klasifikasi karbohidrat, klasifikasi berdasarkan kemampuan tubuh

mencernanya dan klasifikasi berdasarkan banyak gula penyusun. Berdasarkan kemampuan tubuh mencerna karbohidrat, karbohidrat diklasifikasikan menjadi karbohidrat yang dapat dicerna dan tidak dapat dicerna. Sedangkan klasifikasi karbohidrat berdasarkan banyaknya gula penyusunnya menjadi monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida. Sedangkan berdasarkan

kompleksitasnya akhir-akhir ini karbohidrat dibedakan menjadi dua yaitu kerbohidrat sederhana (Mono, Di, Oligosakarida) dan karbohidrat kompleks (Pati, Non Starch Polysacharide (NSP) dan Resistant Starch).

Klasifikasi Karbohidrat Berdasarkan susunan kimia dari karbohidrat, maka karbohidrat terbagi tiga, yaitu : 1) Monosakarida Monosakarida tergolong karbohidrat yang paling sederhana dan merupakan molekul terkecil dari hidrat arang. Monosakarida dapat langsung diserap oleh tubuh melalui dinding usus dan masuk ke dalam aliran darah. Terbentuknya monosakarida di dalam tubuh terbentuk dari pemecahan kedua macam sakarida lainnya. Ada 3 macam monosakarida, yaitu: (a) Glukosa Disebut juga dengan dektrosa. Zat gizi ini banyak terdapat dalam buah-buahan dan sayur-sayuran. Semua jenis karbohidrat dalam tubuh akan diubah menjadi glukosa. (b) Fruktosa Disebut juga dengan levulosa. Zat ini bersama dengan glukosa terdapat dalam buah-buahan, terutama terkandung dalam madu sehingga memberikan rasa manis yang khas pada madu.

(c) Galaktosa Galaktosa merupakan pemecahan dari disakarida, sering juga disebut dengan gula susu karena dihasilkan dari susu sapi atau ASI. 2) Disakarida Disakarida merupakan penggabungan dari dua macam molekul monosakarida. Pemecahan terjadi di dalam tubuh dengan adanya bantuan enzim. Disakarida yang penting dalam bahan makanan adalah: (a) Sukrosa (Gula pasir) Di dalam proses pencernaan, sukrosa dipecah menjadi glukosa dan fruktosa. Sukrosa banyak terdapat pada gula tebu dan gula aren. (b) Maltosa Maltosa merupakan hasil antara pemecahan zat pati. Maltosa akan dipecah kembali menjadi dua molekul glukosa. Terdapat pada gandum yang sedang tumbuh (kecambah). (c) Laktosa (Gula susu) Jenis karbohidrat ini banyak terdapat pada susu. Di dalam tubuh laktosa sulit untuk dicerna dibandingkan dengan sukrosa dan maltosa. Kesulitan dalam mencerna laktosa di dalam tubuh , pada sebagian orang dapat menimbulkan efek pada kesehatan. Terjadinya diare setelah mengkonsumsi laktosa merupakan salah satu dampaknya. Laktosa intoleran merupakan kondisi di mana seseorang tidak dapat mencerna laktosa di intestinum tenue. Orang yang menderita laktosa intoleran tidak dapat mengkonsumsi susu dengan kandungan laktosa tinggi. Kadar laktosa dalam susu sapi antara 4 5 %, sedangkan dalam susu manusia antara 6 -7 %. Laktosa di dalam pencernaan akan dipecah kembali menjadi 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa. 3) Polisakarida Polisakarida merupakan penggabungan dari beberapa molekul monosakarida. Beberapa polisakarida yang penting ialah zat pati, glikogen, dan selulosa. Zat pati merupakan sumber kalori yang sangat penting, karena sebagian besar karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk zat pati. Glikogen merupakan cadangan karbohidrat dalam tubuh yang disimpan dalam hati dan otot. Oleh karena itu glikogen banyak terdapat pada bahan pangan yang bersumber dari hewani berupa daging. Sedangkan selulosa merupakan bagian dari tumbuhan yang tak dapat dicerna oleh organ pencernaan pada manusia. Namun selulosa memiliki manfaat lain bagi tubuh. Beberapa fungsi selulosa dalam tubuh adalah : (a) Merangsang alat pencernaan untuk mendapatkan getah cerna yang cukup. (b) Membentuk volume makanan sehingga memberikan rasa kenyang.

(c) Membantu memadatkan feses (sisa zat gizi yang tidak dapat diserap lagi oleh dinding usus. 4) Serat Bahagian dari karbohidrat yang tidak kalah pentingnya adalah sellulose, yang sering juga disebut serat. Serat banyak terdapat pada sayuran , terutama pada bagian daun dan buah. Semakin tua buah dan sayuran makin banyak kandungan seratnya. Sifat serat adalah sukar larut dan tidak dapat dicerna oleh tubuh. Serat tidak berguna untuk pertumbuhan, namun bermanfaat bagi tubuh. Fungsi Serat secara khusus adalah a) Memelihara kesehatan tubuh (menarik air dari pembuluh darah sehingga feces jadi lunak, dan mendorong pengeluaran yang efisien melalui usus). b) Serat juga dapat mengurangi penyerapan lemak sehingga tingkat kolesterol darah turun dan resiko penyakit jantung koroner kecil. c) Serat membantu menurunkan berat badan. Sumber serat adalah biji-bijian berkulit dan daging, buahbuahan dan sayur-sayuran. Orang dewasa sebaiknya mengkonsumsi serat 25 gr/hr.