KARBOHIDRATA. PENDAHULUAN

Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya

sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori.

Walaupun lemak menghasilkan energi 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.

B. 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.

            amilosa  amilopektin

         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.

GANGGUAN KESEHATAN AKIBAT KELEBIHAN ATAU KEKURANGAN

KARBOHIDRAT

 Kebutuhan karbohidrat diperhitungkan akan fungsinya sebagai penghasil energi.

Jadi, yang menjadi dasar kebutuhan karbohidrat adalah jumlah kalori yang

dibutuhkan tubuh. Sedangkan kalori, terutama dihasilkan oleh karbohidrat lemak

dan protein. Di Indonesia, 70-80% dari seluruh energi untuk keperluan tubuh

berasal dari karbohidrat. Kekurangan atau kelebihan karbohidrat dapat pula

menimbulkan berbagai gangguan atau penyakit.

Kekurangan Kalori dan Protein (KKP)

            Penyakit kekurangan kalori dan protein pada dasaraya terjadi karena

defisiensi energi dam defisiensi protein, disertai susunan hidangan yang tidak

seimbang. Penyakit KKP terutama menyerang anak yang sedang tumbuh, dan

dapat pula menyerang orang dewasa, yang biasanya kekruangan makan secara

menyeluruh.

            Bahan makanan pokok beras di Indonesia memberikan andil 70-80% dari

total sehari-hari kebutuhan kalori. Kekurangan karbohidrat (kekurangan

konsumsi )per&&) meningkatkan kebutuhan protein, akibatnya kekurangan kalori

sekaligus kekurangan protein.

            Penyakit KKP memyerang anak yang sedang tumbuh pesat (balita),

terutama berusia 2-4 tahun. Beberapa gejala definiensi energi, anak kelihatan

kurus seolah-olah hanya tinggal kulit pembalut tulang. Muka berkerut seperti

orang tua, kulit di dekat pantat Juga tampak berlipat-lipat, mengenaskan kulit yang

terlalu lebar untuk badan anak. Anak tergeletak pasif, apatis, tanpa respon

terhadap keadaan sekitar, dan bila dipegang tidak terasa jariagan lemak subkutan

di antara lipatan kulitnya.

            Pada anak yang kekurangan protein (kwashiskor) ditemui gejala antara

lain, anak aptis, rambut kepala halus dan jarang, rambut bewarna kemerahan,

kusam tidak hitam mengkilap seperti pada anak Sehat, rambut ini aering mudah

dicabut tanpa terasa sakit oleh ponderita. Kadang kala terdapat uban yang

momperkuat diagnosa, kwashiorkor.

   Bila KKP menyerang orang dewasa akan terlihat gejala berupa udema kela

paran, karona udema tampak menonjol pada bagian Uonar penderita.

Laktona Intoleraike (LI)

            Ada orang sehat terutama anak-anak dan remaja yang tidak tahan bila

minum susu, sehingga manyebabkan diare. Hal ini disebabkan kekurangan enzim

laktase, pada usus halusnya, tidak mampu menguraikan laktosa (gula susu)

memjadi gula, yang lebih sederhana. Ketidakmampuan usus halus mencerna

laktosa ini ditandai dengan gejala kejang perut, diare, dan perut kembung jika

minum susu.

Upaya, yang ditempuh untuk mengatasi gangguan reakai LI dengan penambahan

enzin laktase pada susu dengan hamil elahannya seperti yoghurt, keju, dan

mentega. ini penting dilakukan karena susu merupakan )PAbaik makanan yang

padat gizi dan penting dikonsumsi.

            LI merupakan gangguan metabolik yang berkaitan dengan adanya laktosa.

Laktosa dalam saluran cerna, dipecah oleh kerja enzim laktase menjadi gluksa dan

galaktosa. Pada keadaan LI, tubuh mengalami defisiensi enzin laktase.

Gula Darah

            Glukosa dijumpai dalam peredaran darah, berfungsi sebagai penyedia

energi bagi otot dan jaringan tubuh. Dalam keadaan normal kadar glukosa darah

berkiear antara  60-120 at/100 ale Kadar glukosa melebihi normal disebut

hiperglikemi, yaitu kelebihan kadar gula dalam darah. Keadaan sebaliknya.

dise'but hipoglikemi, yaitu keadaam kadar gula. darah di bawah normal.

            Hipeglikemi dapat menyebabkan kehilangan kesadaran Nomal, karena

sistem susunan saraf pusat dan otak hanya dapat bekerja dengan mengasioil

glukosa sebagai sumber tenaga. Pada keadaan demikian, harus segera diberikan

suntikan glukosa, untuk menormalkan fungsi otak.

Kencing manis

            Penyakit diabetes melitus atau kencing manis merupakan gangguan

metabolik yang berkaitan glukosa. Para peneliti dan ilmuwan unumaya

sependapat, dasar penyakit ini ialah defisiensi hormon insulin. Hormon ini

dihasilkan dalam ke lenjar pankreas dan mempunyai fungsi memetabolisme

glukosa.

            Hormon insulin yang kurang berfungsi bisa karena memang

simtomnnya yang tidak cukup, atau kepekaan sel target terhadap hormon

itu yang menurun. Namun ada yang berpendapat hormonnya disintesa

dalam jumlah cukup, tetapi mobilisasin ya terhambat sehingga bertumpuk

dalam bertuk inaktif dalan sel-sel otot. Banyak juga faktor lain yang ikut

mempengaruhi timbulnya penyakit kencing manis.

            Glukosa diubah insulin menjadi glikogen dalam sel hati mauPun

otot. Keadaaa ini terjadi Bila kadar glukosa dalam darah meningkat.

Sebalikayal bila gula darah menurun, glikogen hati dimoBilisasi sehingga

kadar gula darah meningkat lagi. Glukosa juga dihasilkan deri beBerapa

metabolit oleh insulin dalam proses glukoneogenesis, khusuanya metabolit

hasil pemecahan lemak dan protein.

            Insulin rerupakan pengatur glukosa untuk masuk ke dalam sel

target dan sel lain. Pada defisiensi insulin, glukosa tak dapat masuk ke

dalam sel, sehinga konsentrasinya meningkat di luar sel, termanuk di dalam

cairan darah, Namun timbunan glukosa itu tak dapat dimanfaatkam sel

yang memerlukan untuk energi, Tumpukan glukosa itu kemudian dibuang

melalui ginjal ke dalam urine sehinnga. air kencing meagandung gula yang

disebut glukosuria.

            Diabetes melitus dapat ditangani dengan upaya diet, kegiatan fisik

dan otak. Jika penangannya cukup Baik, penderita dapat menjalani

kehidupan normal untuk jangka waktu cukup lama. Pada penderita sering

dijumpai kelainan sampingan, terutama yang tidak dirawat dengan baik,

misalaya kelainan retina (retiaepathia diabetica), kelainan kardiovaskuler

dengan gejala penyumbatan pembuluh darah halus, kelainan ginjal dan

kelainan hati. Bisa juga, terjadi kelainan saraf yang disebut neorepathia

diabetica.

            Penyakit kencing manis dapat dikatakan suatu kelainan akibat

kekurangan hormon insulin. AkiBatnya, glukosa yang dikonsumsi tetap

redah dalam darah dan sukar menembus dinding sel untuk disimpan

menjadi glikogen atau digunakan sebagai energi.  Pada. penderita diabetes,

kadar gula dapat mencapai 1.200ol/dl, Keadaan ini hanya dapat diatasi

dengan suntikan hormon insulin secara teratur dan pembatasan makanan

atau diet yang ketat.

Obesitan

            Obesitas atau kegemukan adalala kelebihan gizi yang ditandai

dengan adanya penimbunan lemak secara berlebihan dalan tubuh sehingga

menaikkan berat Badan. Kegemukan hanya dapat terjadi jika ada kelebihan

energi karena berBagai sebab, antara lain kelebihan zat gizi, kelainan

baagian otak tertentu, kelainan hormon endokrin, faktor keturunan, dan

akibat pemakaian obat tertentu.

            Kelebihan berat antara lain disebabkan ketidakseimBangan

konsumsi kalori dengan kebutuhan energi, dimana konsumai terlalu

berlebihan dibanding kebutuhan energie. Kelebihan energi itu disimpan

dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal, jaringan lemak itu

ditimbun di beberapa tempat, diantaranya dalam jaringan subkutan dan

dalam jaringan tirai khusus (ementum).Penimbunam lemak pada wanita

memiserikan bentuk khas feminin, misalaya di daerah Pinggul, daerah

bahu, dan dada. Timbunan ringan lemak di daerah khusus itu sangat

ditakuti dan dijauhi kaum wanita karena cukup sulit diatasi.

            Penderita obesitas pada pria bila berat badannya 15% meleBihi Batas

ideal seauai umur, dan pada wanita meleBihi 20%. Mereka merasa. lebih

cepat lelah, merasa gerah dan cepat berkeringat. Untuk menurunkan panas

Badannya itu, organ tubuh dipasa. bekerja lebih berat karena membawa

kelebihan berat badan, Penderita juga punya kecenderungan lebih mudah

membuat kekeliruan dalam bekerja dan tentu lebih mudah mendapat

kecelakaan. Selain Berisiko besar terhadap kesehatan juga kurang indah

dipandang?

Karbohidrat adalah makromolekul penting yang diklasifikasikan menjadi tiga

subtipe: monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

Ringkasan

Monosakarida adalah gula sederhana yang terdiri dari 3-7 karbon, dan

mereka dapat eksis sebagai rantai linear atau sebagai molekul berbentuk

cincin.

Glukosa, galaktosa, dan fruktosa adalah isomer monosakarida, yang berarti

mereka semua memiliki rumus kimia yang sama tetapi berbeda secara

struktural dan kimia.

Disakarida terbentuk ketika dua monosakarida mengalami reaksi dehidrasi;

mereka yang diselenggarakan bersama oleh ikatan kovalen.

Sukrosa (gula meja) adalah disakarida yang paling umum, yang terdiri dari

monomer glukosa dan fruktosa.

Sebuah polisakarida adalah rantai panjang monosakarida yang dihubungkan

oleh ikatan glikosidik; rantai dapat bercabang atau tidak bercabang dan

dapat berisi berbagai jenis monosakarida.

Struktur molekul

Karbohidrat dapat diwakili oleh rumus stoikiometri (CH2O)n, di mana n adalah

jumlah karbon dalam molekul. Oleh karena itu, rasio karbon untuk hidrogen

terhadap oksigen adalah 01:02:01 dalam molekul karbohidrat. Asal usul

istilah “karbohidrat” didasarkan pada komponen: karbon (“carbo”) dan air

(“hidrat”). Karbohidrat diklasifikasikan menjadi tiga subtipe: monosakarida,

disakarida, dan polisakarida.

Monosakarida

Monosakarida (mono-= “satu”; sacchar-= “manis”) adalah gula sederhana.

Dalam monosakarida, jumlah karbon biasanya berkisar dari tiga sampai

tujuh. Jika gula memiliki gugus aldehid (gugus fungsional dengan struktur R-

CHO), diketahui sebagai aldosa, dan jika memiliki kelompok keton (kelompok

fungsional dengan struktur RC (= O) R ‘), itu dikenal sebagai sebuah ketosa.

Tergantung pada jumlah karbon dalam gula, mereka juga dapat dikenal

sebagai triosa (tiga karbon), pentosa (lima karbon), dan atau heksosa (enam

karbon). Monosakarida dapat eksis sebagai rantai linear atau sebagai

molekul berbentuk cincin; dalam larutan air mereka biasanya ditemukan

dalam bentuk cincin.

Monosakarida diklasifikasikan berdasarkan posisi gugus karbonil dan jumlah karbon pada tulang punggung tersebut. Aldosa memiliki gugus karbonil (ditandai dengan warna hijau) pada akhir rantai karbon, dan ketosa memiliki gugus karbonil di tengah rantai karbon. Triosa, pentosa, heksosa dan memiliki tiga, lima, dan enam tulang punggung karbon, masing-masing.

Glukosa (C6H12O6) adalah monosakarida umum dan sumber energi yang

penting. Selama respirasi sel, energi dilepaskan dari glukosa dan energi yang

digunakan untuk membantu membuat adenosin trifosfat (ATP). Tanaman

mensintesis glukosa menggunakan karbon dioksida dan air, dan glukosa,

pada gilirannya, digunakan untuk kebutuhan energi untuk tanaman.

Galaktosa (gula susu) dan fruktosa (ditemukan dalam buah) adalah

monosakarida umum lainnya. Meskipun glukosa, galaktosa, dan fruktosa

semua memiliki rumus kimia yang sama (C6H12O6), mereka berbeda secara

struktural dan kimia (dikenal sebagai monosakarida isomer) karena susunan

yang berbeda dari kelompok-kelompok fungsional di sekitar karbon

asimetrik. Semua monosakarida ini memiliki lebih dari satu karbon asimetrik.

Glukosa dan galaktosa yang aldosa, dan fruktosa adalah sebuah ketosa.

Disakarida

Disakarida (di-= “dua”) terbentuk ketika dua monosakarida mengalami

reaksi dehidrasi (juga dikenal sebagai reaksi kondensasi atau sintesis

dehidrasi). Selama proses ini, gugus hidroksil dari satu monosakarida

mengkombinasikan dengan hidrogen dari monosakarida lain, melepaskan

molekul air dan membentuk ikatan kovalen. Sebuah ikatan kovalen

terbentuk antara molekul karbohidrat dan molekul lain (dalam hal ini, antara

dua monosakarida) dikenal sebagai ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik (juga

disebut glikosidik) dapat dari alpha atau jenis beta.

Sukrosa terbentuk ketika monomer glukosa dan monomer fruktosa bergabung dalam reaksi dehidrasi untuk membentuk ikatan glikosidik. Dalam proses ini, molekul air yang hilang. Dengan konvensi, atom karbon dalam monosakarida diberi nomor dari ujung karbon paling dekat dengan gugus karbonil. Dalam sukrosa, linkage glikosidik terbentuk antara karbon 1 glukosa dan fruktosa karbon 2.

Disakarida umum termasuk laktosa, maltosa, dan sukrosa. Laktosa adalah

disakarida yang terdiri dari monomer glukosa dan galaktosa. Hal ini

ditemukan secara alami dalam susu. Maltosa, atau gula gandum, adalah

disakarida yang dibentuk oleh reaksi dehidrasi antara dua molekul glukosa.

Yang paling umum adalah disakarida sukrosa, atau gula meja, yang terdiri

dari monomer glukosa dan fruktosa.

Polisakarida

Sebuah rantai panjang monosakarida yang dihubungkan oleh Ikatan

glikosidik dikenal sebagai polisakarida (poli-= “banyak”). Rantai dapat

bercabang atau tidak bercabang, dan mungkin mengandung berbagai jenis

monosakarida. Pati, glikogen, selulosa, dan kitin adalah contoh utama dari

polisakarida.

Tanaman dapat mensintesis glukosa, dan kelebihan glukosa disimpan

sebagai pati di bagian-bagian tanaman yang berbeda, termasuk akar dan

biji. Pati adalah bentuk gula yang tersimpan dalam tanaman dan terdiri dari

monomer glukosa yang bergabung dengan α 1-4 atau α 1-6 Ikatan glikosidik.

Pati dalam biji menyediakan makanan bagi embrio karena berkecambah

sedangkan pati yang dikonsumsi oleh manusia dipecah oleh enzim menjadi

molekul yang lebih kecil, seperti maltosa dan glukosa. Sel-sel kemudian

dapat menyerap glukosa.

Dalam selulosa, monomer glukosa terkait dalam rantai bercabang dengan β 1-4 glikosidik. Karena cara subunit glukosa bergabung, setiap monomer glukosa membalik relatif ke yang berikutnya menghasilkan struktur linear, berserat.

Glikogen adalah bentuk penyimpanan glukosa pada manusia dan vertebrata

lainnya. Hal ini terdiri dari monomer glukosa. Glikogen adalah setara dengan

patipada hewan dan merupakan molekul yang sangat bercabang biasanya

disimpan dalam sel-sel hati dan otot. Setiap kali kadar glukosa darah

menurun, glikogen dipecah untuk melepaskan glukosa dalam proses yang

dikenal sebagai glikogenolisis.

Selulosa adalah biopolimer alam yang paling melimpah. Dinding sel tanaman

sebagian besar terbuat dari selulosa dan memberikan dukungan struktural

untuk sel. Selulosa terdiri dari monomer glukosa yang dihubungkan oleh β 1-

4 Ikatan glikosidik. Setiap monomer glukosa lainnya dalam selulosa terbalik,

dan monomer yang padat sebagai diperpanjang rantai panjang. Hal ini

memberikan selulosa kekakuan dan kekuatan tarik tinggi-yang sangat

penting untuk sel-sel tanaman.

Karbohidrat melayani berbagai fungsi pada hewan yang berbeda. Arthropoda

memiliki kerangka luar, exoskeleton, yang melindungi bagian tubuh internal

mereka. Exoskeleton ini terbuat dari kitin, yang merupakan polisakarida

yang mengandung nitrogen. Ini terbuat dari mengulangi unit N-asetil-β-d-

glukosamin, gula dimodifikasi. Kitin juga merupakan komponen utama dari

dinding sel jamur.

Kosa kata

Reaksi dehidrasi: Reaksi eliminasi di mana molekul kecil dihapus dalam air

biopolimer

Setiap makromolekul dari organisme hidup yang terbentuk dari polimerisasi

entitas yang lebih kecil; polimer yang terjadi dalam organisme hidup atau

hasil dari kehidupan.

isomer

Setiap dua atau lebih senyawa dengan rumus molekul yang sama tetapi

dengan struktur yang berbeda.