2. KARBOHIDRAT
Transcript of 2. KARBOHIDRAT
ASAL KATA “ HIDRAT DE CARBON ”, ATAU ATOM KARBON ( C ) YG MENGALAMI HIDRASI ( H2O )
RUMUS UMUM : Cn ( H2O )n
DEFINISI :Karbohidrat adalah suatu senyawa turunan dari aldehid atau keton dari alkohol polihidris atau senyawa turunan sebagai hasil dari hidrolisis senyawa kompleks ( mis. Glikolipid, glikoprotein ).
Nama lain Karbohidrat = Hidrat arang = Sakarida
Sumber Karbohidrat :
Tumbuhan : merupakan hasil dari Fotosintesis dalam tanaman
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Hewan : berupa Glukosa, Glikogen, Laktosa, Ribosa, dll
♣
♣
( Biasanya berupa Tepung / amilum / kanji / gula )
H2O
Monosakarida : Gula Sederhana : Karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis tanpa kehilangan sifatnya sebagai Karbohidrat. Contoh :
Disakarida : adalah Karbohidrat yang apabila dihidrolisis menghasil-kan 2 molekul monosakarida yang sama atau berbeda Contoh : Maltosa, Sukrosa, Laktosa.
Maltosa Glukosa + Glukosa Sukrosa Glukosa + Fruktosa Laktosa Glukosa + Galaktosa
Oligosakarida : adalah Karbohidrat yang apabila dihidrolisis meng-hasilkan 3 – 10 molekul monosakarida Contoh : Rafinosa
Rafinosa Glukosa + Fruktosa + Galaktosa
Polisakarida : Karbohidrat yang apabila dihidrolisis menghasilkan lebih dr 10 mol. monosakarida Cth : Amillum, Glikogen, Selulosa, dll
Glukosa, Fruktosa, Galaktosa, Ribosa, dll.
Pada umumnya mempunyai rasa manis, berdasar jumlah atom C, dapat dibedakan menjadi : triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa, dst.
Kelompok Jumlah atom C Keterangan
Triosa 3 Bisa bentuk aldehid / keton
Tetrosa 4 Bisa bentuk aldehid / keton
Pentosa 5 Bisa bentuk aldehid / keton
Heksosa 6 Bisa bentuk aldehid / keton
Heptosa 7 Bisa bentuk aldehid / keton
Yang banyak ditemukan pada makhluk hidup : paling banyak denga 5 atom C (Ribosa), atau 6 atom C ( Glukosa, Galaktosa dan Fruktosa )
( MONOSAKARIDA YG BERBENTUK ALDEHIDA )
( MONOSAKARIDA YG BERBENTUK KETON )
PENTOSA ( Jumlah C = 5 ) yang penting : Ribosa (bentuknya aldehida, aldosa ), terdapat pada RNA, ATP, NAD, NADP. Derivat ribosa yang penting adalah : Deoksi ribosa ( dalam DNA )
HEKSOSA ( jumlah C = 6 ) yg penting : Yg berbentuk Aldehid : aldosa : Glukosa, Galaktosa. Yang berbentuk keton : ketosa : Fruktosa
GLUKOSA :
Terdapat pada buah yang rasanya manis.
Merupakan hasil hidrolisis dari : amilum, sukrosa, maltosa, laktosa dan rafinosa.
Glukosa yg memutar bidang polarisasi ke kanan disebut Dekstrosa.
♦
♦
♦
FRUKTOSA :
Terdapat pada buah yang rasanya manis madu.
Merupakan hasil hidrolisis dari : Sukrosa, Rafinosa dan Inulin
Disebut juga levulosa. ( memutar bidang polarisasi ke kiri )
GALAKTOSA :
Adl. karbohidrat struktural & berfungsi menyusun jaringan syaraf.
♦
♦
♦
♦
♦
Diperoleh dari hasil hidrolisis : laktosa dan rafinosa
Glukosa + HI Iodoheksan
Monosakarida dg gugus karbonil bebas ( C = O ) pd aldehid maupun keton, dlm larutan alkali (basa) berubah mjd bentuk enol yang reaktif & mudah mengalami oksidasi. Jadi Monosakarida sebagai pereduksi, sedang zat yang direduksi adalah : Cu, Fe (CN)6, dll.
Ada beberapa sifat yang bisa dipakai dasar untuk identifikasi mono-sakarida, antara lain :
Mereduksi lrtn Fehling, benedic atau Luff ( Cu++ ) membentuk endapan merah bata Cu2O
Dengan adanya asam kuat, monosakarida akan mengalami dehidrasi menjadi furfural ( ungu ).
Dlm suasana basa encer, monosakarida akan tjd perubahan pd atom C anomerik & tetangganya.
Bila dipanaskan dg asam jodida ( HI ), monosakarida akan kehilangan semua oksigennya membentuk senyawa Jodo.
Glukosa Fruktosa + Manosa
1.
2.
3.
4.
Monosakarida dan beberapa disakarida dlm keadaan sedikit asam, pd temperatur 100o C akan bereaksi dg fenilhidrasin berlebihan memben-tuk kristal fenil osazon berwarna kuning.
☻ Terdapat dlm jamur dan ragi, dan dapat dihidrolisis dg ensim trehalase
1. MALTOSA : GULA TEPUNG :☻ Terbentuk dari 2 molekul glukosa dengan ikatan 1-4
☻ Bersifat mereduksi, dan membentuk kristal osazon
☻ Dapat dihidrolisis dengan ensim diastase / Ptialin.
2. SUKROSA : GULA PASIR :☻ Terbentuk dari glukosa dan fruktosa dengan ikatan 1 – 2☻ Tidak bersifat mereduksi, dan tidak membentuk kristal osazon.
☻ Campuran glukosa dan fruktosa dg jml yg sama disebut gula invert.☻ Dapat dihidrolisis dengan ensim sukrase.
3. LAKTOSA : GULA SUSU :☻ Terbentuk dari glukosa dan galaktosa dengan ikatan 1 - 4☻ Bersifat mereduksi, dan membentuk kristal osazon☻ Dapat dihidrolisis dengan ensim laktase
4. TREHALOSA :
☻ Terbentuk dari 2 molekul glukosa dengan ikatan 1 – 1
☻ Tidak bersifat mereduksi, dan tidak membentuk kristal asazon
◙ Adl. polimer monosakarida & penamaan sesuai dg monosakaridanya
♦ Glukosan, terbentuk dari banyak glukosa
♦ Fruktosan, terbentuk dari banyak fruktosa, dst
◙ Mempunyai berat molekul (BM) tinggi
◙ Biasanya tidak larut dalam air, dan tidak berasa manis.
◙ Ada yang bisa dicerna, dan sebagian tidak dapat dicerna.
AMILUM :
☺ Merupakan polimer dari glukosa, sehingga disebut glukosan
☺ Tetdapat dalam umbi, buah dan biji-bijian.
☺ Terdiri dari 2 polimer :
a. Amilosa ( dg ikatan 1 – 4 ), dg iodium membentuk warna biru
b. Amilopektin ( ikatan 1 – 4 ), cabang 1 – 6, dengan iodium (I2)
membentuk warna ungu
☻ Banyak terdapat dalam ganggang laut ( algae)
2. GLIKOGEN :
☻ Terdapat dalam otot dan hati
☻ Glukosan 1 -4, dg cabang 1 – 6, rantai pendek tp cabang banyak
☻ Tidak mereduksi, dan dengan iodium memberikan warna biru
3. SELULOSA :
☻ Terdapat dalam dinding sel tumbuhan
☻ Merupakan glukosan 1 – 4, tidak memberikan warna dg iodium
☻ Sukar larut dan tidak dapat dicerna ( kecuali oleh hewan )
4. INULIN :
☻ Terdapat dalam umbi
☻ Merupakan fruktosan
☻ Tidak dapat dicerna
5. AGAR-AGAR :
☻ Merupakan galaktosa 1 – 3 dengan asam sulfat
☻ Biasanya dipakai sebagai media biakan
DARAH
SERAT/PATI/AMILUMSUKROSALAKTOSA
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energi
Sel mahluk aerob yg cukup dipasok oksigen ( O2 ) akan menghasilkan energi melalui oksidasi molekul Zat gizi ( Karbohidrat, lemak, protein ).
Karbohidrat menempati kedudukan yg penting dlm metabolisme sel, peran pembantu dimainkan oleh lipid & protein. Sedangkan bintang metabolisme karbohidrat adl GLUKOSA dengan rumus struktur sbb:
Reaksi umum :
KARBOHIDRAT PENCERNAAN GLUKOSA DARAH
SEL TUBUHOKSIDASI + CO2 + AIRENERGI
Secara singkat tahapan reksi tersebut dapat digambarkan sbb :
Lintasan reaksi yg digunakan sel untuk mengoksidasi Glukosa secara sempurna mjd Karbondioksida ( CO2 ) & air ( H2O ) terdiri dari banyak reaksi kimia yg berbeda. Tp pd dasarnya semua sel aerob melakukan tiga tahapan reaksi yang sama, Yaitu :Tahap I : Pemecahan Glukosa menjadi Piruvat ( disebut Glikolisis ).Tahap II : Pemecahan Piruvat menjadi asetil koensim A.Tahap III : Pemcahan/oksidasi sempurna asetil koensim A mjd CO2 + H2O
OOO OOO
OOO OOO
OO O
O O O O
GLUKOSA
PIRUVAT PIRUVAT
Ast.CoA + CO2 Ast.CoA + CO2
CO2 CO2 CO2 CO2
Gliko lisis
Siklus Krebs
Tahap I
Tahap II
Tahap III + 2 ATP 6 NADH = + 18 ATP
2 FADH2 = + 4 ATP
Total = + 38 ATP
OO O
ATP yang dihasilkan :
- 2 ATP+ 4 ATP
2 NADH = + 6 ATP
2 NADH = + 6 ATP
PADA KEADAAN CUKUP OKSIGEN
Reaksi
Tahap II
( Reaksi terjadi di sitoplasma )
1. GLUKOSA Glukosa 6-fosfat
Glukosa 6-fosfat Fruktosa 6-fosfat
Fruktosa 6-fosfat Fruktosa 1,6-difosfat
Fruktosa 1,6-difosfat 2 Gliseraldehida 3-fosfat
2 Gliseraldehida 3-fosfat 2 1,3-difosfogliserat
2 1,3-difosfogliserat 2 3-fosfogliserat
2 3-fosfogliserat 2 2-fosfogliserat
2 2-fosfogliserat 2 fosfoenolpiruvat
2 Fosfoenolpiruvat 2 PIRUVAT2 ADP 2 ATP
2 ADP 2 ATP
2 NAD + 2 NADH
ATP ADP
ATP ADP
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
MASUK REAKSI TAHAP II
Reaksi thp III ( Siklus KREBS )
( Reaksi terjadi di dalam mitokondria )
CH3 – C – C
O O
O –
+ HS - CoA CH3 – C – S - CoA
O
+ CO2
PIRUVAT Koensim AASETIL CoA2 NAD + 2 NADH
2 2 2 2
Struktur Kimia Koensim A
( Vitamin B Kompleks )
( SIKLUS ASAM SITRAT )
Oksalo asetat
Sitrat
Sis-akonitat
Isositrat
Oksalosuksintat
α – keto glutararat
Suksinil KoA
Suksinat
Fumarat
Malat
Asetil-KoA
KoA
SITRAT SINTASE
H2O
AKONITASE
H2O
Fe2+
Fe2+
NAD +
NADH
CO2
Mn2+
NAD +
NADH
ATP
ADP + PiKoA
Mg2+
FADH 2
FAD
H2O
NADH NAD +
AKONITASE
DEHIDROGENASE
DEHIDROGENASEDEHIDROGENASE
SUKSINAT TIOKINASE
SUKSINAT DEHIDROINASE
FUMARASE
MALAT DEHIDROGENASE
Fluoroasetat
Arsenat
Malonat
CO2
( SIKLUS ASAM SITRAT )
( SIKLUS ASAM SITRAT )
Isositrat
α-ketoglutarat
Suksinil KoASuksinat
Fumarat
Malat
OksaloasetatSitrat
Cis akonitat
NADH
NADH
NADH
FADH2
Fp
Q
Cyt b
Cyt c
Cyt aa
ATP
ATP
ATP
H2OHipoksia / Anoksia
Fosforilasi oksidatif
Asetil KoA
Karbohidrat
Lipid
Protein
Rantai pernafasan
( Perubahan NADH dan FADH2 menjadi ATP )
OOO OOO
OOO OOO
GLUKOSA
PIRUVAT PIRUVAT
LAKTAT LAKTAT
Gliko lisis
ATP yang dihasilkan :
- 2 ATP+ 4 ATP
PADA KEADAAN KEKURANGAN OKSIGEN ( HIPOKSIA )
OOO OOO
2 NADH
FOSFORILASI OKSIDATIF TDK BERJALAN ( SHG TDK DPT DIUBAH MENJADI ATP )
Hipoksia bisa terjadi karena : Latihan berat spt. Angkat besi, maraton, kerja keras, tercekik, dll.
Jika hipoksia berlanjut keletihan kejang otot pingsan
Konsentrasi tinggi toksik bg otot
Pada keadaan istirahan, proses katabolisme akan kembali normal, laktat akan diubah menjadi piruvat Asetil CoA Siklus Krebs
1. ATP Investasi - 2 ATP
2. ATP dari reaksi Glikolisis ( Reaksi Tahap I ) + 4 ATP
3. ATP dari Siklus Krebs ( Reaksi Tahap III ) + 2 ATP
4. 2 NADH dari reaksi Glikolisis ( Reaksi Tahap I ) + 6 ATP
5. 2 NADH dr pembentukan Asetil KoA ( R. Thp II ) + 6 ATP
6. 6 NADH dari siklus Krebs ( Reaksi tahap III ) + 18 ATP
7. 2 FADH2 dari siklus Krebs ( Reaksi tahap III ) + 4 ATP
Jumlah keseluruhan ATP + 38 ATP
1 ATP setara dengan energi sebesar 7 Kkal.