Academia.eduAcademia.edu

Karbohidrat

페르디나 hardcore tm • Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan salah satu sumber energi energi bagi tubuh.

Karbohidrat Perdina Nursidika 페르디나 hardcore tm • Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan salah satu sumber energi energi bagi tubuh. • Karbohidrat ada pula yang tidak bisa dimakan atau tidak berfungsi sebagai makanan misalnya kayu, serat kapas, dan tumbuhan lainnya. • Pada tumbuhan tersebut karbohidratnya adalah selulosa, yaitu senyawa yang membentuk dinding sel tumbuhan. • Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. • Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa dalam darah. • Sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. 페르디나 hardcore tm • Energi yang terkandung dalam karbohidrat berasal dari energi matahari. • Karbohidrat dalam hal ini glukosa dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. • Glukosa diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya buah dan umbi. • Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis. 6CO  6H O  C H O  6O 2 2 6 12 6 2 페르디나 hardcore tm Susunan Kimia • Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen. • Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 2:1 seperti molekul air. • Contoh: glukosa C6H12O6, sukrosa C12H22O11 • Senyawa karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang penting rumus strukturnya. • Terdapat gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat. • Gugus-gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut. • Berdasarkan gugus pada molekul karbohidrat, maka karbohidrat dapat didefinisikan polihidroksida atau polihidroksiketon. 페르디나 hardcore tm Struktur • Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus-OH, gugus aldehida atau gugus keton. • Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktivitas optik. Isomeri • Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus bangun yang sama tetapi berbeda dalam konfigurasi keruangan dikenal sebagai stereoisomer. • Adanya atom-atom karbon yang setangkup (atom karbon yang terikat pada 4 atom • Jumlah isomer yang mungkin terdapat pada senyawaan tergantung pada jumlah atom karbon yang tak setangkup (n) dan sama dengan 2n. Penggolongan Karbohidrat Karbohidrat dibagi menjadi 4 golongan: • Monosakarida • Disakarida • Oligosakarida • Polisakarida Monosakarida • Adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana lagi. • Gula-gula sederhana dapat dibagi lagi dalam triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, atau heptosa (tergantung dari jumlah atom karbon yang dimiliki). • Atau sebagai, aldosa atau ketosa tergantung pada gugus aldehida atau keton. Glukosa • Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan. • Di alam, glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah. • Darah manusia normal mengandung glukosa dalam jumlah atau konsentrasi yang tetap, yaitu antara 70-100 mg tiap 100 ml darah. • Glukosa darah ini dapat bertambah setelah kita makan makanan yang sumber karbohidrat. • Di alam, glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. • Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk pembentukan amilum dan selulosa. • Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan penggabungan molekul-molekul glukosa yang membentuk rantai lurus maupun bercabang dengan melepaskan molekul air. • Di dunia perdagangan dikenal sirup glukosa yaitu suatu larutan glukosa yang sangat pekat. Glukosa ini didapat dari amilum melalui proses hidrolisis dengan asam. Fruktosa • Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. • Pada umumnya monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis. • Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa, juga lebih manis di sukrosa. • Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi Seliwanoff. Galaktosa • Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam. • Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Contoh-contoh pentosa Gula Tempat Didapatkan Kepentingan D- Ribosa Asam nukleat Unsur struktur asam nukleat dan koenzim, misal ATP, NAD, NADP, Flaviprotein D-Ribulosa Terbentuk dalam proses metabolisme Zat antara dalam jalan heksosa monofosfat D-Arabinosa Gum Arabicum, Gula-gula ini digunakan dalam pengkajian prem (plum) dan ceri metabolisme bakteri sebagai tes peragian untuk identifikasi bakteri. D-xylosa Getah kayu, proteoglikan, glikosaminoglikan D-Likosa Otot jantung Reaksi Mereduksi larutan benedict, Fehling, Barfoed, dan Hayne. Membentuk osazon dengan fenilhidrazin Dengan reagen orsinol-HCl mengeluarkan warna lembayung, biru, merah, dan hijau Dengan floroglusinol-HCl memberi warna merah. Unsur pembentuk (konstituen) liksoflavin yang diisolasi dari otot jantung manusia Contoh-contoh heksosa Gula Tempat Didapatkan D- glukosa Air buah, hidrolisis pati, gula tebu, maltosa dan laktosa D-Fruktosa Air buah, madu, hidrolisis gula tebu dan inulin. D-Galaktosa Hidrolisis laktosa D-Manossa Hidrolisis Mannans dan getah tanaman Kepentingan Gula tubuh. Gula ini diangkut oleh darah, dan merupakan gula utama yang dipakai jaringan. Biasanya glukosa adalah gula urin bila terjadi glukosuria. Bisa diubah menjadi glukosa di dalam hati dan usus sehingga terpakai dalam tubuh Reaksi Mereduksi reagen Benedict, Hayne, Barfoed, menghasilkan osazon. Difermentasi oleh ragi. Dengan HNO3 membentuk asa saharat yang larut. Mereduksi reagen Benedict,. Hayne, Barfoed Membentuk Osazon yang identik dengan osazon glukosa. Difermentasi leh ragi. Warna merah dengan reagen Seliwanoff Dapat diubah menjadi glukosa dan Mereduksi reagen benedict, Hayne, dimetabolisme dalam hati. Disintesis dalam Barfoed. Membentuk osazon, yang kelenjar mamae, untuk membuat laktosa berbeda dari yang atas. Dengan reagen susu. Konstituen glikolipid dan glikoprotein floroglusinol-HCl menghasilkan warna merah. Dengan HNO3 menghasilkan asam musat. Tidak difermentasi oleh ragi. Konstituen polisakarida prostetik dari Mereduksi reagen Benedict, Hayne, albumin, globulin, dan mukoprotein.suatu Barfoed,. Membentuk osazon yang gula yang sering terdapat dalam glikoprotein. sama dengan glukosa. Disakarida • Menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atau berbeda bila dihidrolisis. • Contoh-contoh: sukrosa, laktosa, dan maltosa. • Sukrosa: glukosa +fruktosa • Laktosa: glukosa + galaktosa • Maltosa : glukosa + glukosa contoh disakarida Gula Maltosa Laktosa Sumber Pencernaan oleh amilase atau hidrolisis pati. Serealia dan gandum/beras yang sedang berkecambah. Susu. Mungkin terdapat dalam urina selama kehamilan. Sukrosa Gula tebu dan gula bit (beet sugar). Sorghum. Nenas. Akar wortel. Trehalosa Jamur dan ragi. Gula utama dari hemolymph serangga Reaksi Mereduksi gula. Membentuk osazon dengan fenilhidrazin. Dapat diragi. Dihidrolisis menjadi D-glukosa. Mereduksi gula. Membentuk Osazon dengan fenilhidrazin. Tak dapat difermentasi oleh ragi. Dihidrolisis menjadi glukosa dan galaktosa. Buka gula pereduksi. Tidak membentuk osazon. Dapat diragi. Dihidrolisis menjadi fruktosa dan glukosa. Bukan gula pereduksi. Tidak membentuk osazon. Dihidrolisis menjadi glukosa. Polisakarida • Menghasilkan lebih dari 6 monosakarida pada hidrolisis. • Contoh-contoh polisakarida yang dapat linier atau bercabang adalah pati dan dekstrin. • Polisakarida kadang-kadang dinamakan sebagai heksosan, pentosan, homopolisakarida, atau heteropolisakarida tergantung pada bentuk monosakarida yang mereka hasilkan pada hidrolisis. Pati (amilum) • Dibentuk dari rantai  glukosida. • Apabila dihidrolisis menghasilkan glukosa. • Pati merupakan sumber karbohidrat paling penting dan dijumpai dalam padi-padian, kentang, kacang-kacangan, dan sayuran lain. • Pati alam tidak larut air dan memberi warna biru dengan larutan yodium. • Dua unsur utama: amilosa dan amilopektin. Glikogen • Polisakarida yang disimpan dalam tubuh hewan. • Sering disebut pati hewan. • Glikogen merupakan struktur yang lebih bercabang dari amilopektin. • Glikogen tidak mereduksi dan memberi warna merah dengan yodium. Inulin • Pati yang ditemukan pada ubi, dahlia, artichokes, dandalion. • Inulin dapat dihidrolisis menjadi fruktosa dan karena itu inulin adalah suatu fruktosan. • Tidak memberi warna bila ditambahkan yodium dalam larutan inulin. • Pati ini mudah larut dalam air panas. • Inulin dipakai pada penyelidikan fisiologis untuk menetapkan laju filtrasi glomerulus. Dekstrin • Zat yang dibentuk pada hidrolisis pemecahan pati • Pencernaan dari pati berbentuk amorf. • Apabila diberi yodium memberikan warna merah ini dinamakan eritrodekstrin. • Eritrodekstrin dicapai pada saat hidrolisis mencapai tingkat percabangan tertentu. • Bila hidrolisis berjalan terus warna yodium tidak dibentuk lagi, dinamakan akrodekstrin. Kitin • Polisakarida struktural yang penting pada invertebrata. • Ditemukan pada rangka-rangka cructaceae dan rangka luar insekta. • Susunan kitin, mengandung unit-unit N-asetil-D-glukosamin yang digabung oleh ikatan  (1->4)-glukosida. Bentuk lain karbohidrat:Gula deoksi • Gula deoksi adalah gula di mana gugus hidroksil yang terikat pada struktur cincin telah diganti oleh atom hidrogen. • Contohnya L-Fukosa yang berperanan sebagai ihibitor metabolisme glukosa Gula Amino • Gula yang mengandung gugus amino. • Contohnya: Glukosamin, galaktosamin, monosamin. • Contohnya: gula dimetilamino yang ada dalam eritromisin yang berfungsi sebagai antibiotik. Glikosaminglikan • Terdiri atas rantai-rantai kompleks karbohidrat yang ditandai oleh adanya gula amino dan gula uronat. • Bila rantai itu terikat pada protein maka dinamakan proteoglikan. Glikoprotein • Terdapat pada berbagai keadaan dalam cairan dan jaringan, termasuk membran sel. • Glikoprotein merupakan protein yang mengandung karbohidrat dalam jumlah berbeda-beda yang melekat sebagai cabang pendek atau panjang. • Glukosa tidak ditemukan dalam glikoprotein selain kolagen, dan berbeda dengan glikosaminglikan, tidak terdapat asam uronat. Kabohidrat Membran Sel • Unsur-unsur membran sel mamalia menunjukkan kira-kira 5% adalah karbohidrat terdapat pada glikoprotein dan glikolipid. • Glikoforin merupakan glikoprotein integral eritrosit manusia. Fungsi Karbohidrat dalam Tubuh 1. Sumber energi: untuk respirasi aerob, respirasi anearob, atau fermentasi. • Karbohidrat sumber energi tubuh: pernafasan aerob didapat sekitar 3,75 kilokal energi makanan per gram. Pemecahan karbohidrat (pati) menghasilkan mono dan disakarida (kebanyakan menjadi glukosa). Melalui glikolisis dan reaksi dalam siklus asam sitrat, glukosa di oksidasi menjadi CO2 dan air, menghasilkan sumber energi, dalam bentuk ATP. • Reaksi insulin (hormon) dan mekanisme lain, mengatur konsentrasi glukosa dalam darah. • Peningkatan level glukosa dalam darah mengindikasikan prediabetes dan kondisi diabetes. • Glukosa energi utama untuk otak dan mampu mempengaruhi proses fisiologis. • Ketika glukosa rendah, proses fisiologis yang membutuhkan usaha mental (misal: kontrol diri, usaha membuat keputusan) tidak bisa berjalan dengan baik. 2. Untuk proses glikolisis • Glukosa sebagai sumber energi dalam sel melalui respirasi aerob dan anaerob. • respirasi aerob dan anaerob dimulai dengan jalur metabolisme glikolisis. 3. Sebagai prekursor • Glukosa sangat dibutuhkan untuk metabolisme produksi protein dan lipid. • Pada beberapa tanaman dan hewan, dapat juga menjadi prekursor untuk vitamin C. • Glukosa merupakan prekursor untuk sintesis senyawa penting, misal: pati, selulosa, glikogen, laktosa, sukrosa. 4. Industri • Digunakan untuk prekursor pembuatan vitamin C, membuat asam sitrat, asam glukonat, bio-etanol, asam polilaktik, sorbitol. Hipoglikemia • Hipoglikemia adalah suatu kondisi dimana terjadi penurunan kadar normal glukosa(gula) darah. • Kriteria diagnosisnya menurut Whipple’s: • 1. Ada gejala-gejala hipoglikemia seperti pusing, lemas, gemetar, berkeringat, dsb • 2. Konsentrasi plasma glukosa yang rendah(dalam hasil pemeriksaan laboratorium) • 3. Hilangnya gejala setelah level glukosa darah meningkat (setelah pemberian glukosa) • Diantara penyebabnya adalah… 1. Nutrisi yang tidak cukup (kurang makan, kelaparan, kurang energy karbohidrat) 2. Kekurangan hormone (hipohifofisisme, insufisiensi adrenal, defesiensi katekolamin, glucagon) 3. Defesiensi substrat (kelainan nutrisi berat, kehamilan lanjut) 4. Penyakit hati 5. Konsumsi obat-obatan (pentamidine, quinine, propranolol, salisilat, insulin) termasuk juga konsumsi alkohol 6. Hiperinsulinemia (kelebihan insulin di darah) 7. Tumor 1. Respon neuroglikopenia hasil langsung dari penurunan glukosa di Susunan Saraf Pusat Gejalanya: perubahan perilaku dan status mental, kebingungan, mudah lelah, kejang, hingga hilangnya kesadaran. Bahkan, kalau terjadi dalam jangka waktu yang lama bisa mengakibatkan KEMATIAN 2. Respon neurogenik (otonom) Gejalanya: palpitasi (jantung terasa berdebar cepat), cemas, tremor(bergetar, terutama terlihat di ujung jari), berkeringat, lapar, dan kesemutan Tanda-tanda umum meliputi pucat (terutama terlihat di wajah, bibir, kelopak bawah mata, kuku) dan berkeringat, peningkatan denyut nadi dan tekanan darah sistolik. Biasanya, penderita hipoglikemia punya riwayat “belum makan”, atau “aktivitas fisik terlalu berat”. Hiperglikemia • Kencing manis atau diabetis adalah suatu grup dari penyakit metabolisme dikarakteristikan oleh tingkat-tingkat gula darah (glukosa) yang tinggi, yang berakibat dari kerusakan-kerusakan pada pengeluaran insulin, atau kerja insulin, atau kedua-duanya. • Peningkatan tingkat-tingkat gula darah (hyperglycemia) menjurus pada kebocoran glukosa kedalam urin, karena itu istilahnya kencing manis. • Secara normal, tingkat-tingkat gula darah dikontrol secara ketat oleh insulin, suatu hormon yang dihasilkan oleh pankreas. Insulin menurunkan tingkat gula darah. • Ketika gula darah naik (contohnya, setelah makan makanan), insulin dilepas dari pankreas untuk menormalkan tingkat gula. • Pada pasien-pasie dengan kencing manis/diabetis, tidak kehadiran atau produksi yang tidak mencukupi dari insulin menyebabkan hyperglycemia. • Diabetis adalah suatu kondisi medis kronis, yang berarti bahwa walaupun itu dapat dikontrol, dia berlangsung seumur hidup. Dampak Hiperglikemia • • • • Dapat menjurus pada kebutaan Gagal ginjal. Kerusakan syaraf. Tipe-tipe kerusakan ini adalah akibat kerusakan dari pembuluh-pembuluh kecil, dirujuk sebagai penyakit mikrovaskuler (microvascular disease). • Diabetis juga adalah suatu faktor penting dalam mempercepat pengerasan dan penyempitan dari arteri-arteri (atherosclerosis), menjurus pada strokes, penyakit jantung koroner, dan penyakit-penyakit pembuluh darah besar lainnya.