KARBODHIDRAT
1. PENGERTIAN
Karbohidrat adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi atau senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen, sebagai contoh : C6H2O6 (glukosa), C12H22O11 (sukrosa), C6H10O5 (sellulosa), dan rumus umum karbohidrat Cn(H2O)m. Karena komposisi yang demikian, senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon, namun sejak 1880, senyawa tersebut bukan hidrat dari karbon.
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksilketon, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa bila terhidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa n yang atom karbonnya tampak terhidrasi oleh molekul air, namun demikian terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.
Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida (bahasa arab:gula), dan karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan dengan gula. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula yang disebut monosakarida, misalnya galaktosa dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).
Karbohidrat terdiri dari atom karbon kiral yang memiliki empat grup terikat yang berbeda. Sebuah atom kiral dapat membentuk dua konfigurasi yang berbeda, perbedaan ini terlihat sebagai refleksi seperti saat melihat bayangan diri di cermin dan membandingkannya dengan tubuh asli.
Dalam tumbuhan senyawa ini dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dengan karbondioksida (CO2) dengan bantuan sinra matahari (UV) menghasilkan senyawa sakarida dengan rumus (CH2O)n.
2. SIFAT-SIFAT KARBOHIDRAT
a. Dapat beroksidasi
b. Dapat bereduksi
Monosakarida dan beberapa disakarida dapat mereduksi terutama dalam suasana basa. Sifat ini karena adanya gugus aldehida atau benda keton dalam karbohidrat. Sifat mereduksi keliatan pada reaski reduksi ion logam seperti ion Cu2+ dan ion Ag+ pada pereaksi tertentu :
o Pereaksi Fehling
o Pereaksi Benedict
o Pereaksi Barfoed
c. Dapat berpolimerisasi
Monosakarida dalam larutan basa encer tidak stabil; apabila glukosa dilarutkan sebagian akan berubah menjadi fruktosa dan manosa. Ketiganya ada dalam keadaan setimbang. Hal yang sama terjadi saat yang dilarutkan adalah fruktosa atau manosa, pada akhirnya akan tercapai kesetimbangan antara ketiga monosakarida tsb. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Bruin.
d. Aktif Optik
Karbohidrat yang dianggap sebagai senyawa aktif optik dapat berputar dibawah pengaruh sinar polarisasi. Sifat optik aktif yaitu senyawa yang mempunyai setidaknya satu atom karbon asimetris, yang berarti atom karbon di ikat oleh empat macam atom atau gugus dimana terdapat beberapa modifikasi (stereo-isomer) dan dapat berputar ke kiri atau ke kanan.
e. Dapat membentuk glikosida
Glukosa yang bereaksi dengan metilalkohol akan menghasilkan dua senyawa, keduanya dapat dipisahkan satu dgn yang lainnya dan keduanya tdk memiliki gugus alhedia. Hal ini membuktikan yang menjadi pusat reaksi adalah guguh -OH yg terikat pada atom C no 1. Senyawa yg terbentuk adalah asetal, umunya disebutnya glikosida. Ikatan yg terjadi antara gugus metil dgn monosakarida diesbut ikatan glikosidan dan gugus -OH yg bereaksi disebut gugus -OH glikosidik. Sedangkan dua senyawa yang dihasilkan adalah metil-alpha-D-glukosida atau metil-alpha-D-glukopiranosida dan metil-beta-D-glukosida atau metil-beta-D-glukopiranosida.
3. FUNGSI
¶ Sumber energi dalam oksidasi
¶ Mensuplai karbon untuk fotosintesis di dalam komponen sel-sel
¶ Sumber energi
¶ Membentuk struktur sel-sel dan jaringan-jaringan
4. KALSIFIKASI
1. Monosakarida
Merupakan gula sederhana yang terdiri dari 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Contoh dari monosakarida adalah fruktosa dan ketosa.
2. Oligosakarida
Oligosakarida terdiri dari rantai pendek monosakarida yang digabungkan dengan ikatan kovalen atau. Oligosakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi dua hingga sepuluh molekul monosakarida. Oligosakarida dapat diperoleh dari hasil hidrolisis polisakarida dengan bantuan enzim tertentu atau hidrolisis dengan asam. Bila senyawa ini terdiri dari dua monosakarida penyusun, disebut disakarida, dan apabila terdiri dari tiga penyusun disebut trisakarida dan seterusnya. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, maltosa, dan laktosa.
3. Polisakarida
Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida (memiliki bobot molekul tinggi) yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim tertentu dan menjadi banyak mokelul monosakarida. Contoh dari polisakarida adalah pati, glikogen, selulosa, hemiselulosa, dan amilum.
5. IDENTIFIKASI KARBOHIDRAT
1. Uji Molisch
Dalam karbohidrat dikenal beberapa pengujian untuk menentukan kandungan yang terdapat dalam karbohidrat tersebut. Salah satu test yang dilakukan untuk menentukan ada tidaknya karbohidrat adalah tes Molisch. Ketika ada beberapa larutan yang tidak dikenal secara pasti bahwa larutan tersebut mengandung karbohidrat atau tidak, tes ini bisa dilakukan untuk menentukan adanya kandungan karbohidrat.
Larutan yang bereaksi positif akan memberikan cincin yang berwarna ungu ketika direksikan dengan α-naftol dan asam sulfat pekat. Diperkirakan, konsentrasi asam sulfat pekat bertindak sebagai agen dehidrasi yang bertindak pada gula untuk membentuk furfural dan turunannya yang kemudian dikombinasikan dengan α-naftol untuk membentuk produk berwarna.
2. Uji Iod
Uji atau tes ini digunakan untuk memisahkan amulum atau pati yang terkandung dalam larutan tersebut. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna menjadi biru. Warna biru yang dihasilkan diperkirakan adalah hasil dari ikatan kompleks antara amilum dengan iodin. Sewaktu amilum yang telah ditetesi iodin kemudian dipanaskan, warna yang dihasilkan sebagai hasil dari reaksi yang positif akan menghilang. Sewaktu didinginkan warna biru akan muncul kembali. Di dalam amilum sendiri terdiri dari dua macam amilum yaitu amilosa yang tidak larut dalam air dingin dan amilopektin yang larut dalam air dingin. Ketika amilum dilarutkan dalam air, amilosa akan membentuk micelles yaitu molekul-molekul yang bergerombol dan tidak kasat mata karena hanya pada tingkat molekuler.
Micelles ini dapat mengikat I2 yang terkandung reagen iodium dan memberikan warna biru khas pada larutan yang diuji. Pada saat pemanasan, molekul-molekul akan saling menjauh sehingga micellespun tidak lagi terbentuk sehingga tidak bisa lagi mengikat I2. Akibatnya warna biru khas yang ditimbulkan menjadi menghilang.
Micelles akan terbentuk kembali pada saat didinginkan dan warna biru khaspun kembali muncul. Warna biru khas yang ditimbulkan sebagai hasil dari reaksi positif, juga akan hilang jika larutan yang telah positif dalam pengujian iod ditambah dengan NaOH. Ion Na+ yang bersifat alkalis akan mengikat iodium sehingga warna biru khas akan memudar dan hilang.
3. Percobaan Benedict
Uji Benedict bertujuan untuk mengetahui adanya gula pereduksi dalam suatu larutan dengan indikator yaitu adanya perubahan warna khususnya menjadi merah bata. Benedict Reagen digunakan untuk menguji atau memeriksa kehadiran gula pereduksi dalam suatu cairan.
Monosakarida yang bersifat redutor, dengan diteteskannya Reagen akan menimbulkan endapan merah bata. Selain menguji adanya gula pereduksi, juga berlaku secara kuantitatif, karena semakin banyak gula dalam larutan maka semakin gelap warna endapan.
4. Percobaan Peragian
Percobaan peragian dilakukan untuk menentukan gula yang dapat difermentasikan. Pada percobaan ini, setelah larutan karbohidrat ditambahkan dengan suspensi ragi dan didiamkan selama 1 jam dalam tabung fermentasi, muncul gelembung-gelembung CO2 pada larutan tersebut. Selain muncul gelembung-gelembung CO2, dari larutan tersebut dapat dicium bau alkohol. Keadaan ini menunjukkan bahwa merupakan karbohidrat yang dapat mengandung gugus gula yang dapat difermentasikan.
5. Percobaan Seliwanoff
Beberapa karbohidrat memiliki gugus keton, adanya gugus keton tersebut dapat dibuktikan melalui uji seliwanoff. Jika karbohidrat yang mengandung gugus keton direaksikan dengan seliwanoff akan menunjukkan warna merah sebagai reaksi positifnya.
Adanya warna merah merupakan hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului dengan pembentukan hidroksi metil furfural. Proses pembentukan hidroksi metil furfural berasal dari konversi dari fruktosa oleh asam klorik panas yang kemudian menghasilkan asam livulenik dan hidroksi metil furfural.
MONOSAKARIDA
1. PENGERTIAN
Monosakarida merupakan karbohidrat dalam bentuk gula paling sederhana dan umumnya memiliki rasa manis, maka senyawa ini disebut juga sebagai “gula sederhana”. Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan tidak kehilangan sifat gulanya. Golongan monosakarida ini biasanya dikelompokkan dalam triosa, tetrafosfat, pentosaheksosa, dan heptosa.
2. FUNGSI MONOSAKARIDA
Bagi tumbuhan, amilum sebagai cadangan makanan, sellulosa sebagai pembentuk kerangka bagi tumbuhan. Tumbuhan mendapat amilum dan sellulosa dari glukosa yang dihasilkan pada fotosintesis.
3. SIFAT-SIFAT MONOSAKARIDA
a. Semua monosakarida berupa zat padat putih (tidak berwarna) yang mengkristal dan mudah larut dalam air.
b. Larutannya bersifat optik aktif
c. Semua monosakarida merupakan reduktor (gula pereduksi), sifat ini berguna dalam analisis gula.
d. Monosakarida yang baru terbentuk bersifat mutarrotasi karena mengalami perubahan sudut putaran. Mutarrotasi ini disebabkan oleh pembentukkan α-D-glukosa atau β-D-glukosa pada suatu percampuran kesetimbangan yang mengandung kira-kira sepertiga α-D-glukosa dan dua β-D-glukosa dan sejumlah kecil senyawa berantai lurus pada 25 oC, jadi isomer α dan β dari D-glukosa bersifat dapat saling bertukar didalam larutan.
4. BENTUK DAN TATA NAMA
Tata nama monosakarida tergantung dari gugus fungsional yang dimiliki dan letak (jumlah) gugus hidroksilnya (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa). Jika monosakarida yang mengandung gugus aldehida digolongkan sebagai aldosa, sedangkan yang mengandung gugus keton disebut ketosa. Sebagai contoh jika digabungkan antara jumlah gugus hidroksil dan gugus fungsionalnya akan menjadi misalnya aldoheksosa dan ketotriosa.
Gugus karbonil aldehid bersifat reaktif dan dengan mudah mengalami nukleifilik yang diambil oleh atom oksigen dari gugus hidroksil untuk menghasilkan hemiasetal. Gugus hidroksil hemiasetal dapat bereaksi lebih jauh (dengan kondensasi) dengan gugus hidroksil dari alkohol menghasilkan acetal. Reaksi gugus karbonil ketosa hampir sama.
Bentuk hemiasetal dapat terjadi dalam gula molekul aldosa atau ketosa yang sama dimana karbonil fungsional bereaksi dengan salah satu gugus hidroksilnya. Hasilnya adalah enam-anggota cincin gula yang disebut piranosa. Dalam hal ini atom oksigen dari gugus hidroksil pada C-5 untuk bereaksi membentuk cincin, C-5 harus berotasi untuk membawa atom oksigennya ke atas/naik. Rotasi ini membawa gugus hidroksimetil (C-6) ke posisi di atas cincin. Gambar cincin D-glukopiranosa di bawah ini menunjukkan proyeksi Haworth.
Gula dapat juga membentuk lima-anggota cincin yang disebut dengan furanosa, namun jarang terjadi. Ketika atom karbon dari gugus karbonil terlibat dalam formasi cincin, untuk menjadi hemiasetal (piranosa atau furanosa), ia menjadi kiral. Dengan gula-D konfigurasi yang memiliki gugus hidroksil di bawah cincin disebut dengan bentuk alpha.
5. MACAM
Jenis monosakarida yang penting dan lebih dikenal adalah monosakarida dengan enam atom C atau heksosa yang meliputi :
a. Glukosa
Glukosa merupakan monomer dari polisakarida terpenting yaitu amilum, selulosa dan glikogen. Glukosa merupakan senyawa organik terbanyak. terdapat pada hidrolisis amilum, sukrosa, maltosa, dan laktosa.
b. Galaktosa
Galaktosa bersifat optik aktif yang berputar ke kanan, mampu bereduksi biasanya untuk meragi bir.
c. Fruktosa
Fruktosa ini terdapat dalam buah-buahan yang merupakan gula yang paling manis, bersama-sama dengan glukosa merupakan komponen utama dari madu. Larutannya merupakan pemutar kiri sehingga fruktosa disebut juga levulosa. Bersifat optik aktif mampu bereduksi dan rasanya paling manis.
6. IDENTIFIKASI
a. Uji umum untuk karbohidrat adalah uji Molisch. bila larutan karbohidrat diberi beberapa tetes larutan α-naftol, kemudian H2SO4 pekat secukupnya sehingga terbentuk dua lapisan cairan, pada bidang batas kedua lapisan itu terbentuk cincin ungu.
b. Gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dg pereaksi Fehling atau Bennedict. Gula pereduksi bereaksi dg pereaksi Fehling atau Benedict menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). Selain Pereaksi Benedict dan Fehling, gula pereduksi juga bereaksi positif dg pereaksi Tollens.
c. Reaksi Seliwanoff (khusus menunjukkan adanya fruktosa). Pereaksi seliwanoff terdiri dari serbuk resorsinol + HCl encer. Bila fruktosa diberi pereaksi seliwanoff dan dipanaskan dlm air mendidih selama 10 menit akan terjadi perubahan warna menjadi lebih tua.
7. ISOMERASI & PEMBENTUKKAN GLIKOSIDA
a. Isomerasi
Aldosa dan Ketosa sederhana terdiri dari jumlah atom karbon yang sama merupakan isomer satu sama lain, karena itu, heksosa dan hexulosa keduanya memiliki rumus empiris yang sama C6H12O 6 dan dapat diinterkonversi dengan isomerisasi. Isomerisasi monosakarida melibatkan kedua gugus karbonil dan gugus hidroksil yang berdekatan. Dengan reaksi ini, satu aldosa berubah menjadi aldosa yang lain (dengan konfigurasi C-2 yang berlawanan) dan ketosa yang sesuai, sedangkan ketosa berubah menjadi dua aldosa yang sesuai. Oleh karena itu, dengan isomerisasi, D-glukosa, D-mannosa, dan D-fruktosa dapat diinterkonversi. Isomerisasi dapat dikatalisis dengan basa atau enzim.
b. Pembentukkan Glikosida
Glukosa yang bereaksi dengan metilalkohol akan menghasilkan dua senyawa, keduanya dapat dipisahkan satu dgn yang lainnya dan keduanya tdk memiliki gugus alhedia. Hal ini membuktikan yang menjadi pusat reaksi adalah gugus -OH yg terikat pada atom C no 1. Senyawa yg terbentuk adalah asetal, umunya disebutnya glikosida. Ikatan yg terjadi antara gugus metil dgn monosakarida diesbut ikatan glikosidan dan gugus -OH yg bereaksi disebut gugus -OH glikosidik. Sedangkan dua senyawa yang dihasilkan adalah metil-alpha-D-glukosida atau metil-alpha-D-glukopiranosida dan metil-beta-D-glukosida atau metil-beta-D-glukopiranosida
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Karbohidrat. http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Monosakarida. http://id.wikipedia.org/wiki/Monosakarida. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Monosakarida. http://qforq.multiply.com/journal/item/2. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Uji Karbohidrat. http://www.forumsains.com/kimia/tanya-uji-karbohidrat-dan-protein/. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2008. Monosakarida. http://septa-ayatullah.blogspot.com/2008/12/monosakarida.html. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Karbohidrat. http://id.shvoong.com/medicine-and-health/1799308-karbohidrat/. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim, 2009. Karbohidrat. library.usu.ac.id/download/fk/gizi-halomoan.pdf. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Zat. http://www.sabah.edu.my/itsr005/3L%20web%/zat.htm. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Anonim. 2009. Karbohidrat. http://dedy21.com/2009/03/26/karbohidrat/. (diakses tanggal 28 Maret 2009).
Kusnawidjaja, Kurnia. 1983. Biokimia. Bandung. Penerbit Alumni.
Lehninger, L. Albert. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta. PT. Gelora Aksara Permata. Penerbit Erlangga.
terima kasih postingannya yah
BalasHapus