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 macam-macam 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
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 terkait
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
Manfaat Karbohidrat
Manfaat karbohidrat bagi tubuh tentunya banyak sekali. Dengan mengkonsumsi makanan mengandung karbohidrat, Anda akan memperoleh energi yang maksimal untuk menjalankan aktivitas yang padat. Karbohidrat biasanya terdapat pada makanan pokok. Makanan yang menjadi sumber karbohidrat diantaranya adalah beras, jagung, gandum dan sagu. Selain itu, umbi-umbian pun diketahui mengandung karbohidrat yang cukup tinggi. Misalnya singkong, ubi, talas, sukun, dan lainnya.
Adapun tiga fungsi utama dari karbohidrat yakni sebagai sumber energi, menjaga cadangan energi, serta pembentuk protein dan lemak dalam tubuh. Sebagai sumber energi, pada setiap satu gram karbohidrat bisa menghasilkan 4 kkalori.
Sebagian karbohidrat yang masuk dalam tubuh akan diubah menjadi energi. Sebagian lainnya akan disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan di otot. Beberapa jaringan tubuh ada yang hanya dapat menggunakan energi yang berasal dari karbohidrat saja, misalnya sistem syaraf dan eritrosit.
Karbohidrat juga melindungi dan menjadi penghemat protein tubuh, karena kebutuhan energi merupakan prioritas utama. Jika asupan karbohidrat belum mencukupi dan begitupun dengan lemak, maka protein lah yang akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil energi.
Manfaat karbohidrat lainnya adalah membantu metabolisme lemak dan protein. Hal tersebut dapat membantu mencegah terjadinya ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh dan pemecahan protein yang berlebihan.
Beberapa jenis karbohidrat memiliki fungsi khusus dalam tubuh. Seperti laktosa yang membantu penyerapan kalsium dan ribosa yang merupakan komponen penting dalam asam nukleat. Ada juga beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, tapi mengandung serat yang sangat berguna untuk pencernaan dan memperlancar buang air besar.
Meski memiliki manfaat yang cukup banyak, Anda disarankan untuk mengkonsumsi karbohidrat secukupnya dan tidak berlebihan. Kekurangan karbohidrat dapat menyebabkan kekurangan gizi, tubuh menjadi lemah, lesu dan tidak berenergi.
Jika kekurangan karbohidrat tersebut terus berlanjut, maka dapat menimbulkan penyakit Marasmus (gangguan gizi). Sementara kelebihan karbohidrat juga tidak baik, karena bisa menyebabkan penyakit diabetes.
Angka Kebutuhan Gizi (AKG) harian untuk karbohidrat adalah sebesar 300 gram dengan kebutuhan serat setiap harinya mencapai 25 gram. Mulailah dari sekarang untuk memenuhi asupannya untuk mendapatkan manfaat karbohidrat yang maksimal.
Fungsi Karbohidrat
1. Sumber Energi
Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.
2. Pemberi Rasa Manis pada Makanan
Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.
3. Penghemat Protein
Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.
4. Pengatur Metabolisme Lemak
Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.
5. Membantu Pengeluaran Feses
Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara emngatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus.
Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.
Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan.