Makalah tentang karbohidrat


Tugas Biokimia

KARBOHIDRAT

 

 

 


 

 

 

M. ARMAN AHMAD

051609013

 

 

PROGRAM STUDY MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS KHAIRUN

TERNATE

2013

 

 

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur Penyusun Panjatkan Kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kekuatan dan kemampuan, sehingga makalah yang berjudul “Karbohidrat” ini dapat diselesaikan dengan segala kelebihan dan kekurangannya.

Dengan segala kemampuan yang terbatas, Saya mencoba menguraikan secara lengkap tentang Mengetahui definisi dari karbohidrat, kemudian apa peran biologis karbohidrat serta bagaimana pembagian karbohidrat. Dan dengan adanya makalah ini, Saya berharap sedikit membantu para pembaca dan saya sendiri selaku penyusun dalam memahami DNA. Namun demikian, apabila dalam makalah ini dijumpai kekurangan dan kesalahan baik dalam pengetikan maupun isinya, Saya selaku penyusun dengan senang hati menerima kritik dan saran dari para pembaca.

Akhirnya dengan segala kerendahan hati, Penyusun menghaturkan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Dosen Pembimbing mata kuliah serta teman-teman angkatan maupun senior fakultas perikanan dan ilmu kelautan yang bersama-sama mewujudkan tercapainya tujuan perkuliahan ini. Semoga makalah yang sederhana ini bermanfaat adanya. Amin yaa rabb.

 
 

Ternate, Oktober 2013

Penyusun

 

M. Arman Ahmad

 

 

  1. PENDAHULUAN
    1. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan enrgi. Energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya  bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid.

Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi. Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrient utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monoksakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil lainnya,termasuk asam amino dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70%-80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

 

  1. Tujuan Penulisan

1.      Mengetahui definisi dari karbohidrat

2.      Mengetahui peran biologis karbohidrat

3.      Mengetahui pembagian karbohidrat

 

 

 

  1. PEMBAHASAN
  1. Definisi Karbohidrat

Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton. Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat arang, sacharon (sakarida) atau gula. Karbohidrat berarti karbon yang terhidrat. Rumus umumnya adalah Cx(H2O)y. Karbohidrat dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis.

 

6H2O + 6CO2 + energi matahari         C6H12O6 + 6O2

 

 

Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus hidroksil. Yang tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya yaitu oligosakarida dan polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya, dapat dibedakan 2 jenis monosakarida yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan keosa yang gugus karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai.

2.2. Peran Biologis Karbohidrat

  1. Peran dalam biosfer

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.

Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut Rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.

  1. Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.

Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.

Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

  1. Peran sebagai cadangan energi

Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel
plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.

Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.

  1. Peran sebagai materi pembangun

Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.

Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.

Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.

Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan. Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.

  1. Pembagian Karbohidrat

Jika diuraikan, ternyata karbohidrat hanya terdiri dari 3 unsur, yaitu karbon (C), hydrogen (H), dan oksigen (O). Senyawa yang termasuk karbohidrat sangat banyak mulai dari senyawa sederhana hingga senyawa dengan berat molekul 500.000 atau lebih. Senyawa-senyawa tersebut dapat digolongkan menurut jumlah senyawa penyusunnya yaitu monosakarida, oligosakarida, oligosakarida dan polisakarida.

 

  1. Monosakarida (gula sederhana/saccharum)

Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana. Jika dihidrolisis, senyawa-senyawa monosakarida sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi senyawa gula menjadi senyawa gula yang lebih sederhana.Contoh: glikosa dan fruktosa.

Monosakarida dapat diklasifikasikan menjadi dua:

  1. Menurut banyaknya atom karbon yang menyusun molekul monosakarida.
  • Monosakarida yang mengandung 3 atom karbon disebut triosa
  • Monosakarida yang mengandung 4 atom karbon disebut tetrosa
  • Monosakarida yang mengandung 5 atom karbon disebut pentose
  • Monosakarida yang mengandung 6 atom karbon disebut heksosa
  1. Menurut kandungan gugus aldehida dan keton.

Dikatakan aldehida jika ikatan rangkap dua antara atom C dengan O nya (C=O) berada di ujung rantai. Sedangkan keton jika ikatan rangkap antara atom C dan O nya berada selain dari pada diujung.

  • Monosakarida yang mengandung gugus aldehida disebut aldose
  • Monosakarida yang mengandung gugus keton disebut ketosa

 

2.      Disakarida

Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang terikat satu sama lain dengan ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 dengan melepaskan 1 mol air. Ikatan glikosidik terdapat pada gugus fungsi dalam karbohidrat, yaitu gugus aldehid pada glukosa dan gugus keton pada fruktosa. Disakarida dapat terbentuk dari hasil antara proses hidrolisis oligosakarida dan poli sakarida. Disakarida biasanya larut dalam air (hidrofilik). Beberapa contoh disakarida yakni:

  1. Sukrosa.

    Sukrosa terdapat dalam batang tebu, bit, sorgum, nanas dan wortel. Hidrolisis dengan enzim sukrase menghasilkan glukosa dan fruktosa (fruktosa + glukosa = sukrosa).

  2. Laktosa.

    Laktosa (gula susu) terdapat dalam air susu hewan mamalia. Pada proses hidrolisis menggunakan asam atau enzim lactase, dihasilkan glukosa dan galaktosa (galaktosa + glukosa = laktosa).

  3. Maltosa.

    Maltose termasuk gula pereduksi yang dapat diperoleh dari amilum, glikogen, dan biji gandum yang sedang berkecambah. Hidrolisis maltose menghasilkan dua molekul glukosa (gukosa + glukosa = maltose).

 

3.      Oligosakarida.

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai moleku 2-10 monosakarida, yaitu trisakarida yang terdiri dari 3 molekul monoskarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida. Salah satu trisakarida penting adalah rafinosa tang terdiri atas tiga molekul monoakarida yamg berikatan yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Ikatan tersebut terbentuk antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dengan atom karbon 6 pada glukosa. Selanjutnya atom karbon nomor 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2 ada fruktosa.

 

4.      Polisakarida.

Polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida, sehingga molekul polisakarida mempunyai berat molekul hingga beberapa ratus ribu. Polisakarida yang dihasilkan antara monosakarida sejenis (satu macam monosakarida) disebut homo polisakarida, sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Polisakarida pada umumnya berupa senyawa putih dan tidak berasa manis. Beberapa polisakarida dapat larut dalam air.

Senyawa polisakarida terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, misalnya pati, inulin (seagai zat cadangan), dan selulosa (sebagai bagian dinding sel). Dalam jazad hewan juga terdapat zat yang sejenis dengan zat pati, yaitu glikogen.

Polisakarida mempuyai rumus molekul (C6H10O5)n dengan harga n yang besar. Contoh golongan polisakarida yang penting antara lain pati (amilum), glikogen, dan selulosa.

  1. Pati (amilum atau zat tepung)

Pati merupakan cadangan makanan pada biji, akar, batang, dan umbi. Zat pati terdiri atas rantai-rantai tidak bercabang (amilosa) dan rantai-rantai yang bercabang (amilopektin). Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan alfa-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta apakah lurus atau bercabang rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Pati sediki sekali larut dalam air dingin, tetapi jika dipanaskan dengan air, butir-butir zat pati tersebut berkembang menjadi sebuah gel (kanji) dan pada pemanasan selanjutnya yang disertai cukup air menghasilkan koloid.

Amilum dapat dihidrolisis sempurna menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan mengguakan enzim amilase. Amilase dikeluarkan oleh ludah dan cairan yang dikeluarkan oleh pangkreas.

 

  1. Glikogen.

Glikogen juga sering disebut gula otot, karena jenis gula ini banyak ditemukan dalam otot dan hati vertebrata, yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Glikogen menunjukkan sifat kimia yang sama dengan zat tepung. Zat ini dapat larut oidal dalam air dingin, tetapi tidak membentuk gel-gel seperti pada kanji. Larutan koloidal glikogen tidak menunjukkan daya reduksi yang kuat terhadap larutan fehling. Hidrolisis dengan asam-asam encer menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis dengan amilosa terutama menghasilkan maltosa. Dalam pertanian Glikogen juga telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn).

 

  1. Selulosa.

Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Atau dapat dikatakan selulosa merupakan penyusun utama dinding sel tumbuhan.

Tanaman kapas sebagian besar terdiri selulosa. Kertas saring seluruhnya terdiri atas selulosa. Selulosa dapat diubah oleh asam sulfat menjadi hasil yang dapat larut, jika larutan ini diencerkan dengan air dan direbus, terjadi hidrolisis dan terbentuk glukosa sebagai hasil akhir.

Selulosa tudak dapat larut dalam air, tetapi dapat larut dalam pelarut Schweitzer (larutan kuprioksida-amonia). Tidak seperti amilum, selulosa tidak dapat dicerna ileh perut manusia atau mamalia lainnya, tetapi dapat dicerna oleh sapi dan dan hewan ruminansia lain dengan prtolongan bakteri.

Turunan selulosa yang dikenal dengan carboxymethyl cellulose (CMC) sering dipakai dalam industri makanan untuk mendapatkan tekstur yang baik. Misalnya pada pembuatan es krim, pemakaian CMC akan memperbaiki tekstur dan kristal laktosa yang terbentuk akan lebih halus.

 

  1. Pektin.

Pektin secara umum terdapat dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa pektin berfungsi sebagai perekat antara dinding sel satu dengan yang lain. Pada umumnya senyawa pektin dapat diklasifikasi menjadi tiga kelompok senyawa yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin. Kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi baik berdasarkan jenis tanamannya maupun bagian-bagian jaringannya. Komposisi kandungan protopektin, pektin, dan asam pektat di dalam buah sangat bervariasi tergantung pada derajat pematangan buah.

Pada umumnya protopektin yang tidak dapat larut itu terdapat dalam jaringan tanaman yang belum matang. Potensi pembentukan jeli dari pektin menjadi berkurang dalam buah yang terlalu matang. Di antara buah-buahan yang dapat digunakan untuk membuat jeli adalah jambu biji, apel, lemon, plum, jeruk, serta anggur.

 

  1. Senyawa-senyawa polosakarida lainnya.
  • Gum Arabik yang dihasilkan dari batang pohon akasia.
  • Agar-agar didapatkan dari ganggang merah.
  • Asam alginat atau Na-alginat dihasilkan dari suatu ganggang laut yang besar.
  • Karagenan didapat dengan mengekstraksi lumut Irlandia dengan air panas. Dipergunakan sebagai stabilizer pada industri coklat dan hasil produksi susu.

 

 

 

  1. PENUTUP
  1. Kesimpulan

Karbohidrat merupakan senyawa yang sangat dibutuhkan oleh manusia, karena senyawa ini adalah penentu kelangsungan hidup manusia.

Berdasarkan lokasi gugus –C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

  • Aldosa (berupa aldehid)
  • Ketosa (berupa keton)

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:

  • Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)
  • Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)
  • Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)
  • Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi. Sebagian dari gula sederhana ini kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk polisakarida

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.

 

 

 

REFERENSI

Klooman, dan Klaus-Heinrich Rohm. 1995. Atlas berwarna & Teks Biokimia. Hipokrates, Jakarta

Sentot , Budi Raharjo. 2008 .KIMIA berbasis EKSPERIMEN 3. Platinum: Jakarta

Purnomo et all. 2006 . Biologi . Sunda Kelapa Pustaka: Jakarta

http://www.wikipedia.org//karbohidrat. Diakses Tanggal 4 Oktober 2013

Posted on Januari 9, 2014, in KATALOG MAZARA. Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: