1. “ TUGAS RUTIN II ”
KARBOHIDRAT, PROTEIN, DAN LEMAK
Tugas ini Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biomolekul
Dosen pengampu : Dr.Ida Duma Riris,M.Si.
DISUSUN
OLEH
NAMA : DEVITA SURI AIRINA (4171131009)
KELAS : KIMIA DIK B 2017
JURUSAN : KIMIA
PROGRAM : S-1 PENDIDIDKAN KIMIA
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
3. MOLEKUL KARBOHIDRAT
Skema Karbohidrat
Karbohidrat yaitu senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen.
Terdiri atas unsur O, 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. 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, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan beberapa buah-buahan
lainnya, dll.
Karbohidrat dibentuk dari satuan-satuan gula atau disebut sakarida.Sekumpulan,sakarida-
sakarida membentuk karbohidrat melalui reaksi pelepasan molekul air dan membentuk rangkaian
polimer.Rangkaian sakarida-sakarida pembentuk karbohidrat dibagi menjadi beberapa jenik yakni.
1. Monosakarida atau sakarida tunggal
2. Disakarida yakni karbohidrat yang terdiri dari dua monomer sakarida,baik jenis yang
sama atau tidak sama.
4. 3. Ologosakarida yakni gabungan dari sakarida dengan sakarida melalui ikatan
glikosidik.Ikatan glikosidik yakni ikatan yang berjadi antara monosakarida dengan
monosakarida yang lain membentuk molekul oligosakarida atau polisakarida.
Monosakarida
Monosakarida merupakan sakarida paling sederhana yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi
molekul lebih sederhana secara hidrolisis. Monosakarida paling sederhana adalah gliseraldehida
(suatu aldosa) dan isomernya adalah dihidroksiaseton (suatu ketosa). Suatu monosakarida tidak
hanya dibedakan berdasarkan gugus fungsinya, tetapi juga dapat dibedakan dari jumlah atom
karbonnya. Berdasarkan gugus fungsi, monosakarida yang mengandung gugus aldehid disebut
aldosa (aldehid dan -osa), sedangkan monosakarida yang mengandung gugus keton disebut ketosa
(keton dan -osa).
Berdasarkan jumlah atom karbon,
monosakarida digolongkan ke dalam tri–,
tetra–, penta–, dan heksa–. Contohnya adalah
triosa, suatu monosakarida dengan tiga atom
karbon. Semua monosakarida lain dianggap
sebagai turunan dari triosa, khususnya D–
gliseraldehida.
Beberapa monosakarida ditunjukkan berdasarkan jumlah atom karbon, seperti berikut ini.
a. Treosa dan eritrosa merupakan suatu tetrosa.
b. Ribosa, arabinosa, xilosa, dan liksosa merupakan suatu pentosa.
c. Glukosa, manosa, galaktosa, dan fruktosa merupakan suatu heksosa.
5. Gambar 1. Penggolongan monosakarida berdasarkan jumlah atom karbonnya.
Struktur molekul monosakarida ditulis berdasarkan pengajuan dari Emil Fischer. Kerangka karbon
digambarkan secara siklik. Gugus aldehid atau keton diarahkan ke atas dan gugus –OH terakhir
diarahkan ke bawah atau ke atas.
Suatu aldosa seperti glukosa membentuk cincin piranosa lingkar enam. Adapun ketosa seperti
fruktosa membentuk cincin furanosa lingkar lima.
Gambar 2. Glukosa membentuk cincin enam glukopiranosa. Dua isomer berbeda pada gugus –OH
yang terikat pada atom C1.
6. Pada struktur linear, gugus –OH dituliskan ke arah kanan untuk D–isomer atau ke arah kiri untuk
L–isomer. Kedua isomer tersebut dikenal sebagai bentuk alfa (α) dan bentuk beta (β). Keduanya
berbeda pada atom karbon pertama (C1) dalam hal posisi gugus –OH.Glukosa (C6H12O6)
dinamakan juga dekstrosa adalah komponen dari polisakarida seperti selulosa, pati, dan glikogen.
Dalam medis, glukosa sering disebut gula darah sebab glukosa diketahui dalam aliran darah cukup
melimpah.Darah manusia normal mengandung sekitar 1 g L–1. Orang yang berpenyakit diabetes
tidak dapat mengasimilasi dan mengeliminasi glukosa melalui ginjal. Jika dalam 100 mL urine
terdapat sekitar 8 – 10 g glukosa maka dapat diduga orang itu berpenyakit diabetes.
Gambar 3. Fruktosa melangsungkan reaksi reversibel menghasilkan bentuk isomer α dan
isomer β dari cincin lima fruktofuranosa.
Fruktosa disebut juga levulosa atau gula buah, memiliki rumus molekul sama seperti glukosa,
tetapi mengandung keton sebagai gugus fungsionalnya. Fruktosa yang terdapat pada buah-buahan
dan madu merupakan monosakarida, ditemukan menyatu dengan glukosa dalam bentuk
disakarida. Di antara semua sakarida, fruktosa paling manis. Fruktosa dua kali lebih manis
dibandingkan dengan sukrosa dengan berat yang sama. Jika suatu sakarida dilarutkan dalam air,
akan terjadi peristiwa yang disebut mutarotasi, yaitu rotasi optik dengan nilai yang khas untuk
setiap sakarida. Peristiwa mutarotasi disebabkan perubahan bentuk dari isomer α menjadi
isomer β atau sebaliknya.
7. Disakarida
Disakarida adalah karbohidrat yang dibuat ketika dua monosakarida bergabung.
Penciptaan disakarida melibatkan penyatuan dua monosakarida yang menjalani proses di mana
sebuah molekul air akan dihapus sebagai bagian dari perpaduan. Saat dua monosakarida yang
bergabung untuk membentuk disakarida tunggal, karbohidrat memiliki rasa yang manis dan
cenderung larut dalam air dengan relatif mudah.Proses dimana disakarida diciptakan dikenal
sebagai sintesis dehidrasi atau reaksi kondensasi. Hal ini mengacu pada ekstraksi molekul air
selama bergabung dari dua monosakarida. Apa yang tertinggal adalah bahan kering yang dapat
disimpan dengan relatif mudah, dan digunakan sebagai bahan dalam pembuatan berbagai jenis
makanan.
Disakarida milik satu jenis beberapa kelompok kimia yang berbeda atau kombinasi dari
karbohidrat. Contoh lain termasuk polisakarida dan oligosakarida. Klasifikasi kombinasi tertentu
dari karbohidrat cenderung tergantung pada jenis molekul yang digunakan dan jumlah yang
terlibat dalam penciptaan gugus.Salah satu disakarida yang paling dikenal adalah sukrosa. Dalam
rumus ini disakarida tertentu, molekul fruktosa bergabung dengan molekul glukosa. Hasilnya
adalah zat manis yang dapat digunakan dalam kue dan penciptaan berbagai jenis atau diproses
menjadi permen. Gula pasir adalah contoh dari sukrosa.Jenis lain yang populer dari disakarida
adalah laktosa. Juga dikenal sebagai gula susu, disakarida khusus ini dibuat dengan
menggabungkan molekul glukosa dengan molekul galaktosa. Tidak seperti beberapa disakarida
lainnya, laktosa tidak menyebabkan reaksi alergi pada beberapa orang, yang telah menyebabkan
penciptaan lebih banyak gula dan susu alternatif yang mengandalkan zat lain untuk mempermanis
produk.
Bahkan ada beberapa jenis disakarida yang digunakan karena mereka menyebabkan kurang
meningkatkan lonjakan gula darah. Hal ini membuat mereka ideal untuk orang-orang yang
menderita diabetes tipe 2, karena hal ini memungkinkan mereka untuk menikmati beberapa
makanan yang seharusnya mereka tidak memakannya bahkan harus dihilangkan dari makanan
mereka sama sekali.
8. sukrosa
Maltosa sering digunakan dalam pembuatan permen lunak, seperti cokelat dan dibuat dengan
berbasis buah. Sementara molekul glukosa masih ada, mereka cenderung kurang membuat
lonjakan kadar gula darah dan biasanya diserap ke dalam tubuh lebih mudah daripada karbohidrat
yang membentuk gula meja biasa.
Namun, penderita diabetes biasanya disarankan untuk membatasi konsumsi disakarida ini untuk
lebih aman, karena terlalu banyak makanan alternatif yang dimakan pada saat yang sama dapat
menyebabkan beberapa derajat distress gastronomis, termasuk diare.
9. Polisakarida
Polisakarida terdiri dari banyak satuan monosakarida. Polisakarida dalam bahan makanan
berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin) dan sebagai sumber
energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna oleh
tubuh, tetapi merupakan serat-serat (dietary fiber) yang dapat menstimulasi enzim-enzim
pencernaan.Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai
lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya. Hasil
hidrolisis sebagian akan menghasilkan oligosakarida dan dapat dipakai untuk menentukan struktur
molekul polisakarida.Polisakarida dengan satuan monosakaridanya gula pentosa (C5H10O5)
maka polisakarida tersebut dikelompokkan sebagai pentosan (C5H8O4)x. Adapun jika satuan
monosakaridanya adalah gula heksosa (C6H12O6) maka polisakarida tersebut dikelompokkan
sebagai heksosan (C6H10O5)x.Beberapa polisakarida mempunyai nama trivial yang berakhiran
dengan -in misalnya kitin, dekstrin, dan pektin.
Berikut beberapa polisakarida yang penting.
1) Amilum (Pati)
Pati termasuk polisakarida jenis heksosan. Pati merupakan homopolimer glukosa
dengan ikatan α-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari
panjang rantai C-nya, serta rantai molekulnya lurus atau bercabang. Pati terdiri dari dua
fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi
tidak larut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan α-(1,4)-
d-glukosa, sedang amilopektin mempunyai cabang dengan ikatan α-(1,4)-d-glukosa
sebanyak 4–5 % dari berat total. Perhatikan struktur amilosa berikut.
Peranan perbandingan
amilosa dan amilopektin terlihat
pada serealia, contohnya pada
beras. Semakin kecil kandungan
amilosa atau semakin tinggi
kandungan amilopektinnya,
semakin lekat nasi tersebut. Beras
ketan praktis tidak ada
10. amilosanya (1 – 2%), sedang beras yang mengandung amilosa lebih besar dari 2% disebut
beras biasa atau beras bukan ketan. Berdasarkan kandungan amilosanya, beras (nasi) dapat
dibagi menjadi empat golongan yaitu (1) beras dengan kadar amilosa tinggi 25 – 33%; (2)
beras dengan kadar amilosa menengah 20 – 25%; (3) beras dengan kadar amilosa rendah
(9% – 20%); dan (4) beras dengan kadar amilosa sangat rendah (< 9%).
2) Selulosa
Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama hemiselulosa, pektin, dan
protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Pada proses
pematangan, penyimpanan, atau pengolahan, komponen selulosa dan hemiselulosa
mengalami perubahan sehingga terjadi perubahan tekstur.
Perhatikan struktur selulosa berikut.
Seperti juga amilosa, selulosa adalah polimer berantai lurus α -(1,4)-d-glukosa. Perbedaan
selulosa dengan amilosa adalah pada jenis ikatan glukosidanya. Selulosa oleh enzim
selobiose, yang cara kerjanya serupa dengan β -amilase, akan menghasilkan dua molekul
glukosa dari ujung rantai.Pada penggilingan padi, dihasilkan hampir 50% sekam yang
banyak mengandung selulosa, lignin, serta mineral Na dan K yang mempunyai daya
saponifikasi. Selulosa dalam sekam padi dapat dipergunakan untuk makanan ternak, tetapi
kandungan ligninnya harus dihilangkan terlebih dahulu, biasanya dengan KOH. Di
beberapa negara, misalnya Taiwan, telah diusahakan untuk melarutkan lignin
dengan NH4OH sebagai pengganti KOH. Penambahan NH4OH ini mempunyai
keuntungan berupa penambahan sumber N dalam makanan ternak.Di samping
itu NH4OH harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan KOH.
11. Selulosa sebagai bahan pembuatan kertas. Kayu dipotong kecil-kecil dan dimasak dalam
kalsium bisulfit untuk melarutkan ligninnya. Selanjutnya selulosa diambil dengan
penyaringan. Kegunaan selulosa yang lain adalah sebagai bahan benang rayon.
3) Hemiselulosa
Bila komponen-komponen pembentuk jaringan tanaman dianalisis dan dipisah-pisahkan,
mula-mula lignin akan terpisah dan senyawa yang tinggal adalah hemiselulosa.
Hemiselulosa terdiri dari selulosa dan senyawa lain yang larut dalam alkali. Dari hasil
hidrolisis hemiselulosa, diperkirakan bahwa monomernya tidak sejenis (heteromer). Unit
pembentuk hemiselulosa yang utama adalah d-xilosa, pentosa dan heksosa lain.Perbedaan
hemiselulosa dengan selulosa yaitu hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi rendah
dan mudah larut dalam alkali tapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa adalah
sebaliknya. Hemiselulosa tidak mempunyai serat-serat yang panjang seperti selulosa, dan
suhu bakarnya tidak setinggi selulosa.
4) Pektin
Senyawa Pektin
Pektin secara umum terdapat di dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di
sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa-senyawa pektin juga berfungsi
sebagai bahan perekat antara dinding sel yang satu dengan yang lain. Bagian antara
dua dinding sel yang berdekatan tersebut disebut lamela tengah (midle lamella).
Senyawa-senyawa pektin merupakan polimer dari asam d-galakturonat yang
dihubungkan dengan ikatan β-(1,4)-glukosida. Asam galakturonat merupakan
turunan dari galaktosa.
Pektin terdapat dalam buah-buahan seperti jambu biji, apel, lemon, jeruk, dan
anggur. Kandungan pektin dalam berbagai tanaman sangat bervariasi. Bagian kulit
(core) dan albeda (bagian dalam yang berbentuk spons putih) buah jeruk lebih
banyak mengandung pektin daripada jaringan perenkimnya.Pektin berfungsi dalam
pembentukan jeli. Potensi pembentukan jeli dari pektin menjadi berkurang dalam
buah yang terlalu matang. Selama proses pematangan terjadi proses dimetilasi
pektin dan ini menguntungkan untuk pembuatan gel. Akan tetapi dimetilasi yang
terlalu lanjut atau sempurna akan menghasilkan asam pektat yang menyebabkan
pembentukan gel berkurang.
12. Gel Pektin
Pektin dapat membentuk gel dengan gula bila lebih dari 50% gugus karboksil telah
termetilasi (derajat metilasi = 50). Adapun untuk pembentukan gel yang baik maka
ester metil harus sebesar 8% dari berat pektin. Makin banyak ester metil, makin
tinggi suhu pembentukan gel.
5) Glikogen
Glikogen merupakan “pati hewan” banyak terdapat pada hati dan otot, bersifat larut dalam
air (pati nabati tidak larut dalam air). Jika bereaksi dengan iodin akan menghasilkan warna
merah. Senyawa yang mirip dengan glikogen telah ditemukan dalam kapang, khamir, dan
bakteri. Glikogen juga telah berhasil diisolasi dari benih jagung (sweet corn). Hal ini
penting diketahui karena sejak lama orang berpendapat bahwa glikogen hanya terdapat
pada hewan.
Glikogen merupakan suatu polimer yang struktur molekulnya hampir sama dengan struktur
molekul amilopektin. Glikogen mempunyai banyak cabang (20 – 30 cabang) yang pendek
dan rapat. Glikogen mempunyai berat molekul (BM) sekitar 5 juta dan merupakan molekul
terbesar di alam yang larut dalam air.Glikogen terdapat pula pada otot-otot hewan,
manusia, dan ikan. Glikogen disimpan dalam hati hewan sebagai cadangan energi yang
sewaktu-waktu dapat diubah menjadi glukosa. Glikogen dipecah menjadi glukosa dengan
bantuan enzim yaitu fosforilase.
13. PROTEIN
Protein adalah makromolekul yang paling banyak ditemukan didalam sel makhlik hidup dan
merupakan 50 % atau lebih dari berat kering sel.Protein memiliki jumlah yang sangat bervariasi
yang mulai dari struktur maupun fungsinya.Peranan protein diantaranya sebagai
katalisator,pendukung,cadangan,system imun,alat gerak,system transport,dan respon kimiawi
.Protein-protein tersebut merupakan hasil ekspresi dari informasi genetic masing-masing suatu
organisme takterkecuali dengan bakteri .Protein dan gen memiliki hubungan yang sangat dekat
dimana kode genetic berupa DNA dienkripsi dalam bentuk kromosom yang selanjutnya kode
genetik tersebut ditranslasikan menjadi protein melalui serangkaian mekanisme yang melinatkan
RNA dan ribosom
Protein tersusun dari peptida-peptida sehingga membentuk suatu polimer yang disebut
polipeptida.Setiap monomernya tersusun atas suatu asam amino.Asam amino yang mana pada
bagian pusat asam amino terdapat atom karbon asimetrik.Pada keempat pasangannya yang berbeda
itu adalah gugus amino,gugus karboksil,atom hidrogen,dan berbagai gugus yang disimbolkan
dengan huruf R.Gugus R disebut juga sebagai rantai samping yang berbeda dengan gugus amino.
LEMAK
Pengertian lemak merupakan suatu molekul yang terdiri atas oksigen, hidrogen, karbon, dan
terkadang terdapat nitrogen serta fosforus. Pengertian lemak tidak mudah untuk dapat larut dalam
air. Untuk dapat melarutkan lemak, dibutuhkan pelarut khusus lemak seperti Chloroform. Molekul
lemak terdiri atas 4 bagian, antara lain 1 molekul gliserol serta 3 molekul asam lemak. Asam lemak
terdiri atas rantai Hidrokarbon dan juga gugus Karboksil. Molekul gliserol mempunyai 3 gugus
Hidroksil serta pada tiap gugus hidroksil tersebut dapat berinteraksi dengan ggus karboksil asam
14. lemak.Pembagian Lemak Diatas telah dijelaskan mengenai pengertian lemak, untuk lebih
lengkapnya berikut pembagian lemak. Berdasarkan dari komposisi kimia, lemak dibagi menjadi
3, antara lain :
1. Lemak Sederhana
Lemak sederhana tersusun dari trigliserida, yang terdiri atas 1 gliserol dan 3 asam lemak.
Contoh dari senyawa lemak sederhana antara lain : lilin, plastisin, serta minyak.
2. Lemak Campuran
Lemak campuran tersusun dari gabungan antara senyawa bukan lemak dengan lemak.
Contoh dari senyawa lemak campuran antara lain : lipoprotein, Fosfolipid, dan
fosfatidilkolin.
3. Lemak Asli (Derivat Lemak)
Lemak asli atau derivat lemak adalah senyawa yang dihasilkan yang berasal dari proses
hidrolisis lipid. Seperti asam lemak dan kolesterol. Dengan berdasarkan ikatan kimia, asam
lemak dibagi menjadi dua, antara lain :
1) Asam lemak jenuh, yaitu asam lemak yang memiliki sifat non-esensial dikarenakan
masih dapat disintesis oleh tubuh manusia dan biasanya asam lemak jenuh memiliki
wujud padat pada suhu kamar. Jenis asam lemak jenuh seperti mentega yang berasal
dari lemak hewan.
2) Asam lemak tidak jenuh, yaitu merupakan jenis asam lemak yang mempunyai sifat
esensial dikarenakan sudah tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia dan biasanya
asam lemak tidak jenuh memiliki wujud cair pada suhu kamar. Jenis asam lemak tidak
jenuh seperti minyak goreng yang berasal dari lemak nabati.
15. Sumber Lemak
Dari berdasarkan asalnya, sumber lemak dapat dibagi menjadi dua, antara lain :
Sumber lemak yang berasal dari tumbuhan atau dapat disebut juga dengan lemak Nabati.
Bahan-bahan yang didalamnya mempunyai kandungan lemak nabati antara lain : zaitun,
kelapa, kemiri, mentega, kacang tanah, kedelai, dan sebagainya.
Sumber lemak yang berasal dari hewan atau dapat disebut juga dengan lemak hewani. Bahan-
bahan yang didalamnya mempunyai kandungan lemak hewani antara lain : susu, ikan, daging,
keju, telur, dan sebagainya.
Fungsi Lemak
Banyaknya kebutuhan lemak yang harus dipenuhi oleh tubuh manusia biasanya berbeda-beda.
Orang yang hidup dan menetap di daerah yang memiliki suhu dingin serta orang yang bekerja
16. berat juga memerlukan lemak yang lebih banyak. Fungsi lemak sangatlah penting untuk tubuh.
Berikut fungsi lemak :
Pelindung tubuh dari temperature suhu yang rendah
Fungsi lemak yang berperan sebagai pelerut vitamin A,E,K,dan D.
Salah satu bahan penyusunvitamin dan hormone
Pelindung bebagai alat tubuh vital yaitu berperan sebagai bantalan lemak.
Salah satu penghasil energy tertinggi.
Salah satu bahan penyusun asam kholat,empedu.
Salah satu bahan penyusun dalam membrane sel
Proses Pencernaan Lemak Dalam Tubuh
Lemak dicerna tidak terjadi di lambung dan mulut, hal ini karena tempat tersebut tidak memiliki
enzim lipase yang berfungsi untuk memecah lemak atau menghidrolisis. Oleh sebab itu,
pencernaan lemak terjadi di usus, hal ini karena usus memiliki enzim lipase.
Lemak yang keluar dari lambung kemudian masuk ke usus sehingga akan merangsang hormon
kolesistokinin. Hormon tersebut dapat mengakibatkan kantung empedu untuk berkontraksi
sehingga akan mengeluarkan cairan empedu ke duodenum atau usus dua belaas jari. Empedu yang
di dalamnya memiliki kandungan garam empedu memiliki peran yang sangat penting untuk
mengemulsikan lemak. Emulsi lemak tersebut merupakan pemecahan lemak yang ukurannya
menjadi butiran lemak kecil.Trigliserida (ukuran lemak yang lebih kecil) yang teremulsi tersebut
dapat memudahkan proses hidrolisis lemak oleh enzim lipase yang dihasilkan penkreas. Lipase
pankreas tersebut akan menghidrolisis lemak teremulsi yang kemudian menjadi campuran asam
lemak serta monoligserida atau gliserida tunggal.
Pengeluaran cairan pankreas yang dirancang oleh suatu hormon yaitu hormon sekretin yang
memiliki peran untuk meningkatkan jumlah elektrolit, cairan pankreas, dan pankreoenzim yang
berfungsi untuk merangsang pengeluaran berbagai jenis enzim dalam cairan pankreas.Absorpsi
dari hasil pencernaan lemak sebagian besar sekitar 70% terjadi di usus halus. Pada saat
monogliserida dan asam lemak di absorpsi yaitu melalui sel pada mukosa di dinding usus, yang
keduanya kemudian diubah kembali menjadi lemak
