Makalah karbohidrat

19,272 views

Published on

0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
19,272
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
354
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Makalah karbohidrat

  1. 1. BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang Karbohidrat (hidrat dari karbon, hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunaniσάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang palingmelimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup,terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati padatumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa padatumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubahkarbon dioksida menjadi karbohidrat (Anonim, 2010). 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 tubuhtersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebutpada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbonmonosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecillainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.Karbohidrat Page 1
  2. 2. BAB II ISIA. Kimia Karbohidrat Karbohidrat adalah senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, danoksigen. Contoh; glukosa C6H12O6, sukrosa C12H22O11, sellulosa (C6H 10O5)n. Karbohidratberasal dari kata karbon dan hidrat sehingga disebut hidrat dari karbon. Karbohidrat memilikirumus umum Cn(H2O)m yang pada umumnya harga n = harga m. Karbohidrat merupakankelompok besar senyawa polihidroksialdehida dan polihidroksiketon atau senyawa-senyawayang dapat dihidrolisis menjadi polihidroksialdehida atau polihidroksiketon (Wahyudi,dkk,2003:94). Karbohidrat memiliki rumus struktur dari Fisher dan Haworth. Struktur Fishermerupakan struktur rantai terbuka sedangkan struktur Haworth merupakan struktur tertutup(siklik) (Partana,dkk., 2003:178). Karbohidrat merupakan produk awal dari proses fotosintesis. Karbohidrat selalu kitajumpai dalam kehidupan sehari-hari. Karbohidrat di alam terdapat dalam jumlah yang besar,terutama dalam tumbuh-tumbuhan, berkisar antara 60-90 % dari bahan padatnya. Pati, rayonserat, kapas, dan bermacam-macam gula, adalah tergolong senyawaan karbohidrat. Selain itu sumber karbohidrat sangat mudah dan banyak dijumpai di alam, terutamadalam serelia, sayuran (kentang dan kacang-kacangan), buah-buahan susu dan gula murni(sukrosa). Karena komposisi yang demikian, senyawa ini pernah disangka sebagai hidratkarbon. Tetapi sejak 1880, senyawa tersebut bukan hidrat dari karbon. Nama lain darikarbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab"sakkar" artinya gula. Karbohidratsederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan dengan gula. Melihat strukturmolekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai suatu polihidroksialdehid ataupolihidroksiketon. Contoh glukosa; adalah suatu polihidroksialdehid karena mempunyai satugugus aldehid dan 5 gugus hidroksil (OH) (Anonim, 2010).Karbohidrat Page 2
  3. 3. B. Reaksi pada Gugus Hidroksil Gugus-gugus hidroksil dalam karbohidrat bertabiat serupa dengan dalam gugus-gugusalkohol lain. Gugus ini dapat diesterifikasi oleh asam karboksilat atau oleh asam anorganikdan dapat digunakan untuk membentuk eter. Karbohidrat dapat juga bertindak sebagai dioldan membentuk asetal atau ketal siklik dengan aldehida atau keton.1.Pembentukan asetat Suatu reagensia yang lazim untuk esterifikasi alkohol ialah anhidrida asam asetat,dengan natrium asetat atau piridina sebagai suatu katalis basa. Jika reaksi itu dilakukan dibawah 0o C. reaksi asilasi akan lebih cepat daripada antar-pengubahan anomerik α-β. Padakondisi ini baik α- ataupun β-D-glukosa menghasilkan pentaasetat atau padanannya. Padatemperatu yang lebih tinggi diperoleh suatu campuran α- dan β-pentaasetat, dengan β-pentaasetat lebih melimpah.2.Pembentukan eter Dimetil sulfat adalah suatu ester anorganik dengan gugus pergi yang sangat baik.Senyawa ini digunakan untuk membentuk eter metal. Bila suatu monosakarida diolah dengandimetil sulfat yang berlebih dan NaOH, semua gugus hidroksil (termasuk gugus OHhemiasetal atau hemiketal) diubah menjadi gugus metoksil. Dalam suatu sintesis eterWilliamson yang lazim,(RO- + RX ROR + X-), alkoksida itu harus dibuat dengan suatu basayang lebih kuat daripada NaOH. Dalam hal karbohidrat, NaOH merupakan basa yang cukupkuat untuk menghasilkan ion alkoksida. Efek induktif dari oksigen-oksigen yangelektronegatif pada karbon-karbon yang berdekatan membuat tiap gugus hidroksil lebih asamdaripada suatu gugus hidroksil dalam suatu alkohol biasa). Karena ikatan asetal stabil dalambasa, konfigurasi pada karbon anomerik dai suatu glikosida tidak berubah dalam reaksimetilasi ini.3.Pembentukan asetal dan ketal siklik Contoh pembentukan asetal dan ketal siklik adalah pengubahan L-sorbosa menjadi Vit.C sebagai berikut:Karbohidrat Page 3
  4. 4. Pembentukan Eter , Pengolahan suatu aldosa, seperti misalnya glukosa, dengan metanol akanmenghasilkan suatu metil glikosida.Gugus- gugus hidroksil lain dalam suatu karbohidrat dapatdiubah menjadi gugus metoksil dengan mereaksikan metil glikosida dimetil sulfat dan NaOH.C. Penentuan Struktur glukosa Pada tahun 1888, diketahui bahwa glukosa adalah suatu aldoheksosa, kemudian padatahun 1892, seorang ahli kimia Jerman, Emil Fischer, melaporkan struktur dari aldehidabentuk rantai-terbuka dari D-glukosa. Menurut Fischer, hanya mungkin ditetapkan konfigurasirelatif glukosa, bukan konfigurasi mutlaknya, yang akhirnya dapat ditentukan denganmenggunakan difraksi sinar X. Fischer membuat asumsi bahwa Oh pada karbon 2 dalam D-(+)-gliseraldehid dan dengan demikian OH pada karbon 5 dalam D-(+)-glukosa diproyeksikanke kanan dalam proyeksi Fischer.Fakta 1 : diketahui bahwa aldopentosa (-)arabinosa dapat diubah menjadi aldoheksosa (+)-glukosa dan (+)-manosa. Heinrich Kiliani menemukan tahap pemanjangan rantai pada tahun1886, dan pada tahun 1890 Fischer melengkapi sintesisnya dengan mereduksi lakton yangdihasilkan untuk memperoleh aldoheksosa-aldoheksosa.Fakta 2 : Fischer menjumpai bahwa oksidasi dari kedua gugus ujung dari (-)-arabinosamenghasilkan suatu dwiasam yang aktif optis dan bukan dwiasam meso.Fakta 3 : Fischer menjumpai bahwa baik (+)-glukosa maupun (+)-manosa dioksidasi menjadidwiasam aktif optis.Fakta 4: Gula (+)-gulosa dan (+)-glukosa keduanya menghasilkan dwiasam yang sama biladioksidasi. Suatu monosakarida bereaksi dengan dimetil sulfat untuk menghasilkan suatu strukturyang termetilkan secara lengkap. Dalam larutan asam, metal glikosida termetilkan dapatdihidrolisis dan cincinnya terbuka. Gugus-gugus metoksil, yang adalah eter, tidak dipengaruhioleh reaksi ini. Oleh karena itu asetal yang terhidrolisis hanya mempunyai satu gugushidroksil. Penentuan posisi gugus hidroksil ini merupakan informasi yang diperlukan untukmengetahui ukuran cincin dari asetal aslinya. Posisi gugus –OH ditentukan dengan oksidasikuat dalam mana gugus –CHO dioksidasi menjadi –CO2H dan gugus -OH tunggal dioksidasimenjadi suatu keton.Karbohidrat Page 4
  5. 5. D. Penggolongan karbohidrat1. Monosakarida Satuan karbohidrat yang paling sederhana dengan rumus CnH2nOn dimana n = 3 – 8.Monosakarida sering disebut gula sederhana (simple sugars) adalah karbohidrat yang tidakdapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana lagi. Molekulnya hanya terdiri atasbeberapa atom karbon saja. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan atomkarbonnya, yaitu triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa atau heptosa.C3H6O3 : triosaC4H8O4 : tetrosaC5H10O4 : pentoseC6H12O4 : heksosa Monosakarida atau gula sederhana hanya terdiri atas satu unit polihidroksialdehidaatau keton atau hanya terdiri atas satu molekul sakarida. Kerangka monosakarida adalah rantaikarbon berikatan tunggal yang tidak bercabang. Satu diantara atom karbon berikatan gandaterhadap suatu atom oksigen membentuk gugus karbonil, masing-masing atom karbon lainnyaberikatan dengan gugus hidroksil. Jika gugus karbonil berada pada ujung rantai karbon,monosakarida tersebut adalah suatu aldosa, dan jika gugus karbonil berada pada posisi lain,monosakarida tersebut adalah suatu ketosa. Berbagai jenis monosakarida aldosa dan ketosa. Macam-macam monosakaridaa. Aldosa: monosakarida yang mengandung gugus aldehid.Contoh: Gliseraldehidb. Ketosa: monosakarida yang mengandung gugus keton.Contoh: Dihidroksiaseton2. Disakarida Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari 2 satuan monosakarida. Duamonosakarida dihubungkan dengan ikatan glikosidik antara C-anomerik dari satu unitmonosakarida dengan gugus –OH dari unit monosakarida yang lainnya. Beberapa disakaridayang sering dijumpai: Maltosa, Selobiosa, Laktosa, Sukrosa Jenis disakarida:Selubiosa -D-Glukosa + -D-GlukosaKarbohidrat Page 5
  6. 6. Maltosa -D-Glukosa + -D-GlukosaSukrosa -D-Glukosa + -D-FruktosaLaktosa -D-Glukosa + -D-Galaktosa3. Polisakarida Polisakarida dalah senyawa yang molekul-molekulnya mengandung banyak satuanmonosakarida yang disatukan oleh ikatan glukosida. Pada hidrolisis polisalarida akanmenghasilkan monosakarida.Polisakarida mempunyai 3 fungsi dalam kehidupan :1.Sebagai bahan bangunan (architectural)•Selulosa : memberi kekuatan pada pokok kayu dan dahan bagi tumbuhan.•Kitin : komponen struktur kerangka luar serangga.2.Sebagai bahan makanan (nutritional)•Pati : terdapat dalam padi dan kentang.•Glikogen : karbohidrat yang siap dipakai dalam tubuh hewan.3.Sebagai zat spesifik•Heparin : suatu polisakarida yang mencegah koagulasi darah.a. Selulosa Selulosa merupakan komponen struktural utama dari tumbuhan dan tidak dapat dicernaoleh manusia. Molekul selulosa merupakan rantai-rantai atau mikrofibil, dari D-glukosasampai sebanyak 14.000 satuan yang terdapat sebagai berkas-berkas terpuntir mirip tali, yangterikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. Suatu molekul tunggal selulosa merupakanpolimer lurus dari 1,4’-β D-glukosa. Hidrolisis lengkap dalam HCl 40% dalam-air, hanyamenghasilkan D-glukosa. Selulosa merupakan polisakarida yang terdiri dari molekul-molekul β-D-glukosa danmempunyai massa molekul relatif yang sangat tinggi, tersusun dari 2.000-3.000 glukosa.Rumus molekul selulosa adalah (C6H10O5)n. Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagaibahan pembentuk dinding sel dan serat tumbuhan.Karbohidrat Page 6
  7. 7. Sifat fisik selulosa adalah zat yang padat, kuat, berwarna putih, dan tidak larut dalam alkoholdan eter. Kayu terdiri dari 50% selulosa, daun kering mengandung 10-20% selulosa,sedangkan kapas mengandung 90% selulosa. Selulosa digunakan dalam industri pulp, kertas,dan krayon. Selulosa tidak dapat dihidrolisis oleh sistem pencernaan manusia. Oleh karena itu,selulosa tidak dapat digunakan sebagai makanan. Namun, selulosa yang terdapat sebagai serat-serat tumbuhan, sayur, dan buah-buahan berguna untuk memperlancar pencernaan makanan. b. Kitin Kitin adalah polisakarida struktural yang digunakan untuk menyusun eksoskleton dariartropoda (serangga, laba-laba, krustase, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin tergolongpolisakarida linear yang tersusun dari N-asetilglukosamin pada rantai beta dan memilikimonomer berupa molekul glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen. Pada hidrolisiskitin menghasilkan 2-amino-2-deoksi-D-glukosa. Kitin murni mirip dengan kulit, namun akanmengeras ketika dilapisi dengan garam kalsium karbonat. Kitin membentuk serat miripselulosa yang tidak dapat dicerna oleh vertebrata. Kitin merupakan polimer yang paling melimpah di laut. Sedangkan pada kelimpahandi muka bumi, kitin menempati posisi kedua setelah selulosa. Hal ini karena kitin dapatditemukan di berbagai organisme eukariotik termasuk serangga, moluska, krustase, fungi,alga, dan protista. c. Pati Pati adalah polisakarida yang terdapat dalam semua tanaman terutama dalam jagung,kentang, biji-bijian, ubi akar, padi dan gandum. Pati bila dipanaskan dalam air akanmembentuk larutan koloidal. Dalam pati terdapat dua bagian, bagian yang larut dalam airdisebut amilosa (10-20%), yang bila ditambah iodium akan memberikan warna biru. Bagianyang lain yaitu tak larut dalam air, disebut amilopektin (89-90%), dengan iodium memberikanwarna ungu hingga merah. Kedua bagian tersebut mempunyai rumus empiris C6H10O5.Amilosa maupun amilopektin bila dihidrolisis menunjukan sifat-sifat karbonil , dan tersusunatas satuan-satuan maltose.Karbohidrat Page 7
  8. 8. Bila pati yang terdapat dalam sel dihidolisis oleh enzim maka pati akan pecah menjadibagian yang lebih kecil disebut dekstrin. Dekstrin biasanya digunakan untuk membuat lem,pasta, dan kanji tekstil. •Amilosa Hidrolisis lengkap amilosa menghasilkan D-glukosa, hidrolisis parsial menghasilkanmaltose sebagai satu-satunya disakarida. Amilosa adalah polimer linear dari α-D-glukosa yangdihubungkan secara-1,4’. •Amilopektin Suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa karena mengandung 1000satuan glukosa atau lebih per molekul. Rantai utama amilopektin mengandung 1,4’-α-D-glukosa, dan bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung untuk kira-kira tiap 25 satuanglukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6’-α-D-glikosida. d. Glikogen Glikogen adalah polisakarida yang digunakan sebagai tempat penyimpanan glukosadalam sistem hewan (terutama dalam hati dan otot). Dari segi struktur, glikogen miripamilopektin. Glikogen mengandung rantai glukosa yang terikat 1,4-α dengan percabangan-percabangan (1,6-α). Beda antara glikogen dan amilopektin ialah bahwa glikogen lebihbercabang daripada amilopektin. Glikogen pada tubuh manusia terdapat dalam hati dan otot dengan rumus molekul(C6H10O5)n. Hati berfungsi sebagai tempat pembentukan glikogen dari glukosa. Apabilakadar glukosa dalam darah bertambah, sebagian diubah menjadi glikogen sehingga kadarglukosa dalam darah normal kembali. Sebaliknya apabila kadar glukosa darah menurun,glikogen dalam hati diuraikan menjadi glukosa kembali, sehingga kadar glukosa darah normalkembali. Ketika permintaan gula dalam tubuh meningkat maka glikogen akan dihidrolisis olehsel. Namun, cadangan energi ini tidak dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi dalamjangka lama.Misalnya pada manusia, glikogen simpanan akan terkuras habis dalam waktu satuhari kecuali bila dipulihkan dengan mengkonsumsi makanan. Glikogen yang ada di ototdigunakan sebagai sumber energi. Glikogen dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan danKarbohidrat Page 8
  9. 9. struktur glikogen serupa dengan struktur amilopektin yaitu merupakan rantai glukosa yangmempunyai cabang. e. Heparin Heparin merupakan mukopolisakarida yang terdapat dalam jaringan hewan menyusui,tersusun dari asam D-glukoronat-2-sulfat dan D-glukosamina-2,6-disulfat dan berfungsisebagai antikoagulan darah.4. Oligosakarida Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan biasanyabersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul disebut disakarida, bilatiga molekul disebut triosa, bila sukrosa terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosaterdiri dari molekul glukosa dan galaktosa. Ikatan antara dua molekul monosakarida disebutikatan glikosidik. Ikatan ini terbentuk antara gugus hidroksil dari atom C nomor satu yangjuga disebut karbon anomerik dengan gugus hidroksil dan atom C pada molekul gula yanglain. Ikatan glikosidik biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 denganmelepaskan 1 mol air. Ada tidaknya sifat pereduksi dari suatu molekul gula ditentukan olehada tidaknya gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif. Oligosakarida dapat diperoleh dari hasil hidrolisis polisakarida dengan bantuan enzimtertentu atau hidrolisis dengan asam. Pati dapat dihidrolisisi dengan enzim amilasemenghasilkan maltosa, maltotriosa, dan isomaltosa. Bila pati dihidrolisis dengan enzimtransglukosidase akan dihasilkan suatu oligosakarida dengan derajat polimerisasi yang lebihbesar. Senyawa ini disebut dekstrin yang sangat larut dalam air dan dapat mengikat zat-zathidrofobik sehingga dipergunakan sebagai food additive untuk memperbaiki tekstur bahanmakanan.Karbohidrat Page 9
  10. 10. BAB III PENUTUPA. Kesimpulan Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen.Karbohidrat terbagi menjadi 3 kelompok yaitu monosakarida, disakarida, polisakarida. Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan biasanyabersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul disebut disakarida. Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakaridayang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh-contoh disakaridaialah maltosa, sukrosa, laktosa. Sukrosa tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif karena keduanya sudah salingterikat. Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molckul glukosa. Ikatan yangterjadi ialah antara atom karbon nomor I dan atom karbon -nomor 4, oleh karenanya maltosamasih mempunyai gugus -OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifatmereduksi. Laktosa terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa.Karbohidrat Page 10
  11. 11. DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2009. Makalah Proses Pengolahan Pangan:http://makalahprosespengolahanpangan.blogspot.com/2009/04/makalah-disakarida.html.Diakses pada 9 Januari 2011.Anonim, 2010. Kimia Organik “Karbohidrat”: http://celakar.blogspot.com/2010/10/kimia-organik-karbohidrat.html. Diakses pada 9 Januari 2011.Anonim, 2010. Kimiaku: http://kimiashinta.blogspot.com/2010/12/kimia-organik-karbohidrat.html. Diakses pada 9 Januari 2010.Anonim, 2010. Kimia Organik: http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organik. Diakses pada 9Januari 2011.Anonim, 2010. Macam-macam Karbohidrat: http://jasmansyah.50megs.com/korg1.htm.Diakses pada 7 januari 2011.Anonim, 2011. Karbohidrat: http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat. Diakses pada 7 Januari2011.Fessenden, Ralph J. dan Joan S. Fessenden. 1982. Kimia Organik. Jakarta: Erlangg.Pratana, Crys Fajar dkk. 2003. Kimia Dasar 2: Common Textbook. Malang: UM Press.Wahjudi, dkk. 2003. Kimia Organik II. Malang: UM Press.Karbohidrat Page 11

×