KARBOHIDRAT
RIZALDI AL-FAUZAN
WITA HERYANA
2017
UNIVERSITAS NEGERI
JAKARTA
KARBOHIDRAT
• Karbohidrat merupakan persenyawaan antara
karbon, hidrogen dan oksigen yang terbentuk
di alam dengan rumus umum Cn(H2O)n.
DEFINISI KARBOHIDRAT
KARBOHIDRAT
• Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi
aldehid atau polihidroksiketon. Oleh karena
itu karbohidrat mempunyai dua gugus
fungsional yang penting :
• * Gugus hidroksil
• * Gugus keton/aldehid
DEFINISI KARBOHIDRAT
Penggolongan Karbohidrat
• Monosakarida :
Karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat
dihidrolisis lebih lanjut
• Disakarida
Karbohidrat yang mengandung 2 satuan
monosakarida
• Oligosakarida
Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan 3 –
10 satuan monosakarida
• Polisakarida
Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan
banyak satuan monosakarida
Monosakarida
• Satuan karbohidrat yang paling sederhana
dengan rumus CnH2nOn dimana n = 3 – 8 C3H6O3 :
triosa C4H8O4 : tetrosa dan seterusnya.
• Macam-macam monosakarida
a. Aldosa : monosakarida yang mengandung
gugus aldehid
Contoh : Glukosa, Galaktosa,Manosa
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
b. Ketosa : monosakarida yang mengandung
gugus keton
• Contoh : fruktosa
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
H
CHO
OH
H OH
CH2OH
H OH
HO
CHO
H
H OH
CH2OH
H OH
H
CHO
OH
HO H
CH2OH
H OH
HO
CHO
H
HO H
CH2OH
H OH
H
C
OH
CH2OH
H OH
HO
C
H
CH2OH
H OH
H
CHO
OH
H OH
H OH
H OH
CH2OH
HO
CHO
H
H OH
H OH
H OH
CH2OH
H
CHO
OH
HO H
H OH
H OH
CH2OH
HO
CHO
H
HO H
H OH
H OH
CH2OH
H
CHO
OH
H OH
HO H
H OH
CH2OH
HO
CHO
H
H OH
HO
H OH
CH2OH
H
CHO
OH
HO H
HO H
H OH
CH2OH
HO
CHO
H
HO H
HO H
H OH
CH2OH
H
C
OH
CH2OH
O
H
O
H
O
OH
D-(-)-eritrosa D-(-)-tetrosa
D-(+)-gliseraldehida
D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-(+)-xilosa D-(-)-liksosa
D-(+)-alosa D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa
Turunan D-aldosa
STRUKTUR ALDOSA DAN TURUNAN
GLUKOSA, GALAKTOSA, MANOSA
CH2OH
O
CH2OH
H OH
CH2OH
O
HO H
CH2OH
H OH
CH2OH
O
HO H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
O
HO H
HO H
H OH
CH2OH
CH2OH
O
H OH
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
O
H OH
HO H
H OH
CH2OH
CH2OH
O
CH2OH
CH2OH
O
H OH
CH2OH
H OH
Dihidroksiaseton
D-eritulosa
D-ribulosa D-xilulosa
D-psikosa D-sorbosa D-fruktosa D-tagatosa
Turunan D-ketosa
STRUKTUR KETOSA DAN
TURUNAN FRUKTOSA
Heksosa yang paling banyak di alam :
CHO
CH OH
CHO H
CH OH
CH OH
CH2OH
CHO
CH OH
CHO H
CHO H
CH OH
CH2OH
CH2OH
CHO H
CH OH
CH OH
CH2OH
O
D - glukosa D-galaktosa D - fruktosa
D - aldoheksosa D - ketoheksosa
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Struktur siklis Monosakarida
• Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan
alcohol membentuk hemiasetal atau
hemiketal.
R C
O
H
H3C O H C
OH
R OCH3
H
Hemiasetal
CR R'
O
H3C O H C
OH
R OCH3
R'
Hemiketal
Aldehid
Keton
+
+
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Struktur siklis Monosakarida
• Hemiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk
jika gugus keton/aldehid dan alkohol terdapat
dalam 1 molekul.
• Contoh : 4 – hidroksipentanal
CH
H3C OH
CH2 CH2
CH
O
CH
H2C
H3C O
CH
CH2
OH
hemiasetal siklis
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Struktur siklis Monosakarida
• Monosakarida mempunyai gugus carbonil
(aldehid/keton) dan gugus hidroksil dalam tiap
molekulnya. Oleh karena itu monosakarida
dapat membentuk hemiasetal atau hemiketal
siklis.
• Misal : glukosa
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
C
OH
C OHH
CHHO
C OHH
C OHH
CH2OH
C OHH
C OHH
CHO
C OHH
C
C HHO
C OHH
C
C OH
C
HHO
CH2OH CH2OH
**
α - glukosa
[α]= + 112o
β - glukosa
[α]= + 19o
karbon anomerik
O
O
Contoh : Glukosa
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Struktur siklis Monosakarida
• Pada glukosa, hemiasetal – siklis terbentuk antara
gugus aldehid pada C - 1 dengan gugus – OH pada C –
5 sehingga membentuk cincin – 6 yang stabil.
• Dalam bentuk hemiasetal siklis atom C – 1 bersifat
kiral → karbon anomerik sehingga memberikan 2
kemungkinan struktur isomer D – glukosa : α - D –
glukosa dan β - D – glukosa dimana sifat keduanya
sangat berbeda.
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Sifat Fisik
α - D – glukosa β - D – glukosa
• - kristal - padat ∆ > 98°C
• - m.p. 146 - m.p. = 150°C
• - [α]D = + 112°C - [α]D = + 19°C
• α - D – glukosa β - D – glukosa
[α]D = + 52°
• α - D – galaktosa β - D – galaktosa
• + 151° + 84° - 53°
• α - D – fruktosa β - D – fruktosa
• + 21° -92° -133°
dalam air
Mutarotasi
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Stereokimia Monosakarida
• Struktur glukosa atau karbohidrat yang lain
dapat digambarkan dalam 3 bentuk
stereokimia :
♣ Proyeksi Fisher
♣ Struktur Haworth
♣ Konformasi kursi
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Proyeksi Fisher dan Struktur Haword
O
OH OH (α)
OH
OH
CH2OH
*
O
OH
OH
H
OH
OH
CH2OH
*Struktur Haworth
(β)
C OH
C OHH
C HHO
C OHH
C
CH2OH
H C O
C OHH
C HHO
C OHH
C
CH2OH
H
H OH
C H
C OHH
C HHO
C OHH
C
CH2OH
HO
O
α - D - glukosa proyeksi Fisher β - D - glukosa
O
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Struktur Haworth dan Konformasi Kursi
O
OH OH (α)
OH
OH
CH2OH
*
O
OH
OH
H
OH
OH
CH2OH
*
Struktur Haworth
HO
O
HO
OH (α)
OH
HOH2C
*
HO
O
HO
H
OH
HOH2C
OH*
( a )
( e )
Konformasi kursi
(β)
β
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Sifat-sifat Fisik Monosakarida
Padatan kristal tidak berwarna
Larut dalam air → ikatan hidrogen
Sedikit larut dalam alkohol
Tidak larut dalam eter, kloroform, benzena
Rasanya manis. Diantara monosakarida →
fruktosa yang paling manis
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Beberapa Reaksi Monosakarida
1. Reaksi Oksidasi
• Berdasarkan kemampuannya untuk mereduksi
senyawa/pereaksi (Tohlens, Benedict, Fehling),
monosakarida dapat digolongkan :
Gula pereduksi
Gula non pereduksi
• Kemampuan monosakarida untuk mereduksi pereaksi-
pereaksi tersebut di atas didasarkan pada adanya
gugus aldehid atau gugus α-hidroksi keton, dimana
dengan adanya pereaksi-pereaksi tersebut gugus
aldehid atau α-hidroksi keton akan teroksidasi menjadi
karboksilat/keton.
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
HC
CHO
OH
CHO
C OH
C OH
CH2OH
+ Cu2+
C
O
OH
C OH
CHO
C OH
C OH
CH2OH
+ Cu2O
merah bata
D - glukosa asam- D - glukonat
Semua monosakarida adalah Gula Pereduksi
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
• Oksidasi aldosa oleh pereaksi Fehling’s,
Benedict’s atau Tohlen’s membentuk asam
monokarboksilat → Asam Aldonat.
• Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO3
panas) menghasilkan asam dikarboksilat
karena HNO3 selain mengoksidasi gugus
aldehid juga mampu mengoksidasi gugus
CH2OH terminal
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
C
CHO
OH
CHO
C OH
C OH
CH2OH
C
COOH
OH
CHO
C OH
C OH
COOH
HNO3
D - glukosa asam D - glukarik
C
CHO
OH
C
C OH
C OH
CH2OH
HO + Ag+
C
COOH
OH
C
C OH
C OH
CH2OH
HO + Ag
Cermin perak
∆
Reaksi dg
HNO3
Reaksi dg Tohlens
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
2. Gugus karbonil dari monosakarida dapat
direduksi menjadi alcohol dengan beberapa
pereaksi menghasilkan alditol
C
CHO
OH
C
C OH
C OH
CH2OH
D - glukosa
HO
katalis
logam
C
CH2
OH
C
C OH
C OH
CH2OH
D -glukitol (sorbitol)
HO
OH
+ H2
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
3. Pembentukan Glikosida
• Reaksi monosakarida hemiasetal atau hemiketal
siklis dengan 1 molekul alcohol lagi membentuk
asetal atau ketal. Pada reaksi ini gugus – OH pada C
– anomerik digantikan oleh gugus – OR dari
alcohol.
O
OH
OH
H
OH
OH
CH2OH
* + CH3OH
O
OH
OCH3
H
OH
OH
CH2OH
* + H2O
H
+
β-D-glukopiranosa metil-β-D-glukopiranosida
Ikatan glikosida
Gula Non
Pereduksi
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
Ikatan Glikosidik
• Asetal/ketal seperti ini dinamakan Glikosida
dan ikatan dari karbon anomerik dengan
gugus OR disebut ikatan glikosidik.
• Glikosida dinamai berdasarkan nama
monosakaridanya, dengan mengganti akhiran
–a dengan –ida.
• Misal: glukosa → glukosida
manosa → manosida
KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
DISAKARIDA
• Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari
2 satuan monosakarida.
• Dua monosakarida dihubungkan dengan ikatan
glikosidik antara C-anomerik dari satu unit
monosakarida dengan gugus –OH dari unit
monosakarida yang lainnya.
• Beberapa disakarida yang sering dijumpai :
• Maltosa, Selobiosa, Laktosa, Sukrosa
KLASIFIKASI DISAKARIDA
MALTOSA
O
OH
H
O
OH
OH
CH2OH
*
H O OH
H
OH
OH
CH2OH
*1'
4
α
β
Ikatan α-1',4 glikosidik
HO
O
HO
O
OH
HOH2C
O
HO
H
OH
HOH2C
OH
1'
4
Karbon glikosidik
(β)
4-O-(α−D-glukopiranosil)-β−D-glukopiranosa
(Maltosa)
KLASIFIKASI DISAKARIDA
IKATAN PADA MALTOSA
• Pada maltosa, ikatan glikosidik terjadi pada atom C-
1’ dari satu glukosa dengan atom C-4 dari glukosa
yang lain, sehingga ikatannya disebut ikatan 1’,4-
glikosidik
• Karbon anomerik di unit glukosa sebelah kanan pada
maltosa dalam bentuk hemiasetal, sehingga akan
dapat berkesetimbangan dengan struktur terbuka.
Oleh karena itu maltosa dpt bereaksi + dg Tohlens
KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
SELOBIOSA
O
OH
o
OH
OH
CH2OH
*
H O OH
H
OH
OH
CH2OH
*
1'
4
β
β
Ikatan β-1',4 glikosidik
HO
O
HO
H
OH
HOH2C
O
CH2OH
O
1'
4
(β)
4-O-(β−D-glukopiranosil)-β−D-glukopiranosa
(Selubiosa)
H
OH
H
HO
H
H
OH
KLASIFIKASI DISAKARIDA
LAKTOSA
• Merupakan gula utama pada ASI dan susu sapi
(4-8 % laktosa).
• Karbon anomerik pada unit galaktosa mempunyai
konfigurasi β pada C-1 dan berikatan dengan gugus
-OH pada C-4 unit glukosa
• Galaktosemia adalah penyakit yang disebabkan
karena tidak memiliki enzim yang dpt
mengisomerisasi galaktosa menjadi glukosa,
sehingga tidak dapat mencerna susu.
KLASIFIKASI DISAKARIDA
OH O o
OH
OH
CH2OH
*
H O H
OH
OH
OH
CH2OH
*
1'
4
β
α
Ikatan β-1',4 glikosidik
4-O-(β−D-galaktopiranosil)-α−D-glukopiranosa
(Laktosa)
H
H
O
HO
OH
HOH2C
O
O
HO
OH
OH
HOH2C
H
1'
4
(α)
OH
H
Struktur Laktosa
KLASIFIKASI DISAKARIDA
SUKROSA
• Sukrosa dikenal dengan gula pasir, terdapat pada
tumbuhan fotosintetik yang berfungsi sebagai
sumber energi. Misal : pada tebu, bit gula
• Pada sukrosa kedua kabon anomerik pada kedua unit
monosakarida terlibat dalam ikatan glikosidik. Ikatan
glikosidik terjadi antara C-1 pada unit glukosa dan C-
2 pada unit fruktosa, sehingga tidak mempunyai
gugus hemiasetal.
KLASIFIKASI DISAKARIDA
OH O
OH
OH
CH2OH
* 1'
konfigurasi β
α−D-glukopiranosil-β−D-fruktofuranosida
(Sukrosa)
H
H
O
HO
OH
HOH2C
CH2OH
H
CH2OHO
1'
2
HO
O
OH
OH
CH2OH
CH2OH
O
O
α
(β)
H
OH
OH
H
2
Struktur Sukrosa
KLASIFIKASI DISAKARIDA
Oligosakarida
• Contoh oligosakarida adalah rafinosa
(3 molekul gula) yang tersusun atas molekul
galaktosa, glukosa, dan fruktosa.
KLASIFIKASI OLIGOSAKARIDA
POLISAKARIDA
• Karbohidrat yang mengandung banyak
monosakarida dan mempunyai berat molekul
yang besar
• Hidrolisis polisakarida secara sempurna akan
menghasilkan satu jenis monosakarida
• Unit monosakarida dapat dihubungkan secara
linier atau dapat bercabang
• Jenis Polisakarida : Pati dan Glikogen
KLASIFIKASI POLISAKARIDA
PATI
• Polisakarida yang tersimpan dalam tumbuhan.
• Merupakan komponen utama pada biji-bijian,
kentang, jagung dan beras
• Tersusun atas unit D-glukosa yang
dihubungkan oleh ikatan 1,4-α-glikosidik
• Rantai cabang dihubungkan oleh ikatan 1,6-α-
glikosidik
KLASIFIKASI POLISAKARIDA
JENIS PATI
• AMILOSA : 20 % bagian pati, tersusun atas 50 – 300
unit glukosa melalui ikatan 1,4 glikosidik
• Amilosa larut di dalam air
• AMILOPEKTIN : 80 % bagian pati, tersusun atas 300 –
5.000 unit glukosa melalui ikatan 1,4 glikosidik dan
1,6.
• Setiap 25-50 unit glukosa dihubungkan oleh ikatan
1,4 . Rantai-rantai tesebut dihubungkan dengan
ikatan 1,6 sehingga menghasilkan struktur yang
bercabang
• Karena strukturnya bercabang sehingga sangat
besar, maka dari itu amilopektin tidak larut dalam air
KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
GLIKOGEN
• Karbohidrat penyimpan energi yang tersimpan dalam
hewan
• Mr Glikogen > pati
• Tersusun lebih dari 100.000 unit glukosa
• Strukturnya bercabang melalui ikatan 1,4 dan 1,6
glikosidik
• Tidak larut dalam air
• Larut dalam pelarut organik non polar : eter,
kloroform, heksana.
KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
POLISAKARIDA LAIN
• Selulosa : polimer tidak bercabang dari
glukosa melalui ikatan 1,4-β-glikosidik
• Kitin : polisakarida yang mengandung
nitrogen, membentuk cangkang krustasea dan
kerangka luar serangga
• Pektin : polimer linier dari D-galakturonat
melalui ikatan 1,4-α-glikosidik. Terdapat pada
buah-buahan dan buni-bunian
KLASIFIKASI POLISAKARIDA
PEMANFAATAN
INDUSTRI PANGAN INDUSTRI FARMASI
INDUSTRI KIMIA
APLIKASI KARBOHIDRAT
TERIMA KASIH

Biokimia Karbohidrat

  • 1.
  • 2.
    KARBOHIDRAT • Karbohidrat merupakanpersenyawaan antara karbon, hidrogen dan oksigen yang terbentuk di alam dengan rumus umum Cn(H2O)n. DEFINISI KARBOHIDRAT
  • 3.
    KARBOHIDRAT • Karbohidrat adalahsenyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. Oleh karena itu karbohidrat mempunyai dua gugus fungsional yang penting : • * Gugus hidroksil • * Gugus keton/aldehid DEFINISI KARBOHIDRAT
  • 4.
    Penggolongan Karbohidrat • Monosakarida: Karbohidrat yang paling sederhana dan tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut • Disakarida Karbohidrat yang mengandung 2 satuan monosakarida • Oligosakarida Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan 3 – 10 satuan monosakarida • Polisakarida Karbohidrat yang jika dihidrolisis menghasilkan banyak satuan monosakarida
  • 5.
    Monosakarida • Satuan karbohidratyang paling sederhana dengan rumus CnH2nOn dimana n = 3 – 8 C3H6O3 : triosa C4H8O4 : tetrosa dan seterusnya. • Macam-macam monosakarida a. Aldosa : monosakarida yang mengandung gugus aldehid Contoh : Glukosa, Galaktosa,Manosa KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 6.
    b. Ketosa :monosakarida yang mengandung gugus keton • Contoh : fruktosa KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 7.
    H CHO OH H OH CH2OH H OH HO CHO H HOH CH2OH H OH H CHO OH HO H CH2OH H OH HO CHO H HO H CH2OH H OH H C OH CH2OH H OH HO C H CH2OH H OH H CHO OH H OH H OH H OH CH2OH HO CHO H H OH H OH H OH CH2OH H CHO OH HO H H OH H OH CH2OH HO CHO H HO H H OH H OH CH2OH H CHO OH H OH HO H H OH CH2OH HO CHO H H OH HO H OH CH2OH H CHO OH HO H HO H H OH CH2OH HO CHO H HO H HO H H OH CH2OH H C OH CH2OH O H O H O OH D-(-)-eritrosa D-(-)-tetrosa D-(+)-gliseraldehida D-(-)-ribosa D-(-)-arabinosa D-(+)-xilosa D-(-)-liksosa D-(+)-alosa D-(+)-altrosa D-(+)-glukosa D-+)-manosa D-(-)-gulosa D-(-)-idosa D-(+)-galaktosa D-(-)-talosa Turunan D-aldosa STRUKTUR ALDOSA DAN TURUNAN GLUKOSA, GALAKTOSA, MANOSA
  • 8.
    CH2OH O CH2OH H OH CH2OH O HO H CH2OH HOH CH2OH O HO H H OH H OH CH2OH CH2OH O HO H HO H H OH CH2OH CH2OH O H OH H OH H OH CH2OH CH2OH O H OH HO H H OH CH2OH CH2OH O CH2OH CH2OH O H OH CH2OH H OH Dihidroksiaseton D-eritulosa D-ribulosa D-xilulosa D-psikosa D-sorbosa D-fruktosa D-tagatosa Turunan D-ketosa STRUKTUR KETOSA DAN TURUNAN FRUKTOSA
  • 9.
    Heksosa yang palingbanyak di alam : CHO CH OH CHO H CH OH CH OH CH2OH CHO CH OH CHO H CHO H CH OH CH2OH CH2OH CHO H CH OH CH OH CH2OH O D - glukosa D-galaktosa D - fruktosa D - aldoheksosa D - ketoheksosa KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 10.
    Struktur siklis Monosakarida •Aldehid dan keton dapat bereaksi dengan alcohol membentuk hemiasetal atau hemiketal. R C O H H3C O H C OH R OCH3 H Hemiasetal CR R' O H3C O H C OH R OCH3 R' Hemiketal Aldehid Keton + + KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 11.
    Struktur siklis Monosakarida •Hemiasetal atau hemiaketal siklis terbentuk jika gugus keton/aldehid dan alkohol terdapat dalam 1 molekul. • Contoh : 4 – hidroksipentanal CH H3C OH CH2 CH2 CH O CH H2C H3C O CH CH2 OH hemiasetal siklis KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 12.
    Struktur siklis Monosakarida •Monosakarida mempunyai gugus carbonil (aldehid/keton) dan gugus hidroksil dalam tiap molekulnya. Oleh karena itu monosakarida dapat membentuk hemiasetal atau hemiketal siklis. • Misal : glukosa KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 13.
    C OH C OHH CHHO C OHH COHH CH2OH C OHH C OHH CHO C OHH C C HHO C OHH C C OH C HHO CH2OH CH2OH ** α - glukosa [α]= + 112o β - glukosa [α]= + 19o karbon anomerik O O Contoh : Glukosa KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 14.
    Struktur siklis Monosakarida •Pada glukosa, hemiasetal – siklis terbentuk antara gugus aldehid pada C - 1 dengan gugus – OH pada C – 5 sehingga membentuk cincin – 6 yang stabil. • Dalam bentuk hemiasetal siklis atom C – 1 bersifat kiral → karbon anomerik sehingga memberikan 2 kemungkinan struktur isomer D – glukosa : α - D – glukosa dan β - D – glukosa dimana sifat keduanya sangat berbeda. KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 15.
    Sifat Fisik α -D – glukosa β - D – glukosa • - kristal - padat ∆ > 98°C • - m.p. 146 - m.p. = 150°C • - [α]D = + 112°C - [α]D = + 19°C • α - D – glukosa β - D – glukosa [α]D = + 52° • α - D – galaktosa β - D – galaktosa • + 151° + 84° - 53° • α - D – fruktosa β - D – fruktosa • + 21° -92° -133° dalam air Mutarotasi KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 16.
    Stereokimia Monosakarida • Strukturglukosa atau karbohidrat yang lain dapat digambarkan dalam 3 bentuk stereokimia : ♣ Proyeksi Fisher ♣ Struktur Haworth ♣ Konformasi kursi KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 17.
    Proyeksi Fisher danStruktur Haword O OH OH (α) OH OH CH2OH * O OH OH H OH OH CH2OH *Struktur Haworth (β) C OH C OHH C HHO C OHH C CH2OH H C O C OHH C HHO C OHH C CH2OH H H OH C H C OHH C HHO C OHH C CH2OH HO O α - D - glukosa proyeksi Fisher β - D - glukosa O KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 18.
    Struktur Haworth danKonformasi Kursi O OH OH (α) OH OH CH2OH * O OH OH H OH OH CH2OH * Struktur Haworth HO O HO OH (α) OH HOH2C * HO O HO H OH HOH2C OH* ( a ) ( e ) Konformasi kursi (β) β KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 19.
    Sifat-sifat Fisik Monosakarida Padatankristal tidak berwarna Larut dalam air → ikatan hidrogen Sedikit larut dalam alkohol Tidak larut dalam eter, kloroform, benzena Rasanya manis. Diantara monosakarida → fruktosa yang paling manis KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 20.
    Beberapa Reaksi Monosakarida 1.Reaksi Oksidasi • Berdasarkan kemampuannya untuk mereduksi senyawa/pereaksi (Tohlens, Benedict, Fehling), monosakarida dapat digolongkan : Gula pereduksi Gula non pereduksi • Kemampuan monosakarida untuk mereduksi pereaksi- pereaksi tersebut di atas didasarkan pada adanya gugus aldehid atau gugus α-hidroksi keton, dimana dengan adanya pereaksi-pereaksi tersebut gugus aldehid atau α-hidroksi keton akan teroksidasi menjadi karboksilat/keton. KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 21.
    HC CHO OH CHO C OH C OH CH2OH +Cu2+ C O OH C OH CHO C OH C OH CH2OH + Cu2O merah bata D - glukosa asam- D - glukonat Semua monosakarida adalah Gula Pereduksi KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 22.
    • Oksidasi aldosaoleh pereaksi Fehling’s, Benedict’s atau Tohlen’s membentuk asam monokarboksilat → Asam Aldonat. • Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO3 panas) menghasilkan asam dikarboksilat karena HNO3 selain mengoksidasi gugus aldehid juga mampu mengoksidasi gugus CH2OH terminal KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 23.
    C CHO OH CHO C OH C OH CH2OH C COOH OH CHO COH C OH COOH HNO3 D - glukosa asam D - glukarik C CHO OH C C OH C OH CH2OH HO + Ag+ C COOH OH C C OH C OH CH2OH HO + Ag Cermin perak ∆ Reaksi dg HNO3 Reaksi dg Tohlens KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 24.
    2. Gugus karbonildari monosakarida dapat direduksi menjadi alcohol dengan beberapa pereaksi menghasilkan alditol C CHO OH C C OH C OH CH2OH D - glukosa HO katalis logam C CH2 OH C C OH C OH CH2OH D -glukitol (sorbitol) HO OH + H2 KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 25.
    3. Pembentukan Glikosida •Reaksi monosakarida hemiasetal atau hemiketal siklis dengan 1 molekul alcohol lagi membentuk asetal atau ketal. Pada reaksi ini gugus – OH pada C – anomerik digantikan oleh gugus – OR dari alcohol. O OH OH H OH OH CH2OH * + CH3OH O OH OCH3 H OH OH CH2OH * + H2O H + β-D-glukopiranosa metil-β-D-glukopiranosida Ikatan glikosida Gula Non Pereduksi KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 26.
    Ikatan Glikosidik • Asetal/ketalseperti ini dinamakan Glikosida dan ikatan dari karbon anomerik dengan gugus OR disebut ikatan glikosidik. • Glikosida dinamai berdasarkan nama monosakaridanya, dengan mengganti akhiran –a dengan –ida. • Misal: glukosa → glukosida manosa → manosida KLASIFIKASI MONOSAKARIDA
  • 27.
    DISAKARIDA • Disakarida adalahkarbohidrat yang terdiri dari 2 satuan monosakarida. • Dua monosakarida dihubungkan dengan ikatan glikosidik antara C-anomerik dari satu unit monosakarida dengan gugus –OH dari unit monosakarida yang lainnya. • Beberapa disakarida yang sering dijumpai : • Maltosa, Selobiosa, Laktosa, Sukrosa KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 28.
    MALTOSA O OH H O OH OH CH2OH * H O OH H OH OH CH2OH *1' 4 α β Ikatanα-1',4 glikosidik HO O HO O OH HOH2C O HO H OH HOH2C OH 1' 4 Karbon glikosidik (β) 4-O-(α−D-glukopiranosil)-β−D-glukopiranosa (Maltosa) KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 29.
    IKATAN PADA MALTOSA •Pada maltosa, ikatan glikosidik terjadi pada atom C- 1’ dari satu glukosa dengan atom C-4 dari glukosa yang lain, sehingga ikatannya disebut ikatan 1’,4- glikosidik • Karbon anomerik di unit glukosa sebelah kanan pada maltosa dalam bentuk hemiasetal, sehingga akan dapat berkesetimbangan dengan struktur terbuka. Oleh karena itu maltosa dpt bereaksi + dg Tohlens KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
  • 30.
    SELOBIOSA O OH o OH OH CH2OH * H O OH H OH OH CH2OH * 1' 4 β β Ikatanβ-1',4 glikosidik HO O HO H OH HOH2C O CH2OH O 1' 4 (β) 4-O-(β−D-glukopiranosil)-β−D-glukopiranosa (Selubiosa) H OH H HO H H OH KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 31.
    LAKTOSA • Merupakan gulautama pada ASI dan susu sapi (4-8 % laktosa). • Karbon anomerik pada unit galaktosa mempunyai konfigurasi β pada C-1 dan berikatan dengan gugus -OH pada C-4 unit glukosa • Galaktosemia adalah penyakit yang disebabkan karena tidak memiliki enzim yang dpt mengisomerisasi galaktosa menjadi glukosa, sehingga tidak dapat mencerna susu. KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 32.
    OH O o OH OH CH2OH * HO H OH OH OH CH2OH * 1' 4 β α Ikatan β-1',4 glikosidik 4-O-(β−D-galaktopiranosil)-α−D-glukopiranosa (Laktosa) H H O HO OH HOH2C O O HO OH OH HOH2C H 1' 4 (α) OH H Struktur Laktosa KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 33.
    SUKROSA • Sukrosa dikenaldengan gula pasir, terdapat pada tumbuhan fotosintetik yang berfungsi sebagai sumber energi. Misal : pada tebu, bit gula • Pada sukrosa kedua kabon anomerik pada kedua unit monosakarida terlibat dalam ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik terjadi antara C-1 pada unit glukosa dan C- 2 pada unit fruktosa, sehingga tidak mempunyai gugus hemiasetal. KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 34.
    OH O OH OH CH2OH * 1' konfigurasiβ α−D-glukopiranosil-β−D-fruktofuranosida (Sukrosa) H H O HO OH HOH2C CH2OH H CH2OHO 1' 2 HO O OH OH CH2OH CH2OH O O α (β) H OH OH H 2 Struktur Sukrosa KLASIFIKASI DISAKARIDA
  • 35.
    Oligosakarida • Contoh oligosakaridaadalah rafinosa (3 molekul gula) yang tersusun atas molekul galaktosa, glukosa, dan fruktosa. KLASIFIKASI OLIGOSAKARIDA
  • 36.
    POLISAKARIDA • Karbohidrat yangmengandung banyak monosakarida dan mempunyai berat molekul yang besar • Hidrolisis polisakarida secara sempurna akan menghasilkan satu jenis monosakarida • Unit monosakarida dapat dihubungkan secara linier atau dapat bercabang • Jenis Polisakarida : Pati dan Glikogen KLASIFIKASI POLISAKARIDA
  • 37.
    PATI • Polisakarida yangtersimpan dalam tumbuhan. • Merupakan komponen utama pada biji-bijian, kentang, jagung dan beras • Tersusun atas unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4-α-glikosidik • Rantai cabang dihubungkan oleh ikatan 1,6-α- glikosidik KLASIFIKASI POLISAKARIDA
  • 38.
    JENIS PATI • AMILOSA: 20 % bagian pati, tersusun atas 50 – 300 unit glukosa melalui ikatan 1,4 glikosidik • Amilosa larut di dalam air • AMILOPEKTIN : 80 % bagian pati, tersusun atas 300 – 5.000 unit glukosa melalui ikatan 1,4 glikosidik dan 1,6. • Setiap 25-50 unit glukosa dihubungkan oleh ikatan 1,4 . Rantai-rantai tesebut dihubungkan dengan ikatan 1,6 sehingga menghasilkan struktur yang bercabang • Karena strukturnya bercabang sehingga sangat besar, maka dari itu amilopektin tidak larut dalam air KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
  • 39.
    GLIKOGEN • Karbohidrat penyimpanenergi yang tersimpan dalam hewan • Mr Glikogen > pati • Tersusun lebih dari 100.000 unit glukosa • Strukturnya bercabang melalui ikatan 1,4 dan 1,6 glikosidik • Tidak larut dalam air • Larut dalam pelarut organik non polar : eter, kloroform, heksana. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
  • 40.
    POLISAKARIDA LAIN • Selulosa: polimer tidak bercabang dari glukosa melalui ikatan 1,4-β-glikosidik • Kitin : polisakarida yang mengandung nitrogen, membentuk cangkang krustasea dan kerangka luar serangga • Pektin : polimer linier dari D-galakturonat melalui ikatan 1,4-α-glikosidik. Terdapat pada buah-buahan dan buni-bunian KLASIFIKASI POLISAKARIDA
  • 41.
    PEMANFAATAN INDUSTRI PANGAN INDUSTRIFARMASI INDUSTRI KIMIA APLIKASI KARBOHIDRAT
  • 42.