Biomol Karbohidrat PDF

PPT KARBOHIDRAT

KELOMPOK 2 - CIRENG

Ade Sari Triana (1506673284) Chantika Putri Febianty Coan (1506673321) Nabilla Larasati Karlinda (1506673435)

Nur Hasanah (1506673504)

OUTLINE

STRUKTUR

FUNGSI

BIOSINTESIS

STRUKTUR

Struktu r

Sifat Fisika dan

Kimia Tata Nama

• Berupa serbuk putih

• Kebanyakan karbohidrat memiliki rumus empiris (CH

₂

O)

_n

;

beberapa juga mengandung nitrogen, fosfor, atau sulfur.

• Umumnya sukar larut dalam pelarut non-polar

• Kebanyakan jenis monosakarida memiliki rasa manis

• Karbohidrat berbentuk padat pada suhu ruangan

SIFAT KIMIA

•

1. Mengalami Reaksi Oksidasi dan Reduksi

•

2. Pembentukan furfural

•

3. Pembentukn Osazone

•

4. Pembentukan Ester

•

5. Isomerisasi

PEMBENTUKAN FURFURAL

• Merupakan reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air

• Reaksi ini terjadi apabila monosakarida dipanaskan dengan asam kuat yang pekat

• Monosakarida akan menghasilkan fulfural atau derivatnya

PEMBENTUKAN OSAZONE

• Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan membentuk osazon bila

dipanaskan bersama

fenilhidrazin berlebih

• Osazon yang terbentuk mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidrat

PEMBENTUKAN ESTER

• Gugus hidroksil akan

membentuk ester apabila direaksikan dengan asam • Monosakarida mempunyai

beberapa gugus –OH dan dengan asam fosfat dapat menghendakinya

menghasilkan ester asam fosfat

ISOMERISASI

• Hal ini terjadi ketika monosakarida dilarutkan dalam

basa encer

• Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah

menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga monosakarida ini ada dalam keseimbangan



Oksidasi oleh Bromine



Oksidasi oleh Reagen Tollens



Oksidasi oleh Asam Nitrit

1 . OKSIDASI OLEH BROMINE

( HOBR)

•

Larutan bromine hanya

mengoksidasi aldehid,

tetapi tidak keton atau

alkohol

2 . OKSIDASI OLEH REAGEN TOLLENS

• Reagen Tollens bereaksi dengan aldehid, namun basa pada reagen membuat juga bereaksi.

• Gula pereduksi menghasilkan warna silver kaca pada tabung reaksi. Semua monosakarida adalah gula pereduksi

• Oksidasi bisa juga dengan reagen benedict dan fehling.

3 . OKSIDASI OLEH ASAM NITRIT ( HNO ₃ )

•

Asam nitrit mengoksidasi

baik

aldehid

maupun

alkohol terminal.

•

Gugus

karbonil

dari

monosakarida

dapat

direduksi

menjadi

gugus

hidroksil

dengan

bantuan

NaBH

₄

dan H

₂

menghasilkan

alditol.

KARBOHIDRAT ASIKLIK _SIKLIK CINCIN HAWORTH CONFORMATIONAL FORMULA FISHER PROJECTION: UMUM DAN TRIVIA

TATA NAMA

KARBOHIDRAT

PENAMAAN UMUM

KARBOHIDRAT ASIKLIK

• Letak gugus hidroksil pada

stereocenter terakhir di Fischer Projection merujuk pada

penamaan dengan sistem D dan L. Stereocenter adalah atom pada

molekul yang bila menukarkan 2 gugusnya akan membentuk

stereoisomer berbeda.

a) L (Levo)  gugus - OH pada

stereocenter terakhir terletak di kiri Fischer Projection.

b) D (Dekstro)  gugus - OH pada stereocenter terakhir terletak di kanan Fischer Projection.

a. b.

• a) merupakan aldosa

karena merupakan

karbohidrat yang

memiliki gugus

aldehid.

• b) merupakan ketosa

karena merupakan

karbohidrat yang

memiliki gugus keton.

a. b.

CONTOH PENAMAAN UMUM MONOSAKARIDA

ASIKLIK

PENAMAAN TRIVIA

KARBOHIDRAT ASIKLIK

• Letak gugus hidroksil pada

stereocenter terakhir di Fischer

Projection merujuk pada penamaan dengan sistem D dan L. Stereocenter adalah atom pada molekul yang bila menukarkan 2 gugusnya akan membentuk stereoisomer berbeda.

a) L (Levo)  gugus - OH pada stereocenter terakhir terletak di kiri Fischer Projection.

b) D (Dekstro)  gugus - OH pada stereocenter terakhir terletak di kanan Fischer Projection.

a. b.

CONTOH PENAMAAN TRIVIA MONOSAKARIDA

ASIKLIK

• Monosakarida siklik biasanya

memiliki cincin karbon sebanyak 5 atau 6. 5 cincin karbon

memiliki suffix pyranosa dan 6 cincin karbon memiliki suffix pyranosa.

• Ketika rantai asiklik diubah menjadi

siklik, terbentuk kiral pusat pada karbon anomerik. Sehingga terbentuklah anomer α dan.

• α berarti anomerik gugus OH dan CH2OH memiliki posisi trans

• β berarti anomerik gugus OH dan CH2OH memiliki posisi cis.

• Anomer tersebut diletakkan pada awal penamaan karbohidrat siklik.

a) Penamaan: β –galactopyranose Karena ada 6 karbon maka memiliki suffix pyranose dan karena molekulnya adalah galaktosa maka memiliki prefix galacto.

b) Penamaan: α -glucopyranose Karena ada 6 karbon maka

memiliki suffix pyranose dan karena molekulnya adalah glukosa maka memiliki prefix gluco.

Disakarida ini adalah 1,4’-α- glucopyranosyl-glucopyranose. 1-4’

berasal dari karbon yang terikat dengan ikatan glikosisik. α karena karbon ke 1 dan

karbon ke 4 memiliki posisi trans terhadap CH₂OH. Glucopyranosyl karena molekul pertama adalah glukosa.

Glucopyranose karena molekul kedua juga merupakan glukosa.

Disakarida ini adalah 1,4’- β-

galactopyranosyl-glucopyranose. 1-4’ berasal dari karbon yang

terikat dengan ikatan glikosisik. β karena karbon ke 1 dan

karbon ke 4 memiliki posisi cis terhadap CH₂OH.

Galactopyranosyl karena molekul pertama adalah galaktosa.

Glucopyranose karena molekul kedua juga

merupakan glukosa.

POLISAKARIDA SIKLIK

• Penamaan: 1,4’- β -glucopyranose polymer.

• Semua komponen adalah gula maka memiliki prefix gluco. Memiliki 6 karbon disebut pyranose. β karena karbon ke 1

dan karbon ke 4 memiliki posisi cis terhadap CH₂OH. Kata polymer ditambahkan karena merupakan rantai glukosa.

Karbohidrat Jenis Gugus Fungsi Jumlah Monomer

KLASIFIKASI

KARBOHIDRAT

Monosakarida

Disakarida

Polisakarida

• Monosakarida adalah unit paling sederhana dari

karbohidrat dan tidak dapat direduksi

• Monosakarida bisa terdiri dari gugus aldehid atau keton

dengan satu atau lebih gugus hidroksil. Monosakarida 6

karbon contohnya adalah glukosa (aldohexose) dan fruktosa (ketohexose)

• Gugus hidroksil terikat pada pusat kiral.

1. Umumnya monosakarida berasa manis.

2. Susunan atom pada monosakarida tidak bercabang

3. Satu atom dari atom karbon membentuk ikatan ganda dengan atom oksigen membentuk gugus karbonil.

4. Kristal monosakarida tidak berwarna dan larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut non polar.

SIFAT- SIFAT DARI

MONOSAKARIDA

STRUKTUR SIKLIK MONOSAKARIDA

• Kebanyakan karbohidrat

berada dalam struktur siklik dalam larutan. Penyebab

terbentuknya struktur siklik adalah karbohidrat

mempunyai gugus

aldehid/keton dan gugus alkohol.

 Disakarida mengandung 2 monosakarida yang

dihubungkan dengan ikatan glikosidik (-O-)

Disakarida dapat

dikategorikan menjadi homodisakarida dan heterodisakarida.

3 contoh disakarida utama:

• Sukrosa: glukosa + fruktosa

• Laktosa: glukosa + galaktosa yang berikatan pada ikatan β (1→4) glikosidik

• Maltosa: glukosa + glukosa yang berikatan pada α (1→4) glikosidik

DISAKARIDA

•

Disakarida yang tidak

mempunyai sifat reduksi.

Contoh : Sakarosa dan

trehalosa.

•

Disakarida yang

mempunyai sifat reduksi.

Contoh : Maltosa dan

POLISAKARIDA

• Polimer yang tersusun lebih dari 10 rantai karbon yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik.

• Rumus umum polisakarida adalah C₆(H₁₀O₅)_n.

• Homopolisakarida adalah polisakarida yang terdiri dari satu jenis monosakarida.

• Heteropolisakarida adalah polisakarida yang terbentuk dari polisakarida yang berbeda jenisnya.

1. Aldosa

2. Ketosa

3. Aldonat

4.Asam Uronat

5. Alditol

• Aldosa, yaitu karbohidrat yang memiliki gugus aldehida. Contoh: glukosa adalah suatu aldosa

• Ketosa, yaitu karbohidrat yang memiliki gugus keton. Contoh: fruktosa adalah suatu ketosa • Alditol, Gugus karbonil dari

monosakarida dapat direduksi menjadi alkohol oleh beberapa pereaksi menghasilkan alditol

• Aldonat, Produk oksidasi dari gugus aldehida suatu aldosa adalah suatu asam polihidroksi karboksilat, yang disebut asam aldonat (aldonic acid).

• Asam Uronat, yaitu produk hasil oksidasi gugus CH₂OH ujung

dengan enzim tanpa

FUNGSI

FUNGSI

KARBOHIDRAT

STRUKTURAL PENYIMPANAN LAINNYA SEBAGAI MATERI PEMBANGUN:

• Penyusun Asam Nukleat • Penyusun Membran Sel • Penyusun Dinding Sel

SEBAGAI SUMBER ENERGI • Pengelompokkan Golongan Darah

• Sebagai Prekursor Zat

• Sebagai Serat Makanan (Membantu Pencernaan)

• Pemberi Rasa

SEBAGAI PROTEKSI PENGHEMAT PROTEIN DAN

FUNGSI

PENYIMPANAN

SEBAGAI SUMBER ENERGI

 Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi manusia

(menyediakan 50-65% dari total energi yang dibutuhkan)

 Satu gram karbohidrat menghasilkan ±4,1 kalori  Dalam tubuh manusia;

• Sebagian karbohidrat berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi

• Sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot • Sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak

 Dalam tubuh manusia;

• Sebagian karbohidrat berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi

• Sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot

• Sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak

 Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi manusia (menyediakan 50-65% dari

total energi yang dibutuhkan)

 Satu gram karbohidrat menghasilkan ±4,1 kalori

PATI PADA TUMBUHAN

 Sifatnya yang tidak larut dalam air, membuat pati sebagai bentuk simpanan

karbohidrat dan sumber energi pada tumbuhan

 Tersusun atas:

AMILOSA AMILOPEKTIN

(1) Rantai lurus sekitar 200 unit per molekul glukosa

(1) Rantai bercabang (24-30 atom C) sekitar 1000 molekul glukosa

(2) Merupakan 20% bagian pati

(2) Merupakan 80% bagian pati

(3) Beras tersusun atas 50-300 unit glukosa melalui ikatan 𝛼 –

1,4

(3) Setiap 25-50 unit glukosa dihubungkan dengan ikatan 𝛼

– 1,4 yang dihubung silang melalui ikatan 𝛼 – 1,6 sehingga

bercabang dengan berat

HIDROLISIS PATI

• Menggunakan 𝛼 amylase

(endoglikosidase)

• Hidrolisis parsial menghasilkan maltose • Hidrolisis sempurna menghasilkan

GLIKOGEN PADA HEWAN

 Glikogen tersimpan di dalam hati untuk mengatur kadar gula darah dan pada

otot yang menjadi sumber energi

 Glikogen membentuk energi cadangan (tersedia lebih cepat daripada trigliserida)

yang dimobilisasi untuk memenuhi kebutuhan glukosa mendadak.

 Sktruktur mirip dengan amilopektin tetapi lebih bercabang dan rapi daripada

GLIKOGENOLISIS

Proses pemecahan glikogen → glukosa

Glukosa 6-p + H₂O Glukosa + Pi

Dalam otot,

tujuannya untuk mendapat energi dari otot

Dalam hati,

tujuannya untuk mempertahankan kadar glukosa dalam darah

Dipicu oleh hormon adrenalin dan glukogon

Melibatkan 3 jenis enzim: glikogen fosforilase, transferase, dan

debranching enzyme.

PROSES KATABOLISME

 Proses Katabolisme (menghasilkan energi), terdiri dari:

1. Glikolisis; glukosa → asam piruvat

2. Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat; asam piruvat – asetil koA

3. Siklus Krebs; perambatan asetil koA menjadi akseptor elektron (terjadi pelepasan sumber energi)

4. Transfer elektron; pembentukan energi terbesar dalam proses respirasi sel dengan produk sampingan berupa air.

DEKSTRAN PADA BAKTERI DAN KHAMIR

Dapat dihasilkan oleh bakteri jika ditumbuhkan pada sukrosa (bakteri

Leuconostoc mesenteroides dan L.Dextranicum

Larut dalam air, tidak larut dalam ethanol Struktur:

FUNGSI

PENYIMPANAN

PENGHEMAT PROTEIN DAN

PENGHEMAT PROTEIN DAN ASAM LEMAK

 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.

Dengan adanya karbohidrat, tubuh tidak perlu memecah protein dari sel

sehingga mencegah kerusakan sel

Selain itu, tubuh tidak perlu memecah lemak secara berlebihan dengan

FUNGSI

STRUKTURAL

SEBAGAI MATERI

PEMBANGUN

SEBAGAI MATERI PEMBANGUN

PENYUSUN ASAM NUKLEAT

Pada tumbuhan, hewan, dan mikroba:

Komponen penyusun asam nukleat berupa ribosa (penyusun

RNA) dan 2-deoksiribosa (penyusun DNA)

 Organisme membangun materi-materi penyusunnya dari polisakarida

struktural

 Polisakarida struktural diantaranya adalah selulosa, kitin,

 PENYUSUN MEMBRAN SEL

Membran sel merupakan pembatas antara bagian dalam sel dengan lingkungan luarnya. Fungsinya antara lain;

• melindungi isi sel

• pengatur keluar masuknya molekul-molekul

• reseptor rangsangan dari luar

Pada tumbuhan, hewan, dan mikroba:

Bagian khusus dan membran sel sebagai reseptor adalah glikoprotein (karbohidrat-protein) dan glikolipid (karbohidrat-lemak) sebagai pengenal untuk interaksi antar sel.

 PENYUSUN DINDING SEL

Pada tumbuhan:

Kerangka dinding sel terdiri dari lapisan sekat selulosa yang pajang, melebar, saling berdampingan dengan diameter yang sama. Kerangka seperti serabut ini diiliputi oleh matriks seperti semen yang terdiri dari polisakarida structural jenis lain dan bahan polimer lain yang disebut lignin

 PENYUSUN DINDING SEL

Beberapa senyawa penyusun dinding sel:

• Hemiselulosa

tersusun atas glukosa, ribosa, monosa, dan asam glukoronat berfungsi sebagai perekat antar mikrofibril selulosa

• Pektin

tersusun atas galaktosa, arabinosa, dan asam galakturonat

• Lignin

pada dinding sel dewasa dan berfungsi untuk melindungi sel terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan

 PENYUSUN DINDING SEL

Pada arthropoda dan fungi:

Penyusun kerangka luar/eksoskeleton arthropoda dan dinding sel fungi

yaitu kitin. Memiliki struktur mirip dengan selulosa namun gugus –OH

pada posisi C2 digantikan degan N-asetilamina

Pada bakteri:

Komponen penyusun dinding sel bakteri yaitu peptidoglikan/murein

yang tersusun atas gula asam N-asetil glukosanin yang asam N-asetil

muramat. Terdapat pada bakteri gram-positif (peptidoglikan tebal,

dominan polisakarida) dan gram ne-negative (peptidoglikan tipis,

dominan protein)

FUNGSI

STRUKTURAL

SEBAGAI PROTEKSI

SEBAGAI PROTEKSI

Heparin/glikosaminoglikan tersulfat tinggi merupakan salah

satu bentuk karbohidrat yang digunakan sebagai sistem

proteksi.

Fungsi utamanya:

Melindungi bagian tertentu dari serangan bakteri dan benda

orang.

KARBOHIDRAT STRUKTURAL LAINNYA

PROTEOGLIKAN GLIKOPROTEIN

(1) Lebih berperan sebagai

karbohidrat daripada

protein karena sebagian besar berat molekulnya adalah glycosaminoglycans

(1) Lebih berperan sebagai protein

(2) Ditemukan pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan synovial yang melicinkan sendi otot

(2) Karbohidrat pada

glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel seperti penggolongan darah manusia

(3) Juga berperan sebagai penyusun membran sel

 GLIKOLIPID

Kumpulan unit-unit polisakarida yang berbeda seperti gula sederhana D-Glukosa, D-Galaktosa, D-Manosa, L-Fruktosa, L-Arabinosa, D-Xylosa, dsb. Berperan dalam berbagai aktivitas sel seperti dalam sistem kekebalan

KARBOHIDRAT STRUKTURAL LAINNYA

 GLIKOKALIKS

• Lapisan ekstrasel yang menyelubungi dinding sel

• Disusun oleh gugus gula yang berikatan dengan lipid maupun protein • Dapat berupa kapsul atau lendi

• Berperan dalam melindungi sel dari kerusakan mekanik dan kemis dengan

memberikan jarak bagi sel terhadap obyek dan sel asing, serta mencegah terjadinya interaksi antar protein

FUNGSI

LAINNYA

PENGELOMPOKKAN

GELOMBANG DARAH

PENGELOMPOKKAN GOLONGAN DARAH

Terdapat 4 macam molekul

yang menentukan jenis

golongan darah;

1. D-galactose

2. N-acetylgalactosamine

3. N-acetylglucosamine

4. L-fucose

SEBAGAI PREKURSOR ZAT

• Prekursor molekul peting dalam tubuh

→ asetil ko-A

• Prekursor cuka

; proses fermentasi glukosa dengan bakteri

Acetobacter

C

₆

H

₁₂

O

₆

→ 3CH

₃

COOH

• Prekursor alkohol

; proses fermentasi glukosa dengan jamur

Saccharomyses

SEBAGAI SERAT MAKANAN (MEMBANTU

PENCERNAAN)

Manusia tidak dapat mencerna selulosa Serat selulosa hanya mengikis dinding saluran pencernaan Merangsang mengeluarkan lendir Membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar Fungsi utama selulosa dalam serat makanan:

• Mengatur peristaltik usus

• Mencegah penyakit jantung coroner • Mencegah kanker pada usus besar • Mencegah penyakit diabetes

• Mencegah penyakit diverticular • Mencegah penggemukan

PEMBERI RASA

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida.

• Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. • Fruktosa adalah gula yang paling manis.

Biosintesis

 Reaksi fotosintesis merupakan proses

pembentukan bahan organik berupa glukosa dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.

 Fotosintesis terdiri atas dua tahap,

yaitu:

– 1.Reaksi Terang

– 2.Reaksi Gelap (Siklus Calvin)

FOTOSINTESIS

 Terjadi di membrane tilakoid.

 Melibatkan fotosistem I, fotosistem II, sistempembawaelektron, enzimATP sintase.

 Fotosistem I menyerap energy cahaya dengan panjang gelombang 700 nm, fotosistem II

menyerapenergicahayadenganpanjanggelombang680 nm.

– •Dalam reaksi terang, ada dua jalur perjalanan electron yaitu: – 1. Jalur elekron non-siklik

– 2. Jalur electron siklik

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

– JALUR ELEKTRON NON-SIKLIK

– 1.Elektron yang naik menyebabkan fotosistem II

kekurangan elektron, sehingga terjadi fotolisis.

– 2.Elektron dari fotosistem II dialirkan menuju

deretan protein.

– 3.Elektron tersebut akan mengisi kekosongan di

fotosistem I.

– 4.Elektron dari fotosistem I naik dan akan

membentuk NADPH

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

– JALUR ELEKTRON SIKLIK

– 1.Energi cahaya menggerakkan electron pada

fotosistem I.

– 2.Elektron ditangkap akseptor primer dan

disalurkan menuju protein kompleks sebelum kembali ke fotosistem I.

– 3.Saat bergerak, electron melepaskan energy

untuk membentuk ATP

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

 Terjadi di dalam stroma.

 Reaksi ini mengubah CO2 menjadi gula

menggunakan ATP dan NADPH.

 Reaksi gelap terdiri dari tiga tahap, yaitu: – 1.Fiksasi – 2.Reduksi – 3.Regenerasi

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

Reaksi Gelap

– 1.Fase Fiksasi

– Fase ini terjadi penambatan CO2 oleh Ribulose Bifosfat menjadi 3-fosfogliserat dengan katalis enzim

ribulose bifosfat karboksilase.

– 2.FaseReduksi

– Terjadi reduksi PGA menjadi1,3-bifosfogliserat kemudian membentuk fosfogliseraldehid

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

3.Fase Regenerasi

Terjadi pembentukan RuBP dari PGAL

.

FOTOSINTESIS

BIOSINTESIS PATI

 Terjadi pada kondisi panas terik sehingga

stomata tidak membuka.

 Terjadi akumulasi gas O2 di dalam sel, CO2

tidak dapat masuk

 O2 digunakan untuk menghasilkan CO2.

 Reaksi ini terdiri Dari beberapa tahap, yaitu: – 1.OksigenaseRubisco

– 2.JalurGlikolat

– 3.DekarboksilasiGlisin

FOTORESPIRASI

 Reaksi ini terjadidi sitosol.

 Bahan bakunya berupa glukosa dan fruktosa.  Tahapannya adalah sebagai berikut:

– 1.Glukosa dan fruktosa difosforilasi.

– 2.Keduanya diubah menjadi UDP- glukosa

kemudian membentuk sukrosa-6-fosfat

– 3.Kemudian gugus fosfatnya dihilangkan dan

sukrosa diedarkan keseluruh jaringan tanaman.

SINTESIS SUKROSA

 Reaksi ini terjadi di kloroplas dan hasilnya

disimpan sebagai amiloplas.

 Pati terbentuk ketika laju fotosintesis>

lajurespirasi+ lajutranslokasi.

 Pembentukan patihanya berupa sambungan

berulang unit glukosa dari nukleotida yang disebut adenosine diposglukosa.

SINTESIS PATI

 Glikogen merupakan simpanan karbohidrat

sebagai cadangan energi.

 Glikogenesis merupakan pembentukan glikogen dari glukosa.

 Proses ini terjadi di dalam sel hati dan selotot.  Keadaan kadar glukosa yang berlebih di

dalam darah akan memicu disekresikannya hormone insulin agar terjadi glikogenesis.

 Proses sintesis pepidoglikan terjadi dalam

tiga tahap di tigalokasi yang berbeda.

– 1.DerivateUDP pada asam N- asetil

glukosamin dan asam N-asetilmuramat disintesis di dalam sitoplasma

– 2.Asam amino secara berurutan

ditambahkan ke UDP-NAM untuk

membentuk rantai pentapeptida(dua ujung D-alanin ditambahkan sebagai sebuah

dipeptida)

– 3.NAM-pentapeptida ditransfer dari UDP

ke sebuah bactoprenolfosfat pada permukaan membran.

– 4. UDP-NAG menambahkan NAG ke NAM-penta peptide untuk membentuk unit peptidoglikan yang

berulang

– 5.Unit berulang Peptidoglikan NAM-NAG yang sudah lengkap kemudian ditransportasikan melalui

membrane ke permukaan sebelah luarnya dengan carrier bactoprenol pirofosfa

– 6.Unit peptidoglikan kemudian dilekatkan pada ujung rantai peptidoglikan yang sedang tumbuh

untuk memperpanjang dengan satu unit peptidoglikan yang berulang.

– 7.Carrier bactoprenol kembali ke dalam membran. Sebuah fosfat kemudian dilepaskan selama proses

ini untuk memberikan fosfat pada bactoprenol, yang nantinya akan mampu menerima NAM-pentapeptidayang lain.

– 8.Akhirnya, hubungan silang peptide antara dua peptidoglikan terbentuk melalui transpeptidasi.

ATP digunakan untuk membentuk ujung ikatan peptide didalam membran

 Glikoprotein merupakan bahan utama dalam

sekresi kelenjar endokrin dan eksokrin.

 Badan golgi sangat penting bagi sintesis

glikoprotein dalam hal menambahkan glukosa.

 Kitin berasal dari residu gula yang ada pada

glikogen tubuh artropoda yang kemudian mengalami glikogenfosforilase.

 Dari proses itu terbentuk trehalosa yang

dilepskan kehemolymph.

 Trehalosa menjadi sumber ekstra seluler gula

bagi serangga untuk menghasilkan glukosa intraseluler.

 Sintesis pectin

berlangsung di badan

golgi, kemudian hasilnya diangkut ke dinding

vesikel membran.

BIOSINTESIS PEKTIN

 Proses ini bersamaan dengan sintesis lain di badan golgi.

 Dalam sintesis ini banyak dilibatkan enzin biosintesis untuk mendorong polisakarida yang terbentuk agar semakin kompleks.

 Sintesis selulosa terjadidi membrane plasma, tepatnya di kompleks terminal (rosettes).

Tahapan sintesis selulosa

1. Transfer sisa glukosil dari glukosa UDP ke lipid ―primer (sitosterol) pada membrane plasma bagian dalam.

2. Rantai karbohidrat terelongasi oleh transfer residu glokosil dari glukosa UDP.

3. Panjang kritis oligosakarida tercapai.

4. Sitosterol dan oligosakaridanya berpindah dari bagian dalam kebagian luar membrane plasma.

5. endo-1,4—glucanase memisahkan rantai oligonukleotida yang masih terikat dengan lipidnya.

6. Polimer bebas lipid dari residu glukosil (akseptorglukan) diperpanjang oleh penambahan residu glukosil dari glukosa UDP dan keluar sel.

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT TERINTEGRASI

Biosintesis karbohidrat terintegrasi merupakan proses pembentukan

karbohidrat melalui serangkaian reaksi yang terdapat pada tiga

kompartemen, yaitu:

1.Glioksisom

2.Mitokondria

3.Sitosol

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT

TERINTEGRASI

GLIOKSISOM

• Asam lemak pada lipid dikonversi • Asetil-KoA → Sitrat → Isositrat

• Dari isositrat menghasilkan Succinat.

• Suksinat akan berpindah dari glioksisom menuju mitokondria

• Terbentuk Glioksilat setelah terjadi pemisahan antara Suksinat dan

Isositrat

• Glioksilat kemudian akan diproses kembali menjadi oksaloasetat untuk membentuk Sitrat dengan bahan Asetil-CoA.

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT

TERINTEGRASI

MITOKONDRIA

• Suksinat yang masuk pada

mitokondria akan membentuk

Fumarat dengan bantuan Suksinal-

CoA

• Fumarat diubah menjadi Malat dan

enzim asam asetat.

• Oksaloasetat kemudian berpindah

dari Mitokondria menuju sitosol.

kembali dalam mitokondria untuk

selanjutnya menjadi Oksaloasetat.

• Pengubahan ini terjadi dibantu oleh

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT

TERINTEGRASI

SITOSOL

• Oksaloasetat yang masuk

dikonversi menjadi

fosfoenolpiruvat dan

menghasilkan CO

₂

.

• Fosfoenol piruvat masuk

dalam proses glukonegenesis

untuk membentuk Fruktosa-6

Fosfat dan Glukosa - 6 Fosfat

yang menjadi bahan

Deteksi

DETEKSI KARBOHIDRAT

ANALISIS KUALITATIF

ANALISIS KUANTITATIF

ANALISIS

ANALISIS KUALITATIF

Molisch

Benedict

Fehling

Seliwanoff

Barfoed

Iodine

Moore

Tollens

UJI MOLISCH

– Pada uji molisch jenis karbohidrat yang dapat diuji adalah semua jenis karbohidrat.

– Prinsip uji ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat. Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural. Uji bersifat positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan α-naftol dalam pereaksi molish (α-naftol yang terlaruAt dalam etanol 95%).

REAKSI UJI MOLISCH

Uji Seliwanoff

– Uji seliwanoff digunakan untuk membedakan antara aldose (glukosa) dan ketosa (fruktosa)

– Prinsip uji ini adalah Regen uji mendehidrasi ketohexosa untuk membentuk 5-hidroksimetilfurfural. 5-hidroksimetilfurfural emudian bereaksi dengan resorcinol yang terdapat pada regen uji untuk menghasilkan produk merah dalam dua menit. Aldohexosa bereaksi untuk membentuk produk yang sama, tapi lebih lambat.

REAKSI UJI SELIWANOFF

Uji Benedict

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji menggunakan uji benedict adalah Gula (karbohidrat) pereduksi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida sepertilaktosa,glukosa dan maltose

– Prinsip kerja uji ini adalah Gula yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas akan mereduksi ionCu 2+ dalam suasana alkalis menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata.

REAKSI UJI BENEDICT

Uji Barfoed

– Uji Barfoed dilakukan untuk membedakan antara monosakarida pereduksi dan disaakarida pereduksi.

– Prinsip uji ini adalah Monosakarida tereduksi dioksidasi oleh ion tembaga dalam larutan untuk membentuk asam karboksilat dan endapan tembaga (1) oksida merah bata dalam tiga menit. Disakarida tereduksi mengalami reaksi yang sama, tetapi dalam laju yang lebih pelan.

REAKSI UJI BARFOED

Uji Fehling

– Uji Fehling bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aldehid. Reagent yang digunakan dalam pengujian ini adalah Fehling A (CuSO4) dan Fehling B (NaOH dan KNa tartarat).

– Prinsip uji ini adalah Gula tereduksi dioksidasi oleh ion tembaga dalam larutan untuk membentuk asam karboksilat dan endapan tembaga (1) oksida kemerahan.

REAKSI UJI FEHLING

Uji Iodine

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji dengan uji Iodine adalah Polisakarida

– Prinsip uji ini adalah Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorpsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru , dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna cokelat.

REAKSI UJI IODINE

Uji Moore

– Uji Moore bertujuan untuk mengetahui adanya gugus alkali.

– Uji Moore menggunakan NaOH yang berfungsi sebagai sumber ion OH- yang akan berikatan dengan rantai aldehid dan membentuk aldol aldehid yang berwarna kekuningan.

REAKSI UJI MOORE

Uji Tollens

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji dengan menggunakan uji Tollens adalah Karbohidrat yang memiliki gugus aldehida

– Prinsip uji ini adalah Aldehid dioksidasi menjadi anion karboksilat, ion Ag+ dalam reagen Tollens direduksi menjadi logam Ag. Uji positif ditandai dengan terbentuknya cermin perak pada dinding dalam tabung reaksi.

REAKSI UJI TOLLENS

Uji Osazon

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji dengan menggunakan uji osazon adalah Karbohidrat yang memiliki gugus aldehida atau keton

– Prinsip uji ini adalah Suatu aldosa atau ketosa dengan fenil hidrazin akan membentuk Kristal osazon. Kristal osazon yang terbentuk khas sesuai dengan jenisnya.

REAKSI UJI OSAZON

ANALISIS

ANALISIS KUANTITATIF

Metode Fisika Metode Kimia _Anthrone Metode _Enzimatik Metode

Metode Luff-Schoorl Metode Nelson-Somogy Metode

Metode Fisika

Densitas

Polarimetri

Densitas

– Densitas merupakan masa dibagi dengan volumenya. Densitas dari larutan aqueous meningkat seiring dengan konsentrasi karbohidratnya meningkat.

– Sehingga konsentrasi karbohidrat dapat ditentukan dengan mengukur densitasnya

Alat hydrometer Sumber : www.alat-alat.com

Polarimetri

– Polarimeter merupakan suatu alat yang mengukur sudut bidang terpolarisasi cahaya berputar ketika melewati larutan.

– Konsentrasi karbohidrat dalam sampel yang tidak diketahui kemudian ditentukan dengan

mengukur sudut rotasinya dan

membandingkannya dengan kurva kalibrasi.

Alat polarimetri

Inframerah

– Suatu material menyerap inframerah berdasarkan vibrasi dan rotasi dari grup molekular. Karbohidrat memiliki grup molekular yang menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang di mana tidak satupun konstituen makanan lain dapat diukur pada panjang gelombang ini

Prinsip Kerja Inframerah Sumber :

Metode Kimia

– Metode Eynon-Lane merupakan salah satu contoh dari metode titrasi dalam menentukan kadar gula tereduksi dalam sebuah sampel. Larutan karbohidrat ditambahkan ke dalam labu yang mengandung tembaga sulfat dan indikator metilena biru.

– Gula tereduksi bereaksi dengan tembaga sulfat. Ketika semua tembaga sulfat telah habis bereaksi, penambahan selanjutnya menyebabkan indikator berubah warna dari biru menjadi putih. Jumlah larutan gula yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir dicatat.

Metode Nelson-Somogy

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji pada metode ini adalah Gula pereduksi – Prinsip Metode Nelson-Somogyi didasarkan pada reaksi reduksi pereaksi tembaga sulfat oleh gula-gula pereduksi. Gula pereduksi mereduksi pereaksi tembaga (II) basa menjadi tembaga (I) oksida (Cu2O). Cu2O ini bersama dengan arsenomolibdat membentuk senyawa komplek berwarna. Intensitas warna menunjukkan banyaknya gula pereduksi dengan pengujian menggunakan λ=520 nm.

Metode Anthrone

– Jenis karbohidrat yang dapat diuji dengan menggunakan metode ini adalah Seluruh karbohirat

– Prinsip dasar dari metode anthrone adalah senyawa anthrone akan bereaksi secara spesifik dengan karbohidrat dalam asam sulfat pekat menghasilkan warna biru kehijauan yang khas. Senyawa anthrone (9,10-dihydro- 9- oxanthracene) merupakan hasil reduksi anthraquinone.

Perhitungan Metode Anthrone

– Perhitungan metode ini adalah dengan menentukan konsentrasi gula dalam bahan uji mengguanakan kurva standar (hubungan antara konsentrasi gula standar dengan absorbans) dan memperhitunkan pengenceran yang dilakukan.

Dimana:

G = konsentrasi gula dari kurva standar (gram) FP = faktor pengenceran W = berat bahan uji (gram)

( )

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑔𝑢𝑙𝑎 % = 𝐺×𝐹𝑃

Metode Enzimatik

– Penentuan karbohidrat tertentu yang ada dalam suatu campuran berbagai macam karbohidrat

– Metode enzimatik cocok untuk digunakan dalam menentukan kadar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik

– Contoh enzim yang dapat digunakan adalah glukosa oksidase dan heksokinase, dimana keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa.

Metode Kromatografi

– Penentuan karbohidrat dengan cara kromatografi adalah dengan mengisolasi dan mengidentifikasi karbohidrat dalam suatu campuran.

– Isolasi karbohidrat berdasarkan prinsip pemisahan suatu campuran berdasarkan atas perbedaan distribusi rationya pada fase tetap dengan fase bergerak.

Metode Immunoassay

– Metode Immunoassay ini digunakan spesifik utk karbohidrat dengan berat

molekul yang rendah.

– Cara penggunaan metode ini adalah pertama-tama Karbohidrat diasosiasikan

dengan protein, dan kemudian diinjeksikan ke tubuh hewan. Tubuh hewan akan membentuk antibody bagi karbohidrat tersebut. Antibodi ini kemudian dapat diekstrak dari tubuh hewan dan digunakan sebagai bagian dari test kit untuk menentukan konsentrasi karbohidrat tertentu dalam makanan.

Metode Luff-Schoorl

– Penentuannya dengan titrasi menggunakan Natrium tiosulfat. Selisih titrasi blanko dengan titrasi sampel ekuivalen dengan kupro oksida yang terbentuk dan juga ekuivalen dengan jumlah gula reduksi yang ada dalam bahan atau larutan.

– Reaksi yang terjadi selama penentuan karbohidrat cara ini mula-mula kupri oksida yang ada dalam reagen akan membebaskan iod dari garam kalium iodida.

(lanjutan) Metode Luff-Schoorl

– Banyaknya iod yang dibebaskan ekuivalen dengan banyaknya kupri

oksida. Banyaknya iod dapat diketahui dengan titrasi menggunakan Natrium tiosulfat.

– Untuk mengetahui bahwa titrasi sudah cukup maka diperlukan indikator amilum. Apabila larutan berubah warnanya dari biru menjadi putih berarti titrasi sudah selesai. Agar perubahan warna biru menjadi putih dapat tepat maka penambahan amilum diberikan pada saat titrasi hampir selesai.

APLIKASI

KARBOHIDRAT

APA ITU BERAS

ANALOG?

– Beras analog merupakan salah satu alternatif pangan pengganti beras

yang dibuat dari bahan baku non-padi, seperti jagung, singkong, ubi, talas, sorgum, dan sebagainya.

PROSES PEMBUATAN

BERAS ANALOG

Bahan-bahan yang digunakan:

Pati

Air Lipid Zat Aditif Serat Bahan Pengikat Amilosa Amilopektin

LANGKAH PEMBUATAN:

Formulasi Pre Kondisi Ekstrusi Pengeringan Membuat campuran bahan baku dengan komposisi yang diinginkan Adonan akan mengalami pemanasan, homogenisasi, dan degradasi menjadi butiran beras Pengeringan dilakukan hingga kadar air

mencapai 15% agar umur simpan menjadi lebih lama Campuran dipertahankan pada kondisi hangat dan basah sebelum dialirkan ke ekstruder

KANDUNGAN PADA BERAS ANALOG*

Komponen

Beras Analog (% b.k)

Beras Padi (% b.k)

Air 10,6 12,05

Mineral 0,52 1,31

Lemak 0,17 0,92

Protein 6,75 8

Karbohidrat 91 89,86

Sumber: Budi, F. S, Hariyadi, P, Budijanto, S, dan Syah, D. 2013. Teknologi Proses Ekstrusi untuk Membuat Beras Analog. Majalah

Pangan IPB vo. 22

*Beras analog dengan komposisi: 40% tepung jagung, 30% tepung sorgum, dan 30% pati

MANFAAT BERAS ANALOG BAGI

KESEHATAN

Indeks Glikemik Rendah Kadar Gula Darah terkontrol Alternatif bagi penderita Diabetes