Karbohidrat. 1. monosakarida 2. oligossakarida 3. polisakarida

Karbohidrat

Karbohidrat

Karbohidrat berdasarkan gugus fungsi:

ketosa yaitu mengandung gugus keton (polihidroksi keton) aldosa yaitu mengandung gugus aldehid (polihidroksialdehid)

1.

Penting untuk metabolisme tubuh manusia dan hewan

2.

Salah satu sumber energi

3.

Terdapat dalam jumlah besar di alam terutama pada tumbuhan

4.

Digunakan sangat luas, pangan, sandang dsb

5.

Rumus umum C_n(H₂O)_m (Karbohidrat) jadi diduga dari Hidrat dan Karbon

Karbohidrat terdiri dari tiga golongan:

1.

monosakarida

2.

oligossakarida

3.

polisakarida

Monosakarida

1. Rumus umum: Cn(H2O)n

2. tidak dapat dihirolisa menjadi KH yang lebih sederhana

3. umumnnya praktis terdiri dari 5 atau 6 atom karbon sebagai pentosa dan heksose

4. tidak berwarna, bentuk kristal, manis. Cth: ribosa, arabinosa, ksilosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa dll

Oligosarida

Oligos=sedikit

1.

Bila dihidrolisa menghasilkan 2-6 molekul monosakarida

2.

Hidrolisa menjadi 2 molekul disebut disakarida, dst

3.

Tidak berwarna, bentuk kristal, manis Cth: Sukrosa, Laktosa, Maltosa, Rafinosa (Trisakarida, Galaktosa, Glukosa, Fruktosa), Stakiosa (Tetrasakarida 2 Molekul Galaktosa, Glukosa Dan

Polisakarida

• RU: (C5H8O4)x.H2O,

(C6H10O5)x.H2O. x=sangat besar sekali

• hidrolisa sempurna diubah

menjadi monosakarida (pentosa atau heksosa)

• tidak berasa, amorf, sukar larut Contoh: Selulosa, amilum

(pati), Glikogen

Monosakarida yg penting

mempunyai 5 atau 6 atom C Aldehida: Aldopentosa,

Aldoheksosa

Keton : Ketopentosa, Ketoheksosa

Aldoheksosa penting: Glukosa Ketoheksosa penting: Fruktosa

Beberapa monosakarida yg penting:

1. Glukosa (Dektrosa, Gula Anggur)

• Banyak di alam, dlm buah anggur,

buah-buahan, madu

• Komponen pembentuk: maltosa,

sakarosa, laktosa, amilum, sellusa, glikogen dll

• Sumber energi utama bagi tubuh

• Umumnya diserap oleh usus dalam

bentuk glukosa

• Disimpan dalam hati dan otot dalam

bentuk glikogen dengan bantuan insulin

2. Galaktosa

• Hasil hidrolisa dr laktosa dan raffinosa

• Diubah menjadi glukosa dalam hati

3. Manosa

• Dari manosan bila dihidrolisa

• Di dalam tubuh diubah menjadi Glukosa

4. Fruktosa

• Dalam buah yg manis dan madu

• Inulin (polisakarida) bila dihidrolisa akan menghasilkan fruktosa

• Dapat diubah menjadi glukosa dalm hati dan usus • Lebih manis dari gula tebu

Disakarida

Rumus umum: Cn(H2O)n-1

Dapat dianggap sebagai Glikosida-glikosida

Pada hidrolisa akan diubah menjadi 2 molekul heksosa yg sama atau berlainan

Terdiri dari:

- Disakarida yg tidak mempunyai sifat reduksi - Disakarida yg mempunyai sifat reduksi

Beberapa disakarida yang penting 1. Sakarosa (Sukrosa, Gula Tebu)

• Terdiri dari molekul Glukosa dan Fruktosa

• Bila dihidrolisa pecah menjadi Glukosa dan Fruktosa • Banyak pada tebu dan bit

• Dalam tubuh dipecah oleh enzim intervase

• Penggunaan: pemanis, pengawet, obat-obatan dan makanan

2. Maltosa

Terdiri dari 2 molekul Glukosa Dibuat dari hidrolisa amilum

Dalam tubuh dengan enzim Maltase diubah menjadi Glukosa

Sifat pereduksi (+)

3.

Laktosa (Gula Susu)

Terdiri dari 1 molekul Glukosadan 1 molekul Galaktosa Terdapat dalam susu hewan, susu manusia

Sifat pereduksi (+)

Polisakarida

Rumus umum: (C6H10O5)xH2O Persenyawaan makromolekul

Sifat fisik tidak sama dengan gula, tidak manis

Dengan hidrolisa sempurna terbentuk monosakarida terutama pentosa dan heksosa

Terdiri dari 2 golongan:

• Sebagai karbohidrat cadangan, mudah dihidrolisa. Cth Amilum dan Glikogen

• Sebagai zat yg memberi kekuatan pd sel (dinding sel), tidak mudah dihidrolisa Cth: Sellulosa.

Polisakarida Penting

1. Amilum (Zat Tepung, Pati),

Bahan cadangan bagi tumbuhan, terdapat dalam akar, umbi, biji, membentuk larutan koloidal,Optis aktif, putar kanan, Pd hidrolisa baik dengan asam atau amilase terbentuk dektrin dan akhirnya Glukosa

Terjadi pada proses amilasi

2. Glikogen

¾Banyak pd hewan dan manusia sebagai cadangan karbohidrat

¾Disimpan terutama di dalam hati, otot

¾Dibentuk dari Glukosa darah dengan bantuan insulin

¾Daya reduksi (-)

¾Terdiri dari ikatan α-Glukosa

¾Hidrolisa dgn asam encer terbentuk α-Glukosa

¾Hidrolisa dengan amilase

terbentuk Maltosa kemudian α -Glukosa (dengan enzim

maltase)

¾BM lebih besar dari amilum

¾Glikogen otot: jika otot bekerja Glikogen diubah menjadi asam piruvat dan asam laktat

¾Glikogen hati: mempertahankan kadar glukosa darah

metabolisme

metabolisme

Metabolisme

Metabolisme bahanbahan bakarbakar : LIVER : LIVER adalah

adalah tempattempat utamautama bagibagi homeostasis

homeostasis energienergi Liver

Liver berperanberperan pentingpenting memeliharamemelihara kadar

kadar gulagula plasma normal :plasma normal :

↑

↑glukosaglukosa plasma plasma ÎÎ liver liver ÎÎ sintesissintesis glikogen

glikogen ÎÎ ↓↓glukosaglukosa plasmaplasma

↓

↓glukosaglukosa plasma plasma ÎÎ liver liver ÎÎ

glukoneogenesis

glukoneogenesis ÎÎ glukosaglukosa ÎÎ

↑

↑glukosaglukosa plasmaplasma Glucose

Glucose ÎÎ pyruvatepyruvate ((glycolysisglycolysis).).

In most cells

In most cells pyruvatepyruvate is further is further metabolized

metabolized toacetyltoacetyl--CoACoA, which can , which can enter the citric acid

enter the citric acid cycleforcyclefor complete complete oxidation.

oxidation.

The excess glucose can be stored as

The excess glucose can be stored as

glycogen

glycogen intheinthe liver and skeletal liver and skeletal muscle. Once these stores are

muscle. Once these stores are

‘

‘fullfull’’additionaladditional glucose can be glucose can be transformed into fatty acids and

transformed into fatty acids and

glycerol and stored as triglycerides in

glycerol and stored as triglycerides in

the adipose tissue.

the adipose tissue.

metabolisme

metabolisme

Metabolisme

Metabolisme bahanbahan bakarbakar : LIVER : LIVER adalah

adalah tempattempat utamautama bagibagi homeostasis

homeostasis energienergi Liver

Liver berperanberperan pentingpenting memeliharamemelihara kadar

kadar gulagula plasma normal :plasma normal :

↑

↑glukosaglukosa plasma plasma ÎÎ liver liver ÎÎ sintesissintesis glikogen

glikogen ÎÎ ↓↓glukosaglukosa plasmaplasma

↓

↓glukosaglukosa plasma plasma ÎÎ liver liver ÎÎ

glukoneogenesis

glukoneogenesis ÎÎ glukosaglukosa ÎÎ

↑

↑glukosaglukosa plasmaplasma Glucose

Glucose ÎÎ pyruvatepyruvate ((glycolysisglycolysis).).

In most cells

In most cells pyruvatepyruvate is further is further metabolized

metabolized toacetyltoacetyl--CoACoA, which can , which can enter the citric acid

enter the citric acid cycleforcyclefor complete complete oxidation.

oxidation.

The excess glucose can be stored as

The excess glucose can be stored as

glycogen

glycogen intheinthe liver and skeletal liver and skeletal muscle. Once these stores are

muscle. Once these stores are

‘

‘fullfull’’additionaladditional glucose can be glucose can be transformed into fatty acids and

transformed into fatty acids and

glycerol and stored as triglycerides in

glycerol and stored as triglycerides in

the adipose tissue.

the adipose tissue.

Jaringan tubuh memiliki kebutuhan minimal terhadap glukosa.

Glikolisis merupakan lintasan utama bagi pemakaian glukosa dan berlangsung di sitosol semua sel.

Lintasan glikolisis dapat terjadi dalam keadaan anaerob dengan menghasilkan asam laktat atau dalam keadaan aerob akan menghasilkan asam piruvat yang kemudian memasuki mitokondria untuk diproses lebih lanjut (masuk sikulus kreb dan kemudian ke rantai respirasi)

Glikolisis juga merupakan lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa untuk memproduksi asetil KoA dan kemudian dioksidasi dalam siklus kreb.

Glikolisis dapat menghasilkan ATP dalam keadaan anaerob sehingga memungkinkan otot rangka bekerja pada tingkat kerja yang sangat tinggi saat oksidasi aerob tidak mencukupi dan

memungkinkan jaringan yang memiliki kemampuan glikolisis

bermakna tetap bertahan hidup melewati kondisi anoksia

Animation\Anima tion\glycolysis[1]. swf

The Metabolic pathway of cellular

respiration

.

Starting with glucose as a substrate, list the location, reactants

and products of each of the three main stages in cellular

respiration:

Glycolysis

The Kreb's cycle

Electron Transport

Explain how the electron transport chains drive ATP synthesis

in the mitochondrion.

Study fig 6.12 carefully and be able to list the five steps

involved in ATP synthesis in the mitochondrion.

Explain the specific role of the electron transport chain,

hydrogen pumps, hydrogen ions and ATP synthase in ATP

production.

Glukosa Mg2+ ADP Heksokinase Glukokinase Glukosa 6-fosfat Fosfoheksosa Isomerase Fruktosa 6-fosfat Glukosa 1-fosfat Fruktosa 1,6-bifosfat Aldolase Gliseraldehid 3-fosfat Dihidroksi aseton fosfat Fosfotrioasa isomerase NAD+ NADH + H+ Pi Gliseraldehid -3-fosfat dehidrogenase 1,3-bisfosfo gliserat ADP Mg2+ Glikogen 3-Fosfogliserat Fosfogliserat kinase Fosfogliserat mutase 2-Fosfogliserat H2O Fosfoenolpiruvat ADP Mg2+ Firuvat Kinase Piruvat (Enol) Enolase Piruvat (Keto) Oksidasi dalam SAS Laktat NADH + H+ NAD + Rantai respirasi (mitokondria) 3ADP + Pi 3ATP H₂O Anaerobis Fosfofrukto kinase ADP Mg2+ Laktat dehidrogenase ATP ATP ATP ATP

α-D-Glucose ATP ADP Mg++ Hexokinase α-D-Glucose-6-phosphate Phosphogluco isomerase β-D-Fructose-6-phosphate ATP ADP Mg++ Phosphofructokinase β-D-Fructose-1,6-bisphosphate Aldolase

Glyceraldehyde-3-phosphate Dihydroxyacetone phosphate Triose phosphate isomerase

NAD+ + Pi NADH Mg++ Phosphoglycerate kinase 3-Phosphoglycerate

3-Phosphoglycerate Phosphoglycerate mutase 2-Phosphoglycerate Mg++ Enolase Phosphoenolpyruvate Mg++ Pyruvate kinase ADP ATP Pyruvate

Gibbs Free Energy Changes

-33.4 -62.8 Pyruvate kinase 10 -6.6 +3.4 Enolase 9 +1.6 +8.8 Phosphoglycerate mutase 8 +2.6 -37.6 Phosphoglycerate kinase 7 -3.4 +12.6 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 6 +2.5 +7.6

Triose phosphate isomerase 5 -1.3 +23.9 Aldolase 4 -22.2 -14.2 Phosphofructokinase 3 -2.5 +1.7 Phosphoglucoisomerase 2 -33.5 -16.7 Hexokinase 1 ∆G (kJ/mol) ∆G°' (kJ/mol) Enzyme Reaksi

4 ATP ( 2 used to start reaction)

4 ATP ( 2 used to start reaction)

2 CO

2 CO₂₂

4 NADH

4 NADH₂₂

Net Yield from

Glikolisis merupakan merupakan lintasan yang ditemukan dalam sitosol semua sel mamalia

Glikolisis terselenggara secara anaerob dengan menghasilkan kembali NAD+ teroksidasi yang diperlukan bagi reaksi

gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase, melalui perangkaian reaksi ini dengan mereduksi piruvat menjadi laktat

Laktat merupakan produksi akhir dalam keadaan anaerob (misalnya dalam otot yang melakukan latihan fisik) atau jika

tidak terdapat mesin metabolik bagi oksidasi piruvat lebih lanjut (misal pada eritrosit)

Glikolisis diatur oleh tiga buah enzim yang mengkatalisis reaksi nonekuilibrium yaitu enzim heksokinase (fosfofruktokinase), fosfofruktokinase dan piruvat kinase.

Piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA oleh kompleks multi enzim yang dikenal sebagai piruvat dehidrogenase yang bergantung pada kofaktor vitamin tiamin difosfat