RESUME MAKROMOLEKUL
KarbohidratNama : Mahfuzatul Khairani NIM : 2011122030
Kelas : Kimia Organik A/THP
A. Pengenalan tentang Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa organik yang banyak terdapat dalam semua hasil pertanian, dihasilkan dari proses fotosintesis CO2 dan H2O. Pada binatang, kebanyakan senyawa organik yang dijumpai berupa karbohidrat, reaksinya dengan amonia akan asam-asam amino, selanjutnya disintesa menjadi molekul protein.
Karbohidrat yang tersimpan dalam tumbuh-tumbuhan atau hewan dalam kondisi tertentu dapat diubah menjadi senyawa lain dan teroksidasi hingga menghasilkan tenaga atau energi. Karbohidrat pada tumbuh-tumbuhan misalnya glukosa, pati, hemiselulosa, gum, glukosida, dan sebagainya. Karbohidrat pada binatang misalnya D-glukosa di dalam darah, laktosa dalam air susu, glikogen, D-ribosa di dalam asam nukleat.
Secara kimia karbohidrat dapat didefinisikan sebagai suatu senyawa polihidroksi alifatis yang mengandung gugus-gugus karbonil (COH) atau karboksil (COOH) dan turunan-turunannya.
Berdasarkan pada jumlah gula yang dihasilkan apabila karbohidrat dihidrolisa, karbohidrat diklasifikasikan menjadi dua golongan besar, yaitu
a) Gula sederhana (monosakarida).
Monosakarida terdiri dari pentosa dan heksosa. Pentosa meliputi arabinosa, silosa, ribosa. Heksosa dibedakan menjadi dua yaitu aldoheksosa (galaktosa, glukosa) dan ketoheksosa (fruktosa).
b) Gula majemuk (Oligosakarida dan Polisakarida).
- Oligosakarida.
Oligosakarida terdiri dari disakarida dan trisakarida. Disakarida terdiri dari gula reduksi (maltosa, laktosa) dan nonreduksi (sukrosa). Trisakarida berupa gula nonreduksi (rafinosa, gentianosa).
- Polisakarida.
Polisakarida terdiri dari homopolisakarida, dan heteropolisakarida
a) Homopolisakarida disusun oleh satu jenis unit monosakarida, meliputi pentosan dan heksosan. Pentosan contohnya xilan dan araban. Heksosan dikelompokkan menjadi empat yaitu glukosan (pati,dekstrin, selulosa), fruktosan (inulin), manan, galaktan.
b) Heteropolisakarida disusun oleh dua jenis unit monosakarida atau lebih, misalnya pektin, gum, musilage. Polisakarida majemuk yang mengandung N contohnya kitin.
B. Struktur Karbohidrat Klasifikasi Karbohidrat : 1. Monosakarida
Struktur monosakarida terdiri dari gugus aldehid atau keton dengan dua atau lebih aldosa sedangkan yang memiliki gugus keton disebut ketosa.
Contoh Aldosa:
Glukosa (C6H12O6)
Contoh Ketosa:
Fruktosa (C6H12O6)
Berdasarkan jumlah atom karbonnya, monosakarida terdiri dari triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa.
Jumlah atom C Aldosa Ketosa
Triosa (C3H6O3) Gliserosa Dihidrosiaseton Tetrosa (C4H8O4) Eritrosa Eritrulosa Pentosa (C5H10O5) Ribosa Ribulosa Heksosa (C6H12O6) Glukosa Fruktosa 2. Oligoasakarida
Oligosarida terbentuk karena adanya ikatan glikosida antara molekul monosakarida pada atom C 1 molekul satu dengan gugus hidroksil ( -OH) pada molekul lainnya.
a. Disakarida
Disakarida terdiri atas dua molekul monosakarida yang terikat dengan ikatan glikosida. Contoh : Maltosa, yang disusun dari monosakarida jenis glukosa + glukosa.
b. Trisakarida
Trisakarida terdiri atas tiga molekul monosakarida dimana antarmolekul terikat dengan ikatan glikosodik. Sejumlah trisakarida dapat ditemukan bebas di alam seperti rafinosa yang sering dinamakan dengan gula beet dan melezitosa.
Struktur Rafinosa 3. Polisakarida
Menurut strukturnya, polisakarida dikenal lurus dan bercabang. Semakin banyak cabang yang dimiliki suatu molekul membuat polisakarida tersebut cenderung lengket.
a) Pati
Pati merupakan senyawa cadangan pada tumbuhan yang terdiri atas unit glukosa. Pati terdiri atas dua komponen homopolisakarida yaitu amilosa dan amilopektin. Susunan komponen tersebut dalam tumbuhan yaitu 10 – 30%
amilosa dan 70 – 90% amilopektin. Amilosa memiliki struktur rantai lurus yang terbentuk dari ikatan glikosida 1->4 antara molekul α-D-glukosa.
b) 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. Selulosa adalah polimer berantai lurus α - (1,4)-d-glukosa.
c) Glikogen
Glikogen merupakan jenis polisakarida yang berfungsi sebagai cadangan makanan pada hewan. Struktur glikogen memiliki 8 – 12 cincin residu pada cabang yang terikat pada 1->6.
C. Kelarutan Karbohidrat
Ikatan hidrogen adalah ikatan yang dapat dibentuk oleh atom H dengan N O F, dengan air ia bisa membentuk ikatan hidrogen. Senyawa karbohidrat identik dengan ikatan hidrogen. Artinya dengan air ia bisa membentuk ikatan hidrogen.
Gula sederhana (monosakarida) mudah larut dalam air, sementara pati tidak, karena monosakarida (gula) dapat membentuk ikatan hidrogen, yang mana ia memiliki atom O dan H yang dapat berikatan dengan banyak molekul air (H2O) Inilah yang menjadi dasar gula (monosakarida) larut dalam air.
Dapat juga dikatakan dengan banyak OH maka akan mudah membentuk ikatan hidrogen, artinya senyawa itu larut dalam air. Dan semakin pendek rantai, akan semakin mudah larut dalam air.
Kesimpulannya :
Karbohidrat larut dalam pelarut polar dan kurang larut dalam pelarut non-polar.
a. Monosakarida dan disakarida larut dalam air.
b. Polisakarida kurang larut dalam air.
D. Jenis Ikatan pada Karbohidrat 1) Ikatan Glikosida
Ikatan antara dua molekul monosakarida disebut ikatan glikosida. Ikatan ini terbentuk antara gugus hidroksil dari atom C nomor satu yang juga disebut karbon anomerik dengan gugus hidroksil dan atom C pada molekul gula yang lain. Ikatan glikosida biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 dengan melepaskan 1 mol air.
a) Ikatan Glikosida pada Disakarida
Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1 suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol disakarida akan menghasilkan 2 mol monosakarida.
b) Ikatan Glikosida pada Polisakarida
Sebuah rantai panjang monosakarida yang dihubungkan oleh Ikatan glikosida dikenal sebagai polisakarida. Rantai dapat bercabang atau tidak
bercabang, dan mungkin mengandung berbagai jenis monosakarida. Pati, glikogen, selulosa, dan kitin adalah contoh utama dari polisakarida.
Contoh ikatan glikosida beta pada senyawa selulosa:
2) Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen adalah ikatan yang dapat dibentuk oleh atom H dengan N O F, dengan air ia bisa membentuk ikatan hidrogen. Senyawa karbohidrat identik dengan ikatan hidrogen. Artinya dengan air ia bisa membentuk ikatan hidrogen.
E. Gugus Fungsi pada Karbohidrat
Gugus Fungsi adalah sekelompok atom yang menyebabkan perilaku kimia moelekul induk. Karbohidrat berasal dari kata karbo yang berarti unsur karbon (C) dan hidrat yang berarti unsur air , jadi karbohidrat berarti unsur C yang mengikat molekul . Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Rumus umumnya dikenal dengan Cx(H2O )n.
Secara struktur, karbohidrat memiliki 4 gugus, yaitu gugus hidrogen (-H), gugus hidroksil (-OH), gugus keton (C=O) dan gugus aldehida (-CHO). Secara gugus fungsi utama, karbohidrat dibagi menjadi 2 yaitu:
• Aldosa (Polihidroksialdehid): Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi aldehid. Polihidroksi aldehida yaitu struktur karbohidrat yang tersusun atas banyak gugus hidroksi dan gugus karbonilnya barada di ujung rantai.
• Ketosa (Polihidroksiketon): Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi keton. polihidroksi keton yaitu struktur karbohidrat yang tesusun atas banyak gugus hidroksi dan gugus karbonilnya berada di selain ujung rantai
F. Gula Pereduksi dan Gula Invert a) Gula Pereduksi
Gula pereduksi merupakan golongan gula (karbohidrat) yang dapat mereduksi senyawa-senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa. Tandanya aktif/mudah bereaksi. Digunakan untuk membuat produk turunan tepung. Semua monosakarida merupakan gula pereduksi.
b) Gula Invert/Non-Pereduksi
Adalah sebuah campuran bagian yang sama dari glukosa dan fruktosa yang dihasilkan dari hidrolisis sukrosa. Gula invert dapat membalikkan arah cahaya. Hanya terdapat pada sukrosa. Dapat menentukan tingkat kemanisan suatu produk
