KARBOHIDRAT STTIF S1

KARBOHIDRAT

ANNA P. ROSWIEM

SEKOLAH TINGGI TEKNIK INDUSTRI & FARMASIBOGOR

KARBOHIDRAT Senyawa C yang mengikat air, dengan rumus

umum Cn (H2O)n

Namun definisi tersebut tidak tepat lagi, karena: tidak semua Karbohidrat punya rumus umum Cn

(H2O)n.

eg:

CH2OH

C

H

H

C

OH

H

C

H

H

C

OH

O

2 – D - deoksiribosa ada yang mengandung unsur lain selain C, H, O. eg: ada atom N, S, dll tidak selalu senyawa berumus umum Cn (H2O)n adalah Karbohidrat

eg: H

CH3 – C - COOH

OH

Asam LaktatAsam - α - hidroksi propionatAsam – 2 – hidroksi propanoat

C

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

glukosa

= O

H CH2OH

C = O

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

Fruktosa

JADI Karbohidrat adalah: senyawa polihidroksi aldehid (aldosa) atau polihidroksi keton (ketosa)

PENGGOLONGAN KARBOHIDRATo berdasarkan hasil hidrolisisnya.

tidak menghasilkan sakarida yang lebih

sederhana lagi

2- 10 molekul monosakarida (eg : maltosa, selobiosa,

laktosa, sukrosa, dan lain-lain).

banyak molekul monosakarida (eg:

amilosa, amilopektin, glikogen, inulin, dan

lain-lain

KARBOHIDRAT

OLIGOSAKARIDA

MONOSAKARIDA

POLISAKARIDA

hidrolisishidrolisis hidrolisis

MONOSAKARID

A : CHO

H – C - OH

CH2OHD - GLISERALDEHID

CHO

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH D - ERITROSA

CHO

HO – C – H

H – C – OH

CH2OH D - TREOSA

CHO

H – C – OH

H – C – OH

H – C – OH

CH2OHD - RIBOSA

CHO HO – C – H H – C – OH H – C – OH CH2OHD - ARABINOSA

CHO H – C – OH HO – C – H H – C – OH CH2OH D - KSILOSA

CHO HO – C – H HO – C – H H – C – OH CH2OH D - LIKSOSA

D - alosa D – altrosa D – glukosa D – manosa D – gulosa D - idosa D - galaktosa D – talosa

Gambar: monosakarida deret D. (Famili D – aldosa)

CH2OHI

C = OI

CH2OHDihidroksi aseton

CH2OHI

C = OI

H – C – OHI

CH2OHD - ERITRULOSA

CH2OHI

C = OI

H – C – OH I

H – C – OHI

CH2OHD - RIBULOSA

CH2OH I

C = O I

HO – C – H I

H – C – OH I

CH2OHD - KSILULOSA

CH2OHI

C = OI

H – C – OH I

H – C – OHI

H – C – OHI

CH2OHD - PSIKOSA

CH2OH I

C = O I

HO – C – H I

H – C – OH I

H – C – OH I

CH2OHD - FRUKTOSA

CH2OH I

C = O I

H – C – OH I

HO – C – H I

H – C – OH I

CH2OHD - SORBOSA

CH2OH I

C = O I

HO – C – H I

HO – C – H I

H – C – OH I

CH2OHD - TAGATOSA

Gambar: monosakarida deret D. (Famili D – ketosa)

o BERDASARKAN JUMLAH ATOM C nya.

C3 – TRIOSAC4 – TETROSA C5 – PENTOSA C6 – HEKSOSA C7 – HEPTOSA (eg: sedoheptulosa) 1) gula pereduksi

2) gula bukan pereduksi

eg : 1) semua monosakarida, maltosa, laktosa, selobiosa

2) semua polisakarida, sukrosa, trehalosa, dan lain-lain

o berdasarkan sifat pereduksinya :

o berdasarkan gugus fungsi pembentuknya

Polihidroksi aldehid (aldosa)

Polihidroksi keton (ketosa)

CHO

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

D - GLUKOSA

COOH

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

ASAM D - GLUKONAT

COOH

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

COOH

ASAM D - GLUKARAT

CHO

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

COOH

ASAM D - GLUKURONAT

Gambar transformasi Bruyn – Alberda van Ekenstein

H2SO4

n pekat

JADI : Uji MOLISCH adalah uji umum

untuk KARBOHIDRAT

CHO

H – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

GLUKOSA

CH2OH

H – C -

OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

SORBITOL

CHO

HO – C - H

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

MANOSA

CH2OH

HO – C - OH

HO – C – H

H – C – OH

H – C – OH

CH2OH

MANITOL CHO

H – C - OH

CH2OH

GLISERALDEHIDA

CH2OH

H – C - OH

CH2OH

GLISEROL

CHO I

H – C - OH I

HO – C – H I

H – C – OH I

H – C – OH I

CH2OH

D - GLUKOSA

Struktur kimia dari Disakarida

oligosakarida.

polisakarida

Simpananeg:

Pati (pada tumbuhan tingkat tinggi)Glikogen (pada jaringan hewan dan manusia) di jaringan otot dan hati. Inulin (pada tumbuhan, dahlia)Fruktan / Levan (pada tumbuhan)Dekstran (pada jamur dan bakteri, dan hasil hidrolisis sebagian dari zat pati)

Strukturaleg:

Selulosa (pada tumbuhan)Pektin (pada tumbuhan). Hemi selulosa (homo polimer dari D-Ksilosa)Khitin (bahan utama eksoskeleton insekta dan krustasea)Agar-agar Gum arabikAsam hialuronatKhondroitin

ZAT PATI

Simpanan: zat pati, glikogen, inulin

POLISAKARIDA

Struktural: selulosa, pektin, khitin

AMILOSA

METABOLISME KARBOHIDRAT

Fungsi Karbohidrat:

Sebagai sumber energi utama makhluk hidup

Sebagai penyimpan energi ( zat pati, glikogen ).

Sebagai pembentuk struktur (selulosa, peptidoglikan).

METABOLISME KARBOHIDRATHATI DARAH OTOT

GlikogenFruktosa

Galaktosa.

Glukosa

Piruvat

CO2+H2OLipid

Sterol / kolesterol

FruktosaGalaktosa

Glukosa

ATP

piruvat

Laktat

Glikogen

Glukosa

ATP

Piruvat

Laktat ATP

CO2+H2O

C6 H12O6 + O2 6 CO2 + 6 H2O + q kalori

1.Glikolisis (glukosa asam piruvat)2.Piruvat Asetil - KoA3.Asetil - KoA siklus Krebs4.Proses pengaliran elektron (Hidrogen pereduksi) yang di rangkaikan dengan proses fosforilasi bersifat

oksidatif.

GLIKOLISIS

ATP ADP GLUKOSA glukosa – 6 – P

Fruktosa – 6 – P ATP

ADP Fruktosa – 1, 6 – di P

Gliseraldehid – 3 – P dihidroksi – aseton P Pi NAD+

NADH + H+

1, 3 – di – P – gliserat ADP

ATP 3 – P gliserat

2 – P gliseratH2O

Fosfo enol piruvat ADP

ATP Piruvat

GLIKOLISIS ANAEROB

Dalam keadaan tanpa (sedikit) O2 respirasi terhenti karena proses

pengangkutan elektron yang dirangkaikan dengan fosforilasi bersifat oksidasi

melalui rantai penafasan tidak berjalan. Akibatnya jalur metabolisme .(daur) Krebs

akan berhenti sehingga piruvat tidak masuk ke daur Krebs. Tetapi dialihkan

pemakaiannya yaitu diubah menjadi asam laktat .

COOH COOH

C = O H – C – OH

CH3 CH3

piruvat asam laktat

(ATP yang dihasilkan = 2 ATP)

NADH + H +NAD +

FERMENTASI ALKOHOL

COOH CO2 CHO

C = O

CH3 PIRUVAT DEKARBOKSILASE CH3

ASAM PIRUVAT ASETALDEHID

NAD+

CHO NADH + H+ CH2 – OH

CH3 CH3

Asetaldehid alkohol hidrogenaseEtanol

(ATP yang dihasilkan = glikolisis anaerob = 2ATP).

MASUKNYA SAKARIDA LAIN KE GLIKOLISIS

SUKROSA :Sukrosa glukosa + fruktosa

ATP ADP

Fruktosa Fruktosa – 1 – P

ATP

Frukto Kinase (dalam tumbuhan)

ADP gliseraldehid dihidroksi aseton – P

Fruktosa – 6 – P ATP

ADPgliseraldehid – 3 – P

. (dalam hewan)

LAKTOSA :Laktosa glukosa + galaktosa

ATP ADP

Galaktosa Galaktosa – 1 – P. UDP – glukosa

UDP – galaktosa Glukosa – 1 – P

COOH KoASH SKoA

C = O C = O + CO2

CH3 CH3 Asam piruvat Asetil – KoA

NADH + H + NAD +

SIKLUS ASAM SITRATDITEMUKAN : SIR HANS KREBS (1953 – NOBEL)

FUNGSI : UNTUK MENGOKSIDASI ASETIL KoA CO2 + H2O.

MAKNA SIKLUS ASAM SITRAT:

pada hakekatnya, siklus terdiri dari penggabungan satu molekul asetil KoA dengan asam dikarboksilat – 4 – karbon , yaitu Oksaloasetat dan membentuk asam trikarboksilat 6 – karbon (sitrat). Selanjutnya diikuti serangkaian reaksi dimana 2 molekul CO2 dibebaskan dan Oksaloasetat dibebaskan kembali.

PERANAN UTAMA SIKLUS:

Adalah bertindak sebagai jalan metabolisme bersama untuk oksidasi KBH, LIPID, dan PROTEIN, karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dapat dimetabolisme menjadi Asetil - KoA

SELAMA BERLANGSUNGNYA OKSIDASI ASETIL – KoA, EKUIVALEN-EKUIVALEN PEREDUKSI BERUPA HIDROGEN atau ELEKTRON DIBENTUK SEBAGAI HASIL AKTIVASI DEHIDROGENASI SPESIFIK.

EKUIVALEN PEREDUKSI INI KEMUDIAN MASUK RANTAI PERNAFASAN, dimana SEJUMLAH BESAR FOSFAT BERENERGI TINGGI DIKELUARKAN DALAM PROSES.

SIKLUS INI TERJADI DALAM MITOKONDRIA DAN DIKATALISA OLEH ENZIM-ENZIM YANG TERLETAK DALAM MATRIKS MITOKONDRIA, YANG MEMUDAHKAN PEMINDAHAN EKUIVALEN-EKUIVALEN PEREDUKSI KE ENZIM-ENZIM RANTAI PERNAPASAN YANG BERDEKATAN LETAKNYA PADA MEMBRAN DALAM MITOKONDRIA.

SIKLUS INI MEMPUNYAI PERAN/ SIFAT RANGKAP ATAU AMFIBOLIK YANG MEMUNGKINKAN SIKLUS TERSEBUT MENJADI MOLEKUL-MOLEKUL UNTUK PROSES ANABOLIK (SINTESIS ASAM AMINO, ASAM LEMAK DAN GLUKONEOGENESIS)

MALAT

FUMARAT

Oksalo asetat

SITRAT

ISO SITRAT

α KETOGLUTARAT

SUKSINIL KOASUKSINAT

Asetil - KoA

NAD+

GTP

Flavoprotein

Sitokrom bSitokrom c,Sitokrom a

2H

2H

2H

2H

CO2

CO2

ADP + Pi

ATP

ADP + Pi

ADP + Pi

ATP

ATP2H+ + 2O2 H2O

Siklus Krebs yang dirangkaikan dengan pengaliran elektron dalam rantai pernafasan dan fosforilasi oksidatif

JALUR METABOLISME SIMPANG FOSFOGLUKONAT

o Terjadi di sitoplasma o Jalur metabolisme pentosa fosfat o Jalur simpang heksosa monofosfat (Hexose monophosphate shunt).

TUGAS:

1.Menghasilkan bentuk sumber energi, diluar mitokondria, selain NADH yaitu NADPH.

2.Menghasilkan senyawa antara pentosa, terutama ribosa – 5 – P (untuk biosintesis asam nukleat).

3.Jalur metabolisme masuknya pentosa ke glikolisis.4.Berhubungan dengan kelangsungan jalan

metabolisme fotosintesis

6 glukosa – 6 – P 6 NADP+

6 NADPH 6 – P - glukonat

6 NADP +

6 CO2 6 NADPH

6 Ribulosa – 5 – P 2 Ribosa – 5 – P

2 Silulosa – 5 – P 2 Silulosa – 5 – P

2 Sedoheptulosa – 7 – P 2 Gliseraldehid – 3 – P

2 Eritrosa – 4 – P 2 fruktosa – 6 – P

2 Gliseraldehid - 3P

4 G – 6 – P

Pi

Gliseraldehid - 3P + dihidroksi aseton - P

F – 1,6 – di – P

F – 6 – P G – 6 – P

2 F – 6 – P

GLIKOGEN, PATI POLISAKARIDA STRUKTURAL DISAKARIDA

OLIGOSAKARIDA

GLUKOSA GLUKOSA – 6 – P MONOSAKARIDA LAINNYA

3 – P – gliserat

FOSFOENOLPIRUVAT

OKSALO ASETAT

PIRUVAT

ASAM LAKTATSENYAWA

ANTARA SIKLUS KREBS

CO

2

RIBULOSA DI – P

ASAM AMINO GLIKOGENIK

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT

GLIKOGENESIS DAN GLIKOGENOLISIS

GLIKOGEN

UDPPi

UDP – GLUKOSA GLUKOSA – 1 – P

PPi UTPGLUKOSA – 6 – P ADP

ATP PiGLUKOSA