Kimia Organik

Sekolah Tinggi Manajemen Industri Jalan. Letjen Suprapto No.26 Cempaka

PutihJakarta Pusat 10510

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

KATA PENGANTAR

Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyanyang. Segala Puji bagi Allah, Tuhan pencipta dan pemelihara alam semesta, yang hanya kepada-Nya lah tempat semua makhluk berlindung dan minta pertolongan.

Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, utusan Allah pembawa rahmat bagi semesta alam, beserta keluarga, sahabat dan semua umat yang mengikuti sunahnya.

Dengan memanjatkan rasa syukur kepada Allah yang telah melimpahkan taufik dan hidayahnya. Alhamdulillah penulis dapat menyelesaikan tugas Makalah Kimia Organik.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi setiap pembaca. Makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik serta saran yang mampu membangun dari semua pihak demi perbaikan selanjutnya.

Jakarta, 05 Januari 2013

Penulis

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

DAFTAR ISIKata Pengantar iiDaftar Isi iii

1. Bab Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 012.1 Rumusan Masalah 02 3.1 Tujuan Penulis 02

2. Bab Pembahasan

1.1 KARBOHIDRAT 032.1 Pengertian Karbohidrat 04-053.1 Struktur dan Rumus Karbohidrat 06-074.1 Sifat Kimia 08-095.1 Peran Biologis 10-126.1 Klasifikasi Karbohidrat 13-257.1 Sumber Karbohidrat 268.1 Uji Identifikasi Karbohidrat 27-309.1 Hidrolisis Pati atau Karbohidrat 31-3210.1 Derivat Karbohidrat 33

3. Bab Penutup

1.1 Kesimpulan 342.1 Refensi 35

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari – hari kita melakukan aktivitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang- kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktivitas itu kita memerlukan energi. Energi yang kita perlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid.Di Indonesia bahan makanan pokok yang biasa kita makan ialah beras, jagung, sagu dan sebagainya. Bahan makanan tersebut berasal dari tumbuhan dan senyawa yang terkandung di dalamnya sebagaian besar adalah karbohidrat, yang terdapat sebagai amilum atau pati. Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai pati saja, tetapi terdapat pula sebagai gula misalnya dalam buah-buahan, dalam madu lebah dan lain-lainnya.Karbohidrat berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi.Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpam pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

1.2    Rumusan Masalah

1. Apa pengertian karbohidrat dan kaitannya dengan kebutuhan manusia?2. Apa saja struktur dan konfigurasi molekul karbohidrat serta sifat optic yang berkaitan dengan struktur tersebut?3. Apa saja rumus-rumus yang terdapat dalam karbohidrat?4. Apa saja sifat kimia karbohidrat?5. Apa saja peranan karbohidrat?6 .Apa saja klafikasi karbohidrat?7. Apa saja sumber karbohuidrat?8 .Apa saja uji idenfikasi karbohidrat?9. Apa saja hidrolisis pati/karbohidrat?10. Apa saja struktur dan sifat penting dari senyawa derivate karbohidrat?

1.3    Tujuan Penulisan

1. Memenuhi tugas matakuliah Kimia Organik.2. Mengetahui pengertian karbohidrat dan kaitannya dengan kehidupan manusia.3. Menganalisis struktur dan konfigurasi molekul karbohidrat serta sifat optic yang berkaitan dengan struktur tersebut.4. Menjelaskan rumus serta terdapatnya beberapa monosakarida oligosakarida dan polisakarida.5. Menerangkan beberapa sifat kimia karbohidrat.6. Mengetahui peranan karbohidrat.7. Mengetahui klafikasi karbohidrat.8. Menerangkan sumber-sumber karbohidrat.9. Mengetahui uji idenfikasi karbohidrat.10. Mengetahui hidrolisis karbohidrat.11. Memahami struktur dan sifat penting beberapa senyawa derivate karbohidrat.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

Karbohidrat hanya terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Beberapa kelompok karbohidrat adalah monomer, dimer, dan polimer. Seperti pada diagram di bawah:

Butir-butir pati, salah satu jenis karbohidrat cadangan makanan pada tumbuhan, dilihat dengan mikroskop cahaya.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

A. Pengertian KarbohidratKarbohidrat ('hidrat dari karbon', hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton,atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil(sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil.Pada awalnya,istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus(CH2O)n ,yaitu senyawa-senyawa yang  n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air.Namun demikian,terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen,fosforus,atau sulfur.Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup.Monosakarida,khususnya glukosa,merupakan nutrient utama sel.Misalnya,pada vertebrata,glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh.Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh.Selain itu,kerangka karbon monoksakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil lainnya,termasuk asam amino dan asam

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

lemak.Sebagai nutrisi untuk manusia,1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia,umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi,yaitu antara 70%-80%.Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia(gandum dan  beras),umbi-umbian(kentang,singkong,ubi jalar), dan gula.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

B. Struktur dan Rumus Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –OH, gugus aldehida atau gugus keton.Struktur karbohidrat selain mempunnyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi,ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktifitas optik.

Rumus-Rumus:

1. Rumus Fischer

Seperti senyawa organic lainnya,molekul karbohidrat terbentuk dari rantai atom karbon dan tiap atom karbon mengikat atom atau gugus tertentu.Apabila atom karbon mengikat empat buah atom atau gugus,makan terbentuk sudut antara dua ikatan yang besarnya 109º, sehingga antara atom karbon dengan keempat etom atau gugus yang diikatnya akan terbentuk suatu tetrahedron dengan atom karbon sebagai pusatnya.

Apabila atom karbon mengikat empat etom atau gugus yang berlainan,maka atom karbon tersebut dinamakan atom karbon asimetrik atau tidak simetrik,karena pada molekul tersebut tidak terdapat bidang simetri.

Emil Fischer(1852-1919)seorang ahli kimia organic bangsa Jerman yang memperoleh hadiah Nobel untuk ilmu kimia pada tahun 1902 atas hasil karyanya tentang kimia ruang(stereo-kimia )dan rumus struktur karbohidrat,menggunakan rumus proyeksi untuk menuliskan rumus struktur karbohidrat.

Rumus struktur gliseraldehida dapat digambarkan dengan model bola dan batang maupun dengan rumus proyeksi.Gliseraldehida terdapat dalam dua bentuk atau konfigurasi(I dan II)yang saling merupakan bayangan cermin.Dengan demikian bentuk I dan II merupakan pasangan enansiomer.

a. Aktifitas Optik

Kedua enansiomer gliseraldehida itu mempunyai titik lebur yang sama serta kelarutannya dalam air pun sama pula.Demikian pula semua sifat kimia kedua enansimer itu sama.Perbedaan sifat antara  kedua enansiomer itu ialah pada pemutaran bidang getar cahaya terpolarisasi.

 Cahaya biasa dipancarkan dalam bentuk gelombang yang tegak lurus pada arah jalan cahaya tersebut.Apabila cahaya tersebut dipancarkan melalui kristal kalsit atau melalui prisma polarisator,maka hanya ada satu gelombang cahaya yang mempunyai posisi tertentu yang dapat diteruskan ini disebut cahaya terpolarisasi.

lampu→cahaya biasa→polarisator→cahaya terpolarisasi→larutan enansiomer→pemutaran

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

Gelombang itu terletak pada satu bidang yaitu bidang getar cahaya tersebut. Apabila cahaya terpolarisasi dilewatkan pada larutan salah satu enansiomer, maka bidang getarnya akan mengalami perubahan posisi,yaitu berputar ke arah kanan atau kiri.Proses pemutaran bidang getar cahaya terpolarisasi dinamakan juga rotasi optik, sedangkan senyawa yang dapat menyebabkan terjadinya pemutaran cahaya terpolarisasi itu dikatakan mempunyai aktivitas optik. Oleh Karena itu kedua enansimer itu juga disebut isomer optik.

Besarnya sudut putar atau sudut rotasi tergantung pada jenis senyawa, suhu, panjang gelombang cahaya terpolarisasi dan banyaknya molekul pada jalan yang dilalui cahaya. Rotasi spesifik adalah putaran atau rotasi yang dihasilkan oleh 1,00 gram senyawa dalam 1,00 ml larutan dalam suatu sel sepanjang 1,00 dm,pada suhu dan panjang gelombang yang ditentukan.               

b. Konfigurasi Molekul

Konfigurasi molekul adalah khas struktur suatu senyawa. Hubungan antara rotasi optic dengan konfigurasi molekul ini belum dapat dijelaskan.asam gliserat yang mempunyai konfigurasi sama dengan (+)gliseraldehida ternyata memutar cahaya terpolarisasi ke kiri. Oleh karena itu konfigurasi molekul (+)gliseraldehida dijadikan patokan dengan diberi tanda D.               

2. Rumus Haworth

Mutarotasi adalah perubahan rotasi atau perubahan putaran.Pada peristiwa mutarotasi ini glukosa yang larut air berubah menjadi bentuk lain yang mempunyai rotasi spesifik yang berbeda.Dengan demikian sudut putarannya akan berubah pula.Lama-kelamaan sudut putaran mencapai harga tetap karena telah tercapai keseimbangan antara kedua bentuk glukosa tersebut.

Adanya dua macam bentuk molekul glukosa ini disebabkan oleh terjadinya reaksi antara gugus aldehida dengan gugus –OH yang membentuk hemiasetal, seperti reaksi antara aldehida dan alkohol.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

C. Sifat Kimia

Sifat kimia karbohidrat berhubungan erat denagn gugus fungsi yang terdapat pada molekulnya, yaitu gugus –OH,gugus aldehida dan gugus keton.

     1. Sifat Mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi, terutama dalam suasana basa. Sifat berbagai reduktor ini dapat digunakan untuk keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat reduksi ini disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat.

Sifat ini tampak pada pereaksi-peraksi tertentu:

1. Pereaksi Fehling

Pereaksi ini dapat direduksi selain oleh karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi, juga dapat direduksi oleh reduktor lain. Contoh :Pereaksi fehling terdiri atas dua larutan,yaitu larutan Fehling A dan laruatn Fehling B .Larutan Fehling A adalah laruatan garam KNatartrat dan NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu karbohidrat.

2. Pereaksi Benedict

Pereaksi ini berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natriumkarbonat, dan natriumsitrat sehingga bersifat basa lemah.Biasanya diguanakan dalam pemeriksaan glukosa dalam urine. Contoh :Glukosa dapat mereduksi ion Cu++ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian mengendap sebagai Cu2O.

3. Pereaksi Barfoed

Pereaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida.Contoh :Mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu+ yang dihasilkan direaksikan dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga mengghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida.

4. Pembentukan Furfural.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

Pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa. Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan,monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, monosakarida menhasilkan furfural atau derivatnya. Furfural atau derivatnya dapat membentuk senyawa yang berwarna apabila direaksikan dengan naftol atau mitol, reaksi ini dapat dijadikan reaksi pengenalan untuk karbohidrat.

5. Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Osazon yang terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidrat.

6. Pembentukan Ester.

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila direaksikan denagn asam.Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan dengan asam fosfat dapat menghendakinya menghasilkan ester asam fosfat.Ester yang penting dalam tubuh kita adalah α-D-glukosa-6-fosfat dan α-D-fruktosa-1,6-difosfat.

7. Isomerisasi/Transformasi Lobry de Bruin van Eckenstein.

Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga monosakarida ini ada dalam keadaan seimbang. Demikian pula jika yang dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga monosakarida akan tercapai juga.

8. Pembentukan Glikosida.

Apabila glukosa direaksikandenagn metilalkohol, menghasilkan dua senyawa. Kedua senyawa ini dapat dipisahkan  satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat eldehida.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

D.Peran biologis Peran dalam biosfer

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.

Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.

Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi

Kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.

Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.

Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

Peran sebagai cadangan energi

Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.

Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.

Peran sebagai materi pembangun

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.

Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.

Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.

Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan. Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

E. Klasifikasi karbohidrat→ Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.

Semua monosakarida punya rumus molekul (CH2O)n dengan nilai n mulai dari 3 sampai 7. Monosakarida yang paling umum dan paling penting adalah glukosa, yang merupakan gula enam-karbon (satu molekul terdiri atas 6 buah atom C). Rumus molekul dari glukosa adalah C6H12O6, dan strukturnya adalah seperti gambar di bawah.

atau mungkin guru kimia kamu juga menggambar seperti ini :

Glukosa membentuk cincin bersudut enam. Keenam atom karbonnya biasanya dinomori, sehingga kita bisa membedakan karbon secara individual pada gambar tersebut. Pada hewan, glukosa adalah gula utama yang digunakan dalam transportasi makanan melalui darah, dan konsentrasi glukosa di dalam darah terkendali dengan baik sekali.Ada banyak monosakarida, dengan rumus molekul yang sama (C6H12O6¬¬¬), namun memiliki rumus struktur yang berbeda dengan glukosa. Fruktosa dan galaktosa termasuk ke dalamnya.

Makalah Karbohidrat Sekolah Tinggi Manajemen Industri

Jakarta Pusat

Struktur terbuka O H O O O

C—H H—C—OH C—H C—H COH

H—C—OH C==O H—C—OH HO—C—H H—C—OH

HO—C—H HO—C—H HO—C—H H—C—OH H—C—OH

H—C—OH H—C—OH HO—C—H H—C—OH H—C—OH

H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH

H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH

H H H H H

D-Glukosa D-Fruktosa D-Galaktosa D-Manosa D-Ribosa

Struktur Cincin CH2OH

O H OH H OH OH

H OH

D-Glukosa

CH2OH O OH

OH CH2OH

OH

D-Fruktosa

CH2OH

HO O OH OH

OH

D-Galaktosa

CH2OH

O H OH OH HO OH

D-Manosa

CH2OH O OH

OH OH

D-Ribosa

a. Gliseraldehida (Aldotriosa)

   Terdiri dari tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida.Contoh :

1. Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kea rah kanan.Glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah.Dalam darah manusia normal juga terdapat glukosa dalam jumlah yang tetap,yaitu antara 70-100 mg tiap 100 ml darah.Glukosa dapat bertambah setelah kita mengkonsumsi karbohidrat.Pada orang yang menderita Diabetes Mellitus,jumlah glukosa darah lebih besar dari 130 mg per 100 ml darah.Penderita diabetes mellitus yang sangat tinggi maka gula akan dikeluarkan melalui urine.Gula disaring oleh glomerolus ginjal secara terus menerus,tetapi kemudian akan dikembalikan ke dalam system aliran darah melalui sistem reabsorpsi tubulus ginjal.

Rantai glukosa

Amilopektim adalah merupakan polisakarida yang tersusun dari monomer alfa glukosa. Amilopektim merupakan molekul raksasa dan mudah ditemukan karenah menjadi satu dari dua senyawah penyusun pati, bersama-sama dengan amilosa. Walaupun tersusun dari8 monomer yang sama, amilopetin terbentuk dari rantai glukosa yang terikat dengan ikatan 1,6-glikosidikl, sama dengan amilosa. Namun demikian, pada amilopektim terbentuk cabang-cabang ( sekitar tiap 20 mata rantai glukosa ) dengan ikatan 1,4-glikosidik.

2. Galaktosa

Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam.Umumnya berkaitan dengan glukosa dalam bentuk laktosa,yaitu gula yang terdapat dalam susu.Galaktosa mempunyai rasa kurang manis daripada glukosa dan kurang larut dalam air.Glukosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan.

b. Dihidroksiaseton (Ketotriosa)

Terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.Contoh :

1. Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa.Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa,juga lebih manis daripada gula tebu atau sukrosa.

Struktur dan nomenklatur (penamaan)

Dengan beberapa pengecualian (contohnya deoxyribose), monosakarida mempunyai rumus kimia umum Cx(H2O)y, dimana x minimal 3. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah atom karbon (atau jumlah x) yang terkandung: diosa (2) triosa (3) tetrosa (4), pentosa (5), heksosa (6), heptosa (7), dan seterusnya.

Jenis monosakarida yang paling penting, glukosa, merupakan heksosa. Contoh dari heptosa adalah manoheptulosa ketosa dan sedoheptulosa. Monosakarida dengan atom karbon 8 atau lebih jarang ditemukan karena agak tidak seimbang.

Contoh lainnya:

triosa: gliseraldehida dan dihidroksiaseton tetrosa: eritrosa pentosa: liksosa, ribosa, dan deoksiribosa heksosa: idosa, glukosa, fruktosa, dan galaktosa

Monosakarida rantai lurus

Monosakarida sederhana mempunyai rantai karbon yang lurus dan tidak bercabang dengan satu grup fungsional karbonil (C=O), dan satu grup hidroksil (OH) di setiap atom karbon yang tersisa. Maka, struktur molekuler dari monosakarida sederhana dapat dituliskan sebagai H(CHOH)n(C=O)(CHOH)mH, dimana n+1+m = x; maka, rumus elemennya adalah CxH2xOx.

Klasifikasi Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat sederhana dalam bahwa mereka tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih kecil. Mereka aldehida atau keton dengan dua atau lebih gugus hidroksil. Rumus kimia umum dari sebuah monosakarida dimodifikasi adalah (C • H 2 O) n, harfiah "hidrat karbon." Monosakarida merupakan molekul bahan bakar penting serta blok bangunan untuk asam nukleat. Yang terkecil monosakarida, yang n = 3, yang dihidroksiaseton dan D-dan L-gliseraldehida.

Monosakarida merupakan gula sederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi menjadi bagian yang lebih kecil. Kebanyakan monosakarida rasanya manis, tidak berwarna, berupa kristal padat yang bebas larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar. Monosakarida terdiri dari satu unit polihidrosi aldehida atau keton.

Kerangka monosakarida berupa rantai karbon berikatan tunggal yang tidak bercabang. Satu diantara atom karbon berikatan ganda terhadap suatu atom oksigen, membentuk gugus karbonil; masing-masing atom karbon lainnya berikatan dengan gugus hidroksil. Berdasarkan gugus fungsi inilah monosakarida digolongkan menjadi dua jenis yaitu aldosa dan ketosa. Suatu monosakarida disebut aldosa jika gugus karbonilnya berada pada ujung rantai karbon, dan disebut ketosa jika gugus karbonnya berada pada tempat lain. Contoh monosakarida yang sering dijumpai adalah heksosa.

D-Glukosa, suatu aldoheksosa

D- Fruktosa, suatu ketoheksosa

Berikut ciri-ciri umum dari monosakarida,

- Merupakan karbohidrat yang paling sederhana, tidak dapat dihidrolisis lebih lanjut

- Merupakan kristal padat yang bebas larut di dalam air, tidak larut dalam pelarut nonpolar

- Diserap langsung oleh alat pencernaan

- Perbedaan struktur menyebabkan sifat spesifik

- Mempunyai rumus empiris (CH2O)n, dimana n = 3 – 8. Jumlah atom C: triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa

- Tidak berwarna

- Berasa manis

KETOSA

Pembentukan hemiasetal & hemiketal

Aldehida dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiketal.

Fruktosa dapat membentuk cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2w dengan OH dari C5.

Contoh-contoh Ketosa :

D-fruktosa (termanis dari semua gula)

D-fruktosa adalah contoh utama untuk gula ini. D-fruktosa merupakan penyusun dari salah satu bentuk disakarida yaitu sukrosa. D-fruktosa merupakan ketosa komersil penting dan satu-satunya yang ditemukan di alam dalam bentuk yang bebas, namun, seperti halnya glukosa hanya terdapat dalam jumlah yang kecil. Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan ketoheksosa.

D-fruktosa (perhatikan bahwa fruktosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

D-fruktosa dan L-fruktosa

Monosakarida diklasifikasikan berdasarkan tiga karakteristik yang berbeda: penempatan gugus karbonil, jumlah atom karbon yang dikandungnya, dan wenangan kiral nya. Jika gugus karbonil merupakan aldehida, monosakarida adalah suatu aldosa, jika gugus karbonil adalah keton, monosakarida adalah suatu ketose. Monosakarida dengan tiga atom karbon disebut triosa, mereka dengan empat disebut tetroses, lima disebut pentosa, heksosa enam adalah, dan sebagainya.

Kedua sistem klasifikasi tersebut sering digabungkan. Sebagai contoh, glukosa adalah aldohexose (suatu aldehida enam karbon), ribosa adalah aldopentose (suatu aldehida lima-karbon), dan fruktosa adalah ketohexose (keton enam karbon).

Setiap atom karbon bantalan gugus hidroksil (-OH), dengan pengecualian pada karbon pertama dan terakhir, yang asimetris, membuat mereka stereocenters dengan dua konfigurasi yang mungkin masing-masing (R atau S). Karena asimetri ini, sejumlah isomer mungkin ada untuk semua formula monosakarida yang diberikan. Para aldohexose D-glukosa, misalnya, memiliki rumus (C · H 2 O) 6, yang semua kecuali dua atom karbon yang enam stereogenic, membuat D-glukosa salah satu dari 2 4 = 16 stereoisomer mungkin. Dalam kasus gliseraldehida, aldotriose, ada satu sepasang stereoisomer yang mungkin, yang enantiomer dan epimers. 1,3-dihidroksiaseton, yang ketose sesuai dengan gliseraldehida aldosa, adalah molekul simetris tanpa stereocenters). Penugasan D atau L adalah dibuat sesuai dengan orientasi dari karbon asimetrik terjauh dari gugus karbonil: dalam proyeksi Fischer standar jika gugus hidroksil yang di sebelah kanan adalah molekul gula D, selain itu adalah gula L. "D-" dan "L-" prefiks tidak harus bingung dengan "d-" atau "l-", yang menunjukkan arah bahwa gula berputar cahaya terpolarisasi bidang. Ini penggunaan "d-" dan "l-" tidak lagi diikuti dalam kimia karbohidrat.

Ring-isomer rantai lurus

Kelompok aldehid atau keton dari monosakarida rantai lurus akan bereaksi reversibel dengan gugus hidroksil pada atom karbon yang berbeda untuk membentuk, hemiacetal atau hemiketal membentuk cincin heterosiklik dengan jembatan oksigen antara dua atom karbon. Cincin dengan lima dan enam atom disebut bentuk furanose dan pyranose, masing-masing, dan ada dalam kesetimbangan dengan bentuk rantai lurus.

Selama konversi dari rantai lurus bentuk ke bentuk siklik, atom karbon yang mengandung oksigen karbonil, yang disebut karbon anomeric, menjadi pusat stereogenic dengan dua konfigurasi yang mungkin: Atom oksigen mungkin mengambil posisi di atas atau di bawah bidang cincin . Pasangan yang mungkin dihasilkan dari stereoisomer yang disebut anomers. Dalam''''anomer α,-OH substituen pada karbon anomeric terletak di sisi berlawanan (trans) dari cincin dari sisi cabang OH CH 2. Bentuk alternatif, di mana CH 2 OH dan substituen hidroksil anomeric berada pada sisi yang sama (cis) dari pesawat dari cincin, disebut β''''anomer. Anda dapat mengingat bahwa anomer β adalah cis oleh mnemonic itu, "Itu selalu lebih baik untuk sampai βe". Karena cincin dan rantai lurus bentuk interconvert mudah, baik anomers ada dalam kesetimbangan. Ia memiliki banyak kegunaan seperti peran penting dalam industri kertas dan tekstil, dan digunakan sebagai

bahan baku untuk produksi dari rayon (viscose melalui proses), selulosa asetat, seluloid, dan nitroselulosa. Kitin memiliki struktur yang serupa, tetapi mengandung nitrogen cabang samping, meningkatkan kekuatannya. Hal ini ditemukan di arthropoda exoskeletons dan dalam dinding sel dari beberapa jamur. Ia juga memiliki kegunaan ganda, termasuk benang bedah.

Polisakarida lainnya termasuk callose atau laminarin, chrysolaminarin, xilan, Mannan, fucoidan, dan galactomannan.

→ Disakarida dan oligosakarida

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.

Disakarida terbentuk saat dua monosakarida tergabung oleh ikatan glikosida. Reaksi penggabungan ini menghasilkan hasil sampingan, yaitu molekul air.

Gambar ini menunjukkan dua molekul glukosa bergabung membentuk molekul disakarida maltosa. Karena ikatannya terjadi pada karbon-1 pada molekul kiri dan karbon-4 pada molekul kanan, ikatan ini disebut ikatan glikosida 1-4. Reaksi jenis ini, yang menghasilkan air, disebut reaksi kondensasi. Proses kebalikannya, saat ikatan glikosida itu terputus oleh penambahan air, disebut reaksi hidrolisis.

* reaksi polimerisasi adalah reaksi kondensasi* reaksi penguraian adalah reaksi hidrolisis

Ada tiga disakarida yang umum ditemui:

1. Maltosa, terdiri dari glukosa dan glukosa. Maltosa terbentuk oleh pemecahan zat tepung oleh enzim amilase, karena enzim ini memecah zat tepung (yang merupakan untaian karbohidrat panjang) menjadi unit-unit kecil maltosa. Pembuatan bir dimulai dengan malt, yang merupakan larutan maltosa. Struktur maltosa seperti yang ditunjukkan di atas.

2. Sukrosa, nama ilmiah dari gula yang diambil dari tebu (Saccharum officinarum). Ini adalah gula rumahan yang biasa kamu makan mentah-mentah waktu kecil. Pada tumbuhan, gula jenis ini lebih sering ditemui, karena kereaktifannya yang lebih rendah dari glukosa. Tubuh tumbuhan memerlukan banyak sekali air, ingat? Rendahnya kereaktifan sukrosa ini membuat sukrosa tidak mudah terurai oleh air, sehingga tumbuhan dapat menyimpan cadangan makanan selama mungkin.

3. Laktosa, gula dalam susu. Tersusun dari galaktosa dan glukosa. Gula ini hanya ditemui di susu mamalia, dan merupakan sumber nutrisi utama bagi bayi mamalia. Susu sapi yang kamu minum, penuh dengan laktosa.

→ Polisakarida

Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum.

Polisakarida adalah untaian panjang yang tersusun dari banyak monosakarida yang terhubung oleh ikatan glikosida. Ada tiga polisakarida penting yang akan sering kita temui di pelajaran SMP maupun SMA.

Zat tepung (starch) adalah polisakarida yang dihasilkan oleh tanaman. Zat ini tidak larut dalam air dan membentuk granula (starch granule) di dalam sel tumbuhan. Sifatnya yang tidak larut dalam air membuat zat tepung tidak merubah potensial air dalam sel, sehingga sel tidak akan menyerap air melalui osmosis. Zat tepung bukanlah substansi murni, melainkan merupakan campuran dari amilum dan amilopektin.

Amilum adalah poli-1-4-glukosa, jadi amilum berbentuk rantai tunggal glukosa. Sebenarnya, rantai ini layuh (lemes, floppy, tidak kokoh) dan cenderung melungker membentuk kumparan (helix).

Amilopektin adalah poli-1-4-glukosa dengan sekitar 4% (1-6) cabang. Ini menjadikan struktur molekul amilopektin lebih “terbuka” daripada amilum. Karena memiliki lebih banyak ujung, amilopektin dapat lebih cepat dipecah oleh enzim amilase dibandingkan amilum.

Amilum dan amilopektin dipecah menjadi maltosa oleh enzim amilase, dengan kecepatan dan persentase yang berbeda.

Glikogen memiliki struktur yang mirip dengan amilopektin. Glikgen adalah poli-1-4-glukosa dengan 9% (1-6) cabang.

GlikogenGlikogen digunakan oleh hewan sebagai cadangan makanan, dan ditemukan paling banyak pada otot dan hati. Karena itulah glikogen disebut juga dengan nama gula otot. Karena memiliki cabang yang banyak, glikogen dapat diuraikan (dipecahkan menjadi glukosa untuk energi) lebih cepat dibanding amilum dan amilopektin.

Selulosa hanya ditemukan pada tumbuhan, dan merupakan komponen utama dari dinding sel. Selulosa merupakan poli-1-4-glukosa, tetapi dengan isomer glukosa yang berbeda. Selulosa mengandung beta-glukosa, di mana bagian hidroksil pada karbon-1 melekat. Artinya, selulosa merupakan rantai glukosa yang berselang-seling atas-bawah.

Perselingan atas-bawah pada glukosaPerbedaan yang “kecil” ini membuat perubahan yang besar pada struktur dan sifat-sifat selulosa. Jika polimer alfa-1-4-glukosa pada zat tepung melingkar dan membentuk granula, maka polimer beta-1-4-glukosa pada selulosa membentuk rantai yang lurus. Ratusan rantai selulosa dihubungkan oleh ikatan hidrogen dan membentuk mikrofibril (fibril = serat, benang) selulosa. Mikrofibril ini sangat kuat dan kokoh, dan inilah yang membuat dinding sel tumbuhan keras dan tidak mudah berubah bentuk.

Ikatan beta-glikosida tidak dapat dipecahkan oleh enzim amilase. Untuk memecahkannya diperlukan enzim selulase (ase = pemecah; jika kamu perhatikan, semua nama enzim yang berfungsi menguraikan molekul besar menjadi lebih kecil berakhiran ase). Makhluk hidup non-tumbuhan yang memiliki selulase hanya bakteri. Hewan herbivora seperti sapi dan rayap, yang makanannya sebagian besar adalah selulosa, memiliki “bakteri baik” dalam perut mereka, sehingga mereka dapat mencerna selulosa.

Polisakarida lainnya antara lain:

Kitin (poliglukosa amina), terdapat pada dinding sel jamur (dinding sel jamurbukan terbuat dari selulosa) dan pada eksoskeleton (kerangka luar) serangga.

Pektin (poligalaktosa uronat), terdapat pada dinding sel tumbuhan, temannya selulosa.

Agar-agar (poligalaktosa sulfat), terdapat pada ganggang. Digunakan sebagai pengisi perut manusia dan sebagai media tanam.

Murein (polimer gula-peptida), terdapat pada dinding sel bakteri. Lignin (polimer kompleks dari beberapa jenis karbohidrat),

terdapat pada dinding sel xilem (pembuluh kayu), dan merupakan komponen utama dari kayu.

F. Sumber KarbohidratSumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu.

G.Uji Identifikasi Karbohidrat

1. Uji Molisch

Adalah uji untuk membuktikan adanya karbohidrat. Uji ini efektif untuk berbagai senyawa yang dapat di dehidrasi menjadi furfural atau substitusi furfural oleh asam sulfat pekat. Senyawa furfural akan membentuk kompleks dengan α-naftol yang dikandung pereaksi Molisch dengan memberikan warna ungu pada larutan.

Prinsip : kondensasi dari hidroksi metal furfural (heksosa) atau furfural (pentosa) dengan alfa-naftol membentuk suatu cincin berwarna ungu.Alfa-naftol berfungsi sebagai indicator warna untuk memudahkan saja, sedangkan H2SO4 berfungsi untuk menghidrolisis glukosa (heksosa) hidroksimetil fufural atau arabinosa (pentosa) furufural. Reaksi Molisch ini positif untuk semua karbohidrat.

2. Uji Benedict

Adalah uji untuk membuktikan adanya gula pereduksi. Gula pereduksi adalah gula yang mengalami reaksi hidrolisis dan bisa diurai menjadi sedikitnya dua buah monosakarida. Karateristiknya tidak bisa larut atau bereaksi secara langsung dengan Benedict, contohnya semua golongan monosakarida, sedangkan gula non pereduksi struktur gulanya berbentuk siklik yang berarti bahwa hemiasetal dan hemiketalnya tidak berada dalam kesetimbangannya, contohnya fruktosa dan sukrosa. Dengan prinsip berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata. Untuk menghindari pengendapan CuCO3 pada larutan natrium karbonat (reagen Benedict), maka ditambahkan asam sitrat. Larutan tembaga alkalis dapat direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau monoketon bebas, sehingga sukrosa yang tidak mengandung aldehid atau keton bebas tidak dapat mereduksi larutan Benedict.

Reaksi ini spesifik untuk karbohidrat yang mempunyai gugus karbonil bebas, yaitu semua monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dan trehalosa.

Dasar reaksi: reduksi-oksidasi Fungsi masing-masing reagen:

1. CuSO4 : menyediakan Cu2+2. Na-sitrat : mencegah terjadinya endapan Cu(OH)2 atau CuCO3

3. Na2CO3 : sebagai alkali yang mengubah gugus karbonil bebas dari gula menjadi bentuk enol yang reaktif.

Enol yang reaktif mereduksi Cu2+ dari senyawa kompleks dengan sitrat menjadi Cu+. Cu+ bersama OH membentuk CuOH (berwarna kuning), yang dengan pemanasan akan berubah menjadi endapan Cu2O yang berwarna merah. Warna yang terbentuk bervariasi mulai dari hijau, kuning, orange, merah sampai endapan merah bata, tergantung jumlah Cu2O yang terbentuk, sehingga reaksi ini dapat digunakan untuk menentukan adanya gula baik secara kualitatif maupun kuantitatif.

Reaksi:Glukosa + reagen Benedict ——→ enol reaktif

↓mereduksiCu2+ ——→ Cu+

Cu+ + OH → CuOH (kuning) Cu2O (merah)

3. Uji Barfoed

Adalah uji untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan mengontrol kondisi pH serta waktu pemanasan. Prinsipnya berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+. Reagen Barfoed mengandung senyawa tembaga asetat.

4. Uji Seliwanoff

Prinsipnya berdasarkan konversi fruktosa menjadi asam levulinat dan hidroksimetil furfural oleh asam hidroklorida panas dan terjadi kondensasi hidroksimetilfurfural dengan resorsinol yang menghasilkan senyawa berwarna merah, reaksi ini spesifik untuk ketosa. Sukrosa yang mudah dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa akan memberikan reaksi positif dengan uji seliwanoff yang akan memberikan warna jingga pada larutan.

Reaksi selliwanof adalah suatu reaksi untuk mengidentifikasi adanya gugus keton pada suatu sakarida. Reagen selliwanof terdiri atas 0,5% resorsinol dan 5 N HCl . Reaksi positif apabila terbentuk warna merah. HCl akan mengubah heksosa menjadi hidroksi metal furfural yang kemudian akan bereaksi dengan resorsinol membentuk kompleks yang berwarna merah.Kereaktifan aldosa dan ketosa sangatlah berbeda. Aldosa untuk terhidrolisis membutuhkan asam pekat sedangkan ketosa membutuhkan asam encer sehingga hidroksi metal furfural dari aldosa sedikit. Sedangkan untuk ketosa hidroksi metal furfural yang terbentuk banyak. Karena itulah reaksi ini spesifik untuk fruktosa yang termasuk ketoheksosa.

Reaksi Selliwanof untuk SakaridaPada sukrosa, HCl akan menghidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Akan tetapi karena kereaktifan antara glukosa dan fruktosa. Akan tetapi karena kereaktifan antara glukosa dan fruktisa terhadap HCL encer berbeda maka fruktosa akan lebih dahulu membentuk suatu senyawa hidroksimetil furfural yang kemudian akan bereaksi dengan resorsinol membentuk kompleks berwarna merah. Sedangkan maltosa bila dihidrolisis akan menghasilkan 2 molekul glukosa yang kurang reaktif terhadap terhadapHCl encer, sehingga memberi efek yang negative terhadap resorsinol.

5. Uji Hidrolisis Pati

Pati dan iodium membentuk ikatan kompleks berwarna biru. Pati dalam suasana asam bila dipanaskan dapat terhidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana, hasilnya diuji dengan iodium yang akan memberikan warna biru sampai tidak berwarna dan hasil akhir ditegaskan dengan uji Benedict.

6. Hidrolisis Sukrosa

Sukrosa adalah karbohidrat golongan disakarida. Hidrolisis sukrosa ini untuk membuktikan apakah hasil hidrolisis dari sukrosa adalah glukosa dan fruktosa yaitu dengan cara setelah sukrosa dihidrolisis, larutan yang telah dihidrolisis itu dites dengan test benedict untuk membuktikan glukosa dan test seliwanoff untuk membuktikan ada fruktosa.

Dasar reaksi: disakarida jika diberi asam lalu dipanaskan akan terhidrolisis menjadi 2 molekul-molekul monosakarida.

Percobaan hidrolisis sukrosa ini menggunakan bahan HCl, timol biru, Na-karbonat, dan reagen Benedict.

Fungsi masing-masing reagen:a. HCl: sebagai asam yang menghidrolisis disakaridab. Na-karbonat: menetralkan suasana asam, sehingga reaksi hidrolisis berhentic. Benedict: untuk mendeteksi apakah disakarida sudah terhidrolisis atau belumd. Timol biru: indicator pH

Penambahan HCl akan mempengaruhi pH larutan, hal ini ditunjukkan dengan perubahan warna dari timol biru. Setelah terjadi proses hidrolisis sukrosa oleh HCl, larutan harus ditambah Na-karbonat agar suasana menjadi netral sehingga reaksi hidrolisis berhenti.

Pada tabung I terlihat hasil reaksi positif karena dilakukan pemanasan sehingga terjadi pemutusan ikatan antara fruktosa dan glukosa, glukosa bereaksi positif dengan benedict karena mempunyai gugus karbonil bebas.

Pada tabung II yang tidak dipanaskan, warna larutan tetap biru yang berarti tidak terjadi hidrolisis sukrosa yang menghasilkan glukosa dan fruktosa.

7. Tes Iodium

Iodium memberikan warna kompleks dengan polisakarida. Tepung memberikan warna biru pada iodium, glikogen, dan tepung yang sudah dihidrolisis sebagian (eritrodekstrin) memberikan warna merah sampai coklat dengan iodium. Iodium akan bereaksi dengan karbohidarat, akan terjadi perubahan warna dan juga iodium akan bereaksi dengan polisakarida.

Amilum termasuk polisakarida. Polisakarida memiliki struktur yang spiral (menutup) yang pabila polisakarida ini (amilum) ditetesi Iod, maka molekul Iod akan terperangkap di dalamnya. Akibatnya larutan ini akan berwarna biru.Ketika dipanaskan, amilun kan terhidrolisis menjadi monosakarida sehingga Iod bias terlepas. Selanjutnya ditambahkan NaOH maka I- akan bereaksi dengan Na+ membentuk NaI, akibatnya larutan akan menjadi bening.Hal ini tidak berlaku untuk jenis-jenis sakarida yang lain seperti monosakarida, disakarida, dan oligosakarida karena struktur mereka masih sederhana.Apabila dipanaskan maka ikatan antara Na dan I kembali renggang sehingga apabila didiamkan bias balik lagi dan terbentuk warna biru kembali.

H.Hidrolisis Pati atau Karbohidrat

Hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya. Hidrolisis pati merupakan proses pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian penyusunnya yang lebih sederhana seperti dekstrin, isomaltosa, maltosa dan glukosa (Rindit et al, 1998).

Proses hidrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: Enzim, ukuran partikel, temperatur, pH, waktu hidrolisis, perbandingan cairan terhadap bahan baku (volume substrat), dan pengadukan.

1. Hidrolisis dengan Asam

Metode  kimiawi  dilakukan  dengan  cara  hidrolisis  pati  menggunakan asam-asam  organik,  yang  sering  digunakan  adalah  H2SO4,  HCl,  dan  HNO3.  Pemotongan  rantai  pati  oleh  asam  lebih  tidak  teratur  dibandingkan  dengan  hasil pemotongan  rantai  pati  oleh  enzim. Hasil  pemotongan  oleh  asam  adalah  campuran dekstrin, maltosa dan glukosa, sementara enzim bekerja secara spesifik sehingga hasil hidrolisis  dapat  dikendalikan (Assegaf, 2009).

2. Hidrolisis dengan Enzim Amilase

Enzim merupakan senyawa protein kompleks yang dihasilkan oleh sel-sel organisme dan berfungsi sebagai katalisator suatu reaksi kimia (Harwati dkk,1997). Kerja enzim sangat spesifik, karena strukturnya hanya dapat mengkatalisis satu tipe reaksi kimia saja dari suatu substrat, seperti hidrolisis, oksidasi dan reduksi. Ukuran partikel mempengaruhi laju hidrolisis. Ukuran partikel yang kecil akan meningkatkan luas permukaan serta meningkatkan kelarutan dalam air (Saraswati, 2006). Temperatur hidrolisis berhubungan dengan laju reaksi. Makin tinggi temperatur hidrolisis, maka hidrolisis akan berlangsung lebih cepat. Hal ini disebabkan konstanta laju reaksi meningkat dengan meningkatnya temperatur operasi. Enzim dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme (Azmi, 2006).

Pati merupakan cadangan karbohidrat pada tanaman berbentuk granula-granula tak larut yang tersusun dari dua macam molekul polisakarida yaitu amilosa dan amilopektin, umumnya ditemukan pada umbi, akar dan biji. Gula reduksi terutama dalam bentuk glukosa diperoleh dari hidrolisis pati oleh enzim amilase yang terdapat pada kapang  Rhizopus. Selain dari pati, glukosa dapat diperoleh dari hidrolisis isoflavon glikosida oleh kapang Rhizopus (Septiani dkk., 2004). pH untuk enzim acid fungal amilase optimum pada 4 – 5 dan untuk enzim glukoamilase pada 3,5 – 5 (Novo,1995).

Hidrolisis amilosa oleh a-amilase terjadi melalui dua tahap. Tahap pertama adalah degradasi menjadi maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara acak. Degradasi ini terjadi secara cepat diikuti pula dengan menurunnya viskositas dengan cepat. Tahap kedua relatif lambat dengan pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir. Sedangkan untuk amilopektin, hidrolisis dengan a-amilase menghasilkan glukosa, maltosa dan berbagai jenis a-limit dekstrin yang merupakan oligosakarida yang terdiri dari 4  atau lebih residu gula yang semuanya mengandung ikatan a-1,6 glikosidik (Suhartono, 1989).

 

I.Derivat Karbohidrat

Monosakarida mempunyai gugus fungsi yang dapat dioksidasi menjadi gugus karbosilat.Asam yang terbentuk dapat dipandang sebagai derivate monosakarida.Disamping itu dikenal pula gula amino,yaitu monosakarida yang mengandung gugus –NH2.Selain  dapat dioksidasi gugus aldehida dan keton dapat pula direduksi menjadi gugus alkohol.

1.Asam-asam

Oksidasi terhadap monosakarida dapat menghasilkan beberapa macam asam.Contohnya oksidasi glukosa menghasilkan asam glikonat,asam glukarat dan asam glukuronat.Asam glukarat mudah larut dalam air,sedangkan asam musat sukar larut.Asam glukonat dan asam glukuronat terdapat dalam tubuh kita sebagai hasil metabolisme glukosa.Asam glukuronat dapat mengikat senyawa yang membahayakan tubuh atau bersifat racun.

2.Gula Amino

Ada tiga senyawa yang penting dalam kelompok ini,yaitu D-glukosamina,D-galaktosamina dan D-manosamina.Pada umumnya senyawa-senyawa ini berikatan dengan asam uronat dan merupakan bagian dari mukopolisakarida.Asam hialuronat adalah suatu polimer yang terdiri atas unit-unit disakarida.

       3.Alkohol

                Baik gugus aldehida maupun gugus keton pada monosakarida dapat direduksi menjadi gugus alkohol dan senyawa yang terbentuk adalah polihidroksi alkohol.

J. Kesimpulan

Karbohidrat merupakan suatu makromolekul yang penting bagi makhluk hidup. Dibutuhkan oleh makhluk hidup sebagai sumber energi dan untuk menjalankan fungsi biologi penting lainnya, yaitu sebagai penyedia sementara glukosa, unit structural, dan penyangga dalam dinding sel bakteri, tanaman, dan perekat antar sel, penyusun membrane sel otak dan sistem saraf, dan juga gula pereduksi.

Karbohidrat terdiri dari :

1. Monosakarida2. Disakarida3. Polisakarida

Referensi1. ^ a b Campbell, N.A. (2002) (Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku). Biologi

(edisi ke-Edisi ke-5, Jilid 1, diterjemahkan oleh R. Lestari dkk.). Jakarta: Erlangga. hlm. hlm. 65–70. ISBN 9796884682, 9789796884681. http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA65&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0. Diakses pada 30 Januari 2009.

2. ^ a b Lehninger, A.L. (1997). Dasar-dasar Biokimia (edisi ke-Jilid 1, diterjemahkan oleh M. Thenawidjaja). Jakarta: Erlangga. hlm. hlm. 313.

3. ̂ Kuchel, P. (2006) (Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku). Schaum's Easy Outlines: Biokimia (edisi ke-diterjemahkan oleh E. Laelasari). Jakarta: Erlangga. hlm. hlm. 1. ISBN 9797812405, 9789797812409. http://books.google.co.id/books?id=KNYYSNIXcTsC&pg=PA1&vq=karbohidrat&source=gbs_search_r&cad=1_1. Diakses pada 30 Januari 2009.

4. ̂ Campbell et al. (2002), hlm. 181-182. Diakses pada 1 Februari 2009.5. ̂ Suhardjo (1992) (Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku).

Prinsip-prinsip Ilmu Gizi. Yogyakarta: Kanisius. hlm. hlm. 5. ISBN 9794137650, 9789794137659. http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA5&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0. Diakses pada 2 Februari 2009.

6. ̂ Suhardjo & Kusharto (1992), hlm. 19–20. Diakses pada 2 Februari 2009.7. ̂ Suhardjo & Kusharto (1992), hlm. 101. Diakses pada 2 Februari 2009.8. ^ a b Campbell et al. (2002), hlm. 69. Diakses pada 2 Februari 2009.9. ^ a b Campbell et al. (2002) hlm. 67–68. Diakses pada 5 Februari 200910. ̂ Lehninger (1997), hlm. 326.11. ̂ Lehninger (1997), hlm. 329–330.12. ̂ Lehninger (1997), hlm. 331–335.13. ̂ Campbell et al. (2002), hlm. 146. Diakses pada 9 Februari 200914. http://okihita.wordpress.com/2009/07/29/biokimia/ 15. http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat 16. http://hidayat07.wordpress.com/2009/06/08/sumber-karbohidrat/ 17. http://nikku92.wordpress.com/2010/11/19/uji-identifikasi-karbohidrat/ 18. http://duniainikecil.wordpress.com/2010/12/06/hidrolisis-karbohidrat-by-

fazza_kendari/