Karbohidrat – Pengertian, Jenis, Klasifikasi Dan Contohnya – Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang.
Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.
Bahan makanan pokok yang biasa kita makan ialah beras, jagung, sagu, dan kadang-kadang juga singkong atau ubi. Bahan makanan tersebut berasal dari tumbuhan dan senyawa yang terkandung di dalamnya sebagian besar adlah karbohidrat, yang terdapat sebagai amilum atau pati. Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai sebagai pati saja, tetapi terdapat pula sebagai gula misalnya dalam buah-buahan, dalam madu lebah, dan lain sebagainya.
Sebagian besar makanan terdiri atas karbohidrat, maka karbohidratlah yang terutama sebagai sumber energi tubuh. Disamping karbohidrat yang merupakan bahan makanan bagi tubuh kita, ada pula karbohidrat yang tidak dapat kita makan atau tudak berfungsi sebagai makanan, misalnya kayu, kapas, dan tumbuhan lain. Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh akan mengalami metabolism. Dalam makalah ini akan dijelaskan mengenai pengertian karbohidrat, susunan kimia karbohidrat, penggolongan karbohidrat, manfaat karbohidrat, dan akibat kekurangan dan kelebihan mengonsumsi karbohidrat serta metabolisme karbohidrat.
Karbohidrat “hidrat” dari karbon, hidrat arang atau sakarida “dari bahasa Yunani yang berarti gula, merupakan seholongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. karbohidrat sendiri terdiri atas karbon, hidrogen dan oksigen.
Pengertian Karbohidrat
Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton. Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat arang, sacharon (sakarida) atau gula. Karbohidrat berarti karbon yang terhidrat. Rumus umumnya adalah Cx(H2O)y. Karbohidrat dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis (Sentot Budi Raharjo, 2007).
x CO2 + y H2O + energi matahari ͢à Cx (H2O)y + x O2
Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus hidroksil. Yang tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya yaitu oligosakarida dan polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya, dapat dibedakan 2 jenis monosakarida yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan keosa yang gugus karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai (Jan Koolman dan Klaus-Heinrich Rohm, 1997).
Susunan Kimia Karbohidrat
Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 1:2 seperti pada molekul air. Sebagai contoh molekul glukosa mempunyai rumus kimia C6H12O6, sedangkan rumus sukrosa adalah C12H22O11. Pada glukosa tampak bahwa jumlah atom hidrogen berbanding jumlah atom oksigen ialah 12:6 atau 2:1, sedangkan pada sukrosa 22:11 atau 2:1.
Dengan demikian dahulu orang berkesimpulan adanya air dalam karbohidrat. Karena hal inilah maka dipakai kata karbohidrat, yang berasal dari karbon yang berarti mengandung unsur karbon dan hidrat yang berarti air. Walaupun dalam kenyataannya senyawa karbohidrat tidak mengandunga air, namun kata karbohidrat tetap di pakai selain sakarida (Poedjiadi, 2009).
Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –OH, gugus aldehida, atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktifitas optik (Poedjiadi, 2009).
Penggolongan Karbohidrat
Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul-molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa yang sederhana yang mempunyai berat molekul 90 hingga senyawa yang mempunyai berat molekul 500.000 bahkan lebih. Berbagai senyawa itu dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan monosakarida, golongan oligosakarida, dan golongan polisakarida. Uraian ketiga golongan tersebut adalah sebagai berikut:
Monosakarida
Monosakarida merupakan karbohidrat yang sederhana dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat yang lain. Berikut ini contoh dari monosakarida (Lehninger, 1982):
Glukosa
Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Glukosa merupakan komponen utama gula darah, menyusun 0,065- 0,11% darah kita.
Glukosa dapat terbentuk dari hidrolisis pati, glikogen, dan maltosa. Glukosa sangat penting bagi kita karena sel tubuh kita menggunakannya langsung untuk menghasilkan energi. Glukosa dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi lembut seperti pereaksi Tollens sehingga sering disebut sebagai gula pereduksi.
Glukosa (C6H12O6, berat molekul 180.18) adalah heksosa, monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut “cincin piranosa”, bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH2OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7.
Galaktosa
Galaktosa merupakan suatu aldoheksosa. Monosakarida ini jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis jika dibandingkan dengan glukosa dan kurang larut dalam air. Seperti halnya glukosa, galaktosa juga merupakan gula pereduksi. Glukosa dan galaktosa bereaksi positif terhadap Larutan fehling, yaitu dengan menghasilkan endapan merah bata dari Cu2O.
Fruktosa
Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa murni rasanya sangat manis, warnanya putih, berbentuk kristal padat, dan sangat mudah larut dalam air.
Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa. Di tanaman, fruktosa dapat berbentuk monosakarida dan/atau sebagai komponen dari sukrosa. Sukrosa merupakan molekul disakarida yang merupakan gabungan dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sama seperti glukosa, fruktosa adalah suatu gula pereduksi.
Manosa
Manosa adalah gula aldehida yang dihasilkan dari oksidasi manitol dan memiliki sifat-sifat umum yang serupa dengan glukosa. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.
Ribosa
Ribosa adalah gula pentosa yang ditemukan dalam semua sel tumbuhan dan hewan dalam bentuk furanosa. Ribosa merupakan komponen RNA yang digunakan untuk transkripsi genetika. Selain itu Ribosa juga berhubungan erat dengan deoksiribosa, yang merupakan komponen dari DNA. Ribosa juga meupakan komponen dari ATP, NADH, dan beberapa kimia lainnya yang sangat penting bagi metabolisme.
Seperti banyak monosakarida, ribosa terjadi di dalam air sebagai bentuk linier H-(C = O) – (CHOH) 4-H. Bentuk ribofuranose dominan dalam larutan berair. “D -” dalam nama D-ribosa mengacu pada stereokimia dari atom karbon kiral terjauh dari kelompok aldehida (C4 ‘). Di D-ribosa, seperti dalam semua D-gula, atom karbon ini memiliki konfigurasi yang sama seperti dalam D-gliseraldehida.
Xilosa
Xilosa suatu gula pentosa, yaitu monosakarida dengan lima atom karbon dan memiliki gugus aldehida. Gula ini diperoleh dengan menguraikan jerami atau serat nabati lainnya dengan cara memasaknya dengan asam sulfat encer. Xilosa berbentuk serbuk hablur tanpa warna yang digunakan dalam penyamakan dan pewarnaan dan dapat juga digunakan sebagai bahan pemanis untuk penderita kencing manis (diabetes mellitus).
Arabinosa
Arabinosa disebut juga gula pektin atau pektinosa. Arabinosa bersumber dari Getah Arab , Plum, dan Getah Ceri , namun tidak memiliki fungsi Fisiologis. Arabinosa berupa kristal putih yang larut dalam air dan gliserol namun tidak larut dalam alkohol dan eter. Arabinosa digunakan dalam obat-obatan dan medium pembiakan bakteri. Arabisa dalam reaksi Orsinol – HCl memberi warna: Violet, Biru, dan Merah, dengan memberi Floroglusional- HCl.
Oligosakarida
Oligosakarida merupakan senyawa yang terdiri atas gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lain, membentuk satu molekul oligosakarida. Oligosakarida yang lain adalah trisakarida yaitu terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida. Berikut ini beberapa contoh dari ologosakarida:
Rafinosa
Rafinosa adalah suatu trisakarida yang penting, terdiri dari tiga molekul monosakarida yang berikatan, yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galaktosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya atom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2 pada fruktosa. Rafinosa akan menghasilkan galaktosa, glukosa, dan fruktosa apabila dihidrolisis sempurna.
Stakiosa
Stakiosa adalah suatu tetrasakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa, dan 1 molekul fruktosa. Pada hidrolisis parsial dapat dihasilakan fruktosa dan monotriosa suatu trisakarida. Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi.
Sukrosa atau sakarosa(C11H22O11)
Sukrosa atau sakarosa adalah oligosakarida yang tersusun dari dua polimer monosakarida yaitu Glukosa dan Fruktosa. Sukrosa memiliki rumus molekul yang hampir sama dengan laktosa dan maltosa tapi berbeda pada struktur molekul. Sukrosa tidak mempunyai sifat pereduksi karena tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif.
Sukrosa adalah oligosakarida yang mempunyai peranan sangat penting dalam proses pengolahan makanan. Sukrosa diperoleh dari hasil pengolahan tetes tebu, nira kelapa, siwalan (lontar), dll. Sukrosa juga dapat dihidrolisis menjadi komponen penyusunnya yaitu fruktosa dan glukosa. Pada umumnya, sukrosa berbentuk butiran-butiran kristal halus dan sedikit kasar. Tapi jika dipanaskan dengan sedikit penambahan air, sukrosa akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa yang biasa di sebut dengan istilah gula invert.
Sukrosa (gula pasir) terbentuk dari satu molekul α-D-glukosa dan β-D-fruktosa, yaitu β-D-fruktofuranosil (2→1) α-D-glukopiranosa atau Fru(α2↔1β)Glc. Sukrosa biasa diperoleh di alam sebagai gula tebu dan gula bit. Khususnya pada pada ekstrak gula dari bit, sukrosa tidak murni melainkan bercampur dengan oligosakarida yang lain seperti rafinosa dan stakiosa.
Laktosa (C12H22O11.H2O)
Laktosa adalah kelompok disakarida yang terdapat dalam susu. Laktosa merupakan disakarida yang berasal dari kondensasi antara galaktosa dan glukosa, yang membentuk ikatan glikosida1→4-β. Nama sistematis laktosa adalah β-D-galaktopiranosil-(1→4)-D-glukosa. Laktosa bersifat reduktif karena memiliki gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif.
Demikian info kali ini terkait Karbohidrat – Pengertian, Jenis, Klasifikasi Dan Contohnya. Semoga bermanfaat dan terima kasih banyak atas kunjungannya.
