KIMIA ORGANIK
“KARBOHIDRAT”
Disusun oleh :
Ahmad Hady (DIA151123)
Eneng Dini Apriani (DIA151053)
Intan Amelia Putri (DIA151125)
Nur Alfiah Fitrowati (DIA151065)
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS AL-GHIFARI
BANDUNG
2016
KATA PENGANTAR
Segala puji kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan ridhanya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah “KIMIA ORGANIK “ tentang “KARBOHIDRAT” dengan baik dan wakyu yang telah ditentukan.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan dengan adanya penyusunan makalah seperti ini, pembaca dapat belajar dengan baik dan benar mengenai karbohidrat.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah memberi sumbangsih kepada kami dalam penyelesaian makalah ini. Dan tentunya penulis juga menyadari , bahwa masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan pada makalah ini. Hal ini karena keterbatasan kemampuan dari penulis. Oleh krena itu, penulis senantiasa menanti kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak guna penyempurnaan makalah ini.
Semoga dengan adanya makalh ini kita dapat belajar bersama demi kemajuan kita dan kemajuan ilmu penegtahuan.
Bandung , 01 November 2016
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1.Latar Belakang 1
1.2. Rumusan Masalah 3
1.3. Tujuan 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Pengertian Karbohidrat 4
2.2. Golongan Karbohidrat 5
2.3. Struktur Konfigurasi 7
2.3. Oksidasi dan reduksi monosakarida 9
2.4. Karbon anomerik 11
2.5. Aplikasian pada kehidupan sehari-hari dan pada bidang farmasi 11
BAB III PENUTUP 12
3.1. Kesimpulan 12
3.1. Saran 12
DAFTAR PUSTAKA 13
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang banyak dijumpai di alam, terutama sebagai penyusun utama jaringan tumbuh-tumbuhan. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida (berasal dari bahasa latin saccharum = gula). Senyawa karbohidrat adalah polihidroks aldehida atau polihidroksi keton yang mengandung unsure-unsur karbon ( C ), hydrogen ( H ), dan oksigen ( O ) dengan rumus empiris total . Karbohidrat paling sederhana adalah monosakarida di antaranya glukosa yang mempunyai rumus molekul . (Dr. Saifuddin, 2013)
Karbohidrat merupakan bahan yang sangat diperlukan tubuh manusia, hewan, dan tumbuhan di samping lemak dan protein. Senyawa ini dalam jaringan merupakan cadangan makanan atau energy yang disimpan dalam sel. Sebagian besar karbohidrat yang ditemukan di alam terdapat sebagai polisakarida dengan dengan berat molekul tinggi. Beberapa polisakarida berfungsi sebagai bentuk penyimpan bagi monosakarida, sedangkan yang lain sebagai penyusun struktur di dalam diding sel dan jaringan pengikat. (Dr. Saifuddin, 2013)
Pada tumbuhan, karbohidrat disintesis dari dan melalui proses fotosintesis dalam sel berklorofil dengan bantuan sinar matahari. Karbohidrat yang dihasilkan merupakan cadangan makanan yang disimpan dalam akar, batang, dan biji sebagai pati (amilum). Karbohidrat dalam tubuh manusia dan hewan dibentuk dari beberapa asam amino, gliserol lemak dan sebagian besar diperoleh dari makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Karbohidrat dalam sel tubuh disimpan dalam hati dan jaringan otot dalam bentuk glikogen. (Dr. Saifuddin, 2013)
Dari uraian di atas bahwa sebagian besar karbohidrat diperoleh dari makanan, namun terkadang kita tidak mengetahui karbohidrat jenis apa yang kita makan serta sifat dan fungsi dari karbohidrat tersebut. Oleh karena itu dilakukanlah percobaan mengenai karbohidrat ini
Karbohidrat, berdasarkan pada massa, merupakan kelas biomolekul yang berlimpah di alam. Lebih lazim dikenal sebagai gula, karbohidrat merupakan produk akhir utama penggabungan fotosintetik dari karbon anorganik CO2 dalam zat hidup. Perubahan energi matahari ini menjadi energi kinetik kimiawi dari biomolekul menjadi karbohidrat sumber utama dari energi metabolik bagi organisme hidup. Karbohidrat juga bertindak sebagai sumber karbon untuk sintesis biomolekul lain dan sebagai bentuk adangan polimerik dari energi. !elain itu, karbohidrat merupakan komponen dari banyak bahans ekretorik struktural dan selular serta nukleotida yang pada gilirannya juga digunakan untuk beragam fungsi. jadi, pada sistem kehidupan, karbohidrat digunakan untuk banyak tujuan yang berbeda dan merupakan Contoh terkemuka dari berbagai kemampuan fungsional yang dapat dimiliki suatukelas biomolekul. Karbohidrat didefinisikan sebagai polisakarida atau polihidrosiketon dan deritanya. !uatu karbohidrat merupakan suatu aldehid jika oksigen karbonil berkaitan dengan suatu atom karbon terminal, dan suatu keton jika oksigen karbonil berikatan dengan suatu karbon internal, karbohidrat terdapat sebagai monosakarida sederhana, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan bentuk karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana, dan bentuk monosakarida dapat dibagi lagi menjaditriosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa, ataupun oktosa . Oligosakarida umumnya didefinisikan sebagai suatu molekul yang mengandung dua hingga sepuluh unit monosakarida, beberapa diantaranya mempunyai berat molekul beberapa juta.
Pengetahuan tentang struktur dan sifat1sifat karbohidrat yangmempunyai makna fisiologis penting diperlukan untuk memahami peranannya dalam pengelolaan berbagai fungsi tubuh manusia. Lukosa merupakan karbohidrat yang paling penting. Karbohidrat dalam makanandiserap ke dalam darah sebagai glukosa, didalam hati karbohidrat diubahmenjadi glukosa, dan dari glukosa semua karbohidrat lainnya di dalam tubuhdapat dibentuk lukosa merupakan bahan bakar utama untuk jaringan mamalia hewan dan bahan bakar universal bagi janin. 3 unsur ini diubah menjadi 1 jenis karbohidrat lain yang mempunyai fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen untuk simpanan energi, ribosa di dalam asam nukleat, galaktosa di dalam laktosa susu, dalam senyawa, 1 senyawa lipid kompleks tertentu, dan dalam bentuk gabungan dengan protein, yaitu didalam glikoprotein serta proteoglikan
Rumusan Masalah
Apa Definisi dan penggolongan monosakarida karbohidrat ?
Bagaimana Struktur, konfigurasi, dan karbon anomerik karbohidrat ?
Bagaimana aplikasi karbohidrat sehari-hari dalam bidang farmasi ?
Tujuan
Tujuan dibuatnya makalah ini yaitu bisa mengetahui pembahasan dari perumusan masalah tentang karbohidrat.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Karbohidrat
Karbohidrat berasal dari pengertian atom karbon yang terhidrasi dengan rumus (CH2O)n. Tetapi pengertian ini sebenarnya sudah tidak tepat lagi karena banyak senyawa karbohidrat yang tidak mengandung atom hidrogen dan oksigen dengan perbandingan 2:1, misalnya gula deoksiribosa yang mempunyai rumus C5H10O4. Disamping itu banyak pula karbohidrat yang mengandung atom lain seperti nitrogen, sulfur dan lain-lain yang menunjukkan tidak sesuainya dengan rumus karbohidrat tersebut. Walaupun demikian, nama karbohidrat ini sampai sekarang masih terus dipergunakan (Girindra, 1990).
Karbohidrat tersebar luas di dalam tumbuhan dan hewan. Dalam tumbuhan, glukosa disintesis dari karbondioksida serta air melalui fotosintesis dan disimpan sebagai pati atau diubah menjadi selulosa yang merupakan kerangka tumbuhan. Hewan dapat mensintesis sebagian karbohidrat dari lemak dan protein, tetapi jumlah terbesar karbohidrat dalam jaringan tubuh hewan berasal dari tumbuhan (Iswari & Yuniastuti, 2006).
Bersama-sama dengan lemak dan protein, karbohidrat memegang peranan dasar bagi kehidupan di bumi ini. Bukan hanya sebagai sumber energi utama bagi makhluk hidup, tetapi juga sebagai senyawa yang menyimpan energi kimia. Pada hewan atau manusia energi disimpan sebagai glikogen dan pada tanaman sebagai pati. Di samping kedua senyawa tersebut, ada pula karbohidrat pembentuk struktur, misalnya selulosa berperanan sebagai komponen utama dinding seltumbuhan, dan peptidoglikan yang terdapat di dinding sel bakteri. Selain terdapat pada dinding sel bakteri dan tumbuhan, polisakarida juga banyak terdapat pada dinging sel binatang. Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk di dunia khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang walaupun jumlah kalori yang didapat dihasilkan oleh 1 gram (g) karbohidrat hanya 4 kalori (kal) dibanding lemak. Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain. Di alam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (chlorophyll). Hasil fotosintesa ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati dan senyawasenyawa bermolekul besar lain yang menjadi cadangan makanan pada tanaman.
Organisme yang dapat mensintesa biomolekuluntuk keperluan hidupnya dari bahan-bahan anorganik (misalnya CO2 dan H2O) disebut organisme autotroph. Sedangkan mikroorganisme pada umumnya, hewan dan manusia yang hanya dapat mempergunakan hasil sintesa organisme autotroph untuk keperluan hidupnya disebut organisme heterotroph (Sudarmadji, 1989).
2.2. Golongan Karbohidrat
Menurut Yazid dan Nursanti (2006) bahwa dari rumus umum karbohidrat, dapat diketahui bahwa senyawa ini adalah suatu polimer yang tersusun atas monomer-monomer. Berdasarkan monomer yang menyusunnya, karbohidrat dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu monosakarida, disakarida dan polisakarida.
Monosakarida Karbohidrat paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidratlain. Bentuk lain dibedakan kembali menurut jumlah atom C yang dimiliki dansebagai aldosa dan ketosa. Monosakarida yang terpenting adalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa (Yazid & nursanti, 2006).
Menurut Poedjiadi dan Supriyanti (2009), monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbonsaja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Tiga senyawa gula yang penting dalam monosakarida adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Monosakarida
Rumus Molekul
Aldosa
Ketosa
Triosa
C3H6O3
Gliserosa
Dihidroksi Aseton
Tetrosa
C4H8O4
Eritrosa
Eritrulosa
Pentosa
C5H10O5
Ribosa
Ribulosa
Heksosa
C6H12O6
Glukosa
Fruktosa
Tabel 1. Jenis Monosakarida
Disakarida
Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikan satudengan yang lain, membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang palingbanyak terdapat dalam alam ialah disakarida (Poedjiadi & Supriyanti, 2009).
Disakarida merupakan karbohidrat yang pada hidrolisis menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atau berlainan, misalnya sukrosa, maltosa dan laktosa(Iswari & Yuniastuti, 2006).
Karbohidrat yang tersusun dari dua sampai sepuluh satuan monosakarida. Oligosakarida yang umum adalah disakarida, yang terdiri atas dua satuan monosakarida dan dapat dihidrolisis menjadi monosakarida. Contoh: sukrosa, maltosa, dan laktosa (Yazid & Nursanti, 2006).
Polisakarida
Polisakarida Karbohidrat yang tersusun dari sepuluh satuan monosakarida dan dapat berantai urus atau bercabang. Polisakarida dapat dihidrolisis pleh asam atau enzimtertentu yang kerjanya spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida menghasilkanoligosakarida dan dapat digunakan untuk menentukan struktur molekul polisakarida. Contoh: amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
2.3. Struktur Konfigurasi
Berdasarkan jumlah atom karbon, monosakarida digolongkan ke dalam tri–, tetra–, penta–, dan heksa–. Contohnya adalah triosa, suatu monosakarida dengan tiga atom karbon. Semua monosakarida lain dianggap sebagai turunan dari triosa, khususnya D–gliseraldehida.
Selanjutnya, tiap atom karbon yang mengikat gugus hidroksil (kecuali pada kedua ujungnya) bersifat optik aktif, sehingga menghasilkan beberapa karbohidrat yang berlainan meskipun struktur dasarnya sama. Sebagai contoh, galaktosa adalah aldoheksosa, namun memiliki sifat yang berbeda dari glukosa karena atom-atomnya disusun berlainan.
Dengan beberapa pengecualian (contohnya deoksribosa), monosakarida mempunyai rumus kimia umum Cx(H2O)y, di mana x minimal 3. Beberapa monosakarida ditunjukkan berdasarkan jumlah atom karbon, seperti berikut ini.
a. Treosa dan eritrosa merupakan suatu tetrosa.
b. Ribosa, arabinosa, xilosa, dan liksosa merupakan suatu pentosa.
c. Glukosa, manosa, galaktosa, dan fruktosa merupakan suatu heksosa.
Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah atom karbon (atau jumlah x) yang terkandung: diosa, triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa, dan seterusnya.
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, di mana n+1+m = x; maka, rumus elemennya adalah CxH2xOx.
Struktur Monosakarida menurut Konformasi Fitcher
Struktur setiap monosakarida terdiri dari dua konfigurasi yaitu D dan L. Konfigurasi-konfigurasi tersebut didasarkan pada arah gugus OH pada atom C asimetris nomor terbesar. Berdasarkan konformasi Fitcher, jika gugus tersebut mengarah ke kanan, maka monosakarida ditandai dengan D, sedangkan jika gugus tersebut mengarah ke kiri, maka monosakarida ditadai dengan L.
Struktur Monosakarida menurut Struktur Haworth
Pada dasarnya, setiap konformasi Fitcher dapat diubah menjadi struktur Haworth, seperti gambar berikut ini.
2.3. Oksidasi dan reduksi monosakarida
Reduksi
Gugus karbonil dari aldosa dan ketosa dapat direduksi oleh berbagai reagen. Produksinya ialah poliol, yang disebut alditol. Contohnya, hidrogenasi katalitik atau reduksi dengan natrium boronhidrida (NaBH4) mengonversi d-glukosa menjadi d-glusitol
Contoh :
Reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi sejumlah kecil aldehida dalam kesetimbangan dengan hemiasetal siklik. Jika aldehida yang sedikit itu direduksi, keseimbangan bergeser ke kanan, sehingga akhirnya semua gula terkonversi. Sorbitol digunakan secara komersial sebagai pemanis dan pengganti gula.
Oksidasi
Aldosa berada terutama dalam bentuk hemiasetal siklik, tetapi struktur ini juga ada meskipun sedikit dalam bentuk aldehida rantai terbuka. Gugus aldehida ini dapat dengan mudah dioksidasi menjadi asam. Produknya dinamakan asam aldonat (aldonic acid). Contohnya, d-glukosa mudah dioksidasi menjadi asam d-glukonat.
Oksidasi aldosa mudah terjadi sehingga senyawa ini bereaksi dengan bahan pengoksidasi ringan seperti reagen Tollens (Ag+ dalam larutan amonia berair), reagen Fehling (kompleks Cu2+ dengan ion tartrat), atau reagen Benedict (kompleks Cu2+ dengan ion sitrat). Reagen Tollens menghasilkan uji cermin perak, dan reagen Fehling menyebabkan terbentuknya endapan merah dari tembaga oksida (Cu2O).
Karbohidrat yang bereaksi dengan Ag+ atau Cu2+ disebut gula pereduksi (reducing sugar) sebab reduksi terhadap logam diiringi dengan oksidasi terhadap gugus aldehida. Reagen ini digunakan di laboratorium untuk menguji keberadaan gula pereduksi.
Reaksi aldosa dengan pereaksi Fehling dituliskan seperti berikut.
Bahan pengoksidasi yang lebih kuat, seperti larutan berair asam nitrat, mengoksidasi gugus aldehida, dan gugus alkohol primer menghasilkan asam dikarboksilat yang disebut asam aldarat (aldaric acid). Contohnya, d-glukosa menghasilkan asam d-glukarat seperti gambar di bawah ini.
2.4. Karbon anomerik
Karbon anomerik merupakan atom kiral dalam karbohidrat yang dihasilkan dari reaksi siklisasi. Pada glukosa karbon anomerik adalah 1 dan pada fruktosa karbon anomerik adalah 2.
Contohnya :
2.5. Aplikasian pada kehidupan sehari-hari dan pada bidang farmasi
Dalam kehidupan sehari-hari karbonhidrat sangat dibutuhkan karena dapat berperan sebagai makanan (amilum), pakaian (selulosa), pemukiman (kayu selulosa),kertas (selulosa) dll.
Dalam bidang farmasi karbonhidrat banyak digunakan , antara lain sebagai sirup , bahan pensuspensi , kultur media bakteri,dan bahan tambahan untuk pembuatan tablet
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Karbonhidrat merupakan senyawa yang sangat dibutuhkan oleh manusia, karena senyawa ini adalah penentuan kelangsungan hidup manusia. Berdasarkan lokasi gugus monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu :
Aldosa (berupa aldehid)
Ketosa ( berupa keton )
Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongn utama yaitu :
Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)
Disakarida ( terdiri atas 2 unit gula)
Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula )
Dalam kehidupan sehari-hari karbonhidrat sangat dibutuhkan karena dapat berperan sebagai makanan (amilum), pakaian (selulosa), pemukiman (kayu selulosa),kertas (selulosa) dll. Dalam bidang farmasi karbonhidrat banyak digunakan , antara lain sebagai sirup , bahan pensuspensi , kultur media bakteri,dan bahan tambahan untuk pembuatan tablet.
3.1. Saran
Dalam pembuatan makalah mengenaikarbohidrat ini, tentu tak luput dari ketidak sempurnaan . untuk itu saran dan kritik dari teman-teman sangat di butuhkan . demi keempurnaan pembuatan makalah kami.
DAFTAR PUSTAKA
Girindra, A. 1990. Biokimia 1. Cetakan ke-2. Jakarta: PT Gramedia
Iswari,Retno S dan Ari Yuniastuti. 2006. Biokimia. Yogyakarta: Graha Ilmu
Sudarmadji, S. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta : Liberti
Yazid, E. dan Nursanti, L., (2006), Penuntun Praktikum Biokimia, Yogyakarta:Penerbit Andi
Poedjiadi, A., danSupriyanti, F.M.T., 2009. Dasar-dasarBiokimia..Jakarta :Universitas Indonesia
http://cybergoldenword-knowledge.blogspot.com/kimia-pangan.html
http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/10/sifat-sifat-monosakarida-reaksi-reduksi-dan-oksidasi.html
