TUGAS KIMIA
“MENGENAI KARBOHIDRAT”
D
I
S
U
S
U
N
OLEh
SUKRI SAPUTRA
KELAS Xii TAB 2
SMK N 1 MINAS
KARBOHIDRAT
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
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.
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.
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 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 lemak.
Karbohidrat merupakan salah satu nutrisi
yang dibutuhkan bagi tubuh dimana karbohidrat tersebut diklasifikasikan lagi
kedalam beberapa bagian seperti monosakarida, disakarida dan polisakarida.
Selain itu, agar dapat digunakan oleh sel yang terdapat didalam tubuh maka,
karbohidrat perlu melalui beberapa proses yaitu melalui proses metabolisme.
Karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh
tentunya memiliki takaran ataupun batasan. Sehingga, jika kadar karbohidrat
didalam tubuh seseorang meningkat atau berlebih maka akan mengacu timbulnya
penyakit. Begitupun sebaliknya, jika kadar karbohidrat didalam tubuh seseorang
menurun atau kurang maka akan juga mengacu timbulnya penyakit.
Manusia membutuhkan karbohidrat dalam jumlah tertentu setiap harinya. Walaupun
tubuh tidak membutuhkan dalam jumlah yang khusus, kekurangan karbohidrat yang
sangat parah akan menimbulkan masalah. Diperlukan sekitar 2 gram karbohidrat
per Kg berat badan sehari untuk mencegah terjadinya ketosis. Secara keseluruhan
tubuh harus mempertahankan keseimbangan tertentu dalam utilisasi karbohidrat,
lemak dan protein sebagai sumber energi.
B. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian yang terdapat pada
latar belakang maka rumusan masalah yang terdapat dalam penulisana makalah ini
adalah sebagai berikut:
1. Apa pengertian karbohidrat?
2. Apa saja fungsi karbohidrat bagi tubuh?
3. Apa saja klasifikasi karbohidrat?
4. Bagaimana proses metabolisme karbohidrat yang terjadi didalam tubuh?
5. Apa dampak yang ditimbulkan apabila seseorang kelebihan dan kekurangan
karbohidrat?
C. TUJUAN
Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui pengertian karbohidrat.
2. Untuk mengetahui fungsi karbohidrat bagi tubuh.
3. Untuk mengetahui klasifikasi karbohidrat.
4. Untuk mengetahui proses metabolisme karbohidrat yang terjadi didalam tubuh.
5. Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan akibat kelebihan dan kekurangan
karbohidrat.
D. MANFAAT
Manfaat dari pembuatan
makalah ini adalah:
- Dapat memahami apa yang
dimaksud dengan karbohidrat
- Dapat memahami jenis-jenis
karbohidrat
- Dapat memahami sifat-sifat yang
dimiliki oleh karbohidrat
- Dapat memahami manfaat
karbohidrat
- Dapat memahami sumber makanan
yang mengandung karbohidrat
- Dapat memahami dampak
kekurangan karbohidrat pada manusia
- Dapat memahami dampak
kekurangan karbohidrat pada manusia
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. PENGERTIAN KARBOHIDRAT
Karbohidrat adalah
senyawa organik terdiri dari unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).
Contoh glukosa (C6H12O6), sukrosa (C12H22O11),
sellulosa (C6H10O5)n. Rumus umum karbohidrat
adalah Cx(H2O)y atau CnH2nOn. Karbohidrat
juga dapat diartikan polihidroksi aldehid (aldose) atau polihidroksi keton
(ketose) dan turunannya atau senyawa yang bila dihidrolisa akan menghasilkan
salah satu atau kedua komponen diatas.
Karbohidrat berasal dari
bahasa Jerman, yaitu “Kohlenhydrate” dan dari bahasa Perancis, yaitu “Hydrate
de Carbon”. Penamaan ini didasarkan atas komposisi unsur karbon yang mengikat
hidrogen dan oksigen dalam perbandingan yang selalu sama seperti pada molekul
air yaitu perbandingan 2 : 1. Karena komposisi yang demikian, senyawa ini
pernah disangka sebagai hidrat karbon, tetapi sejak 1880 senyawa tersebut bukan
hidrat dari karbon.
Nama lain dari
karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab "sakkar"
artinya gula. Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan
dengan gula. Melihat struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan
sebagai suatu polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Karbohidrat memegang
peranan penting dalam sistem biologi khususnya dalam respirasi.
Karbohidrat dihasilkan
oleh proses fotosintesa didalam tanaman-tanaman yang memiliki klorofil.
Karbohidrat dapat dioksida menjadi energi, misalnya glukosa dalam sel jaringan
manusia dan binatang. Fermentasi karbohidrat oleh kamir atau mikroba lain dapat
menghasilkan CO2, alkohol, asam organik dan zat-zat organik lainnya.
Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas kehidupan manusia disamping
protein dan lemak.
B. FUNGSI KARBOHIDRAT
Karbohidrat mempunyai beberapa fungsi yaitu sebagai berikut:
a. Sumber bahan bakar.
b. Sumber energi utama dan dapat diganti dengan sumber
energi yang lain pada beberapa organ tubuh manusia, yaitu otak, lensa mata dan
sel saraf.
c. Bahan sintesis senyawa organic lainnya.
d. Pati dan glikogen berperan sebagai cadangan makanan.
e. Menjaga keseimbangan asam dan basa dalam tubuh.
f. Membantu proses penyerapan kalsium.
g. Sebagai materi pembangun.
h. Berperan penting dalam penurunan sifat, misalnya
karbohidrat dengan atom C lima buah merupakan komponen asam nukleat (DNA dan
RNA).
i. Polimer karbohidrat yang tidak larut berperan sebagai
unsur struktural dan penyangga dalam dinding sel bakteri dan tanaman.
j. Sebagai pelumas sendi kerangka.
C. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
1. Monosakarida
Monosakarida adalah
karbohidrat yang paling sederhana susunan molekulnya. Dalam tubuh monosakarida
langsung diserap oleh dinding usus halus, kemudian masuk ke dalam aliran darah.
Monosakarida adalah hasil akhir pemecahan sempurna dari karbohidrat yang lebih
kompleks susunannya dalam proses pencernaan.
Monosakarida yang
penting yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Glukosa disebut juga dekstrosa, banyak terdapat dalam buah-buahan dan sayuran.
Semua karbohidrat dalam tubuh akhirnya akan dirubah menjadi glukosa. Fruktosa
atau levulosa terdapat bersama glukosa dalam buah dan sayuran terutama dalam
madu. Galaktosa hanya ditemukan berasal dari penguraian disakarida.
Buah-buahan mengandung
monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Apabila dua molekul monosakarida
berikatan akan terbentuk disakarida dan mengeluarkan air. Dalam bentuk lebih
panjang lagi (2-10) monosakarida akan membentuk oligosakarida dan dalam rantai
yang lebih panjang lagi (>10) monosakarida akan membentuk polisakarida.
Sebagian besar
monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin
karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini
secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH).
Ada tiga jenis heksosa
yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa,
dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan
jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom
oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen
dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah
yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain
ketiga monosakarida tersebut.
Monosakarida yang
terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). Gugus
hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat
berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang terdapat
dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima
atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa.
Karbohidrat dalam
golongan ini merupakan karbohidrat yang paling sederhana (glukosa) karena
terdiri atas 3-6 atom C dan tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida biasanya
mudah larut dalam air dan umumnya terasa manis sehingga secara umum disebut
juga sebagai gula. Penamaannya juga berakhiran –osa.
Ada beberapa jenis
monosakarida yang paling dikenal dan memegang peranan terpenting dalam
kehidupan, yaitu:
a. Trios, yakni jenis monosakarida yang memiliki 3 atom C. Contohnya ialah
Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton.
b. Tetrosa, yakni jenis monosakarida yang memiliki 4 atom C. Contohnya
adalah threosa, Eritrosa, xylulosa.
c. Pentosa jenis monosakarida yang memiliki 5 atom C. Contohnya ialah Lyxosa,
Xilosa, Arabinosa, Ribosa,Ribulosa.
d. Hexosa jenis monosakarida yang memiliki 6 atom C. Contoh hexosa adalah
Galaktosa, Glukosa, Mannosa dan fruktosa. Diantara keempatnya ini yang amat
dikenal dalam kehidupan sehari-hari ialah galaktosa, fruktosa dan glukosa.
a) Glukosa, terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak
dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung
dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencernaan
amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.
b) Fruktosa, disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida
yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil
hidrolisa dari gula tebu.
c) Galaktosa, tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di
dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.
e. Heptosa, yakni monosakarida yang memiliki 7 atom C. Contohnya ialah
Sedoheptulosa.
2. Disakarida
Disakarida merupakan
karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui
gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Disakarida dapat dihidrolisis oleh
larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida. Contoh
dari disakarida yaitu:
a. Sukrosa yakni gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering
disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert.
Sukrosa mempunyai dua molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul
glukosa dan satu molekul fruktosa. Sumber sukrosa ialah dari tebu (100%
mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), dan jelly.
b. Maltosa Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua
molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum,
lebih mudah dicema dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan Jodium amilum akan
berubah menjadi warna biru. Amilum terdiri dari dua fraksi yang dapat
dipisahkan dengan air panas, yaitu:
a) Amilosa yaitu larut dengan air panas dan mempunyai struktur rantai lurus.
b) Amilopektin
yaitu tidak larut dengan air panas dan mempunyai sruktur rantai bercabang.
c. Laktosa yang mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu
molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam air.
Sumber laktosa hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu.
3. Polisakarida
Polisakarida merupakan
senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida yang
banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul
monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari
lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang. Berikut adalah macam-macam
polisakarida :
a. Amilum (pati atau tepung). Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi
larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta;
peristiwa ini disebut “gelatinisasi”. Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa
yang tidak manis, tidak larut dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat
membentuk sol atau jel yang bersifat kental. Sifat kekentalannya ini dapat
digunakan untuk mengatur tekstur makanan, dan sifat jel nya dapat diubah oleh
gula atau asam. Pati di dalam tanaman dapat merupakan energi cadangan; di dalam
biji-bijian pati terdapat dalam bentuk granula. Penguraian tidak sempurna dari
pati dapat menghasilkan dekstrin yaitu suatu bentuk oligosakarida. Molekulnya
lebih sederhana jika dibandingkan dengan tepung dan bersifat mudah larut dalam
air, mudah dicerna, sehingga baik untuk makanan bayi. Pati dapat dihidrolisis
dengan enzim amylase. Pati terdiri dari amilosa dan amilopektin. Beras ketan
amilosa (1-2%), beras biasa amilosa > 2 %.
b. Dekstrin. Dekstrin Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya
lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, dengan jodium akan berubah
menjadi wama merah.
c. Glikogen. Glikogen merupakan cadangan karbohidrat dalam tubuh yang disimpan
dalam hati dan otot. Jumlah cadangan glikogen ini sangat terbatas. Bila
diperlukan oleh tubuh, diubah kembali menjadi glukosa. Glikogen merupakan “pati
hewani”, terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati
tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna
merah. Sumber utama glikogen banyak terdapat pada kecambah, serealia,
susu, syrup jagung (26%).
d. Selulosa. Selulosa merupakan serat-serat panjang yang bersama-sama
hemiselulosa, pektin, dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat
dinding sel tanaman. Selulosa dengan amilosa bedanya pada ikatan glukosidanya.
CMC (carboxymethil cellulose) merupakan salah satu contoh turunan
selulosa yang digunakan pada pembuatan 15 es krim untuk memperbaiki tekstur dan
kristal laktosa sehingga lebih halus. Selain itu CMC digunakan pada Industri
makanan untuk memperbaiki tekstur. Polisakarida ini lebih sukar diuraikan dan
mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : memberi bentuk atau struktur pada
tanaman, tidak larut dalam air dingin maupun air panas, tidak dapat dicerna
oleh cairan pencernaan manusia sehingga tidak menghasilkan energi, tetapi dapat
membantu melancarkan pencernaan makanan, dapat dipecah menjadi satuan-satuan
glukosa oleh enzim dan mikroba tertentu. Ikatan-ikatan selulosa yang panjang
dapat membentuk kapas atau serat rami. Selulosa dan hemiselulosa terdapat pada
bagian-bagian yang keras dari biji kopi, kulit kacang, buah-buahan dan sayuran.
Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa,
karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel
tumbuh-tumbuhan.
e. Inulin. Inulin merupakan pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu. Inulin juga
merupakan fruktosan dan mudah larut dalam air hangat.
f. Glikosaminoglikan. Glikosaminoglikan merupakan karbohidrat kompleks.
Umumnya menyusun jaringan misalnya tulang, elastin, dan kolagen pada manusia.
g. Glikoprotein. Glikoprotein ini terdapat di cairan tubuh dan jaringan,
umumnya terdapat pada membrane sel dan merupakan protein karbohidrat.
Berdasarkan pada dapat
atau tidaknya dicerna, karbohidrat diklasifikasikan menjadi dua yaitu sebagai
berikut:
a. Karbohidrat dapat dicerna
Karbohidrat dapat dicerna contohnya adalah
amilum yaitu pati dan tepung padi-padian dan umbi-umbian. Glikogen adalah
karbohidrat kompleks yang terdapat pada hewan yaitu pada bagian daging dan
hati.
b. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna
Contohnya yaitu fiber atau yang terdapat
pada buah-buahan, sayur-sayuran, kacang-kacangan dan selaput ari pada
bulit-bulir padi. Walaupun tidak dapat dicerna, serat makanan masih berguna
bagi tubuh karena dapat mengenyangkan, memperlancar buang air besar, menghambat
penyerapan kolesterol dan glukosa pada makanan.
D. METABOLISME KARBOHIDRAT
a. Glikolisis
Glikogen adalah molekul
polisakarida yang tersimpan dalam sel-sel hewan bersama dengan air dan
digunakan sebagai sumber energi. Ketika pecah di dalam tubuh, glikogen diubah
menjadi glukosa, sumber energi yang penting bagi hewan. Glikolisis adalah
serangkaian reaksi biokimia dimana glukosadioksidasi menjadi molekul asam
piruvat. Energi yang dihasilkan disimpan dalam senyawa organik berupa adenosine
triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH
b. Glikogenesis
Glikogenesis adalah
proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot.
Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan
analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat didalam hati
(sampai 6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot
jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa
mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak. Proses glikogenesis adalah
sebagai berikut:
1) Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim
terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh
heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.
Pada tahun1888, diketahui bahwa glukosa adalah suatualdoheksosa, kemudian
pada tahun 1892, seorang ahli kimia Jerman, Emil Fischer, melaporkan struktur
dari aldehida bentuk rantai-terbuka dari D-glukosa. Menurut Fischer, hanya
mungkin ditetapkan konfigurasi relatif glukosa, bukan konfigurasi mutlaknya,
yang akhirnya dapat ditentukan dengan menggunakan difraksi sinar X. Fischer
membuat asumsi bahwa Oh pada karbon 2 dalam D-(+)-gliseraldehid dan dengan
demikian OH pada karbon 5 dalam D-(+)-glukosa diproyeksikan ke kanan dalam
proyeksi Fischer.
2) Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan
bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami
fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible
yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.
Enz-P + Glukosa 1-fosfat↔Enz + Glukosa
1,6-bifosfat↔Enz-P + Glukosa 6-fosfat
3) Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk
membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim
UDPGlc pirofosforilase.
UDPGlc + PPi↔UTP +
Glukosa 1-fosfat
4) Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase
inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.
5) Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan
glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga
membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen
sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer)
harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk
pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.
UDP + (C6)n+1◊ UDPGlc +
(C6)n
c. Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah
suatu pembentukan glukosa dari senyawa yang bukan karbohidrat. Glukoneogenesis
penting sekali untuk menyediakan glukosa, apabila didalam diet tidak mengandung
cukup karbohidrat. Saraf medulla dari ginjal, testes, jaringan embrio dan
eritrosit memerlukan glukosa sebagai sumber utama penghasil energi. Glukosa
diperlukan oleh jaringan adiposa untuk menjaga senyawa
antara siklus asam sitrat. Didalam mammae, glukosa
diperlukan untuk membuat laktosa. Didalam otot, glukosa merupakan satu-satunya
bahan untuk membentuk energi dalam keadaan anaerobik.
Untuk membersihkan darah
dari asam laktat yang selalu dibuat oleh sel darah merah dan otot, dan juga
gliserol yang dilepas jaringan lemak, diperlukan suatu proses atau jalur yang
bisa memanfaatkannya. Pada hewan memamah
biak, asam propionat merupakan bahan utama untuk glukoneogenesis. Jalur
yang dipakai dalam glukoneogenesis adalah modifikasi dan adaptasi dari jalur
Embden-Meyerhof dan siklus asam sitrat. Enzim tambahan yang diperlukan dalam
proses ini adalah :
a) Piruvat karboksilase dan Fosfoenolpiruvat karboksikinase
Dalam keadaan puasa,
enzim piruvat karboksilase dan enzim fosfoenolpiruvat karboksikinase
sintesisnya meningkat. Sintesis enzim ini juga dipengaruhi oleh hormon
glukokortikoid. Dalam keadaan puasa, oksidasi asam lemak dalam hepar meningkat.
Ini membawa akibat yang menguntungkan untuk glukoneogenesis karena akan
menghasilkan ATP, NADH dan oksaloasetat.
Asam lemak dan
asetil-KoA akan menghambat enzim-enzim fosfofruktokinase, piruvat kinase dan
piruvat dehidrogenase, mengaktifkan enzim-enzim piruvat karboksilase dan
fruktosa 1,6-bisfosfatase. Substrat untuk glukoneogenesis adalah:
1) Asam laktat yang berasal dari otot, sel darah merah,
medulla dari glandula supra-renalis, retina dan sumsum tulang
2) Gliserol, yang berasal dari jaringan lemak
3) Asam propionat, yang dihasilkan dalam proses
pencernaan pada hewan memamah biak.
4) Asam amino glikogenik
d. Glikogenolisis
Jika glukosa dari diet
tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan
glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis.
Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya
tidak demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen
diperlukan enzimfosforilase.
Enzim ini spesifik 4
glikogen untuk menghasilkanglukosaàuntuk proses
fosforolisis rangkaian 1 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling
luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah
residu glukosa yang 6.àtersisa pada tiap sisi cabang 1
(C6)n-1 +à(C6)n +
Pi Glukosa 1-fosfat
Glukan transferase
dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke
6 terpajan. Hidrolisis ikatanàcabang lainnya sehingga membuat titik
cabang 1 6 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang (debranching enzyme)
yangà1 spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka
kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung.
E. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KARBOHIDRAT
Setiap makanan yang
dikonsumsi memiliki fungsi dan manfaat yang baik bagi tubuh. Namun, jika jumlah
dan asupan zat gizi yang dikonsumsi terlalu berlebihan ataupun tidak mencukupi
maka dapat menyebabkan berbagai penyakit. Penyakit yang ditimbulkan akibat
kelebihan karbohidrat yaitu sebagai berikut:
a. Diabetes Melitus
Diabetes diturunkan dari
bahasa Yunani yaitu diabêtês yang berarti pipa air melengkung (syphon).
Diabetes dinyatakan sebagai keadaan di mana terjadi produksi urin yang melimpah
pada penderita diabetes mellitus (DM) merupakan suatu penyakit yang melibatkan
hormon endokrin pankreas, antara lain insulin dan glukagon. Manifestasi
utamanya mencakup gangguan metabolisme lipid, karbohidrat, dan protein yang
pada gilirannya merangsang kondisi hiperglikemia. Kondisi hiperglikemia tersebut
akan berkembang menjadi diabetes mellitus dengan berbagai macam bentuk
manifestasi komplikasi.
b. Obesitas
Obesitas atau kegemukan
adalala kelebihan gizi yang ditandai dengan adanya penimbunan lemak secara
berlebihan dalam tubuh sehingga menaikkan berat badan. Kegemukan hanya dapat
terjadi jika ada kelebihan energi karena berbagai sebab, antara lain kelebihan
zat gizi, kelainan bagian otak tertentu, kelainan hormon endokrin, faktor
keturunan, dan akibat pemakaian obat tertentu.
Kelebihan berat antara
lain disebabkan ketidakseimbangan konsumsi kalori dengan kebutuhan energi,
dimana konsumai terlalu berlebihan dibanding kebutuhan energi. Kelebihan energi
itu disimpan dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal, jaringan lemak
itu ditimbun di beberapa tempat, diantaranya dalam jaringan subkutan dan dalam
jaringan tirai khusus (ementum).
c. Jantung Koroner
Penyakit jantung dimulai
ketika kolesterol, bahan lemak, dan kalsium tertumpuk dalam arteri. Ketika ini
terjadi dalam arteri yang mensuplai jantung, penumpukan ini, atau plak,
menyebabkan arteri menyempit, sehingga pengiriman oksigen ke jantung berkurang.
Pengurangan pengiriman oksigen ke jantung dapat membuat nyeri dada, juga
disebut angina. Penyakit jantung dimulai ketika kolesterol, bahan lemak, dan
kalsium membangun di arteri, sebuah proses yang dikenal sebagai aterosklerosis.
Hubungan antara penyakit
jantung dan serangan jantung ketika plak terjadi sampai ke titik dan pecah, hal
itu menyebabkan bekuan darah terbentuk di arteri koroner. Bekuan darah memblok
darah mengalir ke otot jantung, menyebabkan serangan jantung. Dalam skenario
terburuk, serangan jantung tiba-tiba atau gangguan irama fatal dapat terjadi.
Penyumbatan arteri koroner oleh plak dapat menyebabkan serangan jantung (myocardial
infarction) atau gangguan irama fatal (serangan jantung tiba-tiba).
Penyakit yang
ditimbulkan akibat kekurangan karbohidrat yaitu sebagai berikut:
a. Marasmus
Gangguan akibat
kekurangan asupan makanan yang mengandung karbohidrat dapat mengakibatkan
penyakit di antaranya adalah penyakit yang sering mengenai anak balita (di
bawah lima tahun) disebut juga penyakit marasmus. Ciri-ciri penyakit marasmus
yaitu:
a) Selalu merasa kelaparan
b) Anak sering menangis
c) Tubuh menjadi sangat kurus, biasanya pada anak yang terkena penyakit busung
lapar
d) Kulit menjadi keriput
e) Pernapasan terganggu akibat tekanan darah dan detak jantung yang tidak
stabil
Penyakit marasmus akan
mengakibatkan tumbuh kembang anak menjadi terhambat, perkembangan kecerdasannya
menjadi lambat, dan tidak menutup kemungkinan akan berdampak pada perkembangan
psikologisnya
b. Kekurangan Kalori dan Protein (KKP)
Penyakit kekurangan
kalori dan protein pada dasaraya terjadi karena defisiensi energi dan
defisiensi protein, disertai susunan hidangan yang tidak seimbang. Penyakit KKP
terutama menyerang anak yang sedang tumbuh, dan dapat pula menyerang orang
dewasa, yang biasanya kekruangan makan secara menyeluruh.
Penyakit KKP memyerang
anak yang sedang tumbuh pesat (balita), terutama berusia 2-4 tahun. Beberapa
gejala yaitu anak kelihatan kurus seolah-olah hanya tinggal kulit pembalut
tulang, muka berkerut seperti orang tua dan kulit di dekat pantat juga tampak
berlipat-lipat, anak tergeletak pasif; apatis; tanpa respon terhadap keadaan
sekitar, dan bila dipegang tidak terasa jaringan lemak subkutan diantara
lipatan kulitnya.
Pada anak yang
kekurangan protein (kwashiskor) ditemui gejala antara lain, anak aptis, rambut
kepala halus dan jarang, rambut bewarna kemerahan, rambut kusam tidak hitam
mengkilap seperti pada anak sehat, rambut ini sering mudah dicabut tanpa terasa
sakit oleh ponderita. Kadang kala terdapat uban yang memperkuat diagnosa.
c. Hipoglikemia
Hipoglikimia (kadar
glukosa darah yang abnormal-rendah) terjadi kalau kadar glukosa turun di bawah
50 hingga 60 mg/dl (2,7 hingga 3,3mmol/L). Faktor-faktor yang menyebabkan
hipoglikemia yaitu:
a) Asupan karbohidrat kurang, Makan tertunda atau lupa, porsi makan kurang.
b) Diet slimming, anorexia nervosa.
c) Muntah, gastroparesis.
d) Menyusui.
e) Absorbsi yang cepat, pemulihan glikogen otot.
f) Alkohol, pemakaian alkohol dalam jumlah banyak tanpa makan dalam waktu yang
lama bisa menyebabkan hipoglikemia yang cukup berat sehingga menyebabkan
stupor.
F. MANFAAT
KARBOHIDRAT
- Sumber Energi
Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat
merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi
dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4
kalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah
sebagai glukosa untuk keperluan energi segera, sebagian disimpan sebagai
glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk
kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang
yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.
- Pemberi Rasa Manis pada Makanan
Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida.
Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling
manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan
fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.
- Penghemat Protein
Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk
memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat
pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama
akan digunakan sebagai zat pembangun.
- Pengatur Metabolisme Lemak
Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna,
sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan
asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan
ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini
menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.
- Membantu Pengeluaran Feses
Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik
usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur
peristaltik usus. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid,
penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes
mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah
tinggi. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama
tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang
menguntungkan.
- Pembentuk Makhluk Hidup
Karbohidrat juga dapat
berfungsi sebagai pembentuk makhluk hidup. Dinding sel merupakan salah satu
bagian paling penting dari sel. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung sel.
Komponen pembentuk dinding sel tersebut adalah selulosa yang merupakan salah
satu bentuk karbohidrat. Selain itu karbohidrat juga dapat ditemukan di bagian-bagian
terluar pada serangga.
G. AKIBAT KELEBIHAN KARBOHIDRAT
G. AKIBAT KELEBIHAN KARBOHIDRAT
Akibat yang timbul karena berlebihan karbohidrat:
- Rasa mudah kantuk
- Obesitas
- Jantung
- Stroke
H. AKIBAT KEKURANGAN
KARBOHIDRAT
Jika manusia kekurangan karbohidrat dapat menimbulkan kekurangan gizi,
tubuh lemah, lesu dan tidak berenergi. Akibat kekurangan karbohidrat yang lebih
serius menyebabkan penyakit marasmus ( gangguan gizi ).
Penyakit marasmus ditandai dengan:
Penyakit marasmus ditandai dengan:
- Bertubuh sangat kurus, seperti
hanya tulang yang terbungkus kulit
- Wajah terlihat lebih tua
- Perut cekung
- Kulit berkeriput dan tidak
memiliki jaringan lemak di bawah kulit
- Detak jantung dan aliran darah
tidak stabil
- Pernapasan terganggu
Akibat kekurangan karbohidrat pada anak-anak sangat berbahaya karena dapat
menyebabkan anak kekurangan gizi. Kekurangan gizi yang terus menerus
membahayakan tumbuh kembak anak dan memperlambat perkembagan otak.
I. Sumber Makanan yang Mengandung Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa yang keberadaannya sangat melimpah di dunia ini. Banyak sekali jenis makanan yang mengandung karbohidrat. Berikut ini beberapa diantaranya:
a. Beras Merah
Kandungan tinggi seratnya yang membuat nasi merah dianggap sebagai sumber karbohidrat yang baik dan sehat. Nasi merah juga mengandung magnesium, zat besi, vitamin B, vitamin B2, vitamin B3 dan vitamin B6. Beras merah juga bisa mengurangi kolesterol jahat “LDL” tanpa mengurangi kolesterol baik “HDL”. Makan dua porsi atau lebih beras merah juga mengurangi resiko diabetes.
b. Kentang rebus
Makanan sumber karbohidrat yang terakhir ini memang tidak diragukan lagi. Kandungan pati yang tinggi menyebabkan makanan ini menimbulkan rasa kenyang dan juga menghasilkan kalori yang cukup besar. Oleh karena itu tak heran jika sebagian orang dapat menahan lapar hingga siang hanya dengan sarapan kentang.
c. Ubi Jalar
Ubi jalar adalah sumber karbohidrat yang sehat untuk penderita sakit maag, diabetes, masalah berat badan dan radang sendi. Nutrisi yang terkandung di dalamnya adalah serat, mangan, tembaga, potasium, zat besi, vitamin A, vitamin C dan vitamin B6. Ubi jalar juga kaya akan beta-karoten yang merupakan antoiksidan yang banyak ditemukan pada sayuran berdaun hijau.
d. Sagu
Sagu menjadi makanan pokok bagi penduduk di daerah Maluku atau Papua. Tanaman sagu biasa tumbuh di daerah rawa-rawa di daerah Indonesia Timur dan jarang ditemukan di daerah Barat Indonesia. Bentuknya seperti bubuk yang kemudian akan diolah. Masyarakat Indonesia Timur ini mengolah sagu menjadi bentuk seperti bubur yang lengket yang disebut papeda yang biasa disantap dengan ikan kuah kuning.
e. Singkong
Singkong juga menjadi salah satu makanan pokok di Indonesia. Akar tanaman ini dapat menjadi makanan yang mengenyangkan. Biasa disajikan dengan dibuat menjadi tiwul, digoreng atau direbus.
f. Roti Gandum Utuh
Ada banyak roti gandum yang dijual di pasaran. Tapi apakah itu benar-benar gandum utuh yang kaya serat? Belum tentu. Jangan hanya percaya dengan label ‘wholewheatbread’ di kemasan. Lihat juga daftar bahan-bahannya. Jika tertulis tepung terigu, sirup jagung, gula fruktosa atau pengembang/perasa buatan, sebaiknya jangan membelinya.
g. Bijirin Gandum
Bijirin gandum tidak mengalami pengolahan yang terlalu banyak dibandingkan olahan yang banyak ditemui pada roti putih dan pasta. Mengonsumsi gandum utuh membuat perut terasa kenyang lebih lama dan bisa meningkatkan metabolisme, karena tubuh memerlukan banyak tenaga untuk memrosesnya. Bijirin gandum bisa dikonsumsi dalam bentuk barley, beras merah dan beras coklat.
h. Jagung
Jagung merupakan makanan pokok untuk daerah Madura dan Nusa Tenggara Timur. Rasanya yang manis membuat banyak orang yang menyukainya. Memiliki kandungan asam folat dan serat yang baik untuk tubuh. Pada daerah-daerah tertentu, jagung dibuat menjadi nasi jagung. Dengan cara praktis Anda dapat mencoba memakannya dengan cara direbus atau dibakar.
i. Kacang-Kacangan
Kacang-kacangan seperti kacang merah, kacang hijau, buncis, kacang panjang, kedelai dan polong mengenyangkan perut dengan segera, tapi bisa bertahan dalam waktu lama. Kacang dan polong kaya akan folicacid, serat, vitamin, protein juga karbohidrat kompleks. Pastikan Anda menggunakan bahan yang segar dan tanpa pengawet. Bukan yang sudah diolah dalam kaleng atau kemasan beku.
j. Kacang Polong
Seperti halnya kacang, kacang polong juga jenis karbohidrat sehat yang proses pencernaannya lambat sehingga sangat baik dikonsumsi oleh orang yang tidak dapat memproses gula dengan baik. Kacang polong mengandung vitamin K, mangan, vitamin C dan tinggi serat.
k. Buah-Buahan Segar
Buah-buahan mengandung gula alami fruktosa yang tidak membuat tubuh gemuk. Selain itu juga mengandung mineral dan kaya nutrisi tapi tidak mengandung banyak kalori. Meskipun buah umumnya mengandung karbohidrat sederhana dan lemak, tapi juga kaya serat sehingga bereaksi seperti karbohidrat kompleks ketika dicerna.
l. Buah Berry
Tingginya kadar vitamin C dan vitamin E membuat jenis buah ini termasuk dalam sumber karbohidrat sehat. Selain sumber vitamin, fitonutrien dalam buah berry juga berfungsi sebagai antioksidan yang memberikan banyak manfaat bagi tubuh.
m. Buah Apel
Buah apel adalah karbohidrat yang sehat dan rendah kalori. Nutrisi yang terkandung di dalamnya seperti kalsium, vitamin C, vitamin A, folat, vitamin K dan kalium. Apel sangat baik dimakan bagi penderita asma, mengurangi resiko kanker dan penyakit jantung serta menyehatkan pencernaan.
n. Sayuran Hijau
Bayam, kubis, brokoli dan semua jenis sayuran berdaun hijau merupakan sumber karbohidrat sehat dan berkalori rendah. Sayuran hijau juga mengandung kalsium dan vitamin K serta merupakan jenis karbohidrat yang direkomendasikan untuk penderita diabetes. Sayuran ini juga dikenal bisa mengurangi resiko penyakit jantung dan kanker. Nutrisi penting dalam sayuran berdaun hijau adalah vitamin C, kalium, magnesium dan asam folat.
o. Oatmeal
Oatmeal memiliki kadar glycemicindex yang rendah (tidak meningkatkan level insulin) sehingga menjadi salah satu pilihan diet sehat. Cara terbaik mengonsumsi oat adalah dengan mencampurkan 1 cangkir oat, sejumput kayu manis, 3/4 cangkir susu skim rendah lemak dan 1 sendok teh madu. Anda juga bisa menambahkan potongan pisang, peach, kacang almond atau kismis.
p. Pasta
Spaghetti, fettuccini, fusilli, cocciolini atau macaroni adalah beberapa bentuk pasta yang biasa kita temui. Pasta sebenarnya berasal dari tepung terigu yang diolah dan menghasilkan bentuk kering yang beraneka ragam. Biasa diolah dengan cara dipanggang, direbus kemudian ditambahkan saus seperti bolognaise atau carbonara.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan pada bab I sampai
bab II maka dapat disimpulkan bahwa karbohidrat adalah senyawa organik yang
terdiri dari unsur carbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Rumus umum senyawa
karbohidrat yaitu Cx(H2O)y Karbohidrat merupakan senyawa yang memiliki banyak jenis ataupun
klasifikasi. Karbohidrat memegang peranan yang sangat penting bagi tubuh. Untuk
dapat digunakan oleh tubuh, karbohidrat perlu mengalami beberapa proses
metabolisme di dalam tubuh. Meskipun sangat penting bagi tubuh, karbohidrat
jika di konsumsi terlalau banyak atau bahkan kurang dikonsumsi maka dapat
menimbulkan berbagai penyakit.
Dari
paparan makalah diatas dapat disimpulkan bahwa:
- Karbohidrat merupakan senyawa
makromolekul yang tersusun atas unsur karbon
( C ), hidrogen ( H ), dan oksigen ( O ). Karbohidrat
merupakan senyawa organik. Memiliki rumus senyawa CnH2nOn.
- Karbohidrat dibagi menjadi dua:
1. Sederhana : karbohidrat
yang cepat diserap oleh tubuh
2. Kompleks : karbohidrat
yang memerlukan waktu untuk bisa di serap oleh tubuh.
- Karbohidrat berdasarakan ukuran
molekulnya dibedakan menjadi tiga, yaitu :
1. Monosakarida : merupakan
karbohidrat yang paling sederhana, tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi
karbohidrat yang lebih kecil. Monosakarida terpenting dibagi menjadi ;
ü. glukosa disebut juga dengab gula darah
ü. galaktosa
ü.fruktosa yang merupakan gula termanis.
ü. galaktosa
ü.fruktosa yang merupakan gula termanis.
1. Disakarida
: karbohidrat yang terbentuk dari dua monosakarida, dapat dihidrolisis menjadi
monosakarida. Disakarida terpenting dibagi menjadi ;
ü. maltosa : glukosa + glukosa, banyak digunakan dala makanan bayi
ü. laktosa : glukosa + galaktosa, disebut dengan gula susu
ü . sukrosa : glukosa + fruktosa, disebut juga dengan sakarosa. Merupakan gula produksi seprti gula pasir dan gula tebu.
ü. laktosa : glukosa + galaktosa, disebut dengan gula susu
ü . sukrosa : glukosa + fruktosa, disebut juga dengan sakarosa. Merupakan gula produksi seprti gula pasir dan gula tebu.
1. Polisakarida
: karbohidrta hasil polimerisasi glukosa, hidrolisis sempurna akan menghasilkan
glukosa. Polisakarisa terpenting dibagi menjadi ;
ü. selulosa merupakan bahan dasar kertas
ü. amilum disebut juga kanji/aci
ü. glikogen : merupakan cadangan energi dalam tubuh manusia
ü. amilum disebut juga kanji/aci
ü. glikogen : merupakan cadangan energi dalam tubuh manusia
- Reaksi yang terjadi pada
karbohidrat
- Hidrolisis
: polisakarida H2O/H+ disakarida H2O/H+ monosakarida
- Fermentasi
: glukosa ragi
etanol + CO2
- Dehidarasi
: karbohidrat H2SO4
karbon + H2O
- Manfaat karbohidrat :
- Sumber
energi
- Pemberi
rasa manis pada makanan
- Pengehemat
protein
- Pengatur
metabolisme lemak
- Membantu
pengeluaran feses
- Pembentuk
makhluk hidup
- Sumber
makanan yang mengandung karbohidrat
- Nasi
- Jagung
- Sagu
- Singkong
- Ubi
- Kentang
- Oat (berasal dari gandum)
- Pasta
- Buah
- Sayur
- Akibat yang ditimbulakan kerena
berlebihnya mengkonsumsi karbohidrat
- Rasa mudah kantuk
- Obesitas
- Jantung
- Stroke
- Akibat yang ditimbulkan karena
kekurangan karbohidrat
- Gangguan pada gizi
- Marasmus
- Gangguan pertumbuhan dan
perkembangan pada anak-anak.
B. SARAN
Karbohidrat merupakan sumber energi utama
bagi tubuh maka perlu kiranya manusia mengetahui apa dan bagaimana itu
karbohidrat sehingga manusia dapat memanfaatkannya sebaik mungkin.
SUMBER
penulis sangat berterimakasih kepada
sumber-sumber yang telah melengkapi tugas makalah penulis
Terimakasih kak Artikel carbohidrate nya sangat membantu dan mudah dipahami
BalasHapusDi dalam tubuh Karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.