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 C_nH_2nO_n. 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

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:

• 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 C_x(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.

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.

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

• 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

http://nurhudabiover.blogspot.com/2014/03/makalah-biokimia-karbohidrat.html

http://sheaishie.blogspot.com

http://kimiashinta.blogspot.com/2010/12/kimia-organik-karbohidrat.html

http://ochisl.blogspot.com/2013/09/makalah-karbohidrat.html

penulis sangat berterimakasih kepada sumber-sumber yang telah melengkapi tugas makalah penulis