Klasifikasi Karbohidrat Beserta Contohnya

Klasifikasi Karbohidrat – Dalam kehidupan kita sehari-hari kata karbohidrat tidak asing lagi, setiap hari kita melakukan aktivitas dan membutuhkan energi. Pekerjaan yang berat maupun pekerjaan yang ringan tetap membutuhkan energi, oleh karena itu asupan energi sangat penting untuk kebutuhan tubuh kita.

Energi yang diperlukan dapat kita peroleh dari makanan yang kita makan sehari-hari. Bahan makan yang kita konsumsi setiap hari pada umumnya mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak.

Protein dan lemak juga memiliki peran penting dalam tubuh kita sebagai sumber energi, tetapi karena sebagian besar makanan terdiri atas karbohidrat, maka karbohidrat yang terutama merupakan sumber energi bagi tubuh. Energi yang tekandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari.

Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat atau nama lainya adalah glukosa dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi-umbian.

Proses pembentukan karbohidrat

Proses pembentukan glukosa dari karbondioksida dan air disebut proses fotosintesis yang secara garis besar reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

Kabohidrat adalah polimer alami dengan rumus umum C_n (H₂O)_n yang dihasilkan oleh tumbuhan dan digunakan sebagai sumber energi bagi mahluk hidup. Karbohirat berasal dari kara karbon dan hidrat (air).

Hal ini bukan berarti atom karbon yang mengikat arang, akan tetapi senyawa tersebut akan membebaskan air (hidrat) dan menyisipkan karbon atau arang pada proses pemanasan. Karbohidrat dikenal juga dengan sebutan sakarida yang berasal dari bahasa latin saccharum yang berarti gula.

Macam-Macam Karbohidrat atau Klasifikasi Karbohidrat

Berdasarkan sakarida yang dikandungnya, maka kerbohidrat dapat digolongkan menjadi 3 yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida.

a. Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana, hanya tediri dari satu sakarida dan tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul-molekul karbohidrat yang lebih sederhana lagi,misalnya glukosa, fruktosa, ribosa, dan galaktosa.

Penggolongan monosakarida

1. Penggolongan berdasarkan gugus fungsionalnya

Gugus fungsional karbohidrat adalah gugus karbonil dan sejumlah gugus hidroksil (polihidroksi). Penggolongan didasrkan pada letak gugus karbonil, jika letak gugus karbonilnya di tengah, berarti gugus fungsionalnya keton. Berdasrkan gugus fungsi yang dikandungnya, maka karbohidrat dapat dikelompokkan sebagai berikut:

Aldosa, yaitu karbohidrat yang mengandung gugus fungsi aldehid.
Ketosa, yaitu karbohidrat yang mengandung gugus fungsi keton.
Penggolongan berdasarkan jumlah atom C

2. Penggolongan berdasarkan jumlah atom C

Monosakarida berdasarkan jumlah atom C yang dimiliki dapat digolongkan menjadi:

Triosa (memiliki tiga atom C)
Tetrosa (memiliki empat atom C)
Pentosa (memiliki lima atom C)
Heksosa (memiliki enam atom C)
Penggolongan berdasarkan gugus fungsional dan jumlah atom C

3. Penggolongan berdasarkan gugus fungsional dan jumlah atom C

Beberapa golongan senyawa yang dapat digolongkan berdasarkan gugus fungsional dan jumlah atom C adalah sebagai berikut:

Golongan aldotetrosa
Golongan aldopentosa
Golongan aldoheksosa
Golongan ketopentosa
Golongan ketoheksosa

Isomer optis dari monosakarida

Isomer optis pada monosakrida disebebkan adanya atom C asimetris dalam molekulnya. Isomer optis monosakarida terjadi pada sakarida dengan rumus molekul yang sama, tetapi arah putar bidang cahaya terpolarisasinya berbeda, ada yang memutar ke kiri dan ada yang memutar ke kanan.

Molekul monosakarida yang memutar ke kiri diberi nama dengan awalan L (levo=kiri) sedangkan monosakarida yang memutar ke bagian kanan diberi nama dengan awalan D (deksto=kanan).

Penetapan bentuk monosakrida L dan D adalah didasari pada posisi-posisi gugus OH pada atom C nomor 1,2,3,4, dan 5. Jika posisi OH lebih banyak mengarah ke kanan maka diberi awalan D, dan kika sebaliknya lebih banyak mengarah ke kiri diberi nama awalan L.

Struktur cincin (siklohemiasetal) Haworth

Penulisan dari kedua struktur tersebut mempunyai hubungan yaitu gugus OH yang mengarah ke kanan pada proyeksi Fischer menjadi ke bawah pada struktur Haworth, sedangkan gugus OH yang mengarah ke kiri pada proyeksi Fischer menjadi ke atas pada struktur Haworth.

Gugus aldehid pada aldosa dan gugus keton pada ketosa akan menjadi atom C asimetris pada struktur melingkar (struktur Haworth). Selanjutnya penamnaan struktur melingkar dari monosakarida yang gugus OH-nya mengarah ke bawah diberi awalan alfa (α), sedangkan yang mengarah ke atas diberi awalan beta (β).

Monosakarida di alam

Glukosa

Glukosa merupakan senyawa penting di alam karena berperan penting dalam proses biologis. Glukosa didapatkan dari hasil hidrolisis dari semua karbohidrat dalam tubuh sebelum proses oksidasi dan merupakan molekul paling sederhana. Glukosa terdapat dalam senyewa buah-buahan masak, terutama dalam anggur.

Fruktosa

Fruktosa merupakan ketosa yang sama seperti glukosa, yaitu merupakan makanan berenergi yang akhirnya dioksidadi menjadi karbon dioksida dan air dalamsel-sel tubuh. Menurut penelitian, enzim dan hormon yang mengendalikan oksidasi dapat berbeda dalam satu atau dua tahap dari keseluruhan proses oksidasi.

Galaktosa

Galaktosa merupakan senyawa monosakarida yang membentuk monomer pembentuk laktosa, senyawa ini dihasilkan dari proses gula susu mamalia. Galaktosa di alam tidak ditemukan dalam keadaan bebas.

b. Disakarida

Setiap molekul disakarida terdiri dari dua satuan monosakarida. Disakarida terbentuk dari hasil reaksi penggabungan dua satuan monosakarida dengan mengeluarkan (eliminasi) sebuah molekul air. Disakarida yang kita kenal adalah sukrosa, laktosa dan maltosa.

1. Sukrosa ( C₁₂H₂₂O₁₁)

Sukrosa atau sakarosa disebut juga sebagai gula tebu karena berasaldari tebu. Sukrosa banyak terdapat dalam kandungan gula aren, gula kelapa, dan gula madu.

Disakarida ini terdiri atas fruktosa dan glukosa. Hidrolisis sukrosa dengan bantuan asam atau enzim inertase akan menghasilkan glukosa dan fruktosa.

Tabel perbandingan tingkat kemanisan beberapa jenis gula.

Gula inversi dibuat dengan menggunakan bahan baku yaitu jagung, jagung ini dihidrolisis membentuk senyawa D-glukosa yang dikebal dengan sirop jagung.

Pembuatan gula inversi dari sirop gajung atau dekstrosa cair (glukosa cair) dilakukan dengan bantuan enzim glukosa isomease yang diisolasi dari suatu jenis tanaman. Glukosa dibuat menjadi fruktosa.

Jika proses ini dibatasi sampai pada keadaan setimbang, akan diperoleh fruktosa sebanyak 50% dan diperoleh pula gula inversi. Proses ini dapat diteruskan sampai terbentuk fruktosa sebanyak 90%, namun biaya produksi yang diperlukan lebih tinggi.

2. Laktosa (C₁₂H₂₂O₁₂)

Laktosa disebut juga sebagai gula susu karena terdapat dalam air susu, ari susu ibu (ASI) mengandung 5-8% laktosa, sedangkan susu sapi mengandung 4-6% laktosa. Hidrolisis laktosa dengan katalis enzim laktase akan menghasilkan satu satuan glukosa dan galaktosa dengan reaksi sebagai berikut:

Galaktosa sangat berbaya jika berada di dalam darah tidak diubah menjadi glukosa bisa menimbulkan kerdil, terbelakang, dan kematian. Laktosa merupakan gula perduksi karena dapat mereduksi pereaksi fehling, benedict, atau pereaksi tollens.

3. Maltosa (C₁₂H₂₂O₁₁)

Maltosa disebut juga dengan gula gandum karena diperoleh dari hasil hidrolisis amilum ( pati) dengan katalis diatasei atau hasil hidrolisis glikogen dengan katalis amilase.

Maltosa tidak dapat secara bebas di alam, hidrolisis maltosa akan menghasilkan 2 satuan glukosa dengan menggunakan katalis enzim altase atau katalis asam seperti reaksi berikut:

Maltosa merupakan gula pereduksi karena dapat mereduksi pereaksi fehling, benedict, atau pereaksi tollens.

4. Polisakarida

Polisakarida terdiri dari banyak satuan monosakarida, jika satuam monosakarida tersebut merupakan gula pentosa C₅H₁₀O₅ maka polisakarida tersebut dikelompokkan sebagai pentosa (C₅H₈O₄)_n.

Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis sebagai enzim-enzim yang spesifik kerjanya. Hasil dari hidrolisis sebagian akan menghasilkan oligosakarida dan dapat dipakai untuk menentukan struktur molekul polisakarida.

Beberapa polisakarida mempuyai nama trivial yang berakhiran dengan –in misalnya kitin, dekstrin, dan pektin. Berikut penjelasan beberapa polisakarida yang penting:

Pati

Pati merupakan polisakarida jenis heksosan, pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α- glokosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta rantai molekulnya yang lurus atau bercabang.

Jenis pati terdiri dari dua fraksi yang memiliki kesamaan yaitu dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut di sebut amilopektin.

Selulosa

Selulosa merupakan serat-serat panjang yang membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Pada proses pematangan, penyimpanan, atau pengolahn komponen selulosa dan hemiselulosa mengalami perubahan sehingga terjadi perubahan tekstur.

Hemiselulosa

Bila komponen-komponen membentuk jaringan tanaman dianalisis dan dipisah-pisahkan, mula-mula lignin akan terpisah dan senyawa yang tinggal adalah hemiselulosa. Perbedaan hemiselulosa dengan selulosa yaitu hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasu rendah da mudah larut dalam alkali tetapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa sebaliknya.

Pektin

Pada umunya pektin terdapat di dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa. Senyawa-senyawa pektin dapat berfungsi sebgai bahan perekat dalam dinding sel. Pektin terdapat dalam buah-buhan seperti jambu biji, apel, lemon, dan anggur.

Kandungan pektin dalam berbagai tanaman sangat bervariasi. Bagian kulit dan albeda (bagian dalam yang berbentuk spon putih) buah jeruk lebih banyak mengandung pektin daripada jaringan perenkimnya.

Glikogen

Glikogen merupakan pati hewan , terdapat pada hati dan otot, bersifat larut dalam air (pati nabati tidak larut dalam air). Glikogen merupakan suatu polimer yang memiliki kesamaan dengan struktur molekul amilopektin.

Glikogen terdapat pula dalam otot-otot hewan, manusia, dan ikan. Glikogen disimpan dalam hati hewan yang berfungsi sebagai cadangan energi yang sewaktu-waktu jika dibutuhkan dapat diubah menjadi glukosa. Glikogen dapat dipecah menjadi glukosa dengan bantuan enzim yaitu fosforilase.

Demikian pembahasan kita pada materi klasifikasi karbohidrat ini, semoga tulisan ini bisa memberi manfaat untuk teman-teman, adik- adik atau yang lainya. Apabila ada yang tidak kalian pahami atau ingin bertanya lebih lanjut bisa isi dolom komentar, terimakasih. wassalam