KIMIA ORGANIK II “KARBOHIDRAT”
Di Susun Oleh:
Nama
: Intan Permata
NPM
: A1F015007
Dosen Pengampu
: Dewi Handayani, S.Pd
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS BENGKULU 2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas anugerahNya sehingga kami dapat menyelesaikan penulisan makalah tentang Karbohidrat. Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan Makalah ini selain untuk menyelesaikan tugas yang diberikan oleh Dosen pengajar, juga untuk lebih memperluas pengetahuan para mahasiswa khususnya bagi penulis. Penulis telah berusaha untuk dapat menyusun Makalah ini dengan baik, namun penulis pun menyadari bahwa penulis memiliki akan adanya keterbatasan penulis sebagai manusia biasa. Oleh karena itu jika didapati adanya kesalahan-kesalahan baik dari segi teknik penulisan, maupun dari isi, maka penulis memohon maaf dan kritik serta saran dari dosen pengajar bahkan semua pembaca sangat diharapkan oleh kami untuk dapat menyempurnakan makalah ini terlebih juga dalam pengetahuan kita bersama.
Bengkulu, Mei 2017
Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..........................................................................................................ii DAFTAR ISI ........................................................................................................................iii BAB I PENDAHULUAN .....................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ...........................................................................................................2 1.3 Tujuan .............................................................................................................................2 1.4 Manfaat ...........................................................................................................................2 BAB II PEMBAHASAN ......................................................................................................3 2.1 Pengertian Karbohidrat ...................................................................................................3 2.2 Sumber dan Fungsi Karbohidrat ................................................................................... ...4 2.3 Klasifikasi Karbohidrat ................................................................................................. ...6 2.4 Identifikasi Karbohidrat..................................................................................................10 2.5 Pembentukan Hemiasetal & Hemiketal..........................................................................12 2.6 Dampak Kelebihan dan Kekurangan Karbohidrat .........................................................16 BAB III PENUTUP .............................................................................................................17 3.1 Simpulan ........................................................................................................................17 3.2 Saran ..............................................................................................................................18 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................19
iii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah menjadi kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadangkadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan energi. Energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid. 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 di konsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerahdaerah miskin bisa mencapai 90%. Karbohidrat itu sendiri berasal dari bahasa latin karbo= karbon dan hidrat= air. Karbohidrat tersusun dari 3 jenis unsur yaitu Karbon, Oksigen dan Hidrogen dengan rumus umum Cn(H2O)n. Melihat dari rumus empiris tersebut, maka senyawa ini dapat diduga sebagai “hidrat dari karbon”, sehingga disebut karbohidrat. Rumus empiris seperti itu tidak hanya dimiliki oleh karbohidrat melainkan juga oleh hidrokarbon seperti asam asetat. Oleh karena itu suatu senyawa termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi paling penting ialah rumus strukturnya. Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida 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. Makalah tentang karbohidrat ini disusun untuk memenuhi tugas kimia organik 2, serta untuk mengembangkan materi mengenai karbohidrat yang dapat mendorong berkembangnya kompetensi pembaca tentang karbohidrat. Pembaca juga dapat menggunakan makalah ini sebagai rujukan pelajaran mengenai karbohidrat.
1
1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian karbohidrat? 2. Apa sumber dan fungsi karbohidrat? 3. Bagaimana klasifikasi karbohidrat? 4. Bagaimana cara mengidentifikasi karbohidrat? 5. Bagaimana pembentukkan hemiketal dan hemiasetal pada karbohidrat? 6. Apa dampak kelebihan dan kekurangan karbohidrat?
1.3 Tujuan 1. Mengetahui pengertian karbohidrat 2. Mengetahui sumber dan fungsi karbohidrat 3. Mengetahui klasifikasi karbohidrat 4. Mengetahui cara identifikasi karbohidrat 5. Mengetahui cara pembentukkan hemiketal dan hemiasetal pada karbohidrat 6. Mengetahui dampak kelebihan dan kekurangan karbohidrat
1.4 Manfaat 1. Dapat memahami pengertian karbohidrat 2. Dapat memahami sumber dan fungsi karbohidrat 3. Dapat memahami klasifikasi karbohidrat 4. Dapat memahami cara identifikasi karbohidrat 5. Dapat memahami cara pembentukkan hemiketal dan hemiasetal pada karbohidrat 6. Dapat memahami dampak kelebihan dan kekurangan karbohidrat
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Karbohidrat Karbohidrat merupakan senyawa makromolekul yang tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen ( H ), dan oksigen ( O ). Karbohidrat merupakan senyawa organik yang memiliki rumus senyawa Cn(H2O)n. Di 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 tumbuhtumbuhan. Sumber karbohidrat nabati dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintesis di dalam selsel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai. Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Energi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian. Jadi, karbohidrat adalah hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsure-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Rumus umumnya adalah Cn(H2O)n. Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi. Karbohidrat merupakan sumber kalori bagi organisme heterotrof. Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam. Karbohidrat biasanya juga didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton. Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat arang, sacharon (sakarida) atau gula. Karbohidrat berarti karbon yang terhidrat. Karbohidrat dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis.
3
matahari
klorofil 6CO2
+
6H2O
C6H12O6
+
6O2
Karbohidrat Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus hidroksil. Yang tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya yaitu oligosakarida dan polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya, dapat dibedakan 2 jenis monosakarida yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan keosa yang gugus karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai. 2.2 Sumber dan Fungsi Karbohidrat Sumber Karbohidrat Ada tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber karbohidrat yang berasal dari makanan berserat yaitu buah-buahan dan sayur-sayuran, kemudian simple karbohidrat yang didapat dari konsumsi gula dan yang terakhir adalah kompleks karbohidrat yang didapat dari nasi, kentang, jagung,roti,dll. Sumber karbohidrat adalah padi-padian (gandum dan beras) atau serealia, umbiumbian (kentang, singkong, ubi jalar), jagung, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olahan dari sumber karbohidrat adalah mie. bihun, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayuran. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu. Makanan di bawah ini adalah sumber karbohidrat berdasarkan 1 satuan penukar, dengan kalori yang hampir sama. Bisa digunakan untuk panduan menyusun menu diet. Bila ingin pas memang harus ditimbang dulu tapi bisa juga dikira-kira. Masing-masing makanan dibawah ini mengandung:
4
Energi : 175 kalori Karbohidrat : 40 gr Protein : 4 gr Nasi 100gr———– roti tawar 70gr —— crackers 50gr (3/4 gelas)———– (3 ptg sdg)————-(5 buah besar) Mie basah 200gr—–singkong 120gr—-jagung pipilan 125 gr (2
gelas)—————–(1 ptg)————–(1 piring)
(3
Kentang 210gr——–ubi 135gr———talas 125 gr
(4
(2 biji sedang)———(1 buah)———-(1 potong) Dengan mengetahui substitusi dan juga besaran dari jumlah karbohidrat yang
dibutuhkan oleh tubuh, maka kita juga dapat merubah kebiasaan kita makan nasi dengan substitusi yang lain. Yang pasti, tidak makan nasi pun bisa kenyang. Fungsi karbohidrat Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, seperti rasa, warna dan tekstur. Fungsi karbohidrat di dalam tubuh adalah: 1. Fungsi utamanya sebagai sumber enersi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori) bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi enersi untuk aktifitas tubuh, clan sebagian lagi disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan di otot. Ada beberapa jaringan tubuh seperti sistem syaraf dan eritrosit, hanya dapat menggunakan enersi yang berasal dari karbohidrat saja. 2. Melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil enersi. 3. Kebutuhan tubuh akan enersi merupakan prioritas pertama; bila karbohidrat yang di konsumsi tidak mencukupi untuk kebutuhan enersi tubuh dan jika tidak cukup terdapat lemak di dalam makanan atau cadangan lemak yang disimpan di dalam tubuh, maka protein akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil enersi. Dengan demikian protein akan meninggalkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Apabila keadaan ini berlangsung terus menerus, maka keadaan kekurangan enersi dan protein (KEP) tidak dapat dihindari lagi.
5
4. Membantu metabolisme lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan. 5. Di dalam hepar berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu. 6. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa rnisalnya berfungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat. 7. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat (dietary fiber) berguna untuk pencernaan, memperlancar defekasi.
2.3 Klasifikasi Karbohidrat Molekul karbohidrat ada yang tersusun dalam bentuk sederhana dan dalam bentuk kompleks. Berdasarkan susunan molekulnya, karbohidrat dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu monosakarida, digosakarida dan polisakarida. 1. Monosakarida Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat yang lain. Monosakarida di klasifikasikan menjadi 6 jenis, yaitu: Diosa (C2H4O2), Triosa (C3H6O3), Tetrosa (C4H8O4), Pentosa (C5H10O5), Heksosa (C6H12O6), dan Heptosa (C7H14O7) . Namun sebagian besar monosakarida yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah dari kelompok Heksosa dan Pentosa. Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa.
Glukosa
Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Glukosa merupakan komponen utama gula darah, menyusun 0,0650,11% darah kita. Glukosa dapat terbentuk dari hidrolisis pati, glikogen, dan maltosa. Glukosa sangat penting bagi kita karena sel tubuh kita menggunakannya langsung untuk menghasilkan energi. Glukosa dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi lembut seperti pereaksi Tollens sehingga sering disebut sebagai gula pereduksi.
6
Galaktosa
Galaktosa merupakan suatu aldoheksosa. Monosakarida ini jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis jika dibandingkan dengan glukosa dan kurang larut dalam air. Seperti halnya glukosa, galaktosa juga merupakan gula pereduksi. Glukosa dan galaktosa bereaksi positif terhadap Larutan fehling, yaitu dengan menghasilkan endapan merah bata dari Cu2O.
Fruktosa
Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa murni rasanya sangat manis, warnanya putih, berbentuk kristal padat, dan sangat mudah larut dalam air. Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa. Di tanaman, fruktosa dapat berbentuk monosakarida dan/atau sebagai komponen dari sukrosa. Sukrosa merupakan molekul disakarida yang merupakan gabungan dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sama seperti glukosa, fruktosa adalah suatu gula pereduksi. Menurut banyaknya atom karbon yang menyusun molekul monosakarida. Monosakarida yang mengandung 3 atom karbon disebut triosa Monosakarida yang mengandung 4 atom karbon disebut tetrosa Monosakarida yang mengandung 5 atom karbon disebut pentose Monosakarida yang mengandung 6 atom karbon disebut heksosa Menurut kandungan gugus aldehida dan keton. Dikatakan aldehida jika ikatan rangkap dua antara atom C dengan O nya (C=O) berada di ujung rantai. Sedangkan keton jika ikatan rangkap antara atom C dan O nya berada selain dari pada diujung.
Monosakarida yang mengandung gugus aldehida disebut aldose
Monosakarida yang mengandung gugus keton disebut ketosa
Kedua klasifikasi tersebut sering digabungkan.
7
2. Disakarida Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk antara atom C 1 suatu monosakarida dengan atom O dari OH monosakarida lain. Hidrolisis 1 mol disakarida akan menghasilkan 2 mol monosakarida. Berikut ini beberapa disakarida yang banyak terdapat di alam.
Maltosa
Maltosa atau gula gandum, adalah disakarida yang terbentuk dari dua unit glukosa bergabung dengan ikatan α(1 → 4), terbentuk dari reaksi kondensasi. Para isomaltose isomer memiliki dua molekul glukosa dihubungkan melalui ikatan α(1 → 6). Maltosa adalah anggota kedua dari seri biokimia penting dari rantai glukosa. Maltosa adalah disakarida dihasilkan ketika amilase memecah pati. Hal ini ditemukan dalam biji berkecambah seperti gandum. Hal ini juga dihasilkan ketika glukosa terbakar. Maltosa dapat dipecah menjadi dua molekul glukosa dengan hidrolisis. Dalam organisme hidup, enzim maltase dapat mencapai ini dengan sangat cepat. Di laboratorium pemanasan dengan asam yang kuat untuk beberapa menit akan mendapatkan hasil yang sama. Maltosa memiliki rasa yang manis, sekitar setengahnya glukosa dan sekirat seperenam manisnya fruktosa.
Sukrosa
Sukrosa merupakan suatu disakarida yang dibentuk dari monomer-monomernya yang berupa unit glukosa dan fruktosa, dengan rumus molekul C12H22O11. Senyawa ini dikenal sebagai sumber nutrisi serta dibentuk oleh tumbuhan, tidak oleh organisme lain seperti hewan. Sukrosa terdapat dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan sehari-hari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 –α. Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase menghasilkan α-D-glukosa dan β-D-fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi, lebih manis daripada sukrosa. Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal. Akibatnya, sukrosa dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid atau keton sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa bukan merupakan gula pereduksi.
8
Laktosa
Laktosa adalah bentuk disakarida dari karbohidrat yang dapat dipecah menjadi bentuk lebih sederhana yaitu galaktosa dan glukosa. Laktosa ada di dalam kandungan susu, baik pada air susu ibu maupun susu sapi dan merupakan 2-8 persen bobot susu keseluruhan. Mempunyai rumus kimia C12H22O11. 3. Polisakarida Polisakarida adalah polimer dengan beberapa ratus hingga ribu monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida simpanan dan polisakarida structural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula bagi sel. Sedangkan polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel atau keseluruhan organisme. Arsitektur dan fungsi suatu polisakarida ditentukan oleh jumlah monomer gula dan posisi ikatan glikosidiknya. Polisakarida Simpanan
Pati
Pati adalah polisakarida simpanan dalam tumbuhan. Monomer-monomer glukosa penyusunnya dihubungka dengan ikatan alfa 1-4. Bentuk pati yang paling sederhana adalah amilosa, yang hanya memiliki rantai lurus. Sedangkan bentuk pati yang lebih kompleks adalah amilopektin yang merupakan polimer bercabang dengan ikatan alfa 1-6 pada titik percabangan.
Glikogen
Glikogen adalah polisakarida simpanan dalam tubuh hewan. Struktur glikogen mirip dengan amilopektin, namun memiliki lebih banyak percabangan. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen pada sel hati dan sel otot. Glikogen dalam sel akan dihidrolisis bila terjadi peningkatan permintaan gula dalam tubuh. Hanya saja, energi yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi dalam jangka lama.
Dekstran
Dekstran adalah polisakarida pada bakteri dan khamir yang terdiri atas poli-D-hlukosa rantai alfa 1-6, yang memiliki cabang alfa 1-3 dan beberapa memiliki cabang alfa 1-2 atau
9
alfa 1-4. Plak di permukaan gigi yang disebabkan oleh bakteri diketahui kayak akan dekstran. Dekstran juga telah diproduksi secara kimia menghasilkan dekstran sintetis.
Polisakarida Struktural
Selulosa
Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel tumbuhan. Selulosa adalah senyawa paling berlimpah di bumi, yaitu diproduksi hampir 100 miliar ton per tahun. Ikatan glikosidik selulosa berbeda dengan pati yaitu monomer selulosa seluruhnya terdapat dalam konfigurasi beta.
Kitin
Kitin adalah karbohidrat penyusun eksoskeleton artropoda (serangga, laba-laba, krustase. Kitin terdiri atas monomer glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen. Kitin murni menyerupai kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel cendawan. Kitin telah digunakan untuk membuat benang operasi yang kuat dan fleksibel dan akan terurai setelah luka atau sayatan sembuh. Reaksi yang terjadi pada karbohidrat Hidrolisis
: polisakarida H2O/H+
Fermentasi
: glukosa + ragi
Dehidarasi
: karbohidrat + H2SO4
disakarida H2O/H+
monosakarida
etanol + CO2 karbon + H2O
2.4 Identifikasi Karbohidrat Pemisahan dan identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan teknik kromatografi. Secara kualitatif, karbohidrat dapat dikenali dengan beberapa uji, yaitu: 1. Uji Molish Uji ini merupakan uji yang paling umum untuk pengetesan adanya karbohidrat dan senyawa organik lainnya.Karbohidrat memberikan reaksi positif dengan uji ini.Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat. Pada uji ini asam sulfat
pekat
berfungsi
untuk
menghidrolisis
ikatan
glikosidik,
menghasilkan
monosakarida yang akan didehidrasi menjadi furfural dan turunannya. Furfural
10
mengalami sulfonasi dengan alpha naftol yang akan menghasilkan cincin warna ungu kompleks (merah-ungu) yang menunjukan adanya karbohidrat. 2. Uji Benedict Uji ini merupakan uji umum untuk karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas, seperti yang terdapat pada laktosa atau maltosa. Uji ini digunakan untuk pengetesan adanya gula pereduksi. Uji Benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis, biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tartat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuCO3. Hasil tes ini memberikan endapan warna hijau, kuning atau merah jingga yang memberikan perkiraaan semikualitatif adanya sejumlah gula yang mereduksi. 3. Uji Barfoed Uji
ini
digunakan
untuk
membedakan
monosakarida,
disakarida,
dan
polisakarida.Barfoed merupakan pereaksi yang bersifat asam lemah dan hanya direduksi oleh monosakarida. Disakarida akan dapat dihidrolisis sehingga bereaksi positif dengan pemanasan yang lebih lama. Dengan kata lain untuk membedakan monosakarida, disakarida, polisakarida tergantung berapa lama pemanasan sampai terbentuk endapan tembaga oksida yang berwarna merah bata. 4. Uji Bial Uji ini digunakan untuk menguji adanya gula pentosa. Pemanasan pentosa dengan HCL pekat akan menghasilkan furfural yang berkondensasi dengan orcinol dan ion feri . Hasil pemanasan akan menghasilkan warna biru-hijau yang menunjukan adanya gula pentosa. 5. Uji Selliwanof Uji ini merupakan uji spesifik untuk karbohidrat yang mengandung gugus keton atau disebut juga ketosa.Ketosa akan didehidrasi lebih cepat dari aldosa. Furfural akan berkondensasi dengan recorcinol (1,3- dihidroksi benzena) yang akan memberikan warna merah kompleks (merah-cherry). 6. Uji Iodium Uji ini digunakan untuk menguji adanya polisakarida. Pada uji iodium, kondensasi iodine dengan karbohidrat, selain monosakarida dapat menghasilkan warna yang khas. Pembentukan warna biru menunjukan adanya pati, sedangkan warna merah menunjukan adanya glikogen atau eritrodekstrin.
2.5 Pembentukan Hemiasetal & Hemiketal 11
Aldehida dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiketal.
H C
H O + R'
R'
OH
R Aldehid
O
OH
R Hemiasetal
Alkohol
R
R C
C
O
+ "R
OH
"R
O
C
OH
R'
R' Keton
Alkohol
Hemiketal
Fruktosa dapat membentuk : Cincin piranosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C6. Cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C5.
12
Siklisasi D-glukosa
Cincin beranggota enam = PIRANOSA Pembentukan cincin siklik glukosa menghasilkan pusat asimetrik baru pada atom C1. Kedua stereoisomer disebut anomer, a & b. Proyeksi Haworth menunjukkan bentuk cincin dari gula dengan perbedaan pada posisi OH di C1 anomerik : a (OH di bawah struktur cincin) b (OH di atas struktur cincin).
Dalam solusi, rantai-bentuk terbuka glukosa ('baik' D - atau 'L -') ada dalam keseimbangan dengan beberapa isomer siklik , masing-masing berisi sebuah cincin karbon ditutup dengan satu atom oksigen. Dalam larutan air, bagaimanapun, glukosa ada sebagai pyranose selama lebih dari 99%. Bentuk rantai terbuka terbatas sekitar 0,25% dan furanose ada dalam jumlah diabaikan. Istilah "glukosa" dan "D-glukosa" biasanya digunakan untuk bentuk-bentuk siklik juga. Cincin ini berasal dari bentuk rantai terbuka oleh adisi nukleofilik reaksi antara kelompok aldehid - (C = O) H pada C-1 dan kelompok hidroksil-OH pada C-4
13
atau C-5, menghasilkan hemiacetal kelompok-C (OH) HO-. Hemiasetal siklik dapat terbentuk sebagai hasil reaksi antara gugus hidroksil dan karbonil pada rantai yang sama
Reaksi antara C-1 dan C-5 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota enam, disebut pyranose , setelah eter siklik pyran , molekul sederhana dengan cincin karbonoksigen yang sama. Reaksi antara C-1 dan C-4 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota lima, yang disebut furanose , setelah eter siklik furan. Dalam kedua kasus, setiap karbon di atas ring memiliki satu hidrogen dan satu hidroksil terpasang, kecuali untuk karbon terakhir (C-4 atau C-5) dimana hidroksil diganti oleh sisa molekul terbuka (yang - (CHOH) 2-H atau - (CHOH)-H, masing-masing). Reaksi cincin-penutupan membuat karbon C-1 kiral juga, karena empat obligasi menyebabkan-H, ke-OH, untuk karbon C-2, dan oksigen cincin. Keempat bagian dari molekul dapat diatur sekitar C-1 ( karbon anomeric ) dalam dua cara yang berbeda, yang ditunjuk oleh prefiks 'α-' dan 'β-'. Ketika molekul glukopiranosa ditarik dalam proyeksi Haworth , penunjukan 'α-' berarti bahwa kelompok hidroksil yang melekat pada C-1 dan-CH 2 OH pada C-5 terletak di sisi berlawanan dari ring pesawat (a trans pengaturan ), 'sedangkan' β-berarti bahwa mereka berada di sisi yang sama dari pesawat (a cis pengaturan).Oleh karena itu, terbuka isomer D-glukosa menimbulkan empat isomer siklik yang berbeda: α-Dglukopiranosa, β-D-glukopiranosa, α-D-glucofuranose, dan β-D-glucofuranose, α-D Glucopyranose Glukopiranosa, β-D - Glucopyranose Glukopiranosa, α-D - Glucofuranose Glucofuranose, β-D - Glucofuranose Glucofuranose.
14
Rantai lainnya terbuka-isomer L-glukosa juga menimbulkan empat bentuk siklik berbeda L-glukosa, masing-masing cermin gambar dari D-glukosa yang sesuai. Cincin glukopiranosa (α atau β) dapat mengasumsikan bentuk non-planar beberapa, analog dengan 'kursi' dan 'perahu' konformasi dari sikloheksana. Demikian pula, cincin glucofuranose mungkin beranggapan beberapa bentuk, analog dengan 'amplop' konformasi dari cyclopentane .
Glukopiranosa bentuk glukosa yang mendominasi dalam larutan, dan merupakan bentuk yang diamati dalam keadaan padat. Mereka adalah padatan kristal berwarna, sangat larut dalam air dan asam asetat , buruk larut dalam metanol dan etanol . Mereka meleleh pada 146 ° C (α) dan 150 ° C (β), dan terurai pada suhu tinggi ke karbon dan air.
15
Karena sifat ikatan karbon yang berbentuk tetrahedral, gula piranosa membentuk konfigurasi “kursi" atau “perahu", tergantung dari gulanya. Penggambaran konfigurasi kursi dari glukopiranosa di atas lebih tepat dibandingkan dengan proyeksi Haworth
2.6 Dampak Kelebihan dan Kekurangan Karbohidrat a. Akibat Kelebihan Karbohidrat Akibat yang timbul karena berlebihan karbohidrat:
Rasa mudah kantuk
Obesitas
Jantung
Stroke
b. 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 perkembangan otak.
16
BAB III PENUTUP 3.1
Simpulan Dari paparan 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 Cn(H2O)n. Karbohidrat dibagi menjadi dua: Sederhana : karbohidrat yang cepat diserap oleh tubuh Kompleks : karbohidrat yang memerlukan waktu untuk bisa di serap oleh tubuh.
Karbohidrat berdasarakan ukuran molekulnya dibedakan menjadi tiga, yaitu : Monosakarida : merupakan karbohidrat yang paling sederhana, tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat yang lebih kecil. Monosakarida terpenting dibagi menjadi ;
Glukosa disebut juga dengab gula darah
Galaktosa
Fruktosa yang merupakan gula termanis.
Disakarida
: karbohidrat yang terbentuk dari dua monosakarida, dapat dihidrolisis
menjadi monosakarida. Disakarida terpenting dibagi menjadi:
Maltosa : glukosa + glukosa, banyak digunakan dala makanan bayi
Laktosa : glukosa + galaktosa, disebut dengan gula susu
Sukrosa : glukosa + fruktosa, disebut juga dengan sakarosa. Merupakan gula produksi seprti gula pasir dan gula tebu.
Polisakarida
: karbohidrta hasil polimerisasi glukosa, hidrolisis sempurna akan
menghasilkan glukosa. Polisakarisa terpenting dibagi menjadi :
Selulosa merupakan bahan dasar kertas
Amilum disebut juga kanji/aci
Glikogen : merupakan cadangan energi dalam tubuh manusia
17
Reaksi yang terjadi pada karbohidrat Hidrolisis
: polisakarida H2O/H+
Fermentasi
: glukosa ragi
Dehidarasi
: karbohidrat H2SO4
disakarida H2O/H+
monosakarida
etanol + CO2 karbon + H2O
Uji yang dapat dilakukan untuk mengidentifikasi suatu karbohidrat adalah uji Molish, uji Benedict, uji Barfoed, uji Bial, uji Selliwanof dan uji Iodium. 3.2 Saran Sebaiknya konsumsi karbohidrat untuk tubuh dapat terpenuhi dengan baik sesuai dengan kebutuhan, agar tidak terjadi penyakit yang disebabkan oleh kekurangan atau kelebihan konsumsi karbohidrat dalam tubuh.
18
DAFTAR PUSTAKA
Fessenden, Ralph J dan Fessenden Joan. S. 1986. Kimia Organik Jilid II. Jakarta: Erlangga Hart, Harold. 2003. Kimia Organik. Jakarta: Erlangga Lehninger, A.L. 1997. Dasar-dasar Biokimia Jilid 1. Erlangga, Jakarta. Sastrohamidjojo, Harjono. 2009. Kimia Organik, Stereokimia, Karbohidrat, Lemak, Protein. Yogyakarta: UGM Press http://al-faj.blogspot.com/2011/05/makalah-karbohidrat.html http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat
19
