KARBOHIDRAT

1. KARBOHIDRAT Jurusan Farmasi, FKIK Universitas Jenderal Soedirman

2. KARBOHIDRAT 1. Klasifikasi Karbohidrat Padaumumnyakarbohidratdapatdikelompokkanmenjadi • monosakarida, • oligosakarida, • polisakarida.

3. Monosakarida • Monosakarida (sering disebut gula sederhana) adalah satuan karbohidrat yang tersederhana; tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul yang lebih kecil. • Rumus molekul Monosakarida CnH2nOn dimana n = 3-8 • Glukosa, merupakan monosakarida yang terpenting, disebut gula darah karena dijumpai dalam darah, gula anggur karena dijumpai dalam buah anggur dan dekstrosa karena memutar bidang polarisasi ke kanan

4. Klasifikasi monosakarida • Akhiran –osa menyatakan suatu gula pereduksi, gula yang mengandung suatu gugus aldehida atau suatu gugus α-hidroksiketon. • Monosakarida yang mengandung gugus aldehida : aldosa (aldehida + -osa), contoh: glukosa, galaktosa, ribosa, deoksiribosa. • Griseraldehid

5. Monosakarida yang mengandung gugus keton : ketosa (keton + -osa), misal: fruktosa • Monosakaridadenganenam atom C disebutheksosa, misalnyaglukosa, fruktosa, dangalaktosa. • Monosakarida yang mempunyai lima atom C disebutpentosamisalnyaxilosa, arabinosa, danribosa.

6. Konfigurasi monosakarida • Beberapa monosakarida penting dgn proyeksi Fischer

7. Konfigurasi D dan L • Suatu monosakarida merupakan anggota deret-D jika gugus hidroksil pada karbon kiral yang terjauh dari karbon 1 terletak di sebelahkanan dalam proyeksi Fischer. D-(+)-gliseraldehida D-liksosa D-ribosa

8. Deret-L jika gugus hidroksil pada karbon kiral yang terjauh dari karbon 1 terletak di sebelahkiri dalam proyeksi Fischer. L-liksosa L-ribosa

9. Siklisasi Monosakarida • Glukosa mempunyai suatu gugus aldehida pada karbon 1 dan gugus hidroksi pada karbon 2,3,4,5 dan 6. • Reaksi umum antara alkohol dan aldehida adalah pembentukkan hemiasetal. suatu hemiasetal

10. Dalam air, glukosa dapat bereaksi intramolekuler menghasilkan hemiasetal siklik. • Baik hemiasetal cincin lima-anggota (digunakan gugus hidroksil pada karbon 4) atau hemiasetal cincin enam-anggota (digunakan gugus hidroksil pada karbon 5) dapat terbentuk. • Monosakaridadapatmembentukstruktursiklik karenadalammolekulnyaterdapat …….. - atom C* - gugusaldehid - carbonyl danhidroksil - gugusketon - gugushidroksil

11. karbon 4 karbon 5 5 1 Aldehida rantai terbuka Sepasang diastereomer

12. Dalam proyeksi Fischer untuk hemiasetal siklik, karbon 1 (karbon aldehida), yang tidak bersifat kiral pada rantai terbuka menjadi kiral dalam siklik. • Dihasilkan sepasang diastereomer dari siklisasi itu. • Dalam air mereka berada dalam kesetimbangan satu dengan yang lain.

13. Anomer • Monosakarida memiliki perbedaan dalam konfigurasi pada karbon 1 (akibat reaksi siklisasi) • Dalam rumus Haworth untuk suatu D-glukosa, struktur dimana OH anomerik diproyeksikan ke bawah (trans terhadap CH2OH ujung) disebut α-anomer. • OH anomerik diproyeksikan ke atas (cis terhadap CH2OH ujung) disebut β-anomer.

14. Ke atas = β Jadi, kedua D-glukosaanomerik disebut α-D-glukopiranosa (atau α-D-glukosa) dan β-D-glukopiranosa (atau β -D-glukosa) Ke bawah = α α-D-glukosa β-D-glukosa

15. Mutarotasi • Mutarotasi : perubahan serta merta yang lambat dari rotasi optis. • Terjadi karena (dalam larutan) baik α- maupun β-D-glukosa mengalami suatu penyetimbangan lambat dalam bentuk rantai terbuka, dan dengan anomer lainnya. • Anomer apapun yang dilarutkan, hasilnya ialah campuran kesetimbangan yang terdiri dari 64% β-D-glukosa , 36% α- D-glukosa, dan 0,02% bentuk aldehida dari glukosa.

16. β-D-glukosa > α- D-glukosa karena β-D-glukosa lebih stabil. • Pada β-anomer memiliki gugus hidroksil pada karbon 1 pada posisi ekuatorial, sedang pada α-anomer pada posisi aksial. l α- D-glukosa β-D-glukosa

17. Reaksi-reaksi monosakarida Oksidasi monosakarida • Gula yang dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi seperti reagensia Tollens (suatu larutan basa dari Ag(NH3)2) disebut gula pereduksi (karena zat pengoksidasi anorganik direduksi dalam reaksi itu). • Bentuk-bentuk hemiasetal siklik dari semua aldosa mudah dioksidasi karena mereka berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehida rantai terbukanya.

18. Reduksi monosakarida • Baik aldosa maupun ketosa dapat direduksi oleh zat pereduksi karbonil, seperti hidrogen dan katalis atau suatu hidrida logam, menjadi polialkohol yang disebut alditol. • Produk reduksi D-glukosa disebut D-glusitol atau sorbitol.

21. Disakarida • Adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua satuan monosakarida, yang dipersatukan oleh suatu hubungan glikosida dari karbon 1 dari satu satuan ke suatu OH satuan lain. • Ikatan yg lazim adalah hubungan glikosida α atau β dari satuan pertama ke gugus hidroksil dari satuan kedua → ikatan 1,4’- αatau 1,4’- βbergantung pada stereokimia pada karbon glikosida.

22. ikatan 1,4’- α ikatan 1,4’- β • Maltosa • Diperoleh dari hidrolisis pati • Maltosa → glukosa + glukosa

23. b. Selobiosa • Diperoleh dari hidrolisis parsial dari selulosa. • Selobiosa → glukosa + glukosa α atau β β

24. c. Laktosa • Laktosa → glukosa + galaktosa • Diperoleh dari air susu (air susu manusia dan sapi mengandung kira-kira 5% laktosa.) • Galaktosemia yang menyerang pada bayi, disebabkan oleh kurangnya enzim untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa. • Galaktosemia dicirikan oleh tingginya kadar galaktosa dalam darah dan air seni. • Gejalanya : muntah-muntah sampai keterbelakangan mental dan jasmani, kadang-kadang kematian.

25. Laktosa glukopiranosa β - galaktopiranosa

26. α-glukopiranosa d. Sukrosa • Gula pasir biasa β - fruktofuranosa

27. Pada sukrosa ikatan glikosida menghubungkan karbon ketal dan asetal dan bersifat βdari fruktosa dan αdari glukosa. • Dalam sukrosa kedua atom karbon anomerik digunakan untuk ikatan glikosida. • Dalam sukrosa, baik fruktosa maupun glukosa tidak memiliki gugus hemiasetal. • Sukrosa tdk menunjukkan mutarotasi dan bukan gula pereduksi.

28. Gula inversi : campuran D-glukosa dan D-fruktosa yang diperoleh dgn hidrolisis asam atau enzimatik dari sukrosa. • “gula inversi” diturunkan dari inversi (pembalikan) tanda rotasi jenis bila sukrosa dihidrolisis. • Sukrosa mempy. rotasi jenis +66,5° (rotasi positif), campuran produk (glukosa, [α] = + 52,7° dan fruktosa, [α] = -92,4° mempy rotasi netto negatif.

29. POLISAKARIDA • Senyawa dimana molekul-molekul mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida. • Hidrolisis lengkap polisakarida→ monosakarida • Contoh: • Selulosa, (polisakarida arsitektural/bahan bangunan pada tanaman) dan kitin (komponen struktur kerangka luar serangga) • Pati, glikogen (polisakarida nutrisi)

30. Glikoprotein (kompleks polisakarida protein) • Glikolipid (kompleks polisakarida lipid) • Selulosa • Membentuk komponen serat dari dinding sel tumbuhan. • Molekul selulosa merupakan rantai dari D-glukosa sebanyak 14.000 satuan • Molekul tunggal selulosa merupakan polimer lurus dari 1,4’-β-D-glukosa. • Hidrolisis lengkap → D-glukosa.

31. Selulosa β

32. b. Pati • Pati : 20% amilosa (larut) dan 80% amilopektin (tidak larut) Amilosa Polimer linier dari α-D-glukosa yg dihub.kan secara1,4’ Hidrolisis lengkap → D-glukosa Hidrolisis parsial → maltosa α

33. Terdapat 250 satuan glukosa atau lebih per molekul amilosa. • Molekul amilosa membentuk spiral disekitar molekul I2 (timbul warna biru) Amilopektin • Mengandung 1000 satuan glukosa atau lebih • Rantai utama mengandung ikatan 1,4’ • Amilopektin bercabang, ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6’-α-glikosida. • Hidrolisis lengkap → D-glukosa • Hidrolisis parsial → maltosa dan isomaltosa (dari 1,6’)

34. Amilopektin Campuran hasil hidrolisis parsial → dekstrin (untuk membuat lem, pasta dan kanji teksil) cabang 1,6’

35. Glikogen • Polisakarida yg digunakan sbg tempat penyimpanan glukosa dalam tubuh (terutama dalam hati dan otot) • Struktur mirip amilopektin, bedanya glikogen lebih bercabang daripada amilopektin

36. c. Kitin • Polisakarida linier yang mengandung N-asetil-D-glukosamina terikat -β. • Hidrolisis kitin → 2-amino-2-deoksi-D-glukosa

37. Terimakasih