KH disebut juga SAKARIDA (bhs Yunani= gula) SENYAWA YG MENGANDUNG UNSUR C, H, O DENGAN PERBANDINGAN 1:2:1 KARBO + HIDRAT CARBON AIR (C) (H2O) C.H2O Jadi Rumus umum KH : (C. H2O)n KH disebut juga SAKARIDA (bhs Yunani= gula) Sering juga disebut HIDRAT ARANG

Definisi tersebut tidak selalu benar deoksiribosa C5 H10 O4 Glukosamin C5 H10 O4 rhamnosa C5 H10 O4 asam laktat C3 H6 O3 asam asetat C2 H4 O2 Polihidroksi aldehida atau keton atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.

Karbohidrat dihasilkan dari proses fotosintesis 6 CO2 + 6 H2O + energi cahaya C6H12O6 + 6 O2 Separuh bahan organik di bumi adalah KH 50-80% BK tanaman adalah KH (selulosa, hemiselulosa, inulin, mannosa (terdapat pada kayu, jerami, bambu, serat dll) Pati (umbi, buah2an, biji2an,alga, dsb) enzim clorofil

Fungsi Didalam organisme memiliki berbagai peranan: Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme Pati, glikogen  dgn cepat dpt diubah mjd glukosa Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA  gula ribosa dan deoksiribosa Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda  polisakarida Identitas sel  berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition)  oligosakarida Pelumas sendi kerangka, perekat diantara sel

Monosakarida Gula paling sederhana Rumus molekul (CH2O)n Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3  gliseraldehid dan dihidroksiaseton Monosakarida yang paling umum adalah heksosa Di alam biasa terdapat dlm konformasi D

Tata nama monosakarida tergantung dari gugus fungsional yang dimiliki dan letak gugus hidroksilnya. Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehid disebut aldosa, ketosa mempunyai satu gugus keton. Monosakarida dengan enam atam C disebut heksosa, misalnya glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom C disebut pentosa misalnya xilosa, arabinosa, dan ribosa.

Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya : Category 3 Triose 4 Tetrose 5 Pentose 6 Hexose 7 Heptose 8 Octose

Berdasarkan letak gugus karbonilnya, monosakrida dibedakan dua jenis : Aldehid Aldosa : bila gugus Karbonilnya (C=O) berada diujung rantai = disebut Aldehid Ketosa : gugu karbonilnya berada tidak diujung rantai carbon = Keton Keton

Gliseraldehid dan proyeksi Fischer Gula aldehid dengan 3 karbon Terdapat dalam 2 stereoisomer / mirror images L Ketotriosa (dihidroksiaseton)

Pembentukan aldosa 4 karbon

Pembentukan monosakarida 5 karbon

Pembentukan monosakarida 6 karbon

Ketosa

Stereoisomer Pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca antara satu dengan yang lain Molekul-molekul dengan sifat tersebut  ENANTIOMER D dan L  berdasar kemampuannya dalam memutar bidang polarisasi ke kiri atau ke kanan

Diastereoisomers C chiral  membtk stereoisomer Molekul yang memiliki stereoisomer  mempunyai formula dan struktur yg sama tapi berbeda dalam pengaturan 3D atom2nya Monosakarida dengan atom C asimetris, mempunyai banyak konfigurasi 3 dimensi Secara umum  dengan C chiral m maka memiliki konfigurasi 3 D sebanyak 2m Stereoisomer yang bukan mrpkn bayangan cerminnya  diastereoisomer.

Pembentukan cincin piranosa dari heksosa

Pembentukan cincin furanosa

Mutarotasi pd D – glukopiranosa Ingat…. ANOMER!!! Kemungkinan orientasi gugus -OH

Konformasi apa?

Konformasi kursi dan kapal Cincin piranosa  tdpt dlm konformasi: Kursi Kapal Atom2 dlm cincin piranosa  mempy 2 orientasi: axial equatorial

Most common monosacharides Glukosa: Terdapat di dlm darah, sumber ATP dlm respirasi seluler Tersimpan dlm btk polimer: pati dan glikogen Struktural : selulosa Galaktosa: Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa Terdapat dlm polimer sbg agar Fruktosa : Gula dalam madu dan buah-buahan Juga berasal dari hasil hidrolisis sukrosa

Oligosakarida Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul disebut disakarida, bila tiga molekul disebut trisakarida , bila sukrosa terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa.

Oligosakarida Ikatan glikosida antar monosakarida akan membentuk  oligosakarida dan polisakarida Oligosakarida yg paling sederhana  Disakarida Dlm proses penggabungan 2 monomer tst  H2O akan dibebaskan C12H22O11 = 2 C6H12O6 − H2O Ikatan alpha

IKATAN GLUKOSIDIK Ikatan antara dua molekul monosakarida disebut ikatan glikosidik. Ikatan ini terbentuk antara gugus hidroksil dari atom C nomor satu yang juga disebut karbon anomerik dengan gugus hidroksil dan atom C pada molekul gula yang lain. Ikatan glikosidik biasanya terjadi antara atom C no. 1 dengan atom C no. 4 dengan melepaskan 1 mol air.

Ikatan glikosida  terbentuk dari eliminasi air antara gugus hidroksil dari suatu monosakarida berbentuk siklis dengan gugus hidroksil senyawa yang lain.

IKATAN BETA

Sifat penciri suatu disakarida Monomer gula penyusunnya dan stereo-konfigurasinya Karbon yang terlibat dalam membtk ikatan Urutan unit monomernya, apabila terdiri dari monosakarida yg berbeda Konfigurasi anomerik – gugus OH pada C no. 1 dari setiap unit penyusunnya.

Gula mereduksi : gula yg mempunyai gugus keton atau aldehid shg mampu mereduksi ion Cu2+ mjd Cu+ Gula tidak mereduksi

DISAKARIDA YANG UMUM DITEMUKAN Maltosa : hasil hidrolisis pati t.d 2 glukosa yg terikat dgn ikatan α 1-4 Hidrolisis  maltase Sukrosa : Dikenal sebagai gula meja  diperoleh dr tebu dan beet t.d. glukosa dan fruktosa yang terikat dgn cara C1α glu - C2 β fru Hidrolisis  sukrase / invertase Laktosa : Dikenal sebagai gula susu t.d galaktosa dan glukosa yg terikat dgn cara C1 β gal – C4 glu Hidrolisis  laktase / β galaktosidase

Polisakarida Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pati, dan lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dektrin, glikogen, dan fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna tubuh, tetapi merupakan serat-serat (dietary fiber) yang dapat menstimulasi enzim-enzim pencernaan. Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim tertentu.

Merupakan polimer unit monosakarida Unit monomer bisa : homopolisakarida heteropolisakarida Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk

POLISAKARIDA YANG UMUM DITEMUKAN DI ALAM Polysaccharide Glycogen Cellulose Chitin Amylopectin Amylose Monomeric D-Glucose N-Acetyl-D-glucosamine Linkages α 16 branches β14 α 1 4

Pati Merupakan polimer glukosa Terdiri dari 2 macam polisakarida Amilosa  tidak bercabang Amilopektin  byk cabang  C 1-6 setiap 10-30 residu Hidrolisis   amilase (endoglikosidase) Tidak larut dalam air, sehingga byk digunakan sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tnman.

Glikogen Polimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin  tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat  ktk dibutuhkan energi  dipecah mjd glukosa  glicogenolisis Tersimpan dlm  hati dan otot

Sellulosa Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat Polimer D-glukosa linear dgn iktn β14 Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosa Bentuk spt fiber / serat lurus dan memanjang Setiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180 °

Kitin Merupakan polimer N-asetil β – D glukosamin Terhubung dengan ikatan β 14 , sehingga memiliki struktur yg mirip dengan selulosa kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasi Terdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda

Structural polysacharides

Glikosaminoglikan heterosakarida yg berulang dan mengandung derivat gula amino apakah itu glukosamin atau galaktosamin. pada setiap unit penyusunnya tersebut selalu bermuatan negatif  krn adanya gugus karboksilat dan sulfat Major glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate

Kondroitin sulfat dermatan sulfat Heparin Hyaluronat

Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel

Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel  penting Berperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannya Lektin  protein mengikat spesifik karbohidrat, banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme Fungsi lektin beragam, beberapa belum pasti Pada tumbuhan  tidak jelas

Beberapa berperan sebagai insektisida contoh minyak kastor Bakteria  contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus  karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb Selectins bind immune-system cells to the sites of injury in the inflammatory response Selectins Mediate Cell-Cell Interactions. The scanning electron micrograph shows lymphocytes adhering to the endothelial lining of a lymph node.