MAKROMOLEKULDALAM TUBUH MANUSIA

FK UHN Medan2015

*

PendahuluanSenyawa kimia yang dibutuhkan tubuh manusia dapat dibagi atas:1. Senyawa makromolekulterutama: karbohidrat, protein, lipid

2. Senyawa mikromolekulterutama: mineral, vitamin*

*

KarbohidratAdalah suatu polihidroksi aldehid/keton

Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa sebagian besar rumus empirisnya adalah karbon hidrat terhadap hidrogen dan oksigen (CH2O)ncontoh; D-glukosa = C6H12O6 atau

(CH2O)6 atau C6(H2O)6 *

KARBOHIDRAT

KH yg dpt dihidrolisis KH yg tidak dpt dihidrolisis

Disa Oligo Poli Monosakaridasakarida sakarida sakarida

Makromolekul *

Kepentingan BiomedisKarbohidrat merupakan tonggak kehidupan kebanyakan organisme.

Tanaman hijau mensintesis karbohidrat dari CO2 dan H2O melalui proses fotosintetik dengan menggunakan energi solar.

Hasil fotosintetik tersebut menjadi energi pokok bagi manusia, hewan, tanaman, dan mikroba yang tidak mampu melakukan fotosintetik.*

Kepentingan BiomedisGlukosa adalah karbohidrat terpenting, karena:- karbohidrat yang paling banyak diabsorpsi.- gula lain dapat diubah menjadi glukosa di hepar.- bahan bakar metabolik utama.- prekursor bagi sintesis karbohidrat lain, misal; glikogen, ribosa, galaktosa, glikoprotein, dan proteoglikan.- Terlibat dalam diabetes, galaktosemia, dll.*

Klasifikasi KarbohidratMonosakarida: Gula sederhana, terdiri dari hanya satu polihidroksi aldehid/keton. Misalnya: glukosa, galaktosa, fruktosaDisakarida: Dua unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Misalnya: maltosa, sukrosa, laktosaOligosakarida: Rantai pendek yang terdiri dari 3 - 10 unit monosakarida. Misalnya: maltotriosaPolisakarida: Rantai panjang yang terdiri dari lebih 10 molekul monosakarida. Misalnya: pati *

Sifat MonosakaridaTidak berwarna

Merupakan kristal padat yang bebas larut dalam air

Tidak larut dalam pelarut nonpolar

Kebanyakan mempunyai rasa manis

*

Rumus kimia: C6H12O6 Berat molekul: 180,18Struktur kimia: Bentuk cincin

Bentuk rantai

Dua struktur ini terbentuk bergantian sepanjang waktu dalam larutan air, dalam proses yang disebut mutarotasi *

Glukosa adalah heksosa monosakarida yang mengandung 6 atom karbon

Glukosa merupakan salah satu karbohidrat terpenting krn digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan Dalam proses respirasi, melalui serangkaian reaksi kimia dgn bantuan enzim, glukosa teroksidasi hingga akhirnya membentuk karbon dioksida dan air, menghasilkan energi, terutama dalam bentuk ATP*

Glukosa merupakan aldosa (krn mengandung gugus -CHO / aldehida).

Glukosa disebut juga dekstrosa

Pembentukan glukosa: Hasil fotosintesis tumbuhanHasil pemecahan glikogen dalam hati dan otot rangka Hasil antara pada proses glukoneogenesis dalam hati dan ginjal

*

Disebut jg levulosa Merupakan isomer dari glukosa (C6H12O6)Terdapat pada: madu, buah2an, ubi jalar Fruktosa dihasilkan dari pemecahan sukrosa pada waktu pencernaan makananFruktosa mrp karbohidrat yg paling manis rasanya (2x sukrosa)Biasanya digunakan sebagai gula diit bagi penderita DM*

Galaktose terdapat pada produk2 pertanian, gula bit, gum Galaktosa berasa kurang manis drpd glukosa, tdk larut airMonosakarida galaktosa bersama dengan glukosa membentuk disakarida laktosa (gula susu) *

D-glukosa L-glukosa*

Glukosa Galaktosa *

*

Klasifikasi LainKlasifikasi menurut jumlah atom C: triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), heptosa (C7), oktosa (C8)

Klasifikasi berdasarkan gugus:aldosa (aldehid)ketosa (keton)

*

Klasifikasi Gula-Gula Penting*

AldosaKetosaTriosa (C3H6O3)

Tetrosa (C4H8O4)

Pentosa (C5H10O5)

Heksosa (C6H12O6)Gliserosa

Eritrosa

Ribosa

GlukosaDihidroksiaseton

Eritrulosa

Ribulosa

Fruktosa

Struktur CincinMonosakarida dalam larutan terutama berada dalam bentuk cincin.

Cincin dibentuk oleh reaksi antara gugus karbonil (aldehid dan keton) dengan gugus hidroksil dalam molekul yang sama.

Terdiri dari;- Piranosa (C6) - Furanosa (C5)*

Struktur Cincin*

DisakaridaAdalah dua monosakarida yang disatukan oleh sebuah O-glikosidat.Terdiri dari; 1. Maltosa = glu-->glu dgn ikatan a(1-->4) 2. Laktosa = gal-->glu dgn ikatan b(1-->4) 3. Sukrosa = glu-->fruk dgn ikatan a(1-->2)

1. Maltosa berasal dari pencernaan kanji. 2. Laktosa adalah gula susu. 3. Sukrosa adalah gula pasir.

*

Struktur Glikosidat*

Sukrosa (gula bit atau gula tebu) tersusun oleh 1 glukosa & 1 fruktosa Laktosa (gula susu) tersusun oleh 1 glukosa & 1 galaktosaMaltosa tersusun oleh 2 molekul glukosa yg terikat pada 1,4 (produced during the malting of barley)Selobiosa tersusun oleh 2 molekul glukosa yg terikat pada 1,4Trehalosa (present in fungi and insects) tersusun oleh 2 molekul glukosa jg (use as a food ingredient)*

*Sifat: tdk berwarna, tdk berbau, berasa manis, & berbentuk bubuk kristal. Titik cair 186C caramel Sukrosa digunakan secara luas sbg zat pemanis / sweetenerEfek pd kesehatan: Dental caries / tooth decay bakteri dlm mulut akan mengubah gula membentuk asam yg dpt merusak email gigiKonsumsi yg berlebihan menyebabkan obesitas Konsumsi yg berlebihan akan meningkatkan kadar glukosa dlm darah secara cepat hiperglikemik diabetes mellitus

Formation of a disaccharide (top) by condensation and structure of two common disaccharides. *

OligosakaridaTerdapat sebagai komponen glikoprotein (mukoprotein) dan glikolipid, misalnya dalam imunoglobulin dan protein pembekuan darah.Gugus karbohidrat dari glikoprotein dan glikolipid tersimpan di dalam membran sel yang terletak di permukaan ekstrasel.Senyawa antara produk pencernaan kanji / pati / amilum.

*

Disebut jg melitosa Rafinosa tergolong dlm trisakarida yg tersusun oleh molekul galaktosa, fruktosa & glukosaDijumpai dlm sayuran: buncis, kubis, brokoli, asparagus dll.

*

FOS & inulin mgd molekul2 fruktosa dlm rantai yg pendek tdp pd tumbuh2an: bawang, asparagus

GOS mgd molekul2 galaktosa dlm rantai yg pendek tdpt pada kedelai & susu

FOS, inulin & GOS tdk dpt dicerna secara sempurna oleh manusia penting bagi kesehatanBagian yg tdk tercerna berguna utk makanan bagi bakteri baik (Bifidobacteria & Lactobacillus) yg hdp di usus besar. Adanya bakteri baik akan menekan populasi bakteri jahat

Selain itu dpt menurunkan kadar glukosa dalam darah penderita diabetes & menurunkan kadar kolesterol & trigliserida darah, serta dapat menghilangkan racun2 dalam tubuh*

Kadang disebut jg sbg glikanMerupakan polimer yg tersusun oleh monomer berupa monosakarida jika jenis monosakarida sama disebut homopolisakarida, jika monosakaridanya berbeda2 disebut heteropolisakaridaUkuran molekul sangat besar, seringkali bercabang.Merupakan molekul yg amorf, tdk larut dlm air & tdk mpy rasa yg manisRumus umum: Cn(H2O)n-1, dimana n sangat besar antara 200-2500*

PolisakaridaAmilumAdalah bentuk karbohidrat simpanan pada tumbuhan, yang mengandung amilosa dan amilopektinAmilosa ialah glukosa rantai panjang tidak bercabang yang disatukan oleh a(1-->4)Amilopektin ialah rantai glukosa dengan ikatan a(1-->4) yang disatukan di titik-titik cabang melalui a(1-->6)Amilopektin serupa dengan glikogen, tetapi memiliki cabang lebih sedikit*

Disebut juga patiAmilum adalah polimer yg terdiri dari molekul2 glukosa Sifat: tdk larut air, bentuk serbuk putih, tdk berasa & tdk berbauDalam saluran pencernaan amilum dipecah oleh enzim amilaseSumber utama amilum adalah: kentang, beras, gandum, jagung*

PolisakaridaGlikogenAdalah bentuk karbohidrat simpanan pada hewan yang terdiri dari residu (unit) glukosa rantai panjang yang disatukan oleh a(1-->4), kecuali di titik-titik cabang memiliki ikatan a(1-->6).Sebuah molekul glikogen mengandung hanya satu unit glukosa yang C anomeriknya bebas (tidak terikat) ke unit glukosa lain, bagian molekul ini disebut ujung pereduksi.Residu glukosa pada ujung pereduksi tsb terikat pada protein glikogenin.*

Struktur Glikogen*

Glikogen terdapat pada jaringan hewan & manusia simpanan glukosaGlikogen merupakan polimer yang terdiri dari molekul2 glukosaDalam tubuh, glukosa dapat dihasilkan dari pemecahan glikogen melalui proses yang disebut glikogenolisis glukosa menjadi sumber energi bagi tubuhGlikogen ditemukan dalam bentuk granula/butiran2 dalam sitosol sel-sel tubuh. Yang paling tinggi kandungan glikogennya adalah pada sel-sel hati (hepatosit). Sel yang lain adalah sel otot, ginjal, sel glia pada otak & sel darah putih.*

Pemeriksaan Glukosa DarahAdalah metode kolorimetrik berdasarkan prinsip oksidasi-reduksi.Suatu senyawa akan membentuk warna bila mengalami reduksi oleh gula pereduksi, intensitas warna dapat digunakan untuk menentukan jumlah gula yang mengalami oksidasi.Kelemahan metode ini ialah tidak spesifik untuk glukosa, karena fruktosa dan galaktosa juga ikut bereaksi. Tetapi pada puasa, kadar fruk-galak dpt diabaikan.*