Karbohidrat Adalah - Pengertian, Klasifikasi, Fungsi, Sumber, Contoh Beserta Akibat Kekurangan dan Kelebihan Karbohidrat

Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat ('hidrat dari karbon'), hidrat arang, atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat sendiri terdiri atas karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Jenis Karbohidrat

Secara garis besar, karbohidrat terbagi menjadi dua jenis berdasarkan nilai gizinya, yaitu karbohidrat sederhana serta karbohidrat kompleks.

Karbohidrat sederhana terdiri dari jenis gula sederhana seperti glukosa, fruktosa, sukrosa serta laktosa, sedangkan
karbohidrat kompleks terbuat dari rantai panjang dan gabungan beberapa gula sederhana.

Namun apabila ditinjau dengan berdasarkan gugus gula penyusunnya, karbohidrat inidibedakan menjadi tiga jenis, diantaranya monosakarida, disakarida serta polisakarida.

Monosakarida ini adalah karbohidrat paling sederhana yang terdiri dari satu gugus gula serta mempunyai rasa manis serta juga mudah larut dalam air. Karbohidrat jenis ini terdiri dari tiga golongan, diantaranya glukosa, fruktosa serta galaktosa.
Disakarida ini adalah karbohidrat yang terdiri atas dua gugus gula, yakni gabungan dari dua macam monosakarida. Disakarida ini juga terdiri dari tiga golongan, diantaranya sukrosa, maltosa serta galaktosa.
Polisakarida ini adalah karbohidrat yang terdiri dari beberapa gugus gula serta umumnya lebih dari enam molekul monosakarida. Pada dasarnya, polisakarida ini cenderung terasa pahit serta sukar larut di dalam air. Karbohidrat yang termasuk di dalam golongan ini diantaranya pati, glikogen serta serat.

Klasifikasi karbohidrat

Karbohidrat merupakan suatu polimer yang tersusun atas monomer-monomer (satuan gula) yang disatukan dengan ikatan glikosidik. Berdasarkan jumlah gulanya, karbohidrat dapat dibagi menjadi 4 golongan yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida.

Monosakarida

Merupakan karbohidrat yang tersusun atas satu monomer (satu molekul gula). Monosakarida mudah larut dalam air, memiliki rasa manis, dan merupakan gula yang umum ditemukan pada buah dan madu. Jenis-jenis monosakarida yang penting adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis monosakarida tersebut memiliki tingkat kemanisan yang berbeda-beda, dimana fruktosa lebih manis dibandingkan glukosa, dan glukosa lebih manis dibandingkan galaktosa.

Disakarida

Merupakan karbohidrat yang tersusun atas 2 monomer (2 molekul gula yang berikatan). Disakarida mudah larut dalam air, berasa manis, dan merupakan gula yang paling banyak diproduksi dalam industri.

Sukrosa (gula meja) merupakan disakarida yang digunakan dalam minuman, dan hampir ada di setiap rumah di Indonesia. Sukrosa tersusun atas molekul fruktosa dan glukosa yang berikatan dengan ikatan glikosidik.
Maltosa merupakan disakarida yang umum terdapat pada umbi, tersusun atas 2 molekul glukosa yang saling berikatan.
Laktosa merupakan gula yang terdapat pada susu, tersusun atas molekul glukosa dan galaktosa.

Berdasarkan tingkat kemanisannya, sukrosa memiliki rasa yang lebih manis dari maltosa, dan maltosa memiliki rasa lebih manis dari laktosa.

Oligosakarida

Oligosakarida adalah karbohidrat yang tersusun atas sedikit molekul gula (umumnya 3 hingga 10 molekul). Gula penyusun oligosakarida dapat berupa glukosa, fruktosa, maupun galaktosa. Oligosakarida dapat ditemukan dalam umbi-umbian seperti ubi rambat. Karena sifatnya yang sulit dicerna, oligosakarida akan menjadi medium pertumbuhan bakteri sehingga banyak menghasilkan gas-gas yang keluar dalam bentuk kentut. Contoh oligosakarida adalah rafinosa (3 molekul gula) yang tersusun atas molekul galaktosa, glukosa, dan fruktosa.

Polisakarida

Merupakan kerbohidrat yang tersusun atas banyak monomer (banyak molekul gula), dan umumnya tidak berasa manis. Amilum, selulosa, dan glikogen adalah polisakarida yang umum dalam kehidupan sehari-hari.

Amilum atau pati merupakan cadangan makanan tumbuhan yang dapat diperoleh dari batang, biji, maupun umbi. Amilum tersusun atas banyak molekul glukosa yang berikatan dengan ikatan alfa 1,4 glikosidik.
Selulosa merupakan komponen penyusun dinding sel tumbuhan dan bakteri. Selulosa dalam sayuran dikenal dengan istilah serat makanan. Selulosa tersusun atas molekul glukosa yang disatukan dengan ikatan beta 1,4 glikosidik.

Glikogen merupakan cadangan makanan pada hewan, yang disimpan dalam hati dan otot. Glikogen tersusun atas molekul glukosa yang diatukan dengan ikatan alfa 1,4 glikosidik.

Glikogen dan amilum tersusun atas glukosa dengan jenis ikatan yang sama, perbedaan antara kedua karbohidrat ini adalah pada bentuk polimernya. Dimana polimer glikogen memiliki banyak sekali percabangan sedangkan amilum memiliki lebih sedikit percabangan.

Amilum dan selulosa sama-sama tersusun atas molekul glukosa dengan perbedaan pada jenis ikatan yang terbentuk. Ikatan alfa 1,4 glikosidik pada amilum dapat dicerna oleh enzim amilase dalam sistem pencernaan manusia, sedangkan ikatan beta 1,4 glikosidik pada seulosa tidak dapat dicerna. Oleh sebab itu selulosa pada makanan akan menumpuk di usus besar dan sangat bermanfaat untuk memadatkan feses dan mempermudah keluarnya feses.

Fungsi Karbohidrat

Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Diantara fungsi dan kegunaan itu ialah :

Untuk sumber Energi utama tubuh

Karbohidrat ialah untuk sumber energi utama tubuh dan mempunyai Fungsi yang utama yang mempunyai peran sebagai pasokan energi tubuh, setiap gram Karbohidrat mengandung 4 kalori.

Cadangan Energi dalam otot dan hati

Fungsi nya yiatu untuk keberadaan karbohidrat didalam tubuh manusia, sebagian terdapat dalam darah sebagai glukosa untuk sebuah energi tubuh, karbohidrat terdapat pada Hati dan jaringan otot yang diubah menjadi sebuah Glikogen, dan sebagian kabohidrat Diubah menjadi lemak dan disimpan didalam sebuah jaringan otot yang berfungsi sebagai cadangan energi tubuh.

Untuk memperlancar pencernaan

Karbohidrat juga berfungsi untuk memperlancar peristaltik usus dan untuk memudahkan pembuangan feses, dan karbohidrat yang tidak bisa dicerna seperti serat bisa membuat rasa kenyang.

Sebagai pemanis alami

Karbohidrat berfungsi sebagai pemberi rasa manis alami pada suatu makanan khususnya Disakarida dan jenis karbohidrat Monosakarida.

Sumber Karbohidrat

Sumber-sumber karbohidrat banyak sekali kita temui yaitu antara lain :

Pada biji-bijian, yaitu : Beras, jagung, gandum dan lain sebagainya.
Pada Buah-buahan: Pisang dan semua jenis buah yang rasanya manis.
Pada Akar/umbi-umbian yaitu antara lain : Ubi jalar, Ubi kayu, Keladi, Kentang dan lain sebagainya
Pada Daun-daunan : Sayur-sayuran yang berwarna Hijau.

Karbohidrat mempunyai fungsi yang sangat penting bagi tubuh untuk menjaga tubuh dari serangan penyakit.

Pengujian Dari Karbohidrat

Berikut ini adalah tes karbohidrat dengan tes kualitatif dan kuantitatif.

Tes Kualitatif

Tes ini dapat dilakukan dalam dua (2) cara: metode pertama menggunakan reaksi pembentukan warna dan yang kedua prinsip kromatografi (TLC / kromatografi lapis tipis, kromatografi GC / gas, HPLC / kromatografi cair kinerja tinggi).

Karena efisiensi pengujian, hanya prinsip pertama, yaitu pembentukan warna sebagai dasar untuk menentukan kandungan karbohidrat dalam suatu bahan, umumnya digunakan untuk uji kualitatif. Setidaknya ada tujuh (7) jenis reaksi pembentukan warna, yaitu:

Reaksi Molekuler
KH (pentosa) + H2SO4 pekat à furfural à + naftol à ungu
KH (heksosa) + H2SO4 pekat à HM furfural à + naftol à ungu
Kedua reaksi di atas diterima secara umum, baik untuk Aldose (-CHO) dan untuk Ketosa dari kelompok karbohidrat (C = O).

Reaksi Benedict
KH + mengandung CuSO4, Na sitrat, Na2CO3 dan deposit bata merah Cu2O

Reaksi Barfoed
KH + bantalan CuSO4 dan CH3COOH à endapan bata merah Cu2O

Reaksi Fehling
KH + mengandung CuSO4, K-Na-Tatrat, deposisi NaOH-Cu2O dari batu bata merah
Tiga reaksi di atas memiliki prinsip yang hampir sama, yaitu penggunaan gugus aldehida dalam gula untuk mengurangi senyawa Cu2SO4 menjadi Cu2O (bata merah enpadane) setelah dilarutkan dalam suasana alkali (Benedict dan Fehling) atau asam (Barfoed) dengan penambahan Binder (chelating agent) dipanaskan. seperti Na sitrat dan K-Na-Tatrat.

Reaksi Yodium
KH (polisakarida) + yodium (I2) à warna spesifik (biru hitam)

Reaksi Seliwanoff
KH (ketose) + H2SO4 à furfural à + resorsin à à warna merah.
KH (aldosa) + H2SO4 à furfural à + resorcin à negatif

Reaksi Osazon
Reaksi ini dapat digunakan untuk larutan aldosa dan keto dengan menambahkan larutan fenilhidrazin dan kemudian memanaskannya untuk membentuk kristal kuning yang disebut hidrazon (osazon).

Tes Kuantitatif
Metode fisik, kimia, enzimatik dan kromatografi dapat digunakan untuk menentukan kadar karbohidrat (tidak dibahas).

Metode Fisik

Ada dua (2) jenis, yaitu:

Berdasarkan Indeks Bias

Metode ini menggunakan perangkat yang disebut refraktometer. Rumusnya adalah:

X = [(A + B) C – BD)]

di mana:

X =% sukrosa atau gula yang diperoleh

A = berat larutan sampel (g)

B = berat larutan pengenceran (g)

C =% sukrosa di saham A dan B dalam tabel

D =% sukrosa dalam pengencer B

Berdasarkan Rotasi Optik
Metode ini didasarkan pada sifat optik gula dengan struktur asimetris (dapat memutar bidang polarisasi) sehingga dapat diukur dengan perangkat yang disebut polarimeter atau polarimeter digital (hasilnya dapat diketahui secara langsung), yang disebut sacarimeter .

Menurut hukum Biot; “Besarnya rotasi optik masing-masing gula sebanding dengan konsentrasi larutan dan ketebalan cairan”, sehingga dapat dihitung dengan rumus:

D20 = 100A

L x C

di mana:

D20 = jenis rotasi pada 20 oC dengan

D = cahaya kuning pada panjang gelombang 589 nm dari lampu Na

A = sudut rotasi yang diamati

C = konten (dalam g / 100 ml)

L = panjang pipa (dm)

Jadi C = 100 A

L x [a] D20

Metode Kimia

Metode ini didasarkan pada sifat pereduksi gula seperti glukosa, galaktosa dan fruktosa (kecuali sukrosa, karena tidak mengandung kelompok aldehida). Walaupun fruktosa tidak memiliki gugus aldehida, ia memiliki gugus alfa-hidroksi keton sehingga masih dapat bereaksi.

Ada dua (2) jenis kemungkinan dalam metode kimia ini, yaitu:

Titrasi
Di satu sisi ada metode standar BSN, yaitu SNI untuk tes makanan dan minuman dengan nomor SNI 01-2892-1992.

Spektrofotometri
Metode kedua menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO 4 oleh gugus karbonil pada gula pereduksi, dibentuk setelah pemanasan dari endapan oksida oksida (Cu 2 O) dan kemudian ditambahkan dengan Na sitrat dan Na-Tatrat serta asam fosfomolibdinat untuk membentuk senyawa biru , yang dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.

Metode Enzimatik

Karena kerja enzim yang sangat spesifik, metode enzimatik ini sangat tepat untuk menentukan selubung gula tunggal.

Oksidase Glukosa
D-glukosa + O2 oleh glukosa oksidase à asam glukonat dan H2O2
H2O2 + O-disianidine oleh enzim peroxidase à 2H2O + brown O-disianidine teroksidasi (dapat diukur pada 1 540 nm)

Heksokinase
D-glukosa + ATP oleh heksokinase à glukosa-6-fosfat + ADP
Glukosa-6-fosfat + NADP + oleh glukosa-6-fosfat dehidrogenase à Glucono-6-fosfat + NADPH + H + Kehadiran NADPH fluoresen (dengan kelompok kromofor) dapat diukur pada 334 nm dengan jumlah NADPH yang dibentuk sama jumlah glukosa.

Sifat Karbohidrat

1. Sifat umum karbohidrat

Karbohidrat bertindak untuk sebagai cadangan energi, menyimpan bahan bakar, dan zat antara metabolisme. Ribosa dan guladeoksiribosa untuk membentuk suatu kerangka struktural dari materi genetik, RNA dan DNA. Polisakarida seperti selulosa ialah suatu elemen struktural dalam dinding sel bakteri dan tumbuhan Karbohidrat terkait dengan protein dan lipid yang memainkan suatu peran penting dalam interaksi sel.Karbohidrat ialah senyawa organik, mereka ialah suatu aldehidaatauketon dengan banyak gugus hidroksil.

2. Sifat fisik Karbohidrat

Steroisomerism- rumus yaitu struktur senyawa yang sama tetapi mereka berbeda dalam konfigurasi spasial. Contoh: Glukosa mempunyai dua isomer yang terkait dengan suatu atom karbon kedua dari belakang. Mereka ialah D-glukosa dan L-glukosa.aktivitas Optik- Ini ialah suatu rotasi cahaya terpolarisasi yang membentuk glukosa (+)danglukosa (-).Diastereoisomer- Ini suatu perubahan konfigurasi yang berkaitan dengan glukosa C2, C3, C4 atau. Contoh:Manosa, galaktosa.
Anomerik-Ini ialah suatu konfigurasi spasial sehubungan dengan suatu atom karbon pertama pada aldosa dan atom karbon kedua pada ketosa.

3. Sifat Kimia Karbohidrat

Untuk pembentukan osazon dengan fenilhidrazin.
Untuk Tes Benedicts.
Untuk Oksidasi reduksi untuk alkohol

Akibat Kekurangan dan Kelebihan Karbohidrat

Kekurangan karbohidrat

Maramus

Bahaya kekurangan karbohidrat yang parah khusus tipe marasmus. Anak penderita marasmus terlihat kurus kering, dan berat badannya bisa turun 80% lebih rendah dibandingkan berat badan rata-rata anak dengan tinggi badan yang sama. Tingkat kejadian marasmus lebih tinggi pada anak umur di bawah satu tahun.Penyakit kekurangan karbohidrat marasmus ini adalah gangguan gizi karena kekurangan karbohidrat. Gejala yang timbul diantaranya muka seperti orangtua (berkerut), tidak terlihat lemak dan otot di bawah kulit (kelihatan tulang di bawah kulit), rambut mudah patah dan kemerahan, gangguan kulit, gangguan pencernaan (sering diare), pembesaran hati dan sebagainya. Anak tampak rewel dan banyak menangis meskipun setelah makan karena masih merasa lapar. Berikutadalahgejalapada marasmus adalah (Depkes RI, 2000):

Anak tampak sangat kurus karena hilangnya sebagian besar lemak dan otot-ototnya, tinggal tulang terbungkus kulit

Wajah seperti orang tua
Iga gambang dan perut cekung
Otot paha mengendor (baggy pant)
Cengeng dan rewel, setelah mendapat makanan masih terasa lapar

Penyakit Kelebihan Karbohidrat

Diabetes mellitus

Penyakit diabetes mellitus merupakan gangguan metabolis yang bersangkutan dengan karbohidrat glukosa. Mengonsumsi karbohidrat berlebihan tidak baik untuk tubuh, Jika mengonsumsi karbohidrat secara berlebihan akan meningkatkan kadar gula darah. Jika kelebihan karbohidrat akan menyebabkan penyakit diabetes melitus. Berikut makanan yang bisa menyebabkan naiknya gula darah adalah karbohidrat yang berasal dari padi-padian, umbi-umbian, gula putih, gula merah.

Obesitas

Penyakit kegemukan (obesitas) disebabkan oleh ketidakseimbangan antara konsumsi kalori dan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibandingkan dengan kebutuhan atau pemakaian energi. Kelebihan energi di dalam tubuh disimpan dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal, jaringan lemak ditimbun di beberapa tempat tertentu, diantaranya di dalam jaringan subkutan dan di dalam jaringan tirai usus (omentum).Jaringan lemak subkutan di daerah dinding perut bagian depan mudah terlihat menebal pada seseorang yang menderita obesitas. Seseorang baru disebut menderita obesitas, bila berat badannya pada laki-laki melebihi 15 % dan pada wanita melebihi 20 % dari berat badan ideal menurut umurnya.

Demikian Pembahasan Materi Kita Kali ini Mengenai Pengertian Karbohidrat. Jangan Lupa Tetap Bersama Kami . Semoga Bermanfaat dan dapat menambah wawasan kita. Terimakasih.

Penelusuran yang terkait dengan Pengertian Karbohidrat

pengertian karbohidrat menurut para ahli
pengertian karbohidrat dan protein
pengertian karbohidrat pdf
klasifikasi karbohidrat
struktur karbohidrat
jenis karbohidrat
karbohidrat adalah
sifat karbohidrat