Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang mengandung atom oksigen dan hidrogen dengan perbandingan 1:2, rumusnya (CH2O)n. Namun, ada juga yang tidak menggunakan perbandingan 1:2 itu, seperti gula deoksiribosa yang mempunyai rumus C5H10O4. Selain itu, ada karbohidrat yang mengaitkan unsur lain, seperti sulfur dan nitrogen. Susunan karbohidrat itu dapat berbentuk gula, glikogen, pati serta selulosa. Senyawa ini sangt kaya akan energi, sehingga menjadi bahan bakar jasad organisme. Ya, karbohidrat berperan sebagai sumber energi dan cadangannya berupa glikogen, dan sebagai komponen struktur membran dan dinding sel.
Struktur Karbohidrat
Karbohidrat merupakan aldehid atau keton yang dikenal sebagai aldose atau ketose. Dimana unit dasarnya adalah monosakarida dan tidak dapat dipecah lagi. Monumer tersebut dinamai sesuai jumlah karbonnya, seperti pentose berarti lima karbon, tetrose =emp
at, heksose=enam.
Penggolongan karbohidrat terbagi atas monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida atau gula sederhana dibagi dalam triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan hepsosa, sangat bergantung dengan jumlah karbon dalam rantainya. Rumus empirik dari monumer itni (CH2O)n dimana n=3 atau lebih besar. Setiap atom karbonnya mengandung gugus hidroksil, kecuali karbon yang mengandung gugus karbonil atau keton. Dimana jika gugus karbonil itu terletak di ujung rantai, monosakarida itu disebut aldosa dan jika terletak di lain tempat maka disebut ketosa. Glukosa adalah aldo (aldehyde) heksosa, fruktosa adalah keto (keton) hexose, ribosa adalah aldo pentasa dan gliseraldehid adalah aldotriosa. Gula pentosa merupakan unsur penting nukleotida, asam nukleat dan banyak koenzim.
Disakarida menghasilkan dua senyawa monumer yang sama. Seperti sukrosa, laktosa dan maltosa. Atau merupakan gula yang tersusun atas dua residu monosakarida yang bertaut oleh ikatan glikosida. Selanjutnya adalah oligosakarida yang memproduksi 3 – 6 monosakarida apabila dihidrolisis, contohnya raffinosa adalah gabungan 3 monosakarida (glukosa, fruktosa, dan galaktosa). Lalu polisakarida yang menghasilkan lebih dari 6 monosakarida pada hidrolisis. Polisakarida berfungsi sebagai polisakarida struktur maupun polisakarida simpanan. Pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan termasuk polisakarida simpanan itu.
Fungsi Karbohidrat
Pengetahuan dasar kita mengatakan bahwa karbohidrat berfungsi untuk menghasilkan energi. Dalam mekanisme biosfer, karbohidrat penting karena terbentuk dalam proses fotosintesis. Tanaman hijau di hutan, plankton di lautan dan danau, serta alga-alga diperairan menggunakan cahaya atau energi matahari untuk memproduksi karbohidrat (mensintesa). Lalu, hasil fotosintesis itu akan dimanfaatkan oleh organisme lainnya, yang bersifat heterotrof atau tak dapat memproduksi makananya sendiri. Dan setelah karbohidrat dicerna, kemudian dirombak atau dipecah menjadi gula sederhana. Kemudian glukosa ini akan dioksidasi menjadi CO2 dan H2O atau kadang-kadang disimpan sebagai glikogen dalam hati dan otot. Dalam oksidasi glukosa inilah dihasilkan energi untuk dimanfaatkan oleh organisme hewan.
Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat berfungsi untuk menyediakan energi untuk aktfitas metabolik. Seperti glikolisis, glikogenesis dan glukoneogenesis, glikogenolisis, oksidasi piruvat menjadi asetil Ko-A, hexosemonophosphate (jalan pentosa fosfat) dan tricarboxylic acid (TCA) cycle.
- Glikolisis
Reaksi glikolisis hampir terjadi pada setiap sel, dari karbohidrat melalui fruktosa diphosphate menjadi piruvat. Karbohidrat yang dipecah berasal dari makanan atau dari simpanan di badan. Apabila glikogen dipecah, dibutuhkan 1 ATP, sedangkan glukosa dipecah dibutuhkan 2 ATP.
- Glikogenesis dan glukoneogenesis
Glikogenesis adalah sintesis glikogen dari glukosa. Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa dari zat-zat yang bukan berasal dari karbohidrat.
- Glikogenolisis
Glikogen dipecah, lalu hasil utama glikogenolisis dalam hati adalah piruvat serta laktat dalam otot.
- Oksidasi piruvat menjadi asetil-KoA
Oksidasi piruvat menjadi asetil-KoA merupakan langkah perlu sebelum masuknya produk glikolisis ke dalam siklus asam sitrat, yang merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, protein dan lemak.
- Hexosemonophosphate shunt (jalan pentosa fosfat)
Jalan pentosa fosfat adalah jalan lain untuk oksidasi glukosa di samping jalan embden meyerhof. Fungsi utamanya adalah sintesis perantara penting, seperti NADPH dan ribosa.
- tricarboxylic acid (TCA) cycle
Asetyl Coa berasal dari katabolisme karbohidrat atau lemak masuk TCA berkombinasi dengan senyawa yang mengandung atom C. Pada TCA sycle terjadi tiga kali reduksi NAD menjadi NADH yang dikatalisis oleh enzim isocitrate dehydrogenese, alfa ketoglutarat dehydrogenase, dan malate dehydrogenase. Juga terjadi satu kali reduksi FAD menjadi FADH2 yang dikatalisis oleh enzim succinate dehydrogenase. Setiap perubahan NAD menjadi NADH dihasilkan 3 ATP, dan dari FAD menjadi FADH2 dihasilkan 2 ATP. Satu molekul ATP terbentuk pada saa succnyl CoA diubah menjadi succinate. Dengan demikian, satu cycle TCA dihasilkan 12 ATP.
Demikianlah tulisan ini, direplikasi dari sebuah modul kuliah di jurusan perikanan Unhas. Semoga bermanfaat..
0 komentar:
Posting Komentar