KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah senyawa kompleks yang terdiari atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) dengan rumus molekul C_nH_2nO_n. Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh. Pada respirasi sel, satu gram molekul karbohidrat menghasilkan energi ± 4,1 kilokalori, serta menghasilkan gas CO₂ dan uap air.

Hasil pemecahan karbohidrat berupa glukosa yang merupakan bagian penting dalam reaksi kompleks. Energi dalam bentuk ATP akan dihasilkan dalam setiap reaksi  pemecahan glukosa. Kebutuhan karbohidrat dalam tubuh sekitar 40%. Karbohidrat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

1.        Monosakarida (Gula Sedarhana)

Monosakarida mempunyai rumus umum C_n(H₂O)_n. Penamaan karbohidrat berdasarkan pada jumlah karbon yang terkandung di dalamnya, contoh triosom mengandung 3 atom karbon (misalnya gliseraldehida dan hidroksi aseton), tetrosa mengandung 4 atom karbon (misalnya ribose dan deoksiribosa), heksosa mengandung 6 atom karbon (misalnya glukosa, fruktosa, mannosa, dan glaktosa), dan sedoheptulosa mengandung 7 atom karbon.

Semua monosakarida merupakan gula preduksi dan paling mudah diserap oleh darah (dalam tubuh). semua monosakarida larut dalam air dan umumnya berasa manis.

1.      Glukosa atau Gula Anggur

Glukosa (gula anggur) terdapat ada buah-buahan, madu, biji, akar, dan, dan di dalam darah. Glukosa paling mudah dibakar pada respirasi sel, yaitu proses yang menghasilkan energy, CO₂, dan uap air. Pada jaringan otot, energi digunakan untuk menggerakkan dan menghangatkan tubuh. Darah seseorang dalam keadaan normal mengandung 70 sampai 100 mg glukosa per 100 ml darah. Apabila kadar glukosa lebih tinggi dari harga normal, dinamakan hiperglikemia. Apabila kadar glukosa lebih rendah dari harga normal, dinamakan hipoglikemia.

2.      Fruktosa atau Gula Buah

Fruktosa (gula buah) terdapat pada buah-buahan dan madu. Pada madu, fruktosa bercampur dengan glukosa. Rasa fruktosa (gula buah) paling manis.

3.      Galaktosa

Galaktosa merupakan monosakarida yang terdapat pada air susu.

2.        Disakarida (Gula Kompleks)

Disakarida mempunyai rumus molekul C₁₂H₂₂O₁₁. Disakarida terdiri atas heksosa yang kekurangan satu molekul air. Contoh-contoh disakarida seperti berikut.

a.      Sukrosa atau Gula Tebu

Sukrosa terdapat dalam buah, batang, dan biji yang manis pada tumbuhan tingkat tinggi. Sukrosa tersusun atas glukosa dan fruktosa. Hal ini terbukti pada proses hidrolisis menggunakan asam atau dengan enzim sukrase, dihasilkan glukosa dan fruktosa. Sukrosa bukan gula pereduksi.

b.      Laktosa atau Gula Susu

Laktosa (gula susu) terdapat pada air susu hewan mamalia. Laktosa tersusun atas glukosa dan galaktosa. Pada proses hidrolisis menggunakan asam atau enzim laktase, dihasilkan glukosa dan galaktosa. Laktosa merupakan gula preduksi.

c.       Maltosa

Maltosa terdapat pada biji barli yang sedang berkecambah. Biji barli adalah sejenis padi-padian yangdigunakan sebagai bahan pembuat bird an wiski. Pada proses hidrolisis maltosa menggunakan asam atau enzim maltase, dihasilkan dua molekul glukosa. Maltosa juga merupakan gula preduksi.

3.        Polisakarida (karbohidrat Kompleks)

Polisakarida tersusun oleh beberapa monosakarida. Oleh karna itu, polisakarida merupakan karbohidrat kompleks. Apabila dimasukkan ke dalam air, polisakarida menjadi larutan koloid atau tidak larut sama sekali. Polisakarida bukan preduksi dan tidak berasa manis. Contoh polisakarida, yaitu pati (amilum), glikogen, dan selulosa.

a.      Pati (amilum)

Pati merupakan makanan cadangan pada biji, akar, batang, umbi, dan kormus. Apabila pati dihidrolisis dengan air mendidih yang dibubuhi asam, akan terbentuk maltosa  dan kemudian menjadi glukosa. Pati dalam keadaan dingin tidak larut dalam air, tetapi didalam air mendidih larut dan ketika dingin membentuk jeli.

Makanan yang mengandung pati merupakan sumber karbohidrat. Didalam proses pencernaan makanan, amilum dipecah menjadi maltosa dengan bantuan enzim amilase.

b.      Glikogen

Glikogen terdapat pada liver (hati) dan otot hewan vertebrata. Glikogen sering dinamakan pati hewan (animal starch) karena biasanya menjadi substansi makanan cadangan. Pada proses hidrolisis menggunakan asam atau enzim diastase, glikogen menghasilkan maltosa yang kemudian menjadi glukosa. Glikogen dapat diubah menjadi glukosa, begitu pula sebaliknya.

c.       Selulosa

Selulosa merupakan bagian pokok dinding sel tumbuhan. Selulosa tidak dapat dicerna oleh alat-alat pencernaan mamalia, kecuali pada hewan memamah biak karena di dalam saluran pencernaannya hidup bakteri dan protozoa yang mampu mencerna selulosa. Selulosa bersifat tidak larut dalam air maupun pelarut organik, dan di dalam tubuh merangsang otot disaluran pencernaan makanan.

Makan makananan yang mengandung selulosa (berserat ) dapat memperlancar proses pencernaan, mencegah ganguan pada proses pencernaan, dan mencegah sembelit.

Karbohidrat dalam tubuh memiliki beberap fungsi berikut.

a.      sebagai sumber energi. Beberap organ tubuh (otak, lensa mata, dan sel saraf) sumber energinya adalah glukosa dan tidak dapat digantikan oleh sumber energi lain.

b.      Membantu proses penyerapan kalsium, misalnya laktosa.

c.       Menjaga keseimbanagan asam dan basa, serta pembentukan cadangan sel, jaringan, dan organ tubuh.

d.      Berperan penting dalam penurunan sifat, misalnya ribose (karbohidrat beratom C5) yang merupakan koponen asam nukleat (DNA, RNA).

e.      Bahan pembentuk senyawa kimia lain, misalnya lemak dan protein.

Di dalam tubuh, karbohidrat menglalami metabolisme. Hasil pencernaan karbohidrat berupa monosakarida, glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Hasil pencernaan itu akan diserap oleh kapiler jonjot usus, kemudian diangkut ke hati oleh vena portae hepatis.

Fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa, kemudian di dalam hati diubah menjadi glikogen. Perubahan glukosa menjadi glikogen merupakan usaha tubuh untuk menjaga keseimbangan gula darah. Bila terjadi kelebihan glukosa dalam darah, kelebihan glukosa tersebut akan disimpan dalam otot dan hati dalam bentuk glikogen.

Tubuh hanya dapat menyimpan glikogen sebanyak 108 gram dalam hati dan 125 gram dalam otot. Bila glukosa masih berlebih dalam tubuh, akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Bila dalam tubuh kekurangan glukosa, glikogen akan diubah menjadi glukosa. Glukosa kemudian mengalami proses oksidasi. Oksidasi glukosa berlangsung dalam tiga tahap berikut.

a)      Daur Glikolisis

Glikolisis adalah proses prombakan molekul glukosa (6C) menjadi asam piruvat (3C) dengan bantuan enzim, yang sebelumnya didahului dengan pembentukan senyawa fosfat. Asam piruvat masuk dalam masuk siklus krebs, setelah dirombak menjadi asetil Ko A.

b)      Daur Krebs

Pada tahap ini asetil Ko A akan mengalami serangkaian reaksi dengan hasil akhir asam oksaloasetat. Selama siklus ini berlangsung terjadi pembentukan enenrgi (ATP) dan pelepasan elektron (sehingga menghasilkan ion H⁺). Ion H⁺ yang terbentuk dari daur krebs dan glikolisis akan dibawa ke sistem transpor elektron.

c)      Transpor Elektron

Transpor elektron berakhir setelah elektron bersama-sama dengan ion H⁺ bereaksi dengan oksigen sehingga terbentuk H₂O.