Karbohidrat: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Penambahan referensi #1lib1ref #1lib1refID #1lib1ref2024 |
|||
| (29 revisi perantara oleh 13 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Wheat starch granules.JPG|jmpl|250px|Butir-butir [[Pati (polisakarida)|pati]], salah satu jenis karbohidrat cadangan makanan pada [[tumbuhan]], dilihat dengan [[mikroskop cahaya]].]]
'''Karbohidrat''' ('[[hidrat]] dari [[karbon]]'), '''hidrat arang''', atau '''sakarida''' (dari [[bahasa Yunani]] ''σάκχαρον'', sákcharon, berarti "[[gula]]") adalah [[biomolekul]] yang terdiri dari atom [[karbon]] (C), [[hidrogen]] (H), dan [[oksigen]] (O), biasanya dengan perbandingan atom hidrogen–oksigen 2:1 (seperti pada molekul air) dan [[rumus empiris]] {{Nowrap|C<sub>''m''</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub>}} (dengan ''m'' bisa saja sama atau berbeda dengan ''n'').
Namun, tidak semua karbohidrat sesuai dengan definisi [[stoikiometri]] ini (misalnya [[asam uronat]] dan [[gula deoksi]] seperti [[fukosa]]) dan ada pula yang mengandung [[nitrogen]], [[fosforus]], atau [[belerang]]. Selain itu, tidak semua bahan kimia yang sesuai dengan definisi ini secara otomatis diklasifikasikan sebagai karbohidrat (misalnya [[formaldehida]]). Secara [[biokimia]], karbohidrat mengandung [[gugus fungsi]] [[karbonil]] (sebagai [[aldehida]] atau [[keton]]) dan banyak gugus [[hidroksil]] (–OH), atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.{{sfn|Lehninger|1997|p=313}}
Bentuk [[molekul]] karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut [[monosakarida]], misalnya [[glukosa]], [[galaktosa]], dan [[fruktosa]].<ref>{{Cite web|date=2018-08-14|title=Sama-Sama Jenis Gula, Apa Bedanya Sukrosa, Glukosa dan Fruktosa?|url=https://hellosehat.com/hidup-sehat/nutrisi/beda-jenis-gula-sukrosa-glukosa-fruktosa/|website=Hello Sehat|language=id-ID|access-date=2020-09-26}}</ref> Dua monosakarida yang bergabung disebut [[disakarida]], contohnya [[sukrosa]] yang terbuat dari glukosa dan fruktosa. Terdapat pula [[oligosakarida]] yang merupakan rangkaian beberapa monosakarida.<ref>{{Cite web|last=Media|first=Kompas Cyber|title=Sama-Sama Gula, Apa Bedanya Sukrosa, Glukosa, Fruktosa? Halaman all|url=https://lifestyle.kompas.com/read/2018/08/15/212100620/sama-sama-gula-apa-bedanya-sukrosa-glukosa-fruktosa-|website=KOMPAS.com|language=id|access-date=2020-09-26}}</ref> Banyak karbohidrat merupakan [[polimer]] (rantai berulang yang panjang), yang tersusun dari banyak rangkaian molekul gula,yang disebut [[polisakarida]], misalnya [[Amilum|pati]], [[kitin]], dan [[selulosa]].▼
▲Bentuk [[molekul]] karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut [[monosakarida]], misalnya [[glukosa]], [[galaktosa]], dan [[fruktosa]].<ref>{{Cite web|date=2018-08-14|title=Sama-Sama Jenis Gula, Apa Bedanya Sukrosa, Glukosa dan Fruktosa?|url=https://hellosehat.com/hidup-sehat/nutrisi/beda-jenis-gula-sukrosa-glukosa-fruktosa/|website=Hello Sehat|language=id-ID|access-date=2020-09-26}}</ref> Dua monosakarida yang bergabung disebut [[disakarida]], contohnya [[sukrosa]] yang terbuat dari glukosa dan fruktosa. Terdapat pula [[oligosakarida]] yang merupakan rangkaian beberapa monosakarida.<ref>{{Cite
Karbohidrat merupakan [[senyawa organik]] yang paling melimpah di Bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh [[makhluk hidup]], terutama sebagai [[bahan bakar]] (misalnya [[glukosa]]), cadangan makanan (misalnya [[Pati (polisakarida)|pati]] pada tumbuhan dan [[glikogen]] pada hewan), dan materi pembangun (misalnya [[selulosa]] pada tumbuhan, serta [[kitin]] pada [[hewan]] dan [[jamur]]).{{sfn|Campbell dkk.|2002|p=65–70}} Pada proses [[fotosintesis]], tumbuhan ber[[klorofil]] dan beberapa organisme lain mengubah [[karbon dioksida]] menjadi karbohidrat.<ref>{{Cite web|last=Media|first=Kompas Cyber|title=Manfaat Proses Fotosintesis bagi Makhluk Hidup Lain Halaman all|url=https://www.kompas.com/skola/read/2020/02/19/160000469/manfaat-proses-fotosintesis-bagi-makhluk-hidup-lain|website=KOMPAS.com|language=id|access-date=2020-09-26}}</ref> Ahli nutrisi membagi karbohidrat menjadi dua, yaitu karbohidrat sederhana (misalnya gula pasir dan permen) dan karbohidrat kompleks (misalnya gandum utuh dan makanan yang mengandung serat seperti buah-buahan).<ref>{{Cite web|last=Liputan6.com|date=2020-04-08|title=12 Manfaat Karbohidrat bagi Tubuh, Perhatikan Jumlah Konsumsinya|url=https://hot.liputan6.com/read/4222607/12-manfaat-karbohidrat-bagi-tubuh-perhatikan-jumlah-konsumsinya|website=liputan6.com|language=id|access-date=2020-09-26}}</ref><ref>{{Cite web|date=2020-05-09|title=Karbohidrat: Jenis dan Fungsinya bagi Tubuh - DokterSehat|url=https://doktersehat.com/karbohidrat/|website=Informasi Kesehatan dan Tips Kesehatan - DokterSehat|language=id-ID|access-date=2020-09-26}}</ref>▼
▲Karbohidrat merupakan [[senyawa organik]] yang paling melimpah di Bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh [[makhluk hidup]], terutama sebagai [[bahan bakar]] (misalnya [[glukosa]]), cadangan makanan (misalnya [[Pati (polisakarida)|pati]] pada tumbuhan dan [[glikogen]] pada hewan), dan materi pembangun (misalnya [[selulosa]] pada tumbuhan, serta [[kitin]] pada [[hewan]] dan [[jamur]]).{{sfn|Campbell dkk.|2002|p=65–70}} Pada proses [[fotosintesis]], tumbuhan ber[[klorofil]] dan beberapa organisme lain mengubah [[karbon dioksida]] menjadi karbohidrat.<ref>{{Cite
== Terminologi ==
Dalam literatur ilmiah, istilah "karbohidrat" memiliki banyak sinonim, seperti "gula" (dalam arti luas), "sakarida", "osa",<ref name="avenas">{{Cite book|vauthors=Avenas P|year=2012|title=The European Polysaccharide Network of Excellence (EPNOE)|location=Wien|publisher=Springer-Verlag|veditors=Navard P|chapter=Etymology of main polysaccharide names|chapter-url=https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783709104200-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1364512-p174060193|access-date=2020-12-09|archive-date=2018-02-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20180209064118/https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9783709104200-c1.pdf?SGWID=0-0-45-1364512-p174060193|dead-url=yes}}</ref> "glusida",<ref>{{Cite book|vauthors=Fearon WF|year=1949|url=https://books.google.com/books?id=YkOaBQAAQBAJ|title=Introduction to Biochemistry|location=London|publisher=Heinemann|isbn=9781483225395|edition=2nd}}</ref> "hidrat karbon", atau "senyawa [[Hidroksil|polihidroksi]] dengan [[Alkanal|aldehida]] atau [[keton]]". Beberapa istilah ini, khususnya "karbohidrat" dan "gula", juga digunakan dengan arti lain.
Dalam [[ilmu pangan]] dan dalam banyak konteks informal, istilah "karbohidrat" sering kali berarti makanan yang kaya akan karbohidrat kompleks berupa [[Amilum|pati]] (seperti sereal, roti, dan pasta) atau karbohidrat sederhana, seperti gula (terdapat dalam permen, [[selai]], dan makanan penutup). Sering kali dalam daftar [[Label nutrisi|informasi nutrisi]], seperti Basis Data Nutrisi Nasional [[Kementerian Pertanian Amerika Serikat|USDA]], istilah "karbohidrat" digunakan untuk semua hal selain air, protein, lemak, abu, dan etanol.<ref>USDA National Nutrient Database, 2015, p. 13</ref> Terkadang pula termasuk senyawa kimia seperti [[asam asetat]] atau [[asam laktat]], yang biasanya tidak dianggap sebagai karbohidrat. Dalam label nutrisi, karbohidrat juga termasuk [[Serat pangan|serat makanan]] yang memang merupakan karbohidrat tetapi tidak menyumbang banyak [[energi makanan]] ([[Kalori|kilokalori]]), meskipun sering dimasukkan dalam penghitungan total energi makanan seolah-olah serat ini adalah gula. Dalam arti sempit, "gula" diterapkan untuk karbohidrat manis dan larut, yang banyak di antaranya digunakan dalam makanan.
Baris 14 ⟶ 16:
Sebelumnya, nama "karbohidrat" digunakan dalam [[kimia]] untuk senyawa apa pun dengan rumus C<sub>''m''</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub>. Menurut definisi ini, beberapa ahli kimia menganggap [[formaldehida]] (CH<sub>2</sub>O) sebagai karbohidrat paling sederhana,<ref name="coulter">{{Cite book|last=Coulter|first=John Merle|last2=Barnes|first2=Charler Reid|last3=Cowles|first3=Henry Chandler|year=1930|url=https://books.google.com/books?id=WyZnVpCiTHIC&q=simplest+carbohydrate&pg=PA375|title=A Textbook of Botany for Colleges and Universities|isbn=9781113909954}}</ref> sementara ahli yang lain mengklaim sebutan karbohidrat paling sederhana untuk [[glikolaldehida]].<ref name="tietz">{{Cite book|last=Burtis|first=Carl A.|last2=Ashwood|first2=Edward R.|last3=Tietz|first3=Norbert W.|year=2000|url=https://books.google.com/books?id=l5hqAAAAMAAJ&q=simplest+carbohydrate|title=Tietz fundamentals of clinical chemistry|isbn=9780721686349}}</ref> Saat ini, istilah karbohidrat umumnya dipahami dalam pengertian biokimia, dengan mengecualikan senyawa yang hanya memiliki satu atau dua karbon dan turut mencakup banyak karbohidrat biologis yang menyimpang dari rumus ini. Meskipun rumus di atas tampaknya telah meliputi karbohidrat yang umum dikenal, karbohidrat yang berlimpah dan ada di mana-mana sering kali menyimpang dari rumus tersebut. Misalnya, karbohidrat bisa mengandung gugus kimia seperti ''N-'' asetil (misalnya kitin), sulfat (misalnya glikosaminoglikan), asam karboksilat (misalnya asam sialat), dan modifikasi deoksi (misalnya fukosa dan asam sialat).
Sakarida alami umumnya tersusun dari karbohidrat sederhana yang disebut [[monosakarida]] dengan rumus umum (CH<sub>2</sub>O)<sub>''n''</sub> dengan angka ''n'' adalah tiga atau lebih. Monosakarida umumnya memiliki struktur H–(CHOH)<sub>''x''</sub>(C=O)–(CHOH)<sub>''y''</sub>–H, yaitu [[Alkanal|aldehida]] atau [[keton]] dengan tambahan banyak [[Hidroksil|gugus hidroksil]], biasanya satu pada setiap [[atom]] [[karbon]] yang bukan bagian dari [[gugus fungsi]] aldehida atau keton. Contoh monosakarida adalah [[glukosa]], [[fruktosa]], dan [[gliseraldehida]]. Namun, beberapa zat biologis yang digolongkan "monosakarida" tidak sesuai dengan rumus ini (misalnya [[Asam urat|asam uronat]] dan gula deoksi seperti [[Fucose|fukosa]]) dan ada banyak bahan kimia yang sesuai dengan rumus ini tetapi tidak dianggap sebagai monosakarida (misalnya formaldehida CH<sub>2</sub>O dan [[inositol]] (CH<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>).<ref>{{Cite book|vauthors=Matthews CE, Van Holde KE, Ahern KG|year=1999|title=Biochemistry|url=https://archive.org/details/biochemistry0003math|publisher=Benjamin Cummings|isbn=978-0-8053-3066-3|edition=3rd}}{{Page needed}}</ref>
Bentuk [[rantai terbuka]] dari monosakarida sering berdampingan dengan [[Senyawa heterosiklik|bentuk cincin tertutup]], berupa [[Alkanal|gugus]] [[karbonil]] [[Alkanal|aldehida]]/[[keton]] (C=O) dan gugus hidroksil (–OH) yang bereaksi membentuk [[hemiasetal]] dengan jembatan C–O–C baru.
Baris 21 ⟶ 23:
== Klasifikasi ==
Karbohidrat dapat diklasifikasikan menurut [[Derajat Polimerisasi|derajat polimerisasinya]], dan awalnya dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu gula, oligosakarida, dan polisakarida.<ref>{{Cite book|title=Carbohydrates in human nutrition|publisher=Food and Agriculture Organization of the United Nations|series=FAO Food and Nutrition Paper – 66|chapter=Chapter 1 – The role of carbohydrates in nutrition|chapter-url=http://www.fao.org/docrep/w8079e/w8079e07.htm|access-date=2020-12-10|archive-date=2007-01-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20070115102707/http://www.fao.org/docrep/w8079e/w8079e07.htm|dead-url=no}}</ref>
{| class="wikitable"
!Kelas (DP) *
Baris 55 ⟶ 57:
=== Monosakarida ===
[[
[[Monosakarida]] merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon dan tidak dapat diuraikan dengan cara [[hidrolisis]] menjadi karbohidrat yang lebih kecil. Secara kimiawi, monosakarida merupakan [[aldosa]] atau [[ketosa]]
==== Klasifikasi monosakarida ====
Monosakarida diklasifikasikan menurut tiga karakteristik: penempatan [[Karbonil|gugus karbonilnya]], jumlah atom [[karbon]] yang dikandungnya, dan sifat [[kiralitas (kimia)|kiral]] yang dimilikinya. Jika gugus karbonilnya berupa [[Alkanal|aldehida]], monosakarida tersebut digolongkan sebagai [[aldosa]]; jika gugus karbonilnya berupa [[keton]], monosakarida tersebut digolongkan sebagai [[ketosa]]. Monosakarida dengan tiga atom karbon disebut [[triosa]], yang memiliki empat atom karbon disebut [[tetrosa]], lima disebut [[pentosa]], enam disebut [[heksosa]], dan seterusnya.<ref>{{Cite book|last=Campbell|first=Neil A.|last2=Williamson|first2=Brad|last3=Heyden|first3=Robin J.|year=2006|url=http://www.phschool.com/el_marketing.html|title=Biology: Exploring Life|location=Boston, Massachusetts|publisher=Pearson Prentice Hall|isbn=978-0-13-250882-7|access-date=2020-12-10|archive-date=2014-11-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20141102041816/http://www.phschool.com/el_marketing.html|dead-url=no}}</ref> Kedua sistem klasifikasi ini sering digabungkan. Misalnya, [[glukosa]] merupakan [[Heksosa|aldoheksosa]] (aldehida enam karbon), [[ribosa]] merupakan [[Pentosa|aldopentosa]] (aldehida lima karbon), dan [[fruktosa]] merupakan [[Heksosa|ketoheksosa]] (keton enam karbon).
Setiap atom karbon membawa [[Hidroksil|gugus hidroksil]] (–OH) dan bersifat [[Kiralitas (kimia)|asimetris]], dengan pengecualian karbon pertama dan terakhir, yang menjadikannya [[Stereogenik|pusat stereo]] dengan dua kemungkinan konfigurasi (R atau S). Karena asimetri ini, mungkin ada sejumlah [[isomer]] untuk rumus monosakarida tertentu. Dengan [[aturan Le Bel-van't Hoff]], aldoheksosa D-glukosa, misalnya, memiliki rumus (C·H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>, dengan empat dari enam atom karbonnya bersifat stereogenik, yang menjadikan D-glukosa salah satu dari 2<sup>4</sup>=16 kemungkinan [[stereoisomer]]. Dalam kasus [[gliseraldehida]] (sebuah aldotriosa), ada sepasang stereoisomer yang mungkin, yaitu [[Enantiomer|enansiomer]] dan [[epimer]]. Molekul [[Dihidroksiaseton|1, 3-dihidroksiaseton]], yaitu ketosa yang sesuai dengan gliseraldehida aldosa, adalah molekul simetris tanpa pusat stereo. Penetapan D atau L dibuat sesuai dengan orientasi karbon asimetris terjauh dari gugus karbonil: dalam [[proyeksi Fischer]] standar, jika gugus hidroksil ada di sebelah kanan, molekulnya disebut gula D, jika tidak, ia disebut gula L. Awalan "D-" dan "L-" tidak boleh disamakan dengan "d-" atau "l-", yang menunjukkan arah gula dalam memutari bidang [[Polarisasi (gelombang)|cahaya terpolarisasi]]. Penggunaan "d-" dan "l-" tidak lagi dipakai dalam kimia karbohidrat.<ref>{{Cite book|last=Pigman|first=Ward|last2=Horton|first2=D.|year=1972|title=The Carbohydrates: Chemistry and Biochemistry Vol 1A|location=San Diego|publisher=Academic Press|isbn=9780323138338|editor-last=Pigman and Horton|edition=2nd|pages=1–67|chapter=Chapter 1: Stereochemistry of the Monosaccharides}}</ref>
==== Isomerisme rantai ====
[[
Gugus aldehida atau keton dari monosakarida rantai lurus akan bereaksi secara reversibel dengan gugus hidroksil pada atom karbon yang berbeda untuk membentuk [[hemiasetal]] atau [[hemiketal]] sehingga membentuk cincin [[Senyawa heterosiklik|heterosiklik]] dengan jembatan oksigen di antara dua atom karbon. Cincin dengan lima dan enam atom masing-masing disebut bentuk [[furanosa]] dan [[piranosa]], dan berada dalam kesetimbangan dengan bentuk rantai lurus.<ref name="pigman">{{Cite book|last=Pigman|first=Ward|last2=Anet|first2=E.F.L.J.|year=1972|title=The Carbohydrates: Chemistry and Biochemistry Vol 1A|location=San Diego|publisher=Academic Press|isbn=9780323138338|editor-last=Pigman and Horton|edition=2nd|pages=165–94|chapter=Chapter 4: Mutarotations and Actions of Acids and Bases}}</ref>
Baris 73 ⟶ 75:
=== Disakarida, oligosakarida, dan polisakarida ===
[[
Dua monosakarida yang bergabung disebut [[disakarida]] dan kelompok ini merupakan polisakarida yang paling sederhana. Contoh disakarida yaitu [[sukrosa]] dan [[laktosa]]. Mereka terdiri dari dua unit monosakarida yang diikat bersama oleh [[ikatan kovalen]] yang dikenal sebagai [[ikatan glikosidik]] yang terbentuk melalui [[reaksi dehidrasi]]. Reaksi ini mengakibatkan hilangnya atom hidrogen (H) dari satu monosakarida dan gugus hidroksil (–OH) dari monosararida lainnya sehingga membentuk dan melepaskan molekul air. Rumus disakarida yang tidak termodifikasi adalah C<sub>12</sub>H<sub>22</sub>O<sub>11</sub>. Meskipun ada banyak jenis disakarida, hanya sedikit disakarida yang dikenal secara umum. Contoh dari disakarida adalah [[sukrosa]] (gabungan glukosa dan fruktosa) , [[laktosa]] (gabungan glukosa dan galaktosa), serta [[maltosa]] (gabungan dua molekul glukosa).<ref>{{Cite web|date=2016-10-25|title=Tak Semua Rasa Manis Berasal dari Satu Jenis Gula Yang Sama • Hello Sehat|url=https://hellosehat.com/hidup-sehat/tips-sehat/tak-semua-rasa-manis-berasal-dari-jenis-gula-yang-sama/|website=Hello Sehat|language=id-ID|access-date=2020-09-26}}</ref>
[[Sukrosa]] adalah disakarida yang paling melimpah dan paling banyak ditemukan dalam tumbuhan. Disakarida ni terdiri dari satu molekul [[Glukosa|D-glukosa]] dan satu molekul [[Fruktosa|D-fruktosa]]. Nama [[Nama sistematis|sistematis]] untuk sukrosa, ''O''-α-D-glukopiranosil-(1→2)-D-fruktofuranosida, menunjukkan empat hal: (1) monosakaridanya: glukosa dan fruktosa; (2) jenis cincinnya: glukosa berupa [[piranosa]] dan fruktosa berupa [[furanosa]]; (3) cara mereka terhubung bersama: oksigen pada karbon nomor 1 (C1) dari α-D-glukosa terkait dengan C2 dari D-fruktosa; dan (4) akhiran ''-osida'' menunjukkan bahwa [[karbon anomerik]] dari kedua monosakarida berpartisipasi dalam ikatan glikosidik.
Baris 80 ⟶ 82:
[[Laktosa]], disakarida yang terdiri dari satu molekul [[Galaktosa|D-galaktosa]] dan satu molekul [[Glukosa|D-glukosa]], terbentuk secara alami dalam susu mamalia. Nama sistematis untuk laktosa adalah ''O''-β-D-galaktopiranosil-(1→4)-D-glukopiranosa. Disakarida penting lainnya yaitu [[maltosa]] (dua D-glukosa yang terhubung pada α-1,4) dan [[selulobiosa]] (dua D-glukosa yang terhubung pada β-1,4). Disakarida dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis: disakarida pereduksi dan nonpereduksi. Jika gugus fungsinya berikatan dengan unit gula lain, disakarida ini disebut disakarida pereduksi atau biosa.
Oligosakarida adalah sebutan bagi polimer monosakarida dengan derajat polimerisasi 3 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida adalah jenis gula yang tidak bisa sepenuhnya dicerna [[usus halus]]. Hal tersebut menyebabkan jenis gula ini langsung menuju ke usus besar dan diproses oleh bakteri.<ref>{{Cite web|title=Cara Hindari Perut Kembung Selama Berpuasa|url=https://www.suarasurabaya.net/senggang/2020/cara-hindari-perut-kembung-selama-berpuasa/|language=id-ID|access-date=2020-09-26|archive-date=2020-08-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20200811035036/https://www.suarasurabaya.net/senggang/2020/cara-hindari-perut-kembung-selama-berpuasa/|dead-url=no}}</ref> Sementara itu, polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C<sub>6</sub>(H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>)<sub>n</sub>. Contoh polisakarida adalah [[selulosa]], [[glikogen]], dan [[amilum]]. Polisakarida banyak ditemukan pada jenis-jenis makanan seperti kentang, nasi dan gandum.<ref
== Metode analisis ==
Jumlah karbohidrat di dalam suatu bahan dapat ditentukan melalui metode secara kimia, fisika, serta [[biokimia]]. Metode analisis dilakukan dengan menggunakan enzim. Karbohidrat dianalisis secara kimia untuk menentukan komposisinya. Analisis fisika terhadap karbohidrat digunakan untuk menentukan karakteristik fisik, seperti [[kekentalan]], stabilitas, tekstur, dan daya lengket. Sedangkan karbohidrat dianalisis secara biokimiawi untuk menentukan daya cerna dalam [[Saluran pencernaan|saluran percernaan]].<ref>{{Cite book|last=Egayanti, dkk.|first=|date=2019|url=https://standarpangan.pom.go.id/dokumen/pedoman/Pedoman-Evaluasi-Mutu-Gizi-dan-Non-Gizi-Pangan.pdf|title=Pedoman Evaluasi Mutu Gizi dan Non Gizi Pangan|location=Jakarta|publisher=Direktorat Standardisasi Pangan Olahan, Deputi Bidang Pengawasan Pangan Olahan, Badan Pengawasan Obat dan Makanan|isbn=978-979-3665-42-9|pages=35|url-status=live|access-date=2021-01-12|archive-date=2021-01-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20210114133715/https://standarpangan.pom.go.id/dokumen/pedoman/Pedoman-Evaluasi-Mutu-Gizi-dan-Non-Gizi-Pangan.pdf|dead-url=no}}</ref>
== Peran biologis ==
=== Dalam nutrisi: sumber energi ===
Fungsi karbohidrat yang utama adalah sebagai sumber energi. Karbohidrat dapat dibentuk melalui proses [[fotosintesis]]. Proses ini menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di Bumi, baik secara langsung atau tidak langsung.<ref>{{Cite
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya [[glukosa]], merupakan [[nutrien]] utama [[sel]]. Misalnya, pada [[vertebrata]], glukosa mengalir dalam aliran [[darah]] sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil [[energi]] yang tersimpan di dalamnya melalui proses [[respirasi seluler]]. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk menyintesis jenis molekul organik kecil lainnya, seperti [[asam amino]] dan [[asam lemak]].{{sfn|Campbell dkk.|2002|p=65–70}}
Baris 102 ⟶ 108:
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah [[proteoglikan]], [[glikoprotein]], dan [[glikolipid]]. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan [[protein]], tetapi proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, [[tulang rawan]], dan [[cairan sinovial]] yang melicinkan [[sendi]] otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan [[lipid]]) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.{{sfn|Lehninger|1997|p=331–335}} Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat [[golongan darah]] manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.{{sfn|Campbell dkk.|2002|p=146}}
=== Penentu tingkat kegemukan ===
[[Kegemukan]] disebabkan oleh jenis makanan yang dikonsumsi oleh tubuh. Kelebihan asupan makanan akan mengakibatkan tubuh mengalami kelebihan asupan energi. Kelebihan ini lebih besar dibandingkan dengan kebutuhan energi yang diperlukan tubuh untuk pengeluaran energi. Zat gizi di dalam berbagai makanan yang masuk ke dalam tubuh diubah menjadi [[sumber energi]] bagi tubuh. Salah satu zat gizi yang akan diubah menjadi energi ialah karbohidrat. Dalam jumlah yang normal, asupan karbohidrat akan disimpan oleh tubuh sebagai glikogen dalam jumlah terbatas. Sedangkan asupan karbohidrat yang berlebihan akan menyebabkan kegemukan karena diubah menjadi lemak yang menumpuk di tubuh.<ref>{{Cite book|last=Suryani, I., Isdiany, N., dan Kusumayanti, G. A. D.|first=|date=2018|url=http://bppsdmk.kemkes.go.id/pusdiksdmk/wp-content/uploads/2018/09/Dietetik-Penyakit-Tidak-Menular_SC.pdf|title=Dietetik Penyakit Tidak Menular|location=Jakarta Selatan|publisher=Pusat Pendidikan Sumber Daya Kesehatan|isbn=|pages=68-69|url-status=live|access-date=2021-01-12|archive-date=2021-01-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20210114010854/http://bppsdmk.kemkes.go.id/pusdiksdmk/wp-content/uploads/2018/09/Dietetik-Penyakit-Tidak-Menular_SC.pdf|dead-url=yes}}</ref>
=== Mempertahankan kesehatan manusia ===
Jenis karbohidrat khususnya [[inulin]], dapat mempertahankan kesehatan manusia dan mencegah beberapa jenis penyakit. Inulin merupakan jenis karbohidrat yang tidak dapat diserap sehingga dapat mencegah [[kanker usus besar]] dan penurunan [[gula darah]]. Selain itu, inulin juga digunakan untuk stimulasi [[sistem imun]] serta peningkatan [[Sintesis protein|sintesis]] [[vitamin]] di dalam tubuh manusia.<ref>{{Cite book|last=Sikumbang, S., dan Hindersah, R.|first=|date=2009|url=https://www.researchgate.net/profile/Saryono_Saryono/publication/322152613_Tanaman_Dahlia_Potensi_Bahan_Alam_Sumber_Karbohidrat_dan_Senyawa_Bioaktif/links/5a48b27ea6fdcce1971d4377/Tanaman-Dahlia-Potensi-Bahan-Alam-Sumber-Karbohidrat-dan-Senyawa-Bioaktif.pdf|title=Tanaman Dahlia: Potensi Bahan Alam Sumber Karbohidrat dan Senyawa Bioaktif|location=Pekanbaru|publisher=Unri Press|isbn=|pages=35|url-status=live}}</ref>
== Metabolisme ==
{{Main|Metabolisme karbohidrat}}
[[Berkas:Carbohydrate Metabolism.png|jmpl|400x400px|Gambaran umum berbagai proses metabolik karbohidrat]]
[[Metabolisme]] karbohidrat menguraikan berbagai proses [[biokimia]] yang bertanggung jawab dalam [[Anabolisme|pembentukan]], [[Katabolisme|pemecahan]], dan interkonversi karbohidrat dalam [[Makhluk hidup|organisme]] [[Kehidupan|hidup]]. Karbohidrat terpenting adalah [[glukosa]], gula sederhana ([[monosakarida]]) yang dimetabolisme oleh hampir semua organisme. Glukosa dan karbohidrat lainnya merupakan bagian dari berbagai jalur metabolisme lintas spesies: [[tumbuhan]] menyintesis karbohidrat dari karbon dioksida dan air melalui [[fotosintesis]] dan menyimpan energi tersebut secara internal, sering kali dalam bentuk [[Amilum|pati]] atau [[lipid]]. Komponen tumbuhan dikonsumsi oleh hewan dan [[fungi]], dan digunakan sebagai bahan bakar untuk [[Respirasi seluler|respirasi sel]]. Oksidasi satu gram karbohidrat menghasilkan kira-kira 16 kJ (4 kkal) [[Energi kimia|energi]], sedangkan oksidasi satu gram lipid menghasilkan sekitar 38 kJ (9 kkal) energi. Tubuh manusia menyimpan antara 300 dan 500 g karbohidrat tergantung pada berat badan, dan sebagian besar karbohidrat tersebut disimpan di [[otot rangka]].<ref name="Maughan">{{Cite web|last=Maughan|first=Ron|date=June 2013|title=Surgery Oxford|url=https://onesearch.cuny.edu/primo-explore/fulldisplay?docid=TN_sciversesciencedirect_elsevierS0263-9319(13)00087-2&context=PC&vid=hc&search_scope=everything&tab=default_tab&lang=en_US|website=www.onesearch.cuny.edu}}{{Pranala mati|date=Maret 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Energi yang diperoleh dari metabolisme (misalnya oksidasi glukosa) biasanya disimpan sementara di dalam sel dalam bentuk [[Adenosina trifosfat|ATP]].<ref name="energetics">{{Cite web|last=Mehta|first=Sweety|date=9 October 2013|title=Energetics of Cellular Respiration (Glucose Metabolism)|url=http://pharmaxchange.info/press/2013/10/energetics-of-cellular-respiration-glucose-metabolism/|website=Biochemistry Notes, Notes|access-date=2020-12-10|archive-date=2018-01-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20180125234509/http://pharmaxchange.info/press/2013/10/energetics-of-cellular-respiration-glucose-metabolism/|dead-url=no}}</ref> Organisme yang mampu melakukan [[Respirasi seluler|respirasi]], baik secara aerob maupun anaerob, memetabolisme glukosa dan [[oksigen]] (aerobik) untuk melepaskan energi, dengan menghasilkan [[karbon dioksida]] dan [[air]] sebagai produk sampingan.
=== Katabolisme ===
Baris 112 ⟶ 124:
Dalam glikolisis, oligosakarida dan polisakarida pertama-tama dipecah menjadi monosakarida yang lebih kecil oleh enzim yang disebut [[hidrolase glikosida]]. Unit-unit monosakarida yang dihasilkan kemudian dapat masuk ke dalam proses katabolisme monosakarida. Sebanyak dua molekul ATP diperlukan pada langkah awal glikolisis untuk memfosforilasi glukosa menjadi [[glukosa 6-fosfat]] (G6P) serta [[fruktosa 6-fosfat]] (F6P) menjadi [[fruktosa 1,6-bifosfat]] (FBP) untuk mendorong reaksi ke depan secara ireversibel.<ref name="Maughan" /> Dalam beberapa kasus, seperti pada manusia, tidak semua jenis karbohidrat dapat dicerna atau dipecah karena enzim pencernaan dan metabolisme yang diperlukan untuk hal ini tidak ada.
== Peran praktis ==
=== Pakan ternak rumansia ===
Karbohidrat memiliki komposisi sebanyak 60-70% dalam [[Pakan|pakan ternak]] [[Hewan pemamah biak|ruminansia]]. Jenis karbohidrat yang dipakai yaitu selulosa, hemiselulosa, dan pati. Enzim yang dihasilkan ternak ruminansia tidak dapat mencerna selulosa dan hemiselulosa, tetapi dicerna oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroba [[rumen]]. Mikroba rumen mengubah sejumlah besar komponen karbohidrat menjadi [[asam lemak]] yang bersifat [[Volatilitas (kimia)|volatil]] melalui fermentasi. Asam lemak volatil menghasilkan energi dalam bentuk [[adenosina trifosfat]] mengandung 40-60% protein yang diperlukan untuk sintesis protein. Adenosina trifosfat juga digunakan untuk mempertahankan kelestarian kegiatan mikroba di dalam tubuh ruminansia.<ref>{{Cite book|last=Partama, I. B. G.|first=|date=2013|url=http://erepo.unud.ac.id/id/eprint/20370/1/c138e4184115276ad83f8ebad5e786c8.pdf|title=Nutrisi dan Pakan Ternak Ruminansia|location=Denpasar|publisher=Udayana Unversity Press|isbn=978-602-7776-59-3|pages=11|url-status=live|access-date=2021-01-12|archive-date=2021-01-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20210114041234/http://erepo.unud.ac.id/id/eprint/20370/1/c138e4184115276ad83f8ebad5e786c8.pdf|dead-url=no}}</ref>
== Referensi ==
| |||