Karbohidrat: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Penambahan referensi #1lib1ref #1lib1refID #1lib1ref2024 |
|||
| (45 revisi perantara oleh 16 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}}
</ref> Pada proses [[fotosintesis]], [[tumbuhan hijau]] 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> Karbohidrat dibagi menjadi dua yaitu karbohidrat sederhana (gula, roti, permen, dan gula pasir) dan karbohidrat kompleks (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>▼
Bentuk [[molekul]] karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul
▲
== 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 29 ⟶ 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
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 36 ⟶ 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 70 ⟶ 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 85 ⟶ 72:
==== Penggunaan dalam organisme hidup ====
Monosakarida merupakan sumber bahan bakar utama dalam [[metabolisme]], yang digunakan baik sebagai sumber energi ([[glukosa]] merupakan sumber alami yang paling penting) dan dalam [[biosintesis]]. Ketika monosakarida tidak segera dibutuhkan oleh banyak sel, mereka diubah menjadi bentuk yang lebih hemat ruang, biasanya berupa [[polisakarida]]. Pada banyak hewan, termasuk manusia, bentuk penyimpanan ini adalah [[glikogen]], yang banyak ditemukan pada sel hati dan otot. Pada tumbuhan, [[Amilum|pati]] digunakan untuk tujuan yang sama. Karbohidrat yang paling melimpah, [[selulosa]], merupakan komponen struktural [[dinding sel]] tumbuhan dan berbagai bentuk alga. [[Ribosa]] merupakan komponen [[RNA (molekul)|RNA]], sedangkan [[deoksiribosa]] merupakan salah satu komponen [[Asam deoksiribonukleat|DNA]]. [[Liksosa]] adalah komponen liksoflavin yang ditemukan di jantung manusia.<ref>{{
=== Disakarida, oligosakarida, dan
[[Berkas:Sucrose_3Dprojection.png|ka|jmpl|250x250px|{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}[[Sukrosa]], juga dikenal sebagai gula dapur, adalah disakarida yang umum. Ia terdiri dari dua monosakarida: [[Glukosa|D-glukosa]] (kiri) dan [[Fruktosa|D-fruktosa]] (kanan).]]
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>
Oligosakarida adalah polimer derajat polimerisasi 2 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}}</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.
[[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
== 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 ==
===
Fungsi karbohidrat yang utama adalah sebagai sumber energi. Karbohidrat dapat dibentuk melalui proses [[
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 [[
Namun, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. [[Serat pangan|Serat]] menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.
▲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 [[tenaga]] yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses [[respirasi seluler]] untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk [[asam amino]] dan [[asam lemak]].<ref name="Campbell"/>
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan di[[hidrolisis]] untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. [[Pati]] merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam [[organel]] [[plastid]], termasuk [[kloroplas]]. Dengan
▲</ref> Dalam menu makanan orang [[Asia Tenggara]] termasuk [[Indonesia]], umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau [[serealia]] ([[gandum]] dan [[beras]]), [[umbi-umbian]] ([[kentang]], [[singkong]], [[ubi jalar]]), dan [[gula]].<ref>Suhardjo & Kusharto (1992), [http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA19&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0 hlm. 19–20]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref>
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut [[glikogen]]. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel [[hati]] dan [[otot]]. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.
▲Namun, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. [[Serat]] menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.<ref>Suhardjo & Kusharto (1992), [http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA101&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0 hlm. 101]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref> Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui [[saluran pencernaan]] dan keluar bersama [[feses]]. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah [[buah-buahan]] segar, [[sayur-sayuran]], dan [[biji-bijian]].<ref name=Campbell69>Campbell ''et al''. (2002), [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA69 hlm. 69]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref>
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, [[selulosa]] ialah komponen utama [[dinding sel]] tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah [[kitin]], karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) [[
▲Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan di[[hidrolisis]] untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. [[Pati]] merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam [[organel]] [[plastid]], termasuk [[kloroplas]]. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan [[glukosa]]. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.<ref name=Campbell67>Campbell ''et al''. (2002) [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA67 hlm. 67–68]. Diakses pada 5 Februari 2009</ref>
Sementara itu, dinding sel [[bakteri]] terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan [[peptida]], disebut [[peptidoglikan]]. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi [[membran sel]] yang lunak dan [[sitoplasma]] di dalam sel.
▲Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut [[glikogen]]. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel [[hati]] dan [[otot]]. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.<ref name=Campbell67/>
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.
▲=== Peran sebagai materi pembangun ===
▲Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, [[selulosa]] ialah komponen utama [[dinding sel]] tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.<ref>Lehninger (1997), hlm. 326.</ref> [[Kayu]] terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya [[hemiselulosa]] dan [[pektin]]. Sementara itu, [[kapas]] terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
=== Penentu tingkat kegemukan ===
▲Polisakarida struktural penting lainnya ialah [[kitin]], karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) [[arthropoda]] ([[serangga]], [[laba-laba]], [[crustacea]], dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi [[kalsium karbonat]]. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis [[fungi]].<ref name=Campbell69/>
[[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 ===
▲Sementara itu, dinding sel [[bakteri]] terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan [[peptida]], disebut [[peptidoglikan]]. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi [[membran sel]] yang lunak dan [[sitoplasma]] di dalam sel.<ref>Lehninger (1997), hlm. 329–330.</ref>
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 ==
▲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.<ref>Lehninger (1997), hlm. 331–335.</ref> 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.<ref>Campbell ''et al.'' (2002), [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA146 hlm. 146]. Diakses pada 9 Februari 2009</ref>
{{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 ===
[[Katabolisme]] adalah reaksi metabolik yang dialami sel untuk memecah molekul yang lebih besar untuk mengekstraksi energi. Ada dua [[lintasan metabolisme]] utama katabolisme monosakarida, yaitu [[glikolisis]] dan [[siklus asam sitrat]].
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 ==
{{reflist|30em}}
=== Daftar pustaka ===
* {{cite book|last=Campbell|first=N.A.|last2=Reece|first2=J.B.|last3=Mitchell|first3=L.G.|title=Biologi|edition=5. Jilid 1|others=Diterjemahkan oleh R. Lestari dkk.|url=https://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC|format=Didigitalisasi oleh Google Buku|accessdate=30 Januari 2009|year=2002|location=Jakarta|publisher= Erlangga|isbn=9796884682|ref={{sfnref|Campbell dkk.|2002}}}}
* {{Cite book|title=Dasar-Dasar Biokimia|last=Lehninger|first=A.L.|year=1997|others=Jilid 1. Diterjemahkan oleh M. Thenawidjaja|publisher=Erlangga|location=Jakarta|ref=harv}}
* {{Cite book|title=Prinsip-Prinsip Ilmu Gizi|last=Suhardjo|year=1992|publisher=Kanisius|location=Yogyakarta|last2=Kusharto|first2=Clara M.|ref=harv}}
== Pranala luar ==
{{commonscat|Carbohydrates|Karbohidrat}}
* [https://web.archive.org/web/20130629185521/http://www2.ufp.pt/~pedros/bq/carb_en.htm Karbohidrat, termasuk model interaktif dan animasi] (Membutuhkan [https://web.archive.org/web/20060320002451/http://www.mdl.com/products/framework/chime/ MDL Chime])
* [https://web.archive.org/web/20050124032405/http://www.chem.qmw.ac.uk/iupac/2carb/ Komisi Gabungan IUPAC-IUBMB tentang Nomenklatur Biokimia (JCBN): Nomenklatur Karbohidrat]
* [http://arquivo.pt/wayback/20160516074319/http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/carbhyd.htm Karbohidrat secara detail]
* [http://biochemweb.fenteany.com/carbohydrates.shtml Karbohidrat dan Glikosilasi – Perpustakaan Virtual Biokimia, Biologi Molekuler, dan Biologi Sel]
* [http://www.functionalglycomics.org/ Gerbang Glikomik Fungsional], sebuah kolaborasi antara [[Consortium for Functional Glycomics]] dan [[Nature Publishing Group]]
{{Biologi nav}}
| |||