PENDAHULUAN
Latar
Belakang
Karbohidrat merupakan senyawa yang
terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis
zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap
1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan
energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan
digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti
bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai
aktivitasfisik seperti berolahraga atau bekerja (Irawan,2007).
Sumber
karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan
hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada
tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O
melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung
hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa
matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai (Hutagalung, 2004).
Contoh dari karbohidrat sederhana
adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa & galaktosa atau juga
disakarida seperti sukrosa & laktosa. Jenisjenis karbohidrat sederhana ini
dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti madu, buah-buahan dan susu.Sedangkan
contoh dari karbohidrat kompleks adalah pati (starch), glikogen
(simpanan energi di dalam tubuh), selulosa, serat (fiber) atau dalam
konsumsi sehari-hari karbohidrat kompleks dapat ditemui terkandung di dalam
produk pangan seperti, nasi, kentang, jagung, singkong, ubi, pasta, roti dsb
(Irawan,2007).
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga
berfungsi sebagai cadangan makanan, pemberi rasa manis pada makanan, membantu
pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus, penghemat protein
karena bila karbohidrat makanan terpenuhi, protein terutama akan digunakan
sebagai zat pembangun. Karbohidrat juga berfungsi sebagai pengatur metabolisme
lemak karena karbohidrat mampu mencegah oksidasi lemak yang tidak sempurna (Herper, 2009)
Melalui berbagai tahapan dalam proses
metabolisme, sel-sel yang terdapat di dalam tubuh dapat mengoksidasi glukosa
menjadi CO & H2O dimana proses ini
juga akan disertai dengan produksi energi. Proses metabolisme glukosa yang
terjadi di dalam tubuh ini akan memberikan kontribusi hampir lebih dari 50%
bagi ketersediaan energi (Irawan, 2007).
Karbohidrat yang paling sederhana
(simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di
dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan
kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam Ilmu Gizi hanya ada tiga jenis
monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa (Hutagalung,
2004).
Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui
defenisi fungsi, serta manfaat karbohidrat bagi makhluk hidup.
Kegunaan Penulisan
Sebagai salah
satu komponen penilaian dan tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan, Program Studi
Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
TINJAUAN
PUSTAKA
Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang
fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4
kalori. Walaupun lemak menghasilkan enersi lebih besar, namun karbohidrat lebih
banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada
negara sedang berkembang. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi
sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa
mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar
40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat
lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun
protein (Hutagalung,2004).
Karbohidrat
adalah polihidroksi aldehid/keton dengan rumus empirik (CH2O)n.
Karbohidrat digolongkan sebagai monosakarida atau gula (satu unit
aldehida/keton); oligosakarida (beberapa unit monosakarida); dan polisakarida,
molekul besar linear atau bercabang yang mengandung banyak unit mosakarida.
Monosakarida atau gula sederhana memiliki satu unit aldehida atau keton.
Golongan ini juga mempunyai sedikitnya satu atom karbon asimetrik, dan
karenanya terdapat dalam bentuk stereoisomer. Gula yang paling banyak terdapat
di alam, seperti ribose, glukosa, fruktosa dan monosakarida adalah rangkaian
gula D. Gula sederhana dengan 5 atau lebih atom karbon dapat berada dalam
bentuk cincin-tertutup hemiasetal, sebagai furanosa (cincin beranggota-lima)
atau piranosa (cincin beranggota-enam). Furanosa dan piranosa terdapat dalam
proses mutarotasi. Gula yang dapat mereduksi senyawa oksidator disebut gula
pereduksi (Lehninger, 1997).
Monosakarida adalah unit dasar darimana semua
karbohidrat diturunkan. Monosakarida dicirikan oleh kandungan jumlah atom
karbonnya, C-3, C-4, C-5, dan seterusnya, serta oleh konfigurasi strukturalnya
(aldosa atau ketosa). Dari semua jenis monosakarida, glukosa dan fruktosa
terjadi dalam bentuk bebas di alam. Sebagian besar monosakarida diperoleh
melalui hidrolisis dari unsur pokok yang lebih kompleks dari tanaman (Subandiyono,2009).
D-glukosa adalah monosakarida yang paling umum dan mungkin merupakan
senyawa organik yang paling banyak terdapat di alam. Senyawa ini terdapat bebas
dalam darah (gula darah) dan berbagai cairan tubuh lainnya dan dalam cairan
tanaman (gula anggur), serta merupakan komponen monosakarida utama dari banyak
oligosakarida dan polisakarida. Glukosa langsung digunakan oleh tubuh. Glukosa
didapat secara niaga dengan cara hidrolisis pati diikuti dengan kristalisasi
dari larutan dalam air. Filtrat yang tinggal yang dikenal sebagai tetes,
terdiri dari kira-kira 65% D-glukosa dan 35% disakarida dan oligosakarida lainnya (Pine, dkk.,
1988).
Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam
bentuk glukosalah massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah, atau
ke dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari
glukosalah semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa
merupakan bahan bakar metabolik utama bagi jaringan mamalia (kecuali hewan
pemamah biak) dan bahan bakar universal bagi janin. Unsur ini diubah menjadi
karbohidrat lain dengan fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen untuk
simpanan, ribose dalam bentuk asam nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, dalam
senyawa lipid kompleks tertentu dan dalam bentuk gabungan dengan protein, yaitu
glikoprotein serta proteoglikan (Muda,2014).
Selain
glukosa, fruktosa dan galaktosa juga jenis monosakarida. fruktosa adalah suatu
ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri karenanya
disebut juga levulosa. Fruktosa mempunyai rasa yang lebih manis daripada
glukosa, juga lebih manis daripada gula tebu atau sukrosa. Pada umumnya
monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis. Fruktosa dapat dibedakan dari
glukosa dengan pereaksi seliwanoff dalam asam HCl. Galaktosa jarang terdapat
bebas di alam dan biasanya terdapat dalam bentuk laktosa. Rasanya kurang manis
dan kurang larut dalam air. Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya
terpolarisasi ke kanan (Poedjiadi, 1994).
Kerangka monosakarida berupa rantai karbon berikatan tunggal yang tidak
bercabang. Satu diantara atom karbon berikatan ganda terhadap suatu atom
oksigen, membentuk gugus karbonil; masing-masing atom karbon lainnya berikatan
dengan gugus hidroksil. Berdasarkan gugus fungsi inilah monosakarida
digolongkan menjadi dua jenis yaitu aldosa dan ketosa. Suatu monosakarida
disebut aldosa jika gugus karbonilnya berada pada ujung rantai karbon, dan
disebut ketosa jika gugus karbonnya berada pada tempat lain. Contoh
monosakarida yang sering dijumpai adalah heksosa (Lakitan, 2007).
D-Glukosa, suatu aldoheksosa
D- Fruktosa, suatu ketoheksosa
Senyawa yang termasuk disakarida
adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa. Sukrosa ialah gula yang kita kenal
sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit. Sukrosa juga terdapat
pada tumbuhan lain, misalnya buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis,
sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Molekul sukrosa
tidak mempunyai gugus aldehida atau keton bebas, atau tidak mempunyai gugus –OH
glikosidik. Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
Laktosa merupakan gabungan dari galaktosa dan glukosa. Dalam susu terdapat laktosa
yang sering disebut gula susu. Dibandingkan terhadap glukosa, laktosa mempunyai
rasa yang kurang manis. Maltosa juga merupakan disakarida yang terbentuk dari
dua molekul glukosa. Maltosa larut dalam air dan mempunyai rasa yang lebih
manis daripada laktosa, tetapi tetap kurang manis daripada sukrosa. Maltosa
merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan
enzim (Poedjiadi, 1994).
Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi
pada tumbuhan yang berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari
(dalam bentuk foton) ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH).
Energi kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan
karbon dioksida. Jadi, seluruh molekul organik lainnya dari tanaman disintesa
dari energi dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan
tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis (Devlin, 1975).
Laju fotosintesis berbagai spesies tumbuhan yang
tumbuh pada berbagai daerah yang berbeda seperti gurun kering, puncak gunung,
dan hutan hujan tropika, sangat berbeda. Perbedaan ini sebagian disebabkan oleh
adanya keragaman cahaya, suhu, dan ketersediaan air, tapi tiap spesies
menunjukkan perbedaan yang besar pada kondisi khusus yang optimum bagi mereka.
Spesies yang tumbuh pada lingkungan yang kaya sumberdaya mempunyai kapasitas
fotosintesis yang jauh lebih tinggi daripada spesies yang tumbuh pada
lingkungan dengan persediaan air, hara, dan cahaya yang terbatas (Salisbury dan
Ross, 1995).
Karbohidrat sederhana dapat dipandang sebagai polihidroksi aldehida dan
keton. Karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida. Bila suatu gula
mempunyai gugus aldehid, gula tersebut merupakan suatu aldosa. Namun, bila gula
tersebut mempunyai gugus keto, gula tersebut merupakan suatu ketosa. Suatu
monosakarida dikenali dari jumlah atom karbon yang dikandungnya. Monosakarida
yang paling banyak dijumpai dalam makanan kita adalah heksosa yaitu glukosa dan
fruktosa (Bresnick, 1994).
Amilum
merupakan salah satu jenis polisakarida yang terdapat banyak di alam, yaitu
pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari sering
disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Batang pohon
sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan dapat dijadikan bahan makanan.
Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau singkong
mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut selain dapat
digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat, juga digunakan sebagai bahan baku
dalam pabrik tapioka. Butir-butir pati apabila diamati dengan menggunakan
mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati
tersebut diperoleh. Bentuk butir pati pada kentang berbeda dengan yang berasal
dari terigu atau beras (Poedjiadi, 1994).
Komposisi pati pada umumnya terdiri dari amilopektin sebagai bagian
terbesar dan sisanya amilosa. Adanya informasi mengenai komposisi pati
diharapkan dapat menjadi data pendukung dalam menentukan jenis produk yang akan dibuat dari pati atau tepung talas. Penelitian pada 71
sampel umbi talas yang diambil dari
negara Fiji, Samoa Barat dan Kepualauan Solomon, diperoleh kadar pati
rata-rata sebesar 24,5% dan serat sebesar 1,46% (Hartati & Prana, 2003).
KESIMPULAN
1.
Karbohidrat atau Hidrat
Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya. sebagai penghasil energi,
dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori.
2.
Karbohidrat adalah
polihidroksi aldehid/keton dengan rumus empirik (CH2O)n.
3.
Monosakarida adalah unit dasar darimana
semua karbohidrat diturunkan.
4.
Monosakarida dicirikan oleh kandungan
jumlah atom karbonnya, C-3, C-4, C-5, dan seterusnya, serta oleh konfigurasi
strukturalnya (aldosa atau ketosa).
5.
D-glukosa
adalah monosakarida yang paling umum dan mungkin merupakan senyawa organik yang
paling banyak terdapat di alam.
6.
Selain glukosa,
fruktosa dan galaktosa juga jenis monosakarida.
7.
Senyawa yang termasuk
disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.
8.
Amilum merupakan salah
satu jenis polisakarida yang terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar
tumbuhan.
9.
Selain sebagai sumber energi,
karbohidrat juga berfungsi sebagai cadangan makanan, pemberi rasa manis pada
makanan, membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus,
penghemat protein.
10. Karbohidrat
juga berfungsi sebagai pengatur metabolisme lemak karena karbohidrat mampu
mencegah oksidasi lemak yang tidak sempurna.
DAFTAR
PUSTAKA
Bresnick, S. D., 1994, Intisari Kimia Organik, Lippincott
Williams & Wilkins Inc. USA, 69.
Devlin,
Robert M. 1975. Plant Physiology Third Edition. New York : D. Van
Nostrand.
Hartati, N., dan Prana, T., 2003, Analisis
Kadar Pati dan Serat Kasar Tepung beberapa Kultivar Talas (Colocasia esculenta
L. Schott), http://www.unri.ac.id/jurnal/jurnal_natur/vol6(1)/Sri.pdf, diakses 12 Oktober 2011 pukul 19.00 WITA.Herper,
2009)
Hutagalung, H. 2004. Karbohidrat. Bagian Ilmu Gizi Fakultas
Kedokteran. USU Press. Medan
Irawan, M.A, 2007. Karbohidrat. Sports Science Briefs. www.pssplab.com Diakses tanggal 16 Desember 2014.
Lakitan B., 2007, Dasar-Dasar
Fisiologi Tumbuhan, PT Raja Grafindo persada, Jakarta.
Lehninger, ,
A.L., 1982, Dasar-dasar Biokimia, IPB
Press, Bandung.
Pine, S. H., J. B. Hendrickson, D. J. Cram, dan G. S.
Hammond, 1988, Kimia Organik 2 edisi
keempat, ITB, Bandung.
Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Salisbury, J.W.
dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB.
Subandiyono,
2009. Nutrisi Ikan. PS Budidaya perikanan. Universitas Diponegoro. Semarang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar