Sifat Kimia, Fisika, Struktur, Reaksi dan Fungsi Karbohidrat

Struktur Karbohidrat

Ada tiga tipe struktur yang bisa menggambarkan struktur dari karbohidrat yaitu :
1. Struktur rantai terbuka
2. Struktur hemi-asetal
3. Struktur Haworth

Struktur rantai terbuka adalah struktur panjangdari sebu8ah molekul karbohidrat. Sebagai contoh perhatikanlah struktur rantai terbuka karbohidrat berikut ini :

Struktur hemi-asetal adalah struktur yang terbentuk ketika molekul monosakarida mengalami reaksi intramolekul. Reaksi intra molekul ini biasanya terjadi di dalam larutan berair, dimana gugus alkohol dari atom C kiral terjauh menyerang gugus karbonil pada atom C1.

Reaksi ini akan menghasilkan struktur yang lebih stabil yaitu struktur siklik/cincin yang beranggotakan 6 buah atom C yang biasanya disebut dengan cincin piranosa.

Yang terakhir adalah struktur Haworth yaitu struktur yang menggambarkan bentuk dari cicin piranosa.

Sifat fisika dan kimia karbohidrat.

Sifat umum yang dimiliki oleh karbohidrat

1. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energy utama untuk tubuh. Selain itu karbohidrat juga bisa disimpan sebagai cadangan makanan baik dihati maupun di jaringan otot. 
2. Gula ribosa dan deoksiribosa adalah pembentuk structural dari materi genetik yaitu RNA dan DNA.
3. Polisakarida seperti selulosa adalah unsur utama dalam struktur dinding sel bakteri dan juga tanaman.
4. Karbohidrat terhubung dengan protein dan lipid yang berperan penting dalam interaksi sel.
5. Karbohidrat adalah senyawa organik yang terdiri dari rantai karbon yang memiliki gugus karbonil sebagai aldehid atau keton dan mengandung banyak gugus hidroksil.

Sifat fisik dari karbohidrat

1. Pada suhu kamar berupa zat padat
2. Kebanyakan senyawanya tidak berwarna dan memiliki struktur bubuk.
3. Berupa zat padat amorf seperti pati
4. Berupa serat yang bersifat basa seperti selulosa
5. Sebagian besar karbohidrat memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi cahaya.
6. Memilki stereoisomer yaitu senyawa senyawa yang memiliki rumus struktur sama tetapi tetapi konfigurasinya berbeda. Contoh: glukosa memiliki dua bentuk stereoisomer yaitu D-glukosa dan L-glukosa. Sistem D dan L didasarkan pada gugus OH yang terikat pada atom C kiral terjauh. Jika gugus OH terletak sebelah kanan proyeksi Fischer maka diberi nama D, sedangkan jika disebelah kiri diberi nama L.

Sifat Kimia karbohidrat

1. Jumlah isomer ruang karbohidrat yaitu 2^n, dengan n menyatakan jumlah atom C asimetri.
2. Semua karbohidrat bersifat optis aktif
3. Monosakarida dan disakarida berasa manis dan larut dalam air, sedangkan polisakarida berasa tawar dan tidak larut dalam air.

Beberapa reaksi yang dialami karbohidrat

Hidrolisis
                    H2O/H+                  H2O/H+
Polisakarida ====> Disakarida ====>Monosakarida
                    Ragi

Fermentasi : glukosa ==> etanol + CO2 (proses peragian)

Oksidasi : jika karbohidrat dioksidasi maka akan mneghasilkan asam.
                                     H2SO4
Dehidrasi : karbohidrat ====> Karbon + H2O

Karbohidratdapat mereduksi hidroksida hidroksida logam, dimana karbohidrat sendiri mengalami oksidasi.

Fungsi/Kegunaan karbohidrat

1. Karbohidrat adalah sumber energy utama bagi manusia dan hewan, karena karbohidrat dapat menyediakan energy instan. Glukosa dipecah dalam tubuh melalui reaksi glikolisis dan siklus kreb untuk menghasilkan ATP.
2. Glukosa adalah sumber dari energy yang disimpan dalam hati dan otot. Di manusia dan hewan, glukosa disimpan sebagai glikogen dan pada tumbuhan disimpan sebagai pati.
3. Karbohidrat yang disimpan akan digunakan untuk cadangan energy, tidak seperti protein yang digunakan untuk membangun tubuh.
4. Karbohidrat adalah perantara dalam sintesis protein dan lemak
5. Karbohidrat membantu dalam regulasi jaringan syaraf dan merupakan sumber energy bagi otak.
6. Karbohidrat akan bergabung dengan protein dan lemak untuk membentuk antigen permukaan, molekul reseptor, vitamin dan antibiotic.
7. Karbohidrat membentuk komponen structural dan pelindung bagi maklhuk hidup, seperti sel pada tanaman.
8. Pada hewan, konstituen penting dalam jaringan ikat
9. Karbohidrat berpartisipasi dan lam transpotasi, komunikasi sel-sel biologis dan aktivasi factor pertumbuhan.
10. Karbohidrat yang mengaandung banyak serat dapat mencegah sembelit.
11. Karbohidrat juga membantu dalam sistem modulasi dan kekebalan tubuh.

Sumber :
1. Biology.tutorvista.com :Carbohydrates (artikel bahasa ingris)
2. Buku PR Kimia kelas 12 SMA, penerbit intan pariwara.