Makalah karohidrat dan lipid

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Biokimia adalah ilmu yang menghubungkan, bahkan sebagai perekat antara disiplin ilmu kimia dan biologi. Benda mati dan organisme sama-sama dibangun oleh unsur-unsur kimia yang sama, tetapi berbeda dalam struktur dan tatanan. Sel dibangun oleh 4 makromolekul yaitu: protein, asam nukleat, karbohidrat, dan lipid. Pada masa pertumbuhan ion atau molekul yang masuk akan lebih banyak daripada yang digantikan, jika sudah tidak mengalami masa pertumbuhan ion atau molekul yang masuk dan keluar akan seimbang. Proses bongkar pasang ion atau molekul disebut metabolisme. Metabolisme adalah satu dari 5 proses kehidupan yaitu gerak, tumbuh, iritabilitas, reproduksi.

Biokimia secara prinsip merupakan kimia zat-zat yang bisa digolongkan ke dalam beberapa kategori utama:

• karbohidrat,
• lipid,
• protein dan asam amino,
• asam nukleat (DNA, RNA).

Haruslah dibedakan antara bahan makanan dan zat makanan, yang disebut juga zat gizi atau nutrient. Zat makanan adalah satuan yang menyusun bahan makanan tersebut. Bahan makanan disebut juga komoditas Pangan dalam perdagangan, ialah apa yang kita beli, kita masak dan kita susun menjadi hidangan.contoh dari bahan makanan ialah beras, jagung, daging, telur dan sebagainya.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 17 )

Karbohidrat adalah nama kelompok bagi ikatan-ikatan organik yang mempunyai fungsi menghasilkan energi dan mempunyai karakteristik sejenis. Karbohidrat terdiri dari unsur-unsur C, H, O, dan merupakan polyalkohol. Berbagai jenis karbohidrat melalui jalur yang sama dalam garis proses metabolismenya.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 17-18 )

Lemak juga merupakan kumpulan ikatan-ikatan organik dengan berbagai struktur molekul, tetapi mempunyai karakteristik yang sama, yaitu larut di dalam zat-zat pelarut tertentu; juga melalui proses metabolisma yang dalam garis besarnya sama.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 18 )

B.   Rumusan Masalah

1.    Untuk mengetahui dan memahami karbohidrat secara biokimia.

2.    Untuk mengetahui dan memahami fungsi dan klasifikasi karbohidrat.

3.    Untuk mengetahui dan memahami lemak secara biokimia.

4.    Untuk mengetahui dan memahami klasifikasi lemak.

C.   Tujuan

1.    Penjelasan karbohidrat secara biokimia?

2.    Untuk mengetahui fungsi dan klasifikasi karbohidrat?

3.    Penjelasan lemak secara biokimia ?

4.    Untuk mengetahui klasifikasi lemak?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.   Teori ringkas

Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi tenaga untuk menjalankan sel-sel tubuh.

Lemak atau lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul.

Lipid adalah senyawa organik yang diperoleh dari proses dehidrogenasi endotermal rangkaian hidrokarbon. Lipid bersifat amfifilik, artinya lipid mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Lipid biologis seluruhnya atau sebagiannya berasal dari dua jenis subsatuan atau "blok bangunan" biokimia: gugus ketoasil dan gugus isoprena. Dengan menggunakan pendekatan ini, lipid dapat dibagi ke dalam delapan kategori : asam lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sfingolipid, sakarolipid, dan poliketida (diturunkan dari kondensasi subsatuan ketoasil); serta lipid sterol dan lipid prenol (diturunkan dari kondensasi subsatuan isoprena).

Berbagai kelas lipid dihubungkan satu sama lain berdasarkan komponen dasarnya, sumber penghasilnya, kandungan asam lemaknya maupun sifat-sifat kimianya. Kebanyakan lipid ditemukan dalam kombinasi dengan senyawa sederhana lainnya.

Lemak juga merupakan makanan cadangan makanan dalam tubuh, karena kelebihan karbohidrat diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan adiposa.

(Buckle, K.A.,R.A.Edwards.,G.H.Fleet.,M.Wootton. Hal 3)

BAB III

PEMBAHASAN

A.   Karbohidrat

Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan-persamaan dari sudut kimia dan fungsi.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 31 )

Karbohidrat ('hidrat dari karbon', hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar 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 pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH₂O)_n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

 Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin.Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi tenaga untuk menjalankan sel-sel tubuh.

Pada umumnya, senyawa karbohidrat banyak terdapat di dalam sereali, jenis umbian, dan beberapa bebuahan,seperti pisang, pepaya, dan mangga.

( Tejasari. Hal 6)

Klasifikasi karbohidrat, dibagi menjadi 3 kelompok ;

a.    Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.

b.    Disakarida dan oligosakarida

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.

c.    Polisakarida

Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C₆(H₁₀O₅)_n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum.

Sifat kimia, dan biokimia karbohidrat yaitu ;

a.    Monosakarida : heksosa dan pentosa

1.    semua monosakarida sederhana berbentuk kristal putih.

2.    Larut dalam air, tetapi tidak larut dalam pelarut  nonpolar .

3.    Hampir semua berasa manis. Fruktosa yang termanis.

4.    Monosakarida alam berada dalam bentuk isomer optik dekstrorotari.

5.    Bereaksi dengan asam basa, dalam basa encer membentuk transformasi Bruyn-Alberda van Ekenstein; dalam basa pekat – sangat stabil ; dalam asam kuat – tersehidrasi.

6.    Membentuk glokosida dalam asetal yang bersifat labil dalam asam tapi stabil dalam basa.

( Tejasari. Hal 54 )

a)    Heksosa : glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa.

1)    Membentuk ester : terasetilasi ole vch asam asetat anhidrida yang berlebihan membentuk O-asetil-α-D-gulosa netral.

2)    Glukosa, fruktosa, dan galaktosa bersifat reduktif.

3)    Fruktosa kurang diserap dalam usus manusia.

4)    Manosa merupakan epimer glukosa.

( Tejasari. Hal 54 )

b)    Pentosa : ribosa, xilosa, arabinosa.

1)    D-Ribosa bersifat reduktif, terdapat dalam RNA, dan sangat larut air, bereaksi kuat dengan asam amino menghasilkan produk reaksi maillard.

2)    L-Arabinosa bersifat reduktif, sangat mudah larut dalam air, dan alkohol, pemanasan pada suhu 200 ^oC  dalam asam pekat membentuk furfural.

3)    D-Xilosa bersifat reduktif, mudah larut dalam air, berasa sangat manis, di serap manis, doserap dalam usus tetapi tidak di metabolisme langsung dikeluarkan dari ginjal.

( Tejasari. Hal 54 )

b.    Oligosakarida

a)    Disakarida : sukrosa, laktosa, selobiosa.

1)    Sukrosa tidak bersifat reduktif ( tidak memiliki atom C anomer bebas)

2)    Bersifat larut air, mudah dihidrolisis enzim invertase menjadi D-glukosa dan D-fruktosa.

3)    Laktosa bersifat reduktif, dihidrolisis oleh laktase (dari sel mukosa usus).

4)    Selobiosa membentuk selulosa melalui ikatan β (1,4)-glikosida, dan bersifat reduktif.

c.    Polisakarida : polisakarida alam mudah dihidrolisis oleh asam maupun enzim.

a)    Polisakarida simpanan (pati) : pati. Glokogen, dekstrin.

1)    Pati dapat dihidrolisis oleh amilase pankreas menghasilkan dekstrin dan maltosa.

2)    Pati terdiri atas amilosa dan amilopektin.

3)    Glikogen atau pati hewan mudah dihidrolisis karena mempunyai cabang lebih banyak dari amilopektin.

4)    Dekstrin dihasilkan dari hidrolisis parsial, bereaksi dengan iodium memberi warna merah (eritrodekstrin), tidak berwarna (akrodekstrin).

( Tejasari. Hal 55 )

d.    Polisakarida struktur (nonpati) :

a)    Tidak larut : selulosa, hemiselulosa, lignin.

1)    Selulosa : tidak larut air,ikatan b (1,4)-glikosida selulosa dapat dihidrolisis oleh asam kuat, dapat dihidrolisis oleh bakteri rumen sapi dan rumenansia lainnya.

2)    Hemiselulosa : tidak larut, dan tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia.

3)    Lignin : tidak dapat oleh dicerna enzim pencernaan manusia namun dapat dicerna oleh kapang (Basidiomaycetes dan Astomycetes).

b)    Larut : pektin, guargum, mukilase, glukan.

1)    Pektin dan guargum memiliki daya menahan air, membentuk gel, memperlambat penyerapan karbohidrat, dan tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia.

( Tejasari. Hal 56 )

Fungsi penting karbohidrat yaitu sebagai penyedia energi utama. Karbohidrat  yang sudah dicerna, antara lain menjadi monosakarida, yaitu glukosa jika dioksida atau mengalami pembakaran di dalam tubuh akan menghasilkan energi atau tenaga. Oksidasi satu molekul karbohidrat menghasilkan sekitar 4 kilokalori (Kalori). Glukosa berfungsi sebagai penyedia energi satu-satuny bagi sistem syaraf pusat dan otak. Karbohidrat berfungsi sebagai protein sparer karena keperluan energi telah dipenuhi oleh karbohidrat sehingga protein akan digunakan untuk untuk keperluan fungsi utamanya  sebagai zat pembangun, tidak perlu dioksidasi menjadi energi. Senyawa disakarida, dan sebagai oligo dan polisakarida dapat juga dihidrolisis dan dioksidasi untuk menghasilkan energi.

Selain itu, karbohidrat berperan dalam pengaturan metabolisme lemak. Oksidasi lemak yang tidak sempurna dapat dicegah oleh karbohidrat sehingga bahan keton seperti asam asetoasetat, aseton, dan b-hidroksi butirat yang menimbulkan bau tidak enak, tidak terbentuk dan ketosis tidak terjadi. Karbohidrat lainnya, seperti polisakarida, serat berfungsi dalam pengaturan gerak peristaltic usus, dan memberi muatan dan bentuk pada sisa makanan. Di dalam saluran usus, selulosa mengatur gerak peristaltik, sedangkan hemiselulosa dan pektin yang bersifat menyerap air, memberi bentuk pada sisa makanan. Serat (polisakarida) berfungsi seperti busa, menyerap air, mengikat mineral, mengikat zat asam seoeri garam empedu, sehingga mengurangi penyerapan garam empedu.

( Tejasari. Hal 43 - 44 )

B.   Lemak

Lemak adalah sekelompok ikatan organik yang terdiri atas unsur-unsur Carbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O), yang mempunyai sifat dapat larut dalam zat-zat pelarut tertentu (zat pelarut lemak), seperti proteleum benzen, ether. Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi bersifat padat pada suhu kamar, sedangkan yang mempunyai titik lebur rendah, bersifat cair. Lemak yang padat pada suhu kamar disebut lemak atau gaji, sedangkan yang bersifat cair pada suhu kamar disebut minyak.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 91 )

Lemak atau triasilgliserol merupakan salah satu jenis lipid sederhana, yaitu aster gliserol dan asam lemak gliserol dan memiliki tiga gugus hidroksil, yang masing-masing mengikat satu molekul asam lemak. Lipid sederhana disebut juga sebagai homolipid dan merupakan suatu bentuk ester yang mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen. Lipid sederhana terdiri atas lemak netral atau trigliserida, lemak sederhana dan lemak campuran. Lipid sederhana banyak terdapat pada lemak susu penuh, minyak jagung, minyak kacang tanah, minyak babi, ayam, dan minyak ikan. Ester asam lemak dan alkohol seperti lilin, ester kolesterol, ester vitamin A dan D, terdapat pada lilin lebah, darah, dan hati.

(Tejasari. Hal 13)

Lemak disusun oleh asam lemak dalam jumlah dan jenis yang berbeda satu sama lain. Asam lemak bebas jarang terdapat di alam, melainkan dalam bentuk ester atau amida dengan lipid.  Asam lemak rantai pendek disebut dengan asam lemak volatin karena bersifat mudah menguap. Contoh asam lemak rantai pendek yaitu asam format, asetat, propionat, butirat, isobutirat, valerat, isovalerat, dan kaproat. Asam lemak jenis ini dihasilkan oleh aktivitas mikroba bifidobakteria, streptokokus, dan laktobasilus dalam pencernaan hewan dan manusia. Asam lemak rantai panjang terdiri atas atom karbon lebih dari 14. Semua lemak hewani dan sebagaian besar lemak nabati mengandung asam lemak rantai panjang.

(Tejasari.  Hal 15)

Menurut sumbernya kita membedakan lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati berasal dari bahan makanan tumbuh-tumbuhan, sedangkan lemak hewani berasal dari binatang, termasuk ikan, telur dan susu. Kedua jenis lemak ini berbeda dalam jenis asam lemak yang menyusunnya. Lemak nabati mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh, yang menyebabkan titik cait yang lebih rendah, dan dalam suhu kamar berbentuk cair, disebut minyak. Lemak hewani mangandung terutama asam lemak jenuh, khususnya mempunyai rantai karbon panjang, yang mengakibat dalam suhu kamar berbentuk padat. Lemak berbentuk padat inilah yang biasa oleh awam disebut lemak gaji.

( Sediaoetama, A.D. Prof., Dr. Hal 92-93 )

Karena struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-)maka lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang apolar atau organik seperti: eter, Chloroform, atau benzol.

Secara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu:

1. Menjadi cadangan energi dalam bentuk sel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39.06 kjoule atau 9,3 kcal.
2. Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural pada membran sel yang berkaitan dengan karbohidrat dan protein demi menjalankan aliran air, ion dan molekul lain, keluar dan masuk ke dalam sel.
3. Menopang fungsi senyawa organik sebagai penghantar sinyal, seperti pada prostaglandin dan steroid hormon dan kelenjar empedu.
4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis.
5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat.

Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel. Lemak yang menjadi makanan bagi manusia dan hewan lain adalah trigliserida, sterol, dan fosfolipid membran yang ada pada hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid menyintesis dan mengurangi cadangan lipid dan menghasilkan karakteristik lipid fungsional dan struktural pada jaringan individu.

Secara ilmu gizi, lemak dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a.            Lipid sederhana :

o    lemak netral (monogliserida, digliserida, trigliserida),

o    ester asam lemak dengan alkohol berberat molekul tinggi

b.            Lipid majemuk:

o    fosfolipid

o    lipoprotein

c.            Lipid turunan:

o    asam lemak

o    sterol (kolesterol, ergosterol,dsb)

Secara klinis, lemak yang penting adalah :

1.    Kolesterol

2.    Trigliserida (lemak netral)

3.    Fosfolipid

4.    Asam Lemak

Kelainan pada lipid yaitu hiperlipidemia, hiperlipidemia adalah suatu keadaan yang ditandai oleh peningkatan kadar lipid/lemak darah.

Berdasarkan jenisnya, hiperlipidemia dibagi menjadi 2, yaitu:

• Hiperlipidemia Primer

Banyak disebabkan oleh karena kelainan genetik. Biasanya kelainan ini ditemukan pada waktu pemeriksaan laboratorium secara kebetulan. Pada umumnya tidak ada keluhan, kecuali pada keadaan yang agak berat tampak adanya xantoma (penumpukan lemak di bawah jaringan kulit).

• Hiperlipidemia Sekunder

Pada jenis ini, peningkatan kadar lipid darah disebabkan oleh suatu penyakit tertentu, misalnya : diabetes melitus, gangguan tiroid, penyakit hepar & penyakit ginjal. Hiperlipidemia sekunder bersifat reversibel (berulang).

Ada juga obat-obatan yang menyebabkan gangguan metabolisme lemak, seperti : Beta-blocker, diuretik, kontrasepsi oral (Estrogen, Gestagen).

BAB IV

PENUTUP

A.   Kesimpulan

Karbohidrat, protein, dan lemak sama-sama mengandung unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O) sehingga disebut senyawa hidrat arang, dan jika di oksidasi menghasilkan energi.

Karbohidrat dibedakan menjadi karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.  Lemak dibedakan atas lemak hewani dan lemak nabati. Lemak hewani berasal dari hewan, sedangkan lemak nabati berasal dari tanaman.

B.   Saran

Penuhi kebutuhan tubuh dengan 4 sehat 5 sempurna, dan rajin olah raga. Agar kesehatan terjaga.