Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta

KARBOHIDRAT

Sulistyani, M.Si
sulistyani@uny.ac.id

KONSEP TEORI
 Karbohidrat m erupakan senyawa yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan
oksigen yang terdapat di alam .
 Karbohidarat berasal dari kata hidrat karbon yang berarti senyawa antara
karbon dan air sehingga dehidrasi sukrosa (C12 H 22 O11) oleh asam sulfat
m enghasilkan karbon.
 Sebagian besar karbohidrat m em iliki rum us em piris CH 2 O, m isalnya glukosa
(C6 H 12 O6 ). Senyawa ini diduga “hidrat dari karbon” yang artinya senyawa antara
karbon dan air sehingga disebut karbohidrat.
 Berdasarkan hidrolisisnya, karbohidrat digolongkan m enjadi m onosakarida,
disakarida, dan polisakarida.

Monosakarida
Berdasarkan gugus karbonilnya, m onosakarida dapat berupa aldosa (m engandung
aldehid) dan ketosa (m engandung gugus keton).
Contoh aldosa:

Glukosa, C6 H 12 O6

Contoh ketosa:
Fruktosa, C6 H 12 O6

Berdasarkan jum lah atom C, m onosakarida terdiri dari biosa (2 atom C),
triosa (3 atom C), pentosa (5 atom C), dan heksosa (6 atom C).

Monosakarida yang Term asuk Pentosa

ribosa

arabinosa

ribulosa

Struktur m olekul m onosakarida secara terbuka disebut rum us proyeksi dari Em il
Fischer.

Monosakarida yang Term asuk Heksosa

glukosa

m anosa

galaktosa

fruktosa

Isom er Optis dari Monosakarida
 Isom er optis dari m onosakarida disebabkan adanya atom C asim etris dalam
m olekulnya.
 Isom er optis adalah rum us m olekul sam a, tetapi berbeda arah putar bidang
cahaya terpolarisasi, ada yang m em utar ke kiri dan ada yang m em utar ke
kanan.
 Molekul m onosakarida yang m em utar ke kiri diberi awalan L (levo=kiri),
sedangkan yang m em utar ke kanan diberi awalam D (dekstro=kanan).
 Penetapan bentuk L dan D didasarkan atas posisi-posisi gugus OH pada atom C
nom or 2, 3, 4, 5.
D-glukosa

L-glukosa

Ket: C*: atom C asim etris

Struktur Cincin (Siklohem iasetal) Monosakarida
 Struktur cincin (siklohem iasetal) dikem ukakan oleh Tollens, dan kem udian
digam barkan secara perspektif oleh Haworth.
 Gugus OH yang m engarah ke kanan pada proyeksi Fischer m enjadi ke bawah,
sedangkan gugus OH yang m engarah ke kiri pada proyeksi Fischer m enjadi
ke atas.
Contoh: D-glukosa

α-D-glokosa

Bentuk sederhana

D-glokosa

β-D-glokosa

Konsep Disakarida
 Tiap m olekul disakarida terdiri dari dua satuan m onosakarida.
 Terbentuk dari hasil reaksi penggabungan dua satuan m onosakarida dengan
m engeluarkan sebuah m olekul air.
 Dalam m olekul disakarida, kedua m onosakarida berikatan secara ikatan
glukosida.
 Contoh disakarida: sukrosa (gula tebu), m altosa (gula gandum ), dan laktosa
(gula susu). Ketiganya m em iliki rum us m olekul C12 H 22 O11.

Sukrosa (C12 H 22 O11)
 Hidrolisis sukrosa m enghasilkan glukosa dan
fruktosa.
 Sukrosa m em utar cahaya terpolarisasi ke
kanan, sedangkan cam puran hasil hidrolisis
sukrosa m em utar ke kiri , sehingga cam puran
glukosa-fruktosa yang dihasilkan disebut gu la
in ve rt.

Reaksi hidrolisis sukrosa:

 Sukrosa bukan gula pereduksi dalam
larutan air karena sukrosa tidak
m em iliki gugus aldehid, dibuktikan
dengan tidak bereaksinya (m ereduksi)
dengan pereaksi Fehling, Benedict dan
Tollens.
 Hidrolisis sukrosa dapat terjadi dengan
m enggunakan katalis asam encer atau
enzim invertase. Sukrosa m udah larut
dalam air.

C12 H 22 O11 + H 2 O → C6H12O6 + C6H12O6
sukrosa

glukosa

fruktosa

Struktur cincin m olekul sukrosa

Satuan glukosa

Satuan fruktosa

Ikatan glukosida

Perbandingan Tingkat Kem anisan Beberapa Gula

N am a Gu la

Tin gkat
Ke m an is an

Laktosa

16

Maltosa

33

Glukosa

74

Sukrosa

10 0

Gula inversi

130

Fruktosa

173

Maltosa (C12 H 22 O11)
 Maltosa (gula gandum ) tidak terdapat bebas di alam , m elainkan diperoleh dari

hasil hidrolisis am ilum dengan katalis diastase atau hasil hidrolisis glikogen
dengan katalis am ilase.
 Hidrolisis m altosa akan m enghasilkan dua satuan glukosa dengan m enggunakan
katalis enzim m altase atau katalis asam .
Reaksi hidrolisis m altosa
C12 H 22 O11 + H 2 O → 2C6H12O6c
m altosa

m altase

glukosa

Struktur cincin sukrosa

Ikatan glukosida

Maltosa m erupakan gula pereduksi karena
dapat m ereduksi pereaksi Fehling, Benedict,
atau Tollens

Laktosa (C12 H 22 O11)
 Laktosa (gula susu) terdapat dalam air susu.
 Galaktosa dalam tubuh segera diubah
 ASI m engandung 5-8% laktosa, sedangkan sapi
m enjadi glukosa dengan enzim tertentu.
m engandung 4-6% laktosa.
 Galaktosa dalam darah jika tidak
 Hidrolisis laktosa dengan katalis enzim laktase
diubah m enjadi glukosa bisa
akan m enghasilkan glukosa dan galaktosa.
m enim bulkan kekerdilan,
keterbelakangan m ental, dan kem atian.
 Laktosa m erupakan gula pereduksi
Reaksi hidrolisis galaktosa:
karena dapat m ereduksi pereaksi
Fehling, Benedict, atau pereaksi
C12 H 22 O11 + H 2 O → C6H12O6 + C6H12O6
Fehling.
galaktosa
Laktosa

glukosa

Struktur cincin laktosa

Satuan glukosa

Ikatan glukosida

Satuan galaktosa

Polisakarida
1. Polisakarida terdiri dari banyak m onosakarida.
2. Hidrolisis polisakarida akan m enghasilkan sejum ah besar satuan m onosakarida.
a. Am ilum (C6H10 )5)n
Zat ini terbentuk pada proses fotosintesis dalam klorofil daun dengan bantuan
energi m atahari.
6nCO2 + 5nH 2 O → (C6 H 10 O5) n + 6nO2
Hidrolisis am ilum dengan katalis enzim am ilase atau enzim diastase akan
m enghasilkan sejum lah satuan m altosa. Selanjutnya, m altosa dihidrolisis
dengan katalis enzim m altase m enghasilkan dua satuan glukosa.

(C6 H 10 O5) n + n/ 2 H 2 O
C12 H 22 O11 + H 2 O

→

m altase

diastase

→

n/ 2 C12 H 22 O11

C6 H 10 O5

Susunan satuan glukosa dalam m olekul am ilum

Satuan glukosa

 Am ilum terdapat pada padi,kentang, gandum , kacang-kacangan, sayuran,
um bi-um bian, jagung, sagu
 Am ilum sedikit larut dalam air.
 J ika dipanaskan dengan air akan m enghasilkan lem yang m erupakan koloid.
 J ika am ilum dihidrolisis dalam larutan asam (sbg katalis) akan
m enghasilkan berturut-turut dekstrosa, m altosa, dan glukosa dengan
larutan penguji adalah larutan iodin (I2).

Uji Iodin terhadap Zat-zat Hasil Hidrolisis
Za t

D iu ji d e n gan La ru tan I 2

Am ilum

Biru

Dekstrosa

Ungu

Maltosa

Merah

Glukosa

Tak berwarna

Glikogen (C6 H 10 O5) n


Glikogen atau pati hewan atau gula otot adalah karbohidrat yang m enjadi
gudang energi pada m anusia dan hewan.



Glikogen disim pan dalam hati dan otot.



Dalam tubuh glikogen dipecah untuk m endapatkan glukosa guna m em elihara
kadar gula darah dan untuk m em beri energi guna aktivitas otot.



Di dalam air, glikogen bersifat koloid dan m em berikan warna cokelat m erah
dengan larutan iodin.



Hidrolisis glikogen dengan asam sebagai katalis m enghasilkan sejum lah satuan
glukosa.

Selulosa (C6 H 10 O5) n
 Selulosa m erupakan struktur polisakarida utam a dalam tanam an.
 Selulosa terdapat pada dinding sel tanam an, m isalnya pada jeram i, bam bu,
dan pinus.
 Kapas adalah selulosa m urni, katun terdiri dari sekitar 90 % selulosa.
 Hidrolisis selulosa dengan katalis asam (H 2 SO4 ) akan m enghasilkan sejum lah
satuan glukosa.
 Selulosa adalah zat padat berwarna putih serta tidak larut dalam pelarut air
dan ham pir seluruh pelarut lainnya.
 Selulosa banyak digunakan untuk m em buat kertas, kain, rayon, dan bahan
peledak.
Susunan satuan glukosa dalam m olekul selulosa

Reaksi Pengenalan Karbohidrat
1. Gula Pereduksi
 Gula pereduksi dapat dibuktikan
dengan pereaksi Fehling, Benedict,
dan Tollens.
 Senyawa yang term asuk gula
pereduksi adalah m onosakarida
(kecuali fruktosa) dan disakarida
(kecuali sukrosa)

Ag(NH 3 ) 2 +
OH -

2. Polisakarida
 Polisakarida dapat dibuktikan dengan larutan iodin.
 Reaksinya m enim bulkan warna berikut.
 Suspensi am ilum dengan larutan iodin m em beri warna biru.
 Suspensi glikogen dengan larutan iodin m em beri warna cokelat-m erah.
 Suspensi selulosa dengan lautan iodin m em beri warna cokelat.