Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam

   Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam

   Dari namanya  molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air  H O) ₂

   Mempunyai rumus molekul (CH O)n untuk ₂ monosakarida

   Disintesis dari CO dan ₂ H O dlm proses ₂ fotosintesis

   Dikenal juga sebagai sakarida

Klasifikasi

  

  Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan

   Monosakarida karbohidrat tunggal

   Oligosakarida  karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida

   Polisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida

Fungsi

  Didalam organisme memiliki berbagai peranan:

  

  Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme

  Pati, glikogen  dgn cepat dpt diubah mjd glukosa 

  Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA  gula ribosa dan deoksiribosa

  

  Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda  polisakarida

  

  Identitas sel  berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell

  recognition)  oligosakarida

Monosakarida

  

  Gula paling sederhana

  

  Rumus molekul (CH O) _{2 n}

  

  Terdapat dalam 2 bentuk

   Aldosa

   Ketosa

  

  Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3  gliseraldehid dan dihidroksiaseton

  

  Monosakarida yang paling umum adalah heksosa

  

  Di alam biasa terdapat dlm konformasi D Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya :

 n Category

  3 Triose

  4 Tetrose

  5 Pentose

  6 Hexose

  7 Heptose

  8 Octose

Gliseraldehid dan proyeksi Fischer

  

  Gula aldehid dengan 3 karbon

  

  Terdapat dalam 2

  L

  stereoisomer / mirror images

  Ketotriosa (dihidroksiaseton) Pembentukan aldosa 4 karbon

Pembentukan monosakarida 5 karbon

Pembentukan monosakarida 6 karbon

  Ketosa

Stereoisomer

  Pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca antara satu dengan yang lain Molekul-molekul dengan sifat tersebut  ENANTIOMER D dan L  berdasar kemampuannya dalam memutar bidang polarisasi ke kiri atau ke kanan

Diastereoisomers

  

  C chiral  membtk stereoisomer

  

  Molekul yang memiliki stereoisomer  mempunyai formula dan struktur yg sama tapi berbeda dalam pengaturan 3D atom2nya

  

  Monosakarida dengan atom C asimetris, mempunyai banyak konfigurasi 3 dimensi

  

  Secara umum  dengan C chiral m maka _m memiliki konfigurasi 3 D sebanyak 2

  

  Stereoisomer yang bukan mrpkn bayangan cerminnya  diastereoisomer . Pembentukan cincin piranosa dari heksosa

  Pembentukan cincin furanosa

  Ingat…. ANOMER!!!

  Mutarotasi pd D – glukopiranosa

  Konformasi apa?

Konformasi kursi dan kapal

  Cincin piranosa  tdpt dlm konformasi:

• Kursi • Kapal

  piranosa  mempy 2 orientasi:

• axial

Most common monosacharides Glukosa: Galaktosa: Fruktosa :

  Terdapat di dlm Dikenal sebagai Gula dalam darah, sumber gula dalam susu madu dan ATP dlm respirasi dan yoghurt buah-buahan seluler sebagai bagian

  Juga berasal dr laktosa Tersimpan dlm dari hasil btk polimer: pati Terdapat dlm hidrolisis dan glikogen polimer sbg agar sukrosa Struktural : selulosa

Treh alosa

  kt os a M al to sa os a Ge nt iob ios a Cello bios a Ar ab ino sa Gala kto sa Ribo sa Tallosa M an no sa Gluk osa OLIGOSAKARIDA ???

Oligosakarida

  Ikatan glikosida antar monosakarida akan membentuk  oligosakarida dan polisakarida Oligosakarida yg paling sederhana  Disakarida

  Ikatan Dlm proses alpha penggabungan 2 monomer tst  H O

  2 akan dibebaskan

C H O =

  12

  22

  11

  6

  12

  6

  2

  

  Ikatan glikosida  terbentuk dari eliminasi air antara gugus hidroksil dari suatu monosakarida berbentuk siklis dengan gugus hidroksil senyawa yang lain.

Sifat penciri suatu disakarida

   Monomer gula penyusunnya dan stereo- konfigurasinya

   Karbon yang terlibat dalam membtk ikatan

  

Urutan unit monomernya, apabila terdiri dari

monosakarida yg berbeda

   Konfigurasi anomerik – gugus OH pada C no.

  1 dari setiap unit penyusunnya.

  Gula mereduksi : gula yg mempunyai gugus keton atau aldehid shg mampu

  2+ mereduksi ion Cu mjd Cu

• Gula tidak mereduksi

Most common disacharides Maltosa :

  hasil hidrolisis pati t.d 2 glukosa yg terikat dgn ikatan α 1-4 Hidrolisis  maltase

  Sukrosa :

  Dikenal sebagai gula meja  diperoleh dr tebu dan beet t.d. glukosa dan fruktosa yang terikat dgn cara C1α glu - C2 β fru  Hidrolisis  sukrase / invertase

  Laktosa :

  Dikenal sebagai gula susu t.d galaktosa dan glukosa yg terikat dgn cara C1 β gal

• – C4 glu Hidrolisis  laktase / β galaktosidase

Polisakarida

• Merupakan polimer unit monosakarida
• Unit monomer bi>homopolisakarida
• heteropolisaka
• Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit

  penyusunnya, ikatan yg menghubungkan,

  rantai cabang yg terbentuk

Common polysacharides Polysaccharide Glycogen Cellulose Chitin Amylopectin Amylose Monomeric

  D-Glucose D-Glucose

  N-Acetyl-D- glucosamine

  D-Glucose D-Glucose

  Linkages α 16 branches β14 β14 α 16 branches α 1 4

Pati Merupakan polimer glukosa Terdiri dari 2 macam polisakarida

• Amilosa  tidak bercabang
• Amilopektin  byk cabang  C 1-6 setiap

  10-30 residu Hidrolisis   amilase (endoglikosidase)

Tidak larut dalam air, sehingga byk digunakan

sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tnman.

Glikogen Polimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin  tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan

  

karbohidrat  ktk dibutuhkan energi  dipecah

mjd glukosa  glicogenolisis Tersimpan dlm  hati dan otot

Sellulosa

  

Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat

  

Polimer D-glukosa linear dgn iktn β14

  

Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosa

  

Bentuk spt fiber / serat lurus dan memanjang

  

Setiap residu glukosa membtk pita yang antr

satu dgn yg lain saling berputar 180 °

Kitin

  

Merupakan polimer N-asetil β – D glukosamin

  

Terhubung dengan ikatan β 14 , sehingga

memiliki struktur yg mirip dengan selulosa

kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasi

   Terdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda

  Structural polysacharides

Glikosaminoglikan

   heterosakarida yg berulang dan mengandung derivat gula amino apakah itu glukosamin atau galaktosamin.

   pada setiap unit penyusunnya tersebut selalu bermuatan negatif  krn adanya gugus karboksilat dan sulfat

   Major glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate

  Kondroitin sulfat dermatan sulfat Heparin Hyaluronat

  Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel

   Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel  penting

   Berperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannya

   Lektin  

  protein mengikat spesifik karbohidrat,

  

  banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme

  

  Fungsi lektin beragam, beberapa belum pasti

  

  Pada tumbuhan  tidak jelas

  

  Beberapa berperan sebagai insektisida contoh minyak kastor

  

  Bakteria  contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus  karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb

  Selectins bind immune-system cells to the sites of injury in the inflammatory response Selectins Mediate Cell-Cell Interactions.

  The scanning electron micrograph shows lymphocytes

  The ability of viruses to infect specific cell types is dictated in part by the ability of these viruses to bind to particular

  Structure of a Part of structures or receptors on the

  Influenza surfaces of cells. hemagglutinin influenza virus recognizes sialic acid residues present on cell-surface glycoproteins.

  The viral protein that binds to these sugars is called hemagglutinin

  Structures of A, B, and O Oligosaccharide Antigens .

  Fuc, fucose;

Gal, galactose

;

  GalNAc, N- acetylgalactosamine; GlcNAc, N-acetylglucosamine.