Disakarida dan Polisakarida

Kembali Lagi nihh blogger. untuk para pembaca setia blog ini. sekarang kembali lagi dengan postingan tentang gula. nahh :) :) baiklah, minggu kemarin saya sudah mengposting pengetahuan tentang Monosakarida atau gula tunggal yang struktur dan streokimianya sudah kita bahas. jika sedikit lupa yok nanti di buka lagi. nah sekarng kita akan membahas mengenai Disakarida dan Polisakarida. Apa sih itu ? disakarida adalah gabungan antara dua monosakarida dan polisakarida adalah rantai panjang yang mempunyai ratusan hingga ribuan unit monosakarida. pada setiap monosakarida ini diikat dengan ikatan yang nama nya ikatan glokosida. untuk pembahasan selengkap nya silahkan cek yukk :)
.

1. DISAKARIDA

Disakarida, yang berarti “dua gula”, adalah karbohidrat yang terbentuk ketika dua monosakarida bergabung, pada dasarnya ketika 2 molekul monosakarida mengalami reaksi kondensasi yang melibatkan penghapusan sebuah molekul kecil, seperti air, dari kelompok-kelompok fungsional saja. Seperti monosakarida, disakarida larut dalam air, rasa manis, dan disebut “gula”.

Disakarida seperti maltosa, laktosa dan sukrosa terdiri dari dua unit monosakarida yang terbentuk melalui suatu ikatan yang disebut ikatan glikosida. Ikatan glikosida ini mudah dihidrolisis oleh asam 14 tetapi tidak oleh basa. Oleh karena itu diskarida dapat dihidrolisis dengan mudah dengan memanaskannya dalam larutan asam encer. Bentuk ikatan glikosida lainya terbentuk antara gula dengan atom N (ikatan N-glikosil) yang ditemukan pada seluruh nukleotida.

 

Disakarida adalah salah satu dari empat kelompok kimia karbohidrat yang merupakan monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida. Salah satu disakarida yang paling terkenal adalah ‘sukrosa’ dan banyak lainnya ditemukan di alam adalah ‘laktosa’ dan ‘maltosa’.

Sukrosa terbentuk sebagai hasil dari “fotosintesis”, proses memproduksi makanan pada tanaman dan ditemukan dalam gula meja. Sukrosa terdiri dari glukosa dan fruktosa. Laktosa, hadir dalam susu, terdiri dari glukosa dan galaktosa. Laktosa memiliki struktur molekul yang kompleks, dan karena ini beberapa orang tidak dapat mencerna dengan benar.

Disakarida terbentuk ketika dua monosakarida bergabung bersama-sama dan molekul airnya dihilangkan. Hal ini dikenal sebagai “sintesis dehidrasi atau reaksi kondensasi”. Hasil sintesis disakarida dapat disimpan dengan relatif mudah, dan digunakan sebagai bahan dalam pembuatan berbagai jenis makanan.

Sifat Fisik Disakarida

Tergantung pada konstituen monosakarida, disakarida memiliki beberapa variasi sifat berikut

• kristal,
• Kadang-kadang larut dalam air
• Kadang-kadang manis-mencicipi dan lengket perasaan.

Beberapa Disakarida umum adalah sebagai berikut:

• Sukrosa (gula meja, gula tebu, gula bit): Ini adalah berwarna putih, tidak berbau, bubuk kristal dengan rasa manis. Hal ini paling dikenal karena perannya dalam gizi manusia. Sukrosa terdiri dari glukosa (monosakarida) dan fruktosa (monosakarida).

• Laktulosa: Ini adalah gula sintetis yang digunakan dalam pengobatan sembelit dan penyakit hati. Hal ini terbentuk dari fruktosa dan galaktosa (monosakarida).
• Laktosa (gula susu): Hal ini ditemukan dalam susu. Laktosa terbentuk dari galaktosa dan glukosa. Laktosa memiliki struktur molekul yang kompleks, dan sehingga beberapa orang tidak mampu mencernanya dengan baik.
• Maltosa: Hal ini juga dikenal sebagai gula malt dan terbentuk dari ikatan antara dua unit glukosa. Hal ini digunakan dalam pembuatan permen lembut seperti cokelat.
• Trehalosa: Hal ini juga dikenal sebagai mycosa atau tremalosa. Hal ini terbentuk dari ikatan dalam unit-unit glukosa. Ini berfungsi sebagai antioksidan.
• Selobiosa: disakarida ini berasal dari kondensasi dua molekul glukosa.

2. POLISAKARIDA

Polisakarida terdiri atas rantai panjang yang mempunyai ratusan atau ribuan unit monosakarida yang membentuk rantai polimer dengan ikatan glikosidik. Polisakarida dibedakan menjadi homopolisakarida dan heteropolosakarida. Contoh dari homopolisakarida adalah pati, dan contoh dari heteropolisakarida adalah asam hialuronat.

Contoh polisakarida

 

Sifat Polisakarida

Beberapa sifat polisakarida berbeda sekali dengan monosakarida atau disakarida. Sifat-sifatnya antara lain sebagai berikut :

1. Polisakarida tidak mempunyai rasa manis
2. Tidak mempunyai struktur kristal. Jika pun dapat larut, maka dia hanya merupakan larutan koloidal dan tidak dapat bereduksi.
3. Polisakarida tidak dapat diragikan.
4. Daya kelarutan dan daya reaksinya jauh lebih kecil kemungkinannya dibandingkan dengan gula-gula lainnya
5. Polimer tepung (amilum), glikogen, dan selulosa semua terdiri atas komponn D-Glukosa, tetapi sifat kimianya, fisika, dan biologinya berlainan. Ini tidak ditentukan oleh komponen-komponen alamiahnya yang sama melainkan oleh strukturnya.

Beberapa polisakarida yang penting diterangkan di bawah ini :

1. Selulosa

Selulosa adalah polisakarida yang tidak dapat dicerna oleh tubuh, tetapi berguna dalam mekanisme alat pencernaan, antara lain : merangsang alat pencernan untuk mengeluarkan getah cerna, membentuk volume makanan sehingga menimbulkan rasa kenyang, serta memadatkan sisa-sisa zat gizi yang tidak diserap lagi oleh dinding usus. Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dan ditemukan dalam dinding sel tumbuhan. Selulosa terdapat pada bagian-bagian yang keras dari biji kopi, kulit kacang, buah-buahan dan sayuran. Selulosa merupakan polimer yang tidak bercabang, terbentuk dari β-D-glukosa (dimana monosakarida yang berdekatan) terikat bersama dengan ikatan β (1→4) glikosidik. Panjang ikatan bervariasi dari beberapa ratus sampai beberapa ribu unit glukosil. Dalam dinding sel tanaman, sejumlah besar selulosa terkumpul menjadi rantai silang serabut paralel dan bundel-bundel yang merupakan rantai tersendiri.

 

2. Chitin

Chitin merupakan polisakarida struktural ekstraselular yang ditemukan dalam jumlah besar pada kutikula arthropoda dan dalam jumlah kecil ditemukan dalam spons, molusca, dan annelida. Juga telah diidentifikasi dari dinding sel fungi. Polisakaridanya merupakan rantai tak bercabang dari polimer asetil-glukosamin dan terdiri atas ribuan unit. Bentuknya seperti selulosa. Fungsinya sebagai substansi penunjang pada insekta dan crustaceae (kepiting).

Kitin mempunyai rumus empiris (C₆H₉O₄.NHCOCH₃)_n dan merupakan zat padat yang tidak larut dalam air, pelarut organik, alkali pekat, asam mineral      lemah tetapi larut dalam asam-asam mineral yang pekat. Polisakarida ini mempunyai berat molekul tinggi dan merupakan polimer berantai lurus  dengan  nama lain β-(1,4)-2-asetamida-2-dioksi-D-glukosa (N-asetil-D-Glukosamin)  (Suryanto et al., 2005).

Kitin mempunyai persamaan dengan selulosa, dimana ikatan yang terjadi antar monomernya terangkai dengan ikatan glukosida pada posisi -1,4. Sedangkan perbedaannya pada selulosa adalah gugus hidroksil yang terikat pada atom karbon nomor  2, pada kitin digantikan oleh gugus asetamida (NHCOCH₃) sehingga kitin menjadi sebuah polimer berunit N-asetil-glukosamin. Struktur kitin dapat dilihat pada gambar.

 

3. Glikogen

Glikogen merupakan homopolisakarida nutrien bercabang yang terdiri atas glukosa dalam ikatan 1→4 dan 1→6. Banyak ditemukan dalam hampir semua sel hewan dan juga dalam protozoa serta bakteri. Glikogen merupakan cadangan karbohidrat dalam tubuh yang disimpan dalam hati dan otot. Jumlah cadangan glikogen ini sangat terbatas. Bila diperlukan oleh tubuh, diubah kembali menjadi glukosa.

Glikogen ini merupakan polisakarida yang penting sehingga lebih intensif dipelajari. Pada manusia dan vertebrata, glikogen didapat dalam hati serta otot yang merupakan cadangan karbohidrat. Glikogen dapat dengan cepat disintesis kembali dari glukosa. Glikogen terdiri atas jutaan unit glukosil. Unit glukosil terikat dengan ikatan 1→4 glikosidik membentuk rantai panjang, pada titik cabang terbentuk ikatan 1→6. Hal ini mengakibatkan terbentuknya struktur yang menyerupai pohon.  Dalam molekul tunggal glikogen hanya ada satu unit glukosa dimana atom karbon nomor 1 memegang satu gugus hidroksil. Semua gugus 1-OH lainnya terikat dalam formasi ikatan 1→4 dan 1→6 glikosidik. Gugus 1-OH tunggal yang bebas dinamakan “ujung pereduksi” (reducing end) dari molekul ditandai dengan R dalam gambar. Sebaliknya “ujung non-pereduksi” didapat (gugus 4-OH dan 6-OH bebas) pada terminal di luar rantai.

 

4. Pati

Pati merupakan polisakarida yang berfungsi sebagai cadangan energi bagi tumbuhan.Pati merupakan polimer α-D-glukosa dengan ikatan α (1-4). Kandungan glukosa pada pati bisa mencapai 4000 unit. Ada 2 macam amilum yaitu amilosa (pati berpolimer lurus) dan amilopektin (pati berpolimer bercabang-cabang).Sebagian besar pati merupakan amilopektin.

Pati adalah nutrien polisakarida yang ditemukan dalam sel tumbuhan dan beberapa mikroorganisme dalam beberapa hal mempunyai kesamaan dengan glikogen (glikogen terkadang disebut dengan “pati hewani”). Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa yang tidak manis, tidak larut dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat membentuk sol atau jel yang bersifat kental. Sifat kekentalannya ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur makanan, dan sifat jel nya dapat diubah oleh gula atau asam. Pati di dalam tanaman dapat merupakan energi cadangan; di dalam biji-bijian pati terdapat dalam bentuk granula. mempunyai diameter beberapa mikron, sedangkan dalam mikroorganisme hanya berkisar 0,5-2 mikron.Pati dapat dihidrolisis dengan enzim amylase. Pati terdiri dari amilosa dan amilopektin.

Komponen amilosa pati merupakan polisakarida tak bercabang yang terikat 1→4 glikosidik, terdiri atas glukosa dan beberapa ribu unit glikosil. Rantai polisakarida membentuk sebuah heliks. Amilopektin merupakan polisakarida bercabang yang mengandung ikatan 1→4 dan 1→6 unit glikosil, hal  sama seperti dalam glikogen. Tentu saja amilopektin mempunyai lebih banyak struktur terbuka dengan sedikitnya ikatan 1→6 dan rantai lebih panjang.

 

Potongan Amilosa

 

 

Lokasi terbentuknya cabang amilopektin

5. Asam Hialuronat

Asam Hialuronat merupakan heteropolisakarida dan bercabang yang terdiri atas disakarida dari N-asetilglukosamin dan asam glukoronat. Asam glukoronat terikat kepada N-asetilglukosamin pada masing-masing disakarida dengan ikatan 1→3 glikosidik, tetapi disakarida yang berurutan terikat 1→4. Asam hialuronat didapat dalam cairan sinovial persendian, vitreous humor mata, dan substansi dasar kulit.

PERMASALAHAN :

1.     mengapa polisakarida memiliki sifat yang berbeda dengan monosakarida dan disakarida ? mohon penjelasan nya ?

2.    apa manfaat dan dampak tersendiri dari golongan karbohidrat disakarida dan polisakarida ?

3.    jelaskan mengapa Ikatan glikosida ini mudah dihidrolisis oleh asam 14 tetapi tidak oleh basa dan sebutkan asam 14 tersebut ?

4.    jelaskan bagaimana ikatan glokosidik dapat terbentuk ?