Karbohidrat

KARBOHIDRAT
Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam
Dari namanya à molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air à H2O)
Mempunyai rumus molekul (CH2O)n untuk monosakarida
Disintesis dari CO2 dan H2O dlm proses fotosintesis
Dikenal juga sebagai sakarida
Klasifikasi
Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan
Monosakarida àkarbohidrat tunggal
Oligosakarida à karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida
Polisakarida àkarbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida
Fungsi
Didalam organisme memiliki berbagai peranan:
Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme
Pati, glikogen à dgn cepat dpt diubah mjd glukosa
Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA à gula ribosa dan deoksiribosa
Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda à polisakarida
Identitas sel à berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition) à oligosakarida
Monosakarida
Gula paling sederhana
Rumus molekul (CH2O)n
Terdapat dalam 2 bentuk
Aldosa
Ketosa
Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3 à gliseraldehid dan dihidroksiaseton
Monosakarida yang paling umum adalah heksosa
Di alam biasa terdapat dlm konformasi D
Gliseraldehid dan proyeksi Fischer
Gula aldehid dengan 3 karbon
Terdapat dalam 2 stereoisomer / mirror images
Stereoisomer
Diastereoisomers
C chiral à membtk stereoisomer
Molekul yang memiliki stereoisomer à mempunyai formula dan struktur yg sama tapi berbeda dalam pengaturan 3D atom2nya
Monosakarida dengan atom C asimetris, mempunyai banyak konfigurasi 3 dimensi
Secara umum à dengan C chiral m maka memiliki konfigurasi 3 D sebanyak 2m
Stereoisomer yang bukan mrpkn bayangan cerminnya à diastereoisomer.
Konformasi kursi dan kapal
Ikatan glikosida à 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.
Most common disacharides
Common polysacharides
Pati
Glikogen
Sellulosa
Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat
Polimer D-glukosa linear dgn iktn β1à4
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 1à4 , 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 à krn adanya gugus karboksilat dan sulfat
Major glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate
Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel
Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel à penting
Berperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannya
Lektin à
protein mengikat spesifik karbohidrat,
banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme
Fungsi lektin beragam, beberapa belum pasti
Pada tumbuhan à tidak jelas
Beberapa berperan sebagai insektisida
contoh minyak kastor
Bakteria à contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus à karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb
Structure of a Part of Influenza hemagglutinin
The ability of viruses to infect specific cell types is dictated in part by the ability of these viruses to bind to particular structures or receptors on the surfaces of cells.
influenza virus recognizes sialic acid residues present on cell-surface glycoproteins. The viral protein that binds
to these sugars is called hemagglutinin
Daftar Pustaka
Mathews, van Holde and Ahern. 2000. Biochemistry, 3rd edition. Benjamin/Cummings. San Fransisco. 278-310
Lehninger. Principle of Biochemistry. 4th edition. 238-271
Berg, J.M., Tymoczko, J.L., and Stryer, L. Biochemistry. 5th edition. Freeman and Co. 453-487