Pembentukan Disakarida dan Polisakarida

PEMBENTUKAN DISAKARIDA DAN POLISAKARIDA

            Pada postingan kali ini kita akan membahas sambungan materi dari postingan yang sebelumnya yakni “Pembentukan Disakarida dan Polisakarida”. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwasannya baik Monosakarida, Disakarida dan Polisakarida merupakan jenis dari Karbohidrat berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, dimana dalam hal ini seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwasannya Monosakarida terdiri dari 1 unit gula, Disakarida terdiri dari 2 unit gula sedangkan Polisakarida terdiri atas lebih dari 10 unit gula. Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut mengenai Pembentukan Disakarida dan Polisakarida, yaitu sebagai berikut :

  1. DISAKARIDA

Pada dasarnya seperti yang telah dijelaskan bahwa Disakarida merupakan jenis dari karbohidrat berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, dalam hal ini disakarida mempunyai 2 unit gula. Pada dasarnya disakarida merupakan jenis karbohidrat yang paling banyak dikonsumsi oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Contoh disakarida yang biasanya digunakan untuk dikonsumsi adalah sukrosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa & galaktosa. Didalam produk pangan, sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.

Proses pembentukan dari Disakarida ini didasarkan pada terbentuknya dua monosakarida yang mengalami Reaksi Dehidrasi (juga dikenal sebagai reaksi kondensasi atau sintesis dehidrasi). Pada dasarnya disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pada kebanyakan disakarida, ikatan yang menghubungkan kedua monosakarida itu disebut sebagai Ikatan Glikosida (Glikosidik). Ikatan Glikosida dibentuk jika gugus hidroksil pada salah satu gula  bereaksi dengan gugus hidroksil pada karbon anomer pada gula yang lain. Dengan kata lain terbentuk dengan kondensasi gugus hidroksil atom kerbon nomor 1 dari  suatu monoskarida dengan gugus hidroksil dari salah satu nomor karbon (2,4,6) monosakarida lainnya. 

Selama proses ini, gugus hidroksil dari satu monosakarida mengkombinasikan dengan hidrogen dari monosakarida lain, melepaskan molekul air dan membentuk ikatan kovalen. Sebuah ikatan kovalen terbentuk antara molekul karbohidrat dan molekul lain (dalam hal ini, antara dua monosakarida) dikenal sebagai ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik (juga disebut glikosidik) dapat dari Alpha atau jenis Beta.

Ikatan glikosidik dapat terbentuk antara suatu gugus hidroksil manapun pada komponen monosakarida. Jadi, meskipun kedua komponen gula sama (misalnya, glukosa), dapat terjadi kombinasi ikatan yang beragam baik secara lokasi (regiochemistry) dan ruang (stereokimia, seperti alfa- atau beta-) sehingga dihasilkan disakarida yang merupakan diastereoisomer dengan sifat-sifat kimia dan fisika yang berbeda. Tergantung dari komponen monosakarida pembentuknya, disakarida kadangkala berbentuk kristal, kadangkala larut dalam air, kadangkala berasa manis dan terasa lengket.

» MACAM-MACAM DISAKARIDA

Pada dasarnya jenis Disakarida yang melimpah di alam adalah sebagai berikut, yaitu :

a)      Maltosa

Pada dasarnya Maltosa dihasilkan dari hidrolisis pati oleh Enzim β-amilase. Maltosa  mengandung dua residu D-Glukosa yang dihubungkan dengan ikatan Glikosida diantara atom karbon ke-1 (C1) dari Glukosa yang pertamadan atom karbon 4 (C-4) dari glukosa yang kedua.

Pada dasarnya konfigurasi atom karbon anomer dalam ikatan glikosida diantara kedua reesidu D-glukosa diatas bentuk α, sehingga ikatan ini dilambangkan sebagai α (1»4). Kedua residu glukosa  pada maltose berbentuk piranosa (segi enam). Residu  glukosa kedua pada maltose dapat berada dalam bentuk α atau bentuk β. Bentuk yang paling banyak diumpai adalah bentuk β. Bentuk α dibentuk oleh kerja enzim air liur (amylase) terhadap pati. Maltose dihidrolisa oleh enzim usus maltose yang spesifik terhadap ikatan α (1»4).  Maltose adalah gula pereduksi karena gula ini memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas, yang dapat dioksidasi.

b)      Laktosa

Laktosa terdapat pada susu yang dihidrolisis menghasilkan D-glukosa dan D-galaktosa. Keduanya berikatan melalui ikatan β (1»4).  Disakarida jenis ini merupakan gula pereduksi karena memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas pada residu glukosa. 

Laktosa mengalami hidrolisis oleh enzim lactase dari sel-sel mukosa usus. akan memberikan jumlah ekivalen yang sama dari α-D-glukosa dan β-D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak dapat mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakit galaktosemia yang biasa menyerang bayi.

c)      Sukrosa

Pada dasarnya sukrosa biasanya disebut sebagai gula tebu, yang mana dalam hal ini gula tebu merupakan disakarida dari glukosa dan fruktosa. Karbon anomer kedua unit monosakarida pada sukrosa berikatan satu dengan yang lain, sehingga sukrosa tidak mengandung atom karbon anomer bebas. Jadi sukrosa bukanah gula pereduksi. Sukrosa apabila dihidrolisis  akan menghasilkan α-D-Glukosa dan β-D-Fruktosa. Sukrosa tersusun oleh molekul-molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 α-Glikosidik.

Sukrosa terbentuk ketika monomer glukosa dan monomer fruktosa bergabung dalam reaksi dehidrasi untuk membentuk ikatan glikosidik. Dalam proses ini, molekul air yang hilang. Dengan konvensi, atom karbon dalam monosakarida diberi nomor dari ujung karbon paling dekat dengan gugus karbonil. Dalam sukrosa, linkage glikosidik terbentuk antara karbon 1 glukosa dan fruktosa karbon 2.

Sehingga dapat ditarik keismpulan bahwasanya Disakarida pada umumnya termasuk laktosa, maltosa, dan sukrosa. Laktosa adalah disakarida yang terdiri dari monomer glukosa dan galaktosa. Hal ini ditemukan secara alami dalam susu. Maltosa, atau gula gandum, adalah disakarida yang dibentuk oleh reaksi dehidrasi antara dua molekul glukosa. Yang paling umum adalah disakarida sukrosa, atau gula meja, yang terdiri dari monomer glukosa dan fruktosa.

    2.   POLISAKARIDA

Selanjutnya yakni mengenai Polisakarida, pada dasarnya yang dimaksud dengan polisakarida adalah hasil kondensasi dari > 10 unit monosakarida, contohnya pati dan dekstrin. Polisakarida juga digolongkan menjadi heksosa dan pentosa, tegantung pada jenis monosakarida yang dihasilkan ketika hidrolisis. Polisakarida adalah senyawa karbohidrat kompleks. Bila dihidrolisis, polisakarida akan menghasilkan banyak unit monosakarida.

Sebuah rantai panjang monosakarida yang dihubungkan oleh Ikatan glikosidik dikenal sebagai polisakarida (poli-= “banyak”). Rantai dapat bercabang atau tidak bercabang, dan mungkin mengandung berbagai jenis monosakarida. Pati, glikogen, selulosa, dan kitin adalah contoh utama dari polisakarida

Polisakarida terdiri atas dua jenis yaitu homopolisakarida (mengandung hanya satu jenis unit monomer) dan heteropolisakarida (mengandung dua atau lebih jenis unit monosakarida yang berbeda). Polisakarida biasanya tidak berasa, tidak larut dalam air, dan memiliki berat molekul yang tinggi. Contoh homopolisakarida adalah pati yang hanya mengandung unit-unit D-glukosa, sedangkan asam hialuronat pada jaringan pengikat mengandung residu dari dua jenis unit gula secara berganti-ganti merupakan contoh dari heteropolisakarida.

∞ Homopolisakarida

Pada dasarnya yang dimaksud dengan Homopolisakarida adalah polisakarida yang mengandung satu jenis  unit monosakarida. Contoh suatu homopolisakarida yaitu pati yang hanya mengandung unit-unit glukosa. 

∞ heteropolisakarida

Pada dasarnya yang dimaksud dengan Heteropolisakarida adalah polisakarida yang mengandung 2 atau lebih jenis unit monosakarida yang berbeda. Contoh suatu heteropolisakarida yaitu adam hialuronat yang mengandung dua jenis unit gula.

» MACAM-MACAM POLISAKARIDA

Pada dasarnya jenis Polisakarida  yang penting bagi tubuh manusia adalah sebagai berikut, yaitu :

a)      Amilum (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.

b)      Glikogen

Glikogen merupakan polimer glukosa dengan ikatan α (1-6). Glikogen banyak ditemukan pada urat hati dan urat daging. Glikogen merupakan plisakarida bercabang dari D-Glukosa dalam ikatan α (1-4). Ikatan pada percabangan adalah α (1-6). Dibandingkan dengan amilopektin, pada glikogen lebih banyak terdapat percabangan dan strukturnya lebih kompak.  Polisakarida ini merupakan cadangan energi pada hewan dan manusia yang disimpan di hati dan otot sebagai granula. Glikogen serupa dengan amilopektin.

c)      Selulosa

Selulosa tersusun atas rantai glukosa dengan ikatan β (1-4). Selulosa lazim disebut sebagai serat dan merupakan polisakarida terbanyak. Pada dasarnya selulosa merupakan Homopolisakarida linear tidak bercabang, terdiri dari 10.000 atau lebih unit D-Glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β (1-4) glikosida. 

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.

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.

PERMASALAHAN

1)      Jelaskan dengan singkat mengenai Ikatan Glikosida (Glikosidik) ?   
       mengapa    ikatan tersebut terjadi pada pembentukan disakarida ?

                  2)      Apa syarat suatu karbohidrat dikatakan sebagai ”gula pereduksi”? jelaskan

                  3)      Bagaimana proses terjadinya ikatan Glikoisa ? jelasakn

                  4)   Coba anda jelaskan mengapa polisakarida tidak dapat diragikan ?