MAKROMOLEKUL

KARBOHIDRAT
18 Merupakan senyawa yang mengandung gugus fungsi keton atau aldehid, dan gugus hidroksi
19 Ditinjau dari gugus fungsi yang diikat:
20 Aldosa: karbohidrat yang mengikat gugus aldehid. Contoh: glukosa, galaktosa, ribosa
21 Ketosa: karbohdrat yang mengikat gugus keton. Contoh: fruktosa
22 Ditinjau dari hasil hidrolisisnya:
23 Monosakarida: karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul-molekul karbohidrat yang lebih sederhana lagi. Misalnya: glukosa, fruktosa, ribosa, galaktosa
24 Disakarida: karbohidrat yang terbentuk dari kondensasi 2 molekul monosakarida. Misalnya: sukrosa (gula tebu), laktosa (gula susu), dan maltosa (gula pati)
25 Oligosakarida: karbohidrat yang jika dihidrolisis akan terurai menghasilkan 3 – 10 monosakarida, misalnya dekstrin dan maltopentosa
26 Polisakarida: karbohirdat yang terbentuk dari banyak molekul monosakarida. Misalnya pati (amilum), selulosa, dan glikogen.
27 Beberapa monosakarida penting sebagai berikut:
28 Glukosa

Glukosa dapat diperoleh dari hidrolisis sukrosa (gula tebu) atau pati (amilum). Di alam glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun serta mempunyai sifat:
»1    Memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan (+52.70) dan dapat mengalami mutarotasi
»2    Dapat mereduksi larutan fehling dan membuat larutan merah bata
»3    Dapat difermentasi menghasilkan alkohol (etanol) dengan reaksi sebagai berikut:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
29 Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. Fruktosa mempunyai rasa lebih manis dari pada gula tebu atau sukrosa. Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi seliwanoff, yaitu larutan resorsinol (1,3 dhidroksi-benzena) dalam asam clorida. Disebut juga sebagai gula buah, dperoleh dari hdrolisis sukrosa; dan mempunyai sifat:
»13    Memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri (-92.40C)
»14    Dapat mereuksi larutan fehling dan membentuk endapan merah bata
»15    Dapat difermentasi
30 Galaktosa

Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan. Pada proses oksidasi oleh asam nitrat pekat dan dalam keadaan panas galaktosa menghasilkan asam musat yang kurang larut dalam air bila dibandingkan dengan asam sakarat yang dihasilkan oleh oksidasi glukosa. Dapat diperoleh dari hidrolisis gula susu (laktosa), dan mempunyai sifat:
»17    Dapat mereduksi larutan fehling membentuk endapan merah bata
»18    Tidak dapat difermentasi
31 Beberapa disakarida penting sebagai berikut:
32 Laktosa

Laktosa memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas pada residu glukosa. Laktosa adalah disakarida pereduksi. Selama proses pencernaan, laktosa mengalami proses hidrolisis enzimatik oleh laktase dari sel-sel mukosa usus.
Beberapa sifat lakotsa:
»1    Hidrolisis laktosa menghasilkan molekul glukosa dan galaktosa
»2    Hanya terdapat pada binatang mamalia dan manusia
»3    Dapat dperoleh dari hasil samping pembuatan keju
»4    Bereaksi positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens

33 Maltosa

Beberapa sifat maltosa:
»5    Hidrolisis maltosa menghasilkan 2 molekul glukosa
»6    Digunakan dalam makanan bayi dan susu bubuk beragi (malted milk)
»7    Bereaksi positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens
34 Sukrosa

Sukrosa atau gula tebu adalah disakarida dari glukosa dan fruktosa. Sukrosa dibentuk oleh banyak tanaman tetapi tidak terdapat pada hewan tingkat tinggi. Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Hasil yang diperoleh dari reaksi hidrolisis adalah glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang ekuimolekular. Sukrosa bereaks negatif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens.
35 Beberapa polisakarida penting
36 Selulosa
37 Merupakan komponen utama penyusun serat dinding sel tumbuhan
38 Polimer dari glukosa
39 Hirolisis lengkap dengan katalis asam dan enzim akan menghasilkan glukosa
40 Pati atau amilum
41 Polimer dari glukosa
42 Apabila dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi amilosa dan amilopektin
43 Amilopektin merupakan polimer yang lebih besar dari amilosa
44 Hirdolisis parsial akan menghasilkan amilosa
45 Hidrolisis lengkap akan menghasilkan glukosa
46 Glikogen
47 Hidrolisis glikogen akan menghasilkan glukosa
48 Dalam sistem hewan, glikogen digunakan sebagai cadangan makanan (glukosa)
49 Kitin
50 Bangungan utama dari hewan beraki banyak seperti kepiting
51 Merupakan polimer dari glukosamina
52 Hidrolisis akan menghasilkan 2-amino-2-deoksi-glukosa
53 Analisa kualiatif karbohidrat:
54 Uji Molisch
55 Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat.
56 Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural.
57 Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan -naftol dalam pereaksi molish.
58 Uji Seliwanoff
59 merupakan uji spesifik untuk karbohidrat yang mengandung gugus keton atau disebut juga ketosa
60 Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya.
61 Uji Benedict
62 merupakan uji umum untuk karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas
63 Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis
64 biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuCO3
65 uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan hijau, merah, orange atau merah bata serta adanya endapan.
66 Uji Barfoed
67 Digunakan untuk menunjukkan adanya monosakarida dalam sampel
68 Uji positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah orange
69 Uji Iodin
70 Digunakan untuk menunjukkan adanya polisakarida
71 Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru
72 Amilopektin dengan iodin akan memberi warna merah ungu
73 sedangkan dengan glikogen dan dekstrin akan membentuk warna merah coklat
74 Uji Fehling
75 Digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat pereduksi (monosakarida, laktosa, maltosa, dll)
76 Uji positif ditandai dengan warna merah bata

ASAM AMINO
77 Adalah suatu polimer yang tersusun oleh beberapa asam amino. Polimer ini disebut juga poliamida
78 Asam-asam amino bergabung dengan berbagai cara membentuk hemoglobin, hormon, enzim, otot, rambut, kuku, dan kulit
79 Asam Amino merupakan senyawa karbon yang mengandung gugus karboksil ( - COOH) dan gugus amina ( - NH3). Rumus umum asam amino adalah sebagai berikut:

80 Sifat asam amino:
81 Berwujud padat pada suhu kamar. Titik leleh di atas 200OC
82 Asam amino larut dalam air dan pelarut organik
83 Bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam dan basa), karena mengandung gugus karboksil yang bersifat asam dan gugus amina yang bersifat basa dalam jumlah yang sama
84 Asam amino dapat bergabung dengan asam amino lain membentuk suatu polimer yang disebut peptida
85 Dua kelompok asam amino, yaitu:
86 Asam amino esensial, tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia. Terdiri dari: valin, leusin, isoleusin, treonin, lisin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, dan arginin
87 Asam amino non esensial, dapat disintesis oleh tubuh manusia. Terdiri dari: glisin, alanin, serin, asam glutamat, tirosin, sistein, dan prolin
88 Struktur berbagai asam amino dapat dilihat di bawah ini:
Asam Amino Essensial






Asam Amino Non Essensial


PROTEIN
89 Terbentuk dari polimerisasi peptida-peptida, sedangkan peptida dibentuk dari polimerisasi asam amino-asam amino
90 Struktur protein ada 4:
91 Struktur primer; merupakan ikatan-ikatan peptida dari asam amino-asam amino pembentuk protein tersebut
92 Struktur sekunder; merupakan struktur protein yang menata kerangkanya
93 Struktur tersier; struktur penyempurna protein yang menyelimuti kerangka sehingga memberikan bentuk yang karakteristik
94 Struktur kuartener; struktur yang melibatkan beberapa peptida sehingga terbentuk protein
95 Sifat-sifat protein:
96 Sukar larut dalam air karena molekulnya yang besar
97 Dapat mengalami koagulasi oleh pemanasan, penambahan asam atau basa
98 Bersifat amfoter karena membentuk zwitter ion
99 Dapat mengalami kerusakan (terdenaturasi) oleh pemanasan
100 Protein konjugasi adalah senyawa protein yang terikat dengan molekul lain selain protein. Terdiri dari:
101 Nukleoprotein: protein terikat pada asam nukleat. Terdapat pada inti sel dan kecambah biji-bijian
102 Glikoprotein: protein terikat pada karbohidrat. Terdapat pada musin kelenjar ludah, hati, dan tendon
103 Fosfoprotein: protein terikat pada lipida. Terdapat pada serum darah, kuning telur, susu
104 Kromoprotein: protein mengikat pigmen atau ion logam. Misalnya hemoglobin
105 Uji protein:
106 Uji biuret: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung ikatan peptida. Ditandai dengan warna ungu atau merah muda
107 Uji timbal (II) asetat: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung belerang. Ditandai dengan warna hitam
108 Uji Xantoproteat: uji positif terhadap sampel protein yang mengandung cincin benzena. Ditandai dengan warna kuning atau jika ditambahkan NaOH akan berubah warna menjadi jingga.

LIPID
109 Definisi: senyawa organik yang tak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar seperti suatu hidrokarbon atau dietil eter
110 Lipid dibagi dalam 2 golongan besar, yaitu:
111 Lipid sederhana: senyawa ester yang diperoleh dari gabungan asam lemak dan gliserol. Contoh minyak, lemak dan lilin
112 Lipid gabungan: lipid sederhana yang mempunyai gugus tambahan seperti P dan N. Contoh: Fosfolipid, fosfomyelin.
113 Berdasarkan sifat kimianya:
114 Lipid yang dapat disabunkan, seperti lemak dan minyak
115 Lipid yang tidak dapat disabunkan, seperti steroid.
116 Lemak dan minyak adalah trigliserida atau triasilgliserol. Keduanya memiliki struktur yang sama.

117 Perbedaan keduanya hanya ditentukan oleh titik lelehnya.
118 Pada suhu kamar lemak berbentuk padat, minyak berbentuk cair. Titik leleh minyak dipengaruhi oleh:
119 Struktur; semakin panjang rantai karbon, semakin tinggi titik leleh
120 Jumlah ikatan rangkap asam lemak penyusun
121 Lemak dapat diubah menjadi minyak dengan cara hidrogenasi menggunakan katalis nikel
122 Hidrolisis lemak dan minyak akan menghasilkan gliserol dan asam karboksilat

123 Ketengikan (rancidity) disebabkan oleh dua faktor:
124 Reaksi oksidasi terhadap lemak atau minyak. Hal ini disebabkan karena putusnya ikatan rangkap dalam komponen asam lemak tak jenuh membentuk aldehid dengan BM rendah
125 Reaksi hidrolisis terhadap lemak atau minyak menyebabkan lepasnya asam-asam lemak yang mudah menguap. Bau tengik salah satu efek dari reaksi hidrolisis ini.
126 Reaksi penyabunan atau saponifikasi adalah reaksi antara lemak atau minyak dengan suatu basa mebentuk garam yang biasa dikenal dengan sabun



Karbohidrat (‘hidrat dari karbon‘, hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti “gula“) adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).[1] Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.
Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.[2] Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air.[3] Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.[2]
Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Peran dalam biosfer
Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.[4]
Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.
 Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi

kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.[1]
Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori.[5] Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.[6]
Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.[7] Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian.[8]
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh[rujukan?], berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.
 Peran sebagai cadangan energi
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.[9]
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.[9]
 Peran sebagai materi pembangun
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.[10] Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.[8]
Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.[11]
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.[12] Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.[13]
 Klasifikasi karbohidrat
 Monosakarida
Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.
Disakarida dan oligosakarida
Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.
 Polisakarida
Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum.