PENGERTIAN, KLASIFIKASI DAN FUNGSI KARBOHIDRAT

Pengertian Karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dengan rumus kimia (CH2O)n. Karbohidrat sebagai hasil fotosintesis biasanya ditulis dengan rumus kimia C6H12O6. Karbohidfrat berasal dari kata “karbon” dan “hidrat” atau juga sering disebut zat hidrat arang. Karbohidrat merupakan golongan besar senyawa organik yang paling banyak 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). Pada proses fotosintesis, tumbuh-tumbuhan hijau mengubah karbondioksida menjadi karbohidrat.

ATOM-KARBOHIDRATKarbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu nutrisi yang berfungsi sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan enersi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam.

BENTUK-KARBOHIDRAT-1Butir-butir Pati

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

Karbohidrat terdiri dari karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks:

  • Karbohidrat Sederhana
    • monosakarida
      • glukosa
      • fruktosa
      • galaktosa
    • disakarida
      • sukrosa atau sakarosa,
      • maltosa,
      • laktosa,
      • trehaltosa
  • Karbohidrat Kompleks
    • polisakarida
      • pati,
      • dekstrin,
      • glikogen, dan
      • polisakarida nonpati.

FUNGSI KARBOHIDRAT PADA TUMBUHAN DAN HEWAN

Fungsi karbohidrat pada tumbuhan :

1. Sebagai sumber karbon dan cadangan makanan

Pada tumbuhan karbohidrat disintesis dari CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis dalam sel berklorofil dengan bantuan sinar matahari. Karbohidrat yang dihasilkan merupakan cadangan makanan yang disimpan dalam akar, batang dan biji sebagai pati (amilum).

2. Komponen asam nukleat

Sama seperti pada hewan, komponen penyusun asam nukleat pada tumbuhan berupa gula pentosa, yaitu ribosa dan deoksiribosa.

3. Penyusun dinding sel

Sel tumbuhan dikelilingi oleh stuktur polisakarida yang kaku. Kerangka dinding sel tumbuhan terdiri dari lapisan serat selulosa yang panjang, melebar, saling bersimpangan denagn diameter yang sama. Kerangka seperti serabut ini diliputi oleh matrik seperti semen yang terdiri dari polisakarida stuktural jenis lain dan bahan polimer lain yang disebut lignin.

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.

 

Fungsi karbohidrat pada hewan :

1. Sumber karbon.

Karbohidrat dalam tubuh hewan dibentuk dari beberapa asam amino, gliserol lemak, dan sebagian besar diperoleh dari makanan yang berasal dari tumbuh – tumbuhan, karbohidrat dalam sel tubuh disimpan dalam hati dan jaringan otot dalam bentuk glikogen. Glikogen merupakan sumber polisakarida utama pada sel hewan. Seperti halnya pati pada sel tanaman. Seperti amilopektin, glikogen terbentuk dari polisakarida bercabang.

2. Penyusun struktur asam nukleat

Pada stuktur asam nukleat, pentosa merupakan penyusunnya. Akan tetapi tidak semua pentosa menjadi unit atau komponen penyusun sel. Asam nukleat disusun Penyusun membran sel. Dalam struktur kimia asam nukleat, kedua pentosa tersebut terdapat dalam bentuk lingkar furonosa. Ribosa merupakan penyusun RNA dan 2- deoksiribosa merupakan unit penyusun DNA.

3. Penyusun kerangka luar (eksoskeleton).

Kitin membentuk dinding sel eksoskeleton pada arthopoda.

4. Struktur penyusun membran sel

Sel jaringan hewan memiliki permukaan luar yang lunak dan fleksibel. Permukaan ini juga disebut dinding sel dan mengandung jenis rantai oligosakarida. Pada sel yang membatasi usus terdapat dinding amat tebal yang kaya akan karbohidrat, yang disebut glikokaliks atau dinding berbulu. Oligosakarida pada dinding sel tersebut terutama merupakan glikoprotein spesifik di dalam membran plasma, yang juga mengandung golongan lain dari molekul hibrida dengan gugus karbohidrat, yaitu glikolipid.

5. Sebagai cadangan makanan

Hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Glikogen disimpan dalam hati dan otot dan bertindak sebagai penyimpan makanan pada hewan. 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.

6. Pelumas sendi kerangka

Di persendian terdapat polisakarida yakni asam hialuronat yang menyusun cairan synovial. Cairan synovial merupakan pelumas di persendian. Synovial ini berfungsi untuk membantu pergerakan antara dua buah tulang yang bersendi agar lebih leluasa.

7. Senyawa perekat di antara sel

Peptidoglikan ditemukan dalam senyawa dasar seperti gel, atau perekat antar sel yang mengisi ruang diantara sel pada kebanyakan jaringan.

FUNGSI ENERGI UNTUK TUMBUHAN SEBAGAI HASIL RESPIRASI

Di dalam tubuh tumbuhan terjadi proses metabolisme, proses-proses itu seperti fotosintesis dan respirasi. Hasil dari fotosintesis menghasilkan karbohidrat dan oksigen kemudian karbohidrat ini akan dipakai dalam proses respirasi pada tumbuhan.

Proses Respirasi dalam Tumbuhan

Energi yang dihasilkan dalam proses respirasi pada tumbuhan berfungsi sebagai berikut:

  1. Memelihara aliran protoplasma
  2. Peredaran zat makanan
  3. Pembelahan kromosom dan inti
  4. Penimbunan-penimbunan garam
  5. Pertumbuhan menentang gaya berat
  6. Pemasukkan ujung akar dalam tanah

 

ARTIKEL TERKAIT :

JENIS JENIS TRANSPIRASI

Transpirasi  adalah proses pengeluaran air oleh tumbuhan dalam bentuk uap air ke atmosfer. Banyaknya air yang ditranspirasikan oleh tumbuhan merupakan kejadian yang khas, meskipun perbedaan terjadi antara satu spesies dengan spesies lain.
Berdasarkan atas sarana yang digunakan untuk melaksanakan proses transpirasi dibedakan atas :
  • transpirasi stomata,
  • transpirasi kutikula dan
  • transpirasi lentisel.

Kehilangan air yang paling besar pada proses transpirasi tumbuhan adalah transpirasi stomata, yaitu sebesar 80%.

PROSES FOTOSINTESIS

Tumbuhan hijau yang mempunyai klorofil akan membuat makanannya sendiri. Tumbuhan-tumbuhan ini biasa disebut tumbuhan autotrof. Proses pembuatan makanan oleh tumbuhan dibantu dengan cahaya matahari disebut dengan fotosintesis. Proses Fotosintesis adalah proses penyusunan senyawa organik karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari.

PROSES FOTOSINTESIS

Fotosintesis  berasal dari bahasa Yunani dengan 2 kata yaitu Foto dan Sintesis. Foto artinya Cahaya dan Sintesis artinya penggabungan. Jadi Foto sintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berklorofil, makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri. Organisme ini melakukan proses fotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi cahaya matahari.  Selanjutnya >>>

Tentang Fotosintesis :

  1. Pengertian dan Definisi Fotosintesis
  2. Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Fotosintesis
  3. Reaksi-reaksi pada Fotosintesis ( Fotosistem I dan II )
  4. Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman
  5. Pengaruh Cahaya Terhadap Diameter dan Tinggi Tanaman
  6. Pengaruh Cahaya Terhadap Ketebalan dan Luas Daun
  7. Pengaruh Cahaya Terhadap Jumlah Klorofil Daun
  8. Pengaruh Cahaya Terhadap Transpirasi

PROSES PROSES YANG MENGONTROL BERBAGAI TINGKAT PERTUMBUHAN

Perbedaan proses-proses fisiologi sangat penting pada berbagai tingkatan pertumbuhan.  Sebagai contoh, kondisi sangat cocok untuk perkecambahan (misalnya Agathis sp) sehingga dibawah tegakan Agathis sp terdapat banyak sekali semai.  Tetapi kondisi tersebut tidak sesuai untuk pertumbuhan lebih lanjut semai tersebut dan mereka mati setelah satu, dua atau beberapa tahun kemudian.  Kondisi iklim dan tanah suatu daerah mungkin cocok untuk pembungaan/pembuahan.  Oleh karena itu meskipun tanaman tersebut tumbuh baik pada waktu mudanya, tapi ia gagal dalam proses pembungaan/pembuahan.

Hubungan antara proses-proses yang penting terjadi dalam tubuh pohon dan faktor-faktor lingkungan yang mendukungnya pada berbagai tingkatan pertumbuhan dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel. 1. Proses dan faktor-faktor lingkungan yang penting pada berbagai tingkat pertumbuhan.

No

Tingkat Pertumbuhan

Proses-Proses dan Kondisi

Faktor Lingkungan Terpenting

1

Perkecambahan

Absorpsi Air Pencernaan RespirasiAsimilasi Temperatur Air oksigen

2

Pertumbuhan Semai

Fotosintesis Asimilasi Keseimbangan Air Cahaya Air TemperaturNutrisi

3

Pertumbuhan Vegetatif

Fotosintesis Respirasi AsimilasiTranslokasiKeseimbangan Air CahayaAirNutrisiTemperatur

4

Reproduksi

Fotosintesis C/N  ”balance” Kesiapan BerbungaPrimodia BungaAkumulasi Makanan Cahaya Nutrisi Temperatur

5

Menua

(Senescence)

Tak diketahui (mungkin hubungan – hormon, translokasi, keseimbangan fotosintesis vs respirasi) Air Nutrisi Hama/Penyakit

Sumber : Kramer and Kozlowski, 1979