KARBOHIDRAT

1. Dasar Teori

Karbohidrat merupakan senyawa – senyawa aldehida atau keton yang mempunyai gugus hidroksil. Senyawa – seyawa ini menyusun sebagian besar bahan organic di dunia karena peran multipelnya pada semua bentuk kehidupan. Karbohidrat bertindak sebagai sumber energi, bahan bakar, dan zat antara metabolisme. Contoh : pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan adalah polisakarida yang dapat dimobilisasi untuk menghasilkan glukosa (bahan bakar utama untuk pembentukan energi). Gula ribosa dan deoksi ribosa pembentuk sebagian kerangka struktur RNA dan DNA. Fleksibilitas cincin kedua gula ini penting pada penyimpanan dan ekspresi informasi genetika.

Adapun berbagai macam karbohidrat yang terdapat dalam makanan diantaranya adalah amilum atau pati dan sukrosa (gula tebu). Karbohidrat (glukosa) dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang dihasilkan diubah menjadi amilum dan disimpan pada buah atau umbi. Reaksinya adalah:

6CO2 + H2O C6H12O6 + 602

Karbohidrat atau sakarida terdapat gugus hidroksil (-OH), gugus aldehid atau gugus keton. Maka dapat didefinisikan bahwa karbohidrat sebagai senyawa polihidroksialdehida atau polihidroksiketon, atau senyawa yang dihidrolisis dari keduanya. Karbohidrat dapat digolongkan berdasarkan jumlah monomer penyusunnya. Ada 3 jenis karbohidrat berdasarkan penggolongan ini, yaitu:

1. Monosakarida

2. Disakarida (Oligosakarida)

3. Polisakarida

§ Monosakarida

Monosakarida merupakan senyawa karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis lagi. Umumnya senyawa ini adalah aldehid atau keton yang mempunyai 2 atau lebih gugus hidroksil. Beberapa molekul karbohidrat ada yang mengandung unsur nitrogen dan sulfur. Rumus empiris karbohidrat adalah (CH2O)n. Jika gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida adalah turunan aldehid maka monosakarida ini disebut aldosa. Jika gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida adalah turunan keton maka monosakarida ini disebut ketosa. Monosakarida yang paling kecil n = 3 adalah gliseraldehid dan dihidroksiaseton.

§ Disakarida (Oligosakarida)

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari 2 sampai 10 monosakarida. Yang termasuk kelompok ini adalah disakarida, trisakarida, Dan seterusnya. Disakarida terdiri dari 2 monosakarida yang terikat dengan O-Glikosidik. 3 senyawa disakarida utama yang penting dan melimpah ruah di alam yaitu sukrosa, laktosa dan maltosa. Ketiga senyawa ini memiliki rumus molekul yang sama (C12H22O11) tetapi struktur molekul berbeda.

Sukrosa atau gula pasir dibuat dari tetes tebu. Sikropsa lebih manis dari glukosa, tetapi kurang manis dibandingkan dengan fruktosa, sangat mudah larut dalam air. Gula ini dipakai untuk membuat sirup, gula – gula dan pemanis makanan. Jika senyawa ini dihidrolisis akan dihasilkan satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa.

Laktosa disebut gula susu karena terdapat banyak dalam air susu. Biasanya diperoleh dari air susu. Gula ini merupakan gula yang paling suka larut dalam air dan paling tidak manis. Enzim dalam bakteri tertentu akan mengubah laktosa menjadi asam laktat, hal ini terjadi bila susu berubah menjadi masam. Laktosa dipakai untuk membuat makanan bayi dan diet spesial. Jika dihidrolisis akan dihasilkan 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa.

Maltosa disebut sebagai gula mout, banyak terdapat pada jelai yang sedang berkecambah. Senyawa ini merupakan hasil hidrolisis parsial dari pati. Dibandingkan dngan sukrosa zat ini lebih sukar larut dan kurang manis. Senyawa ini dipergunakan untuk penyusun makanan bayi, susu bubuk, dan bahan makanan lainnya. Jika dihidrolisis akan dihasilkan 2 molekul glukosa.

§ Polisakarida

Polisakarida tersusun oleh monosakarida yang tergabung dengan ikatan glukosida. Pati merupakan salah satu contoh polisakarida yang tersusun oleh glukosa. Dipandang dari strukturnya, butir –butir pati terdiri atas 2 bagian yaitu: Bagian amilosa yang merupakan rantai lurus polimer glukosa, dan bagian amilopektin yang trdiri atas rantai bercabang polimer glukosa jika dihidrolisis sempurna akan dihasilkan molekul – molekul glukosa.

Identifikasi monosakarida dilakukan berdasarkan sifat kemampuannya mereduksi, yang dilakukan menggunakan uji Benedict. Uji Molicsch dipergunakan untuk mengenal karbohidrat yang mudah mengalami dehidrasi membentuk furfural maupun dihidrosifurfural yang lebih lanjut berkondensasi dengan resorsinol, orsinol ataupun a-naftol. Reagen Seliwanof dipergunakan untuk mengenal adanya karbohidrat yang mengandung gugus fungsional aldehid seperti fruktosa dan sukrosa. Pereaksi barfoed digunakan secara umum untuk mengenal adanya monosakarida. Uji iodin secara khusus dipergunakan untuk mengidentifikasi adanya polisakarida amilum.

2. ALAT DAN BAHAN

a. Bahan

- Larutan Karbohidrat

- Pereaksi Seliwanof

- Pereaksi Barfoed

- Larutan HCl pekat

- Larutan HCl 6 M

- Larutan NaOH 6 M

- Larutan I₂ 0,01 M

- Pereksi Molisch

- Pereaksi Benedict

b. Alat

- Labu Takar

- Batang pengaduk

3. Prosedur Kerja

a. Uji Molisch

2 mL larutan karbohidrat

- + 2 tetes pereaksi molisch

- + 1 tetes H2SO4 pekat

- Mengamati

Hasil Pengamatan

b. Uji Barfoed

1 mL larutan karbohidrat

- + 3 mL pereaksi barfoed

- Dipanaskan dalam penangas air selama 1 menit atau lebih

- Mengamati

Hasil Pengamatan

c. Uji Seliwanof

3 mL reagen Seliwanof

- + 3 tetes larutan karbohidrat

- Dipanaskan dalam penangas air sampai terjadi perubahan warna

- Mengamati

Hasil Pengamatan

c. Uji Iodin

3 mL larutan amilum

- Dalam 2 tabung reaksi

- + 2 tetes air - + 2 tetes HCL

- Dikocok - Dikocok

- + Iodin - + Iodin

Perubahan warna Perubahan warna

- Dipanaskan - Dipanaskan

- Didinginkan - Didinginkan

- Mengamati - Mengamati

Hasil Pengamatan Hasil Pengamatan

4. Hasil Pengamatan

UJI/TES	PROSEDUR	PENGAMATAN
Molisch	Larutan karbohidrat + Pereaksi molisch + asam sulfat pekat	Terbentuk cincin berwarna ungu
Barfoed	Larutan karbohidrat + Pereaksi barfoed + Dipanaskan	Terbentuk endapan merah bata pada karbohidrat fruktosa dan galaktosa sedangkan pada karbohidrat yang lain tidak terbentuk endapan
Seliwanof	Pereaksi seliwanof + larutan gula + Dipanaskan	Terbentuk warna merah bata muda
Iodin	Tabung I : Larutan amilum + air + iodin + dipanaskan Tabung 2 : Larutan amilum + HCL + iodin + dipanaskan	Warna Biru Warna biru muda

5. Pembahasan

Karbohidrat dapat didefinisikan sebagai senyawa polihidroksialdehida atau polihidroksiketon, serta senyawa yang dihidrolisis dari keduanya. Hal ini disebabkan karena karbohidrat mengandung gugus hidroksil (-OH), gugus aldehida atau gugus keton.

Sir Walter Norman Howarth yaitu ahli kimia inggris berpendapat bahwa pada molekul glukosa kelima atom karbon yang pertama dengan atom oksien dapat membentuk cincin segi enam. Oleh karena itu struktur karbohidrat sebagai bentuk cincin furan atau piran. Berdasarkan hal tersebut maka struktur dan konfigurasi karbohidrat ditulis berdasarkan bentuk cincin sikliknya yaitu: golongan furanosa (karbohidrat mempunyai cincin beranggota lima) dan golongan piranosa (karbohidrat mempunyai cincin beranggota enam).

Furan Piran

Atom karbon suatu molekul gula dinomori mulai dari ujung yang paling dekat dengan aldfehid atau keton. Bentuk glukosa dan fruktosa utama dalam larutan bukanlah rantai terbuka melainkan dalam bentuk cincin.

Karbohidrat dapat digolongkan berdasarkan jumlah monomer penyusunnya. Berdasarkan penggolongan ini karbohidrat dibagi menjadi 3 yaitu: Monosakarida, Disakarida (Oligosakarida) dan Polisakarida.

Adapun yang dilakukan pada percobaan kali ini adalah sebagai berikut:

1. Uji Molisch

Uji Molisch adalah uji umum unuk karbohidrat. Uji ini sdangan efektif untuk senyawa – senyawa yang dapat didehidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa furfural atau senyawa furfural yang tersubstitusi, seperti Hidroksimetil furfural.

Furfural Hidroksimetil furfural.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa semua karbohidrat menghasilkan cincin berwarna ungu. Warna yang terjadi disebabkan oleh kondensasi furfural atau derifatnya dengan a-Naftol menghasilkan senyawa berikut:

Hidroksimetil furfural.

Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat dalam hal ini uji karbohidrat diatas, monosakarida menghasilkan furfural atau derifatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah: reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyaw

Ribosa(Karbohidrat) Furfural

Jawaban Pertanyaan

1. Warna cincin yang terbentuk adalah ungu

2. Gugus karbohidrat yang memberikan uji molisch adalah hidroksimetilfurfural

3. Karena pereaksi molisch merupakan pencampuran atas larutan a-Naftol dalam alkohol atau reaksi antara a-Naftol dengan furfural.

2. Uji Barfoed

Pereaksi Barfoed Dibuat dari larutan Coper Asetat dan asam asetat dalam air. Pereaksi ini digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan jalan mengontrol kondisi – kondisi, seperti pH dan waktu pemanasan.

Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa pada saat pencampuran larutan berwarna biru tua dan setelah proses pemanasan warna campuran menjadi biru terang. Untuk karbohidrat golongan fruktosa dan galaktosa (Monosakarida) terbentuk endapan merah bata. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi Cu2O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada disakarida. Oleh Tauber dan Kleiner membuat modifikasi pereaksi dan ternyata menghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida.

Jawaban pertanyaan

1. Karbohidrat golongan monosakarida yaitu fruktosa dan galaktosa

2. Pemanasan yang terlalu lama akan menyebabkan endapan merah bata yang terbentuk akan semakin banyak.

3. Pereaksi Barfoed dapat digunakan pada uji gula dalam urine hal ini disebabkan karena pereaksi barfoed terdiri atas Koper Asetat dan asam asetat dalam air.

3. Uji Seliwanof

Reaksi spesifik lainnya untuk karbohidrat tertentu adalah uji seliwanof. Reaksi seliwanof disebabkan perubahan fruktosa oleh asam klorida panas menjadi asal levulinat dan hidroksimetilfurfural, selanjutnya kondensasi hidroksimetilfurfural dengan resorsinol menghasilkan senyawa beriku

Sukrosa yang mudah dihidrolisa menjadi gluosa dan fruktosa, memberi reaksi positif dengan uji seliwanof. Pada pendidihan lebih lanjut, aldosa – aldosa memberikan warna merah dengan reagen seliwanof karena aldosa – aldosa tersebut diubah oleh HCl menjadi Ketosa.

Warna merah bata yang dihasilkan pada percobaan ini menandakan bahwa larutan gula tersebut positif mengandung senyawa ketosa. Warna tersebut disebabkan karena terjadinya reaksi kondensasi resorsinol dengan furfural atau hidroksimetilfurfural.

Jawaban Pertanyaan

1. Karbohidrat jenis ketosa

2. Uji seliwanof tidak dapat digunakan dalam membedakan fruktosa dengan sukrosa karena memerlukan waktu yang lama dalam pembentukan warna.

3. Jika larutan glukosa atau maltosa dipanaskan dalam pereaksi seliwanof dengan jangka waktu yang cukup lama maka akan terbentuk warna merah. Hasil ini menunjukkan bahwa tes tersebut negatif karena dalam pereaksi seliwanof hanya membutuhkan waktu cepat untuk mengalami perubahan warna.

4. Uji Iodin

Uji iodin dipakai untuk membedakan amilum dari glikogen. Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa tabung yang berisi 3 mL larutan amilum yang ditambahkan dengan 2 tetes air dan iodin menghasilkan warna biru sedangkan pada tabung yang berisi 3 mL larutan amilum yang ditambahkan dengan 2 tetes HCl dan iodin menghasilkan warna biru muda.

6. Kesimpulan

§ Uji Molsch memberikan hasil positif pada semua karbohidrat

§ Uji Barfoed memberikan hasil positif pada monosakarida yaitu galaktosa dan fruktosa.

§ Uji Seliwanof memberikan hasil positif pada karbohidrat yang mengandung senyawa ketosa

7. Kemungkinan Kesalahan

§ Pada saat mereaksikan larutan

§ Pada saat pemanasan larutan

§ Pada saat pengukuran larutan

§ Pada saat pengamatan warna

Daftar Pustaka

Chairil Anwar. 1994. Pengantar Praktikum Kimia Organik. Depdikbud Dirjen Pendidikan Tinggi: Yogyakarta.

Kusnawidjaya, Kurnia. 1983. Biokimia. Penerbit Alumni : Bandung

Martoharsono, Soeharsono. 1975. Biokimia. Gadjah Mada University Press.: Yogyakarta

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar – Dasar Biokimia. UI-Pres: Jakarta

Team teaching, 2007. Penuntun Praktikum Biokimia. Jurusan Pendidikan Kimia F. MIPA UNG: Gorontalo