KARBOHIDRAT part2 PDF

BAB V KARBOHIDRAT B.2. DISAKARIDA – Terdiri atas 2 monosakarida yang ber- ikatan kovalen dengan ikatan Glikosida Gugus OH gula yang satu berikatan dengan atom C anomerik molekul gula lainnya ≈ pembentukan asetal dari hemiasetal yang bereaksi dengan alkohol.  Atom C anomerik yan...

BAB V KARBOHIDRAT B.2. DISAKARIDA – Terdiri atas 2 monosakarida yang ber- ikatan kovalen dengan ikatan Glikosida Gugus OH gula yang satu berikatan dengan atom C anomerik molekul gula lainnya ≈ pembentukan asetal dari hemiasetal yang bereaksi dengan alkohol.  Atom C anomerik yang terlibat dalam ikatan glikosidik → tidak dapat mereduksi Pada disakarida dan polisakarida, ujung rantai yang mempunyai atom C anomerik bebas → ujung pereduksi Sifat ikatan glikosida : – Mudah dihidrolisis oleh asam – Tahan terhadap basa  Contoh Disakarida – Maltosa ▪ Glc (α1→4) Glc ▪ Merupakan produk antara hasil hidrolisis pati dengan amilase ▪ Terdiri atas 2 residu glukosa ▪ Gula pereduksi - Laktosa ▪ Gal (β1→4) Glc ▪ Gula khas pada susu ▪ Gula pereduksi ▪ Terdiri dari 1 residu galaktosa dan 1 residu glukosa – Sukrosa ▪ Glc (α1→2β) Fru atau Fru (β2→1α) Glu ▪ Tidak mempunyai atom C anomerik bebas : ❑Bukan gula pereduksi ❑Tidak mengalami mutarotasi ❑Lebih mudah terhidrolisis dibandingkan disakarida lain ❑Mengalami inversi → Gula invert Sukrosa D-Glc + D-Fru hidrolisis + 66,5o + 52,5o - 92o Terjadi perubahan rotasi dari dekstro ke levo – Trehalosa ▪Glc (α1→1α) Glc ▪Bukan gula pereduksi ▪Terdapat pada hemolymph serangga B.3. POLISAKARIDA – Sebagian besar besar KH di alam merupakan polisakarida dengan Mr > – Hidrolisis dengan asam/enzim spesifik → monosakarida/turunan monosakarida – Unit monosakarida yang banyak seba- gai penyusun polisakarida : D-Glc Yang lain : D-Man, D-Fru, D- & L-Gal, D- Ara, D-Xyl – Turunan monosakarida yang umum se- bagai unit struktural : D-Galaktosamin, D-Glukosamin, As. D-Glukuronat, As. N- Asetilmuramat, As. N-Asetilneuraminat – Polisakarida ▪ Homopolisakarida Contoh : pati → t.a. D-Glu → Glukan ▪ Heteropolisakarida Contoh : As. Hyaluronat → t.a. perulangan N-Asetil-D-Glukosamin dan As. Glukuronat Polisakarida cadangan makanan Pati; ada 2 bentuk : – α-Amilosa ▪ Rantai panjang D-Glc dgn ikatan α(1→4) ▪ Tidak bercabang ▪ Mr : beberapa ribu – 500.000 ▪ Tidak betul-betul larut dalam air → membentuk misel terhidrat → helix ▪ Dengan I2 → biru – Amilopektin ▪ Terdiri dari D-Glukosa ▪ Polimer bercabang dengan ikatan tulang punggung α(1→4) dan α(1→6) pada ca- bang ▪ Rata-rata panjang cabang 20 – 30 residu D-Glukosa ▪ Dengan I2 → merah - ungu ▪ Daya rekat besar, terdapat pada beras ketan ▪ Mr ~ 100 juta α-Amilosa Amilopektin  α-Amilosa Ikatan α-1→ 6 pada Klaster α-Amilosa dan cabang Amilopektin Amilopektin padaa pati Komponen umum pati dapat dihidrolisis dengan 2 cara : Dengan enzim α-amilase [α(1→4)-glukan- 4-glu-kanohidrolase] - Enzim pada saliva & pankreas - Berfungsi pada proses pencernaan pada gastrointestinal tractus – Cara kerja: menghidrolisis ikatan α(1→4) antar glukosa secara acak → glukosa & maltosa  Dengan β-amilase [α(1→4)-glukan malto- hydrolase] – Enzim ini juga menghidrolisis ikatan α(1→4) antar glukosa – Cara kerja: memotong pati sedemikian rupa sehingga dihasilkan maltosa secara berurutan, dari ujung non pereduksi. Pada titik cabang berhenti, karena ikatannya α(1→6) – β-amilase dapat menyerang amilopektin antara lain menghasilkan dekstrin (limit deks- trin) → hasil akhir pemutusan dengan β-ami- lase  Glikogen – Cadangan makanan utama sel hewan – Paling banyak di hati ~ 10% berat basah Di otot 1 – 2 % – Polimer bercabang dari residu D-Gluko- sa dengan ikatan tulang punggung α(1→4) dan α(1→6) pada cabang – Rata-rata panjang cabang 8 – 12 residu – Dengan I2 → merah - ungu  Dekstran – Polisakarida pada bateri dan yeast/khamir – Terdiri atas D-glukosa dengan ikatan utama α(1→6) – Bercabang, dengan titik cabang bervariasi α-(1→2), (1→3),1(→4) → bergantung spesies – Membentuk larutan kental dengan viskositas tinggi – Plak padaa gigi diketahui kaya akan dextrans  Fruktans (Levans) – Terdiri atas D-Fruktosa – Pada tumbuhan Inulin – Terdiri atas D-Fruktosa dengan ikatan β(1→2) – Pada artichoke Mannans – Terdiri atas Mannosa – Pada bakteri, khamir, & tanaman tk ↑  Xylan & Arabinan – Homopolisakarida pada jaringan tum- buh-tumbuhan Polisakarida Struktural Banyak polisakarida berperan sebagai unsur struktural pada dinding sel & lapisan sel, ruang antar sel, ser- ta jaringan penghubung  Memberi bentuk, elastisitas, rigiditas, & proteksi Juga sebagai senyawa utama pada eksoskeleton beberapa invertebrata Contoh : kitin → homopolimer N- Asetil-D-Glukosamin dengan ikatan β(1→4). Kitin → komponen utama eksoskeleton pada insekta & krustacea  Dinding & lapisan sel tidak hanya penting untuk menjaga struktur ja- ringan – Tetapi juga mengandung situs penge- nalan antar sel → penting pada morfo- genesis jaringan & organ – Juga mengandung unsur pelindung lain seperti : antibodi permukaan sel pada jaringan vertebrata  Dinding sel tumbuhan Polisakarida terbesar : selulosa – Selulosa ▪ Polimer D-Glukosa ▪ Ikatan β(1→4), tidak bercabang ▪ Hampir seluruhnya ekstraseluler ▪ Tidak dapat dihidrolisis oleh α- & β-amilase ▪ Mr 50.000 – 2.500.000 ≈ 300 – 15.000 residu D-Glukosa ▪ X-ray : rantai paralel membentuk fibril  ▪ Tidak larut dalam air, meskipun affinitas terhadap air ↑ ▪ Fibril direkat oleh 3 materi polimer lain yaitu hemiselulosa, pektin, & ekstensin – Hemiselulosa ▪ Secara struktural tidak terkait dengan selulosa ▪ Polimer pentosa, khususnya D-Xylan dengan ikatan β(1→4) ▪ Rantai samping : Arabinosa atau gula-gula lain  – Pektin ▪ Polimer D-Galakturonat – Ekstensin ▪ Kompleks glikoprotein yang terikat secara kovalen dengan fibril ▪ ≈ kolagen pada jaringan hewan ▪ Rantai cabang : Arabinosa & Galaktosa Dinding sel Bakteri – Rigid, porus, struktur seperti kotak – Memberi proteksi bagi sel – Bakteri : ▪ Bakteri Gram (+) ❑Kandungan lipid sangat rendah (pd dinding sel) ❑Contoh : S. albus ▪ Bakteri Gram (-) ❑Dinding sel kaya akan lipid ❑Dinding sel tipis tetapi padat; 20 – 30% berat kering sel ❑Contoh E. coli ▪ Bakteri Gram (+) dan (-) mempunyai kesamaan : ❑Kerangka struktur terdiri atas rantai polisaka- rida paralel yg berikatan silang dgn peptida ❑Pada kerangka ini terikat komponen aksesori → berbeda antara bakteri Gram (+) & (-) ❑Kerangka dengan ikatan silang ini → Peptido- glikan atau Murein ❑Bagian yang berulang pada peptidoglikan : Muropeptida → disakarida N-Asetil Glukosamin dan N-Asetil muramat dengan ikatan β(1→4) ❑Gugus karboksilat N-Asetil muramat terikat dengan rantai samping tetrapeptida Rantai polisakarida paralel berikatan silang melalui rantai peptida ini ❑Peptidoglikan membentuk struktur kovalen kontinyu mengelilingi sel ❑Peptidoglikan resisten terhadap enzim yang menghidrolisis peptida → D-Amino acid Y X L-Ala Y D-Gln (iso) X L-Ala Lys D-Gln (iso) D-Ala Gly Gly Gly Gly Gly Lys D-Ala X = N-Asetil glukosamin Y = N-Asetil muramat ❑Enzim lisozim (pada putih telur & air mata) dapat mengakibatkan bakteri gram (+) lisis → menghidrolisis ikatan β(1→4) polisakarida tulang punggung Produk hasil hidrolisis : disakarida N-Asetil glukosamin & N-Asetil muramat. Ikatan peptida tetap, sel pecah karena swelling ❑Polimer aksesori lain : ❖Asam teikoat (20 – 44% berat kering sel) ❖Polisakarida yang terdiri atas ramnosa, galaktosa, glukosa, atau mannosa (atau senyawa aminanya) ❖Asam teikoat & polisakarida sel bakteri → antigenik → klasifikasi & taksonomi bakteri  Cell coat pada jaringan hewan – Sel hewan (vertebrata) tidak dikelilingi oleh dinding sel yang rigid – Komposisi/komponennya sudah dike- tahui, tetapi bagaimana komponen ter- sebut tersusun di permukaan sel belum sepenuhnya diketahui – Merupakan situs pengenal antar sel – Situs antibodi → penolakan pada transplantasi jaringan  – Komponen utama : ▪ Glikosfingolipid ▪ Mukopolisakarida asam ▪ Glikoprotein Mukopolisakarida – Heteropolisakarida – Terdiri atas 2 tipe monosakarida ber- ulang, salah satunya mempunyai gugus karboksil/sulfat – Bentuk kompleks dengan protein → Mu- cin atau Mukoprotein, bagian polisakari- da Mr > – Fungsi : ▪ Pelumas ▪ Perekat antar sel – Contoh : ▪ Asam Hyaluronat ❑Unit penyusun : N-asetil glukosamin dan asam glukuro- nat dengan ikatan β(1→3) ❑Ikatan antar disakarida β(1→4) ❑membentuk larutan yang sangat kental yang berfungsi sebagai pelumas dalam cairan sinovial sendi  ❑Terdapat pada jaringan konektif pada hewan, cairan sinovial, umbilical cord ❑Linier ❑Dengan enzim hyaluronidase ikatan β(1→4) pecah, viskositas ↓ ▪ Kondroitin ❑Terdiri atas N-Asetil-D-Galaktosamin dan β- Glukuronat ❑Turunan sulfatnya : ❖Kondroitin 4-Sulfat ❖Kondroitin 6-Sulfat ❑Chondroitin sulfate (Yunani chondros, "Tulang rawan"): berkontribusi pada kekuatan tarik tulang rawan, tendon, ligamen, dan dinding aorta. ▪ Dermatan Sulfat ❑Dermatan sulfat (Yunani derma, "kulit") berkontribusi pada kelenturan kulit dan juga ada di pembuluh darah dan katup jantung. ❑Unit penyusun : N-asetil glukosamin -4-sulfat dan asam iduronat ▪ Keratan sulfat ❑Keratan sulfates (keras Yunani, "tanduk") ❑Tidak memiliki asam uronat dan kandungan sulfatnya bervariasi. ❑Terdapat di kornea, tulang rawan, tulang, dan berbagai struktur tanduk yang terbentuk dari sel mati: tanduk, rambut, kuku, dan cakar. ▪ Heparin ❑Heparin (bahasa Yunani hepar, "liver") adalah antikoagulan alami yang dibuat di sel mast (sejenis leukosit) dan dilepaskan ke dalam darah ❑Menghambat pembekuan darah dengan mengikat protein antitrombin protein. ❑Terdapat pada paru-paru, dinding arteri,kulit, & usus ❑Penyusun : sulfoamino glukosamin-6-sulfat, asam glukuronat, asam iduronat-2-sulfat C. KARBOHIDRAT TERKONJUGASI Protein atau lipid yang terkonjugasi dengan karbohidrat → terikat secara kovalen Jika KH > → proteoglikan atau lipidoglikan Proteoglikan → makromolekul pada per- mukaan sel atau matriks ekstraseluler & komponen utama jaringan penghubung Glikoprotein ▪ Mempunyai 1 atau beberapa oligosakarida yang terikat secara kovalen dengan protein  ▪ Terdapat di bagian luar membran plasma, matriks ekstra seluler, & dalam darah ▪ Di dalam sel : pada organel tertentu seperti kompleks golgi & lisosom ▪ Bagian oligosakarida → kaya akan informasi, membentuk situs sangat spesifik untuk pengenalan – Glikolipid ▪ Terdapat pada lipid membran → bagian kepalanya oligosakarida ▪ Situs pengenalan  Skema Umum KH Terkonjugasi KH Terkonjugasi KH - Lipid KH - Protein Lipidoglikan Glikolipid Proteoglikan/ Glikoprotein peptidoglikan Catatan: nama belakang berarti molekulnya yang dominan. Misal : Peptidoglikan → molekul karbohidratnya lebih besar atau dominan