Karbohidrat

4.2

Karbohidrat

Pengenalan

Karbohidrat adalah penting sebagai sumber tenaga dan struktur asas bagi sesetengah organisma
Karbohidrat merupakan sebatian organik yang terdiri daripada unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen dalam nisbah \(1: 2: 1\) dan dengan formula kimia \((\text{C}\text{H}_2\text{O})_n\)
Terdapat tiga jenis karbohidrat iaitu
- Monosakarida (gula ringkas)
- Disakarida
- Polisakarida (gula kompleks)

Monosakarida

Monosakarida adalah monomer karbohidrat, iaitu merupakan unit karbohidrt yang paling ringkas
Monosakarida boleh bergabung membentuk polimer melalui tindak balas kondensasi
Kebanyakan monosakarida berasa manis, boleh membentuk hablur dan larut dalam air
Contoh monosakarida:
- Glukosa merupakan gula yang terdapat dalam tumbuhan seperti nasi, gandum dan juga buah-buahan seperti anggur
- Glukosa ialah monosakarida yang paling lazim didapati dan kebanyakan polisakarida terbentuk daripada gula ini
- Fruktosa ialah gula yang didapati dalam madu dan buah-buahan yang manis
- Galaktosa terdapat dalam susu
Monosakarida mempunyai kuasa penurunan, iaitu kemampuan untuk memindahkan hidrogen (atau elektron) kepada sebatian yang lain
Ini dipanggil proses penurunan
Apabila monosakarida dipanaskan dalam larutan Benedict, monosakarida akan menurunkan kuprum (II) sulfat kepada merah bata kuprum (I) oksida yang tidak larut dalam air
Semua monosakarida boleh melakukan tindak balas ini dan dikenali sebagai gula penurun

Disakarida

Molekul disakarida terbentuk apabila dua molekul gula ringkas (monosakarida) bergabung melalui kondensasi untuk membentuk satu unit disakarida
Proses ini melibatkan penyingkiran molekul air
Contoh:
- glukosa + glukosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) maltosa + air
- glukosa + fruktosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) sukrosa + air
- glukosa + galaktosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) laktosa + air
Disakarida juga boleh diuraikan kepada unit-unit monosakaridanya melalui hidrolisis dengan penambahan satu molekul air
Contoh:
- maltosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa+ glukosa
- sukrosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa + fruktosa
- laktosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa + galaktosa
Contoh bagi disakarida ialah sukrosa, maltosa dan laktosa
Laktosa dan maltosa ialah gula penurun manakala sukrosa bukan gula penurun

Polisakarida

Polisakarida ialah gula polimer yang terdiri daripada monomer monosakarida
Serupa dengan disakarida, polisakarida terbentuk melalui proses kondensasi dan melibatkan ratusan monosakarida untuk membentuk rantaian molekul yang panjang
Poisakarida tidak larut dalam air kenana saiz molekulnya yang besar
Polisakarida tidak berasa manis dan tidak menghablur
Polisakarida jugak boleh diuraikan melalui hidrolisis dengan bantuan asid cair, pendidihan dan tindakan enzim
Polisakarida memainkan pelbagai peranan dalam organisma

Kepentingan Karbohidrat dalam Sel

Sebagai sumber tenaga seperti glukosa
Sebagai simpanan makanan seperti glikogen dalam sel haiwan dan kanji dalam sel tumbuhan
- Glikogen sebagai simpanan polisakarida utama yang terdapat dalam sel otot dan sel hati haiwan
- Kanji ialah simpanan utama polisakarida dalam tumbuhan
- Kanji juga terdapat dalam kloroplas
- Sumber: bijirin, ubi kentang dan kekacang
Sebagai struktur sokongan seperti selulosa dalam dinding sel tumbuhan
- Selulosa membentuk struktur utama dinding sel tumbuhan

4.2

Karbohidrat

Pengenalan

Karbohidrat adalah penting sebagai sumber tenaga dan struktur asas bagi sesetengah organisma
Karbohidrat merupakan sebatian organik yang terdiri daripada unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen dalam nisbah \(1: 2: 1\) dan dengan formula kimia \((\text{C}\text{H}_2\text{O})_n\)
Terdapat tiga jenis karbohidrat iaitu
- Monosakarida (gula ringkas)
- Disakarida
- Polisakarida (gula kompleks)

Monosakarida

Monosakarida adalah monomer karbohidrat, iaitu merupakan unit karbohidrt yang paling ringkas
Monosakarida boleh bergabung membentuk polimer melalui tindak balas kondensasi
Kebanyakan monosakarida berasa manis, boleh membentuk hablur dan larut dalam air
Contoh monosakarida:
- Glukosa merupakan gula yang terdapat dalam tumbuhan seperti nasi, gandum dan juga buah-buahan seperti anggur
- Glukosa ialah monosakarida yang paling lazim didapati dan kebanyakan polisakarida terbentuk daripada gula ini
- Fruktosa ialah gula yang didapati dalam madu dan buah-buahan yang manis
- Galaktosa terdapat dalam susu
Monosakarida mempunyai kuasa penurunan, iaitu kemampuan untuk memindahkan hidrogen (atau elektron) kepada sebatian yang lain
Ini dipanggil proses penurunan
Apabila monosakarida dipanaskan dalam larutan Benedict, monosakarida akan menurunkan kuprum (II) sulfat kepada merah bata kuprum (I) oksida yang tidak larut dalam air
Semua monosakarida boleh melakukan tindak balas ini dan dikenali sebagai gula penurun

Disakarida

Molekul disakarida terbentuk apabila dua molekul gula ringkas (monosakarida) bergabung melalui kondensasi untuk membentuk satu unit disakarida
Proses ini melibatkan penyingkiran molekul air
Contoh:
- glukosa + glukosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) maltosa + air
- glukosa + fruktosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) sukrosa + air
- glukosa + galaktosa \(\xrightarrow{kondensasi}\) laktosa + air
Disakarida juga boleh diuraikan kepada unit-unit monosakaridanya melalui hidrolisis dengan penambahan satu molekul air
Contoh:
- maltosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa+ glukosa
- sukrosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa + fruktosa
- laktosa + air \(\xrightarrow{hidrolisis}\) glukosa + galaktosa
Contoh bagi disakarida ialah sukrosa, maltosa dan laktosa
Laktosa dan maltosa ialah gula penurun manakala sukrosa bukan gula penurun

Polisakarida

Polisakarida ialah gula polimer yang terdiri daripada monomer monosakarida
Serupa dengan disakarida, polisakarida terbentuk melalui proses kondensasi dan melibatkan ratusan monosakarida untuk membentuk rantaian molekul yang panjang
Poisakarida tidak larut dalam air kenana saiz molekulnya yang besar
Polisakarida tidak berasa manis dan tidak menghablur
Polisakarida jugak boleh diuraikan melalui hidrolisis dengan bantuan asid cair, pendidihan dan tindakan enzim
Polisakarida memainkan pelbagai peranan dalam organisma

Kepentingan Karbohidrat dalam Sel

Sebagai sumber tenaga seperti glukosa
Sebagai simpanan makanan seperti glikogen dalam sel haiwan dan kanji dalam sel tumbuhan
- Glikogen sebagai simpanan polisakarida utama yang terdapat dalam sel otot dan sel hati haiwan
- Kanji ialah simpanan utama polisakarida dalam tumbuhan
- Kanji juga terdapat dalam kloroplas
- Sumber: bijirin, ubi kentang dan kekacang
Sebagai struktur sokongan seperti selulosa dalam dinding sel tumbuhan
- Selulosa membentuk struktur utama dinding sel tumbuhan