Biomolekul Karbohidrat Dan Protein

Biomolekul Karbohidrat Dan Protein

Sebelumya teman teman semua pasti sudah belajar mengenai Sel yang merupakan Satuan terkecil dalam tubuh makhluk hidup. Yang mana di dalam sel inilah terdapat biomolekul, yakni molekul-molekul yang menjadi dasar pembentukan tubuh makhluk hidup. Biomolekul dalam sel dapat berupa protein, karbohidrat, lipida, dan asam nukleat (RNA dan DNA). Setiap tipe biomolekul ini mempunyai peran dan fungsinya masing-masing dalam sel dan bagi tubuh.

Nah pada kali ini saya akan membahas Biomolekul dalam sel yang berupa karbohidrat dan protein.

A.    Karbohidrat

Tumbuhan hijau merupakan sumber karbohidrat yang diperlukan makhluk hidup. Pada bagian tertentu dari tumbuhan hijau ini terutama pada daun-daun hijau, gas CO₂ dan H₂O diubah menjadi karbohidrat. Proses ini dinamakan fotosintesis. Fotosintesis berlangsung dengan bantuan katalis berupa klorofil dan energi cahaya ultraviolet dari matahari

Klasifikasi karbohidrat

1.      Monosakarida 

Monosakarida atau yang biasa disebut gula sederhana ialah karbohidrat yang tidak dapat dipecah (dihidrolisis) menjadi molekul yang lebih sederhana (kecil). Monosakarida terbagi menjadi Glikosa, Fruktosa dan Galaktosa.

Glukosa merupakan satuan pembentuk karbohidrat yang lebih besar seperti disakarida dan polisakarida (amilum dan glikogen). Glukosa banyak terdapat di alam seperti di dalam sari buah-buahan, dan juga diperoleh dari hidrolisis disakarida dan polisakarida.

Fruktosa merupakan ketosa (n=3 dengan rumus molekul C₆H₁₂O₆). Fruktosa atau gula buah-buahan Di alam ditemukan dalam sari buah-buahan dan di dalam madu.

Galaktosa tidak terdapat bebas di alam, tetapi dapat diperoleh dari hidrolisis laktosa dan beberapa polisakarida tertentu.

2.      Disakarida

Sesuai dengan namanya, disakarida merupakan gabungan dari 2 satuan monosakarida. Rumus molekul disakarida adalah C₁₂H₂₂O₁₁. Ada 3 isomer penting yang menjadi kelompok disakarida, yaitu :

Sukrosa bersifat Kristal bening, manis, larut dalam air, dan dapat terhidrolisis. Sukrosa umumnya diperoleh dari sari buah-buahan, madu dan tebu.

Maltosa bersifat Kristal bening, tidak manis, sedikit larut, dan dapat terhidrolisis. Maltose umumnya diperoleh dari air susu binatang mamalia sekitar 4-5%.

Laktosa bersifat Kristal bening, manis, larut dalam air, dan dapat terhidrolisis. Laktosa umumnya diperoleh dari amilum.

3.      Polisakarida

Polisakarida merupakan molekul besar hasil gabungan banyak satuan monosakarida. Rumus umum polisakarida adalah (C₆H₁₀O₅)_n. Polisakarida memiliki M_r tinggi, dan tidak larut dalam air. Tipe polisakarida penting yaitu :

Selulosa pada umunya berupa serat yang tidak larut dalam air. Selulosa umunya diperoleh dari kayu kering 60% dan kapas kering 97% yang berguna untuk pembuatan kertas, bahan peledak dan sutera sintesis.

Amilum (pati) berbentuk tepung putih, tidak larut dalam air, dengan air panas membentuk koloid, dan dapat terhidrolisis menghasilkan maltose. Amilum pada umunya diperoleh dari tumbuhan (akar, biji, umbi buah).

Glikogen dalam air membentuk koloid, dengan I₂ memberikan warna coklat-kemerahan. Hidrolisis (suasana asam) menghasilkan hanya glukosa, hidrolisis oleh enzim menghasilkan glukosa dan maltose 30%. Pada umumnya glikogen diperoleh dari otot hewan dan otot manusia yang berguna sebagai cadangan makanan bagi hewan dan manusia itu sendiri.   

  

B.     Protein 

Protein ialah molekul raksasa (polimer) hasil gabungan dari beberapa unit asam amino (umumnya tersusun dari 20 macam asam α-amino). Oleh karena itu, protein mempunyai M_r tinggi bahkan jauh lebih kompleks dari karbohidrat maupun lemak. Protein merupakan penyusun utama semua sel dalam tubuh; kira-kira 2/3 dari berat kering total sel tersusun dari protein.

Berdasarkan fungsinya, protein diklasifikasikan menjadi protein-protein sebagai katalis, pembangun, pengangkut, pelindung, cadangan, dan racun.

1.      Asam amino

Setiap molekul asam amino memiliki 2 gugus, yakni gugus amino (–NH₂) bersifat basa dan gugus karboksil (–COOH) bersifat asam. Jadi asam amino bersifat amfoter (dapat mempunyai sifat asam ataupun sifat basa).

Tubuh manusia dapat mensintesa sendiri asam amino tetapi tidak semua jenis asam amino. Jenis asam amino yang selalu diperlukan tubuh tetapi tubuh sendiri tidak dapat mensintesanya disebut asam amino esensial. Jadi asam-asam ini harus dikonsumsi manusia melalui makanan. Akibat dari kekurangan salah satu jenis asam amino esensial adalah terhambat-nya pertumbuhan tubuh serta sintesa protein dalam tubuh.

Asam amino esensial yang paling baik berasal dari protein hewani, misalnya susu. Protein nabati umumnya memiliki kandungan lisin yang rendah. Beras mengandung sedikit lisin dan treonin; jagung (lisin dan triptofan rendah); kacang-kacangan (metionin rendah); dan gandum (lisin rendah). Per orang rata-rata membutuhkan 50 g protein per hari.

Permasalahan :

1.   Pernahkah anda memasak telur dengan mie? Telur merupakan makanan yang kaya akan protein. Setelah dimasak telur tersebut mengalami perubahan bentuk jadi menggumpal. Jika ditinjau dari strukturnya, coba anda jelaskan mengapa hal tersebut bisa terjadi?

2.      Atlet-atlet yang berpartisipasi dalam ajang-ajang yang bersifat ketahanan harus mempunyai kemampuan yang baik dalam memasok oksigen ke dalam tubuhnya dan membutuhkan pasokan energi utama seperti karbohidrat yang banyak. Menurut anda mengapa hal tersebut sangat diperlukan?

3.      Jenis asam amino yang selalu diperlukan tubuh tetapi tubuh sendiri tidak dapat mensintesanya disebut asam amino esensial. Nah menurut anda bagaimana tubuh kita memperoleh asam amino tersebut dan apa akibatnya jika tubuh kita kekurangan asam amino tersebut?