BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar
Belakang
Karbohidrat,
protein dan lemak merupakan pembahasan yang amat penting dalam ilmu kimia.
Dimana melalui makalah ini, saya berusaha memperjelas lagi hal-hal yang
menyangkut karbohidrat, protein dan lemak, asam nukleat, dan enzim. Dalam
makalah ini berbagai macam seluk-beluk yang dibahas sesuai dengan kemampuan
yang saya miliki. Sebagaimana kita ketahui bahwa karbohidrat merupakan sumber
energi bagi tubuh kita.
1.2. Tujuan
Adapun
tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui secara mendetail
tentang karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat, dan enzim serta peranannya
dalam tubuh kita sekaligus fungsinya masing-masing.
1.3. Manfaat
Mudah-mudahan
setelah saya mempelajari materi karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat, dan enzim
saya lebih mudah dalam mengenali sifat-sifat monosakarida, diisakarida, dan
yang lainnya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengertian
Karbohidrat
Secara
umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung unsur karbon,
hidrogen dan oksigen, dalam komposisi menghasilkan H2O. Karbohidrat
di dalam tubuh dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari
gliserol lemak. Sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang di
komsumsi sehari-hari, terutama bahan makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan
dan hati, serta karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dapat dijumpai dalam
produk susu. Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat
organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan-persamaan
dari sudut kimia dan fungsinya.
Semua
karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O),
yang pada umumnya mempunyai rumus kimia Cn(H2O)n. Rumus umum ini
memberi kesan zat karbon yang diikat dengan air (dihidrasi), sehingga diberi
nama karbohidrat. Persamaan lain ialah bahwa ikatan-ikatan organik yang
menyusun kelompok karbohidrat ini berbentuk polyalkohol. Dari sudut fungsi,
karbohidrat adalah penghasil utama energi dalam makanan maupun di dalam.
Karbohidrat
yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu karbohidrat
sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat
terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana. Karbohidrat kompleks
mempunyai lebih dari 2 unit gula sederhana di dalam 1 molekul.
2.1.1. Karbohidrat
Sederhana
Karbohidrat
sederhana terdiri atas :
a.
Monosakarida yang terdiri atas jumlah
ataom C yang sama dengan molekul air, yaitu [C6(H2O)6]
dan [C5(H2O)5].
b.
Disakarida yang terdiri atas ikatan
2 monosakarida dimana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C12(H2O)11].
c.
Gula alkohol merupakan bentuk alkohol
dari monosakarida.
d.
Oligosakarida adalah gula rantai
pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan fruktosa.
a.
Monosakarida
Monosakarida
adalah polihidroksi aldehida dan keton yang tidak dapat dihidrolisis menjadi
karbohidrat yang lebih kecil, sehingga merupakan suatu monomer. Sebagian besar
monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin
karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini
secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang
penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam
monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom
karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.
Perbedaannya
hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar
atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan
perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga
monosakarida tersebut.
Monosakarida
yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk insomer dekstro (D). Gugus
hidroksil pada karbon nomor 2 terletak di sebelah kiri. Struktur kimianya dapat
berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu
gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut
pentosa, seperti ribosa, xilosa, dan arabinosa.
Ø Glukosa
Dinamakan
juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit,
yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan
fruktosa dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D-glukosa
murni yang ada di pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa
memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir
pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia.
Dalam
proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam
tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. Dalam keadaan normal sistem
saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Glukosa
dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatas dalam bahan makanan. Glukosa
dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya
separuh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat
kemanisan yang sama.
Ø Fruktosa
Dinamakan
juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai
rumus kimia yang sama dengan glukosa, CHO, namun strukturnya berbeda. Susunan
atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan
rasa manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah,
nektar bunga, dan juga didalam sayur. Sepertiga dari gula madu madu terdiri
atas fruktosa. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial
sebagai pemanis. Minuman ringanbanyak menggunakan sirup jagung tinggi fruktosa
sebagai bahan pemanis. Di dalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sukrosa
atau sakarosa.
Ø Galaktosa
Tidak
terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi
terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. Manosa, jarang terdapat
di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna
yang mereka olah untuk membuat roti.
Ø Pentosa
Merupakan
bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga
tidak penting sebagai sumber energi. Ribosa dan deoksiribosa merupakan bagian
asam nukleat dalam inti sel. Karena dapat disintesis oleh semua hewan. Ribosa
dan deoksiribosa tidak merupakan zat gizi essensial.
b.
Disakarida
Ada
empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan
trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi, oleh karena itu akan
di bahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang
terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. Kedua monosakarida saling
mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). Ikatan
glukosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan
membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat
yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan.
Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui
reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida;
monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.
Ø Sukrosa atau sakarosa
Dinamakan
juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas
sukrosa dibuat dari kedua macam bahan makanan tersebut melalui proses
penyulingan dan kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di indonesia
dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna.
Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan atau
dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit fruktosa.
Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai menjadi glukosa
dan fruktosa, yang disebut gula invert. Gula invert secara alami terdapat di
dalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa.
Ø Maltosa (gula malt)
Tidak
terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti
yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di
dalam usus manusia pada pencernaan pati. Dalam proses berkecambah pati yang
terdapat dalam padi-padian pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan
menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang
tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol. Bila
dicerna atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.
Ø Laktosa (gula susu)
Hanya
terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa.
Kadar laktosa pada susu sapi adalah 6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air
susu ibu (ASI) 4,8 gram per 100 ml. Banyak orang terutama yang berkulit
berwarna (termasuk orang Indonesia) tidak tahan tehadap susu sapi, karena
kekurangan enzim laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan
untuk pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini
menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak bisa dicerna atau
tidak dapat diserap akan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini
mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung,
kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi
pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam
manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.
Ø Trehalosa
Seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal sebagai
gula jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa
juga terdapat dalam serangga.
c.
Gula
Alkohol
Gula
alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada 4
jenis gula alkohol yaitu :
Ø Sorbitol
Terdapat
di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Enzim
aldolase reduktase dapat mengubah gugus aldehida (CHO) dalam glukosa menjadi
alkohol (CH2OH). Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan
khusus pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat
kemanisan sorbitol hanya 60 % bila dibandingkan denagn sukrosa, diabsorpsi
lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap
kadar gula darah lebih kecil dari pada sukrosa. Konsumsi lebih dari 50 gr
sehari dapat menyebabkan diare pada pasien diabetes. Sorbitol tidak mudah
dimetabolisme oleh bakteri dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan karies
gigi. Oleh karena itu sorbitol banyak digunkan dalam pebuatan permen karet.
Ø Manitol dan Dulsitol
Manitol
dan Dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa.
Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar, dan wortel. Secara
komersial manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini
banyak digunakan dalam industri pangan.
Ø Inositol
Merupakan
alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak bahan
makanan, terutama dalam sekam serealia.
d.
Olisakarida
Oligosakarida
terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida. Rafinosa, stakiosa, dan
verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa,
dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji
tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim
perncernaan. Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas
beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan
terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan
tidak dicernakan secara berarti. Sebagian besar di dalam usus besar
difermentasi.
2.1.2. Karbohidrat
Kompleks
Karbohidrat
kompleks terdiri atas polisakarida yang terdiri atas lebih dari 2 ikatan
monosakarida. Serat dinamakan juga polisakarida nonpati.
a.
Polisakarida
Merupakan
senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih daro 60.000 molekul
monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun becabang.
Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida. Di dalam
ilmu gizi ada tiga jenis yang ada hubungannya yaitu amilum, dekstrin, glikogen
dan selulosa.
Ø Amilum (zat pati)
Merupakan
sumber energi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara
sedang berkembang oleh karena komsumsi sebagai bahan makanan pokok. Sumber
amilum adalah umbi-umbian, serealia dan biji-bijian merupakan sumber amilum
yang mudah di dapat untuk dikomsumsi. Jagung, beras, dan gandum kandungan
amilumnya lebih dari 70%, sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%. Amilum
tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk
cairan yang sangat pekat seperti pasta, peristiwa ini disebut gelatinisasi.
Ø Dekstrin
Merupakan
zat antara dalam pemecahan amilum. Molekul lebih sederhana, lebih mudah larut
di dalam air, dengan iodiom akan berubah menjadi warna merah.
Ø Glikogen
Merupakan “pati hewan”, terbentuk dari ikatan 1000
molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila
bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada
otot hewan, manusia dan ikan. Pada waktu hewan disembelih, terjadi kekejangan
(rigor mortis) dan kemudian glikogen dipecah menjadi asam laktat selama post mortem.
Sumber glikogen banyak terdapat pada bahan makanan seperti kecambah, serealia,
susu, sirup jagung (26%).
b.
Polisakarida
Nonpati/Serat
Hampir
50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa, merupakan
bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa tidak dapat
dicerna oleh tubuh manusia, oleh karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa.
Meskipun tidak dapat dicerna, selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang
dapat memperbesar volume dari feses, sehingga akan memperlancar defekasi.
Dahulu
serat digunakan sebagai indeks dalam menilai kualitas makanan , makin tinggi
kandugan serat dalam makanan maka nilai gizi makanan tersebut dipandang semakin
buruk. Akan tetapi pada akhir-akhir ini, para ahli sepakat bahwa serat merupakan
komponen penyusun diet manusia yang sangat penting. Tanpa adanya serat,
mengakibatkan terjadinya konstipasi (susah buang air besar). Sumber utama
karbohidrat yang dapat dicerna berasal dari nabati. Makanan yang berasal dari
tanaman ini juga merupakan sumber serat.
2.1.3. Fungsi
Karbohirat
Fungsi
karbohidrat di dalam tubuh adalah :
a.
Sumber
Energi
Fungsi
utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan
sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam
dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori.
Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai
glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam
hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian
disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang
memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.
b.
Pemberi
Rasa Manis pada Makanan
Karbohidrat
memberi rasa manis pada makanan, khususnya monosakarida dan disakarida. Gula
tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula yang paling manis.
Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa
adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; dan laktosa 0,2.
c.
Penghemat
Protein
Bila
karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi
kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun.
Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan
sebagai zat pembangun.
d.
Pengatur
Metabolisme Lemak
Karbohidrat
mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan
bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam
beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan
natrium dan dehidrasi, serta pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis
atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.
e.
Membantu
Pengeluaran Feses
Karbohidrat
membantu pengeluaran feses dengan cara emngatur peristaltik usus dan memberi
bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus. Serat
makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit
divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung
koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi. Laktosa dalam susu
membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna,
sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan.
f.
Kebutuhan
Sehari-hari
Karbohidrat
menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida,
khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam
aliran darah sehingga tersedia bagi
seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam
molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan
sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai
bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.
Sebagai
nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai
energi 4 kalori. Dalam menu makanan
orang Asia
Tenggara
termasuk Indonesia, umumnya kandungan
karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70-80%. Bahan makanan sumber karbohidrat
ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.
Namun
demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam
bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%-98%. Serat menurunkan daya cerna
karbohidrat menjadi 85%. Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat
selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran
pencernaan
dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis
dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu
makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut
sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat
kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian. Tinggi rendahnya
aktifitas seseorang, maka akan berbeda kebutuhan karbohidratnya. Bagi orang
dewasa yang bekerja tidak terlalu berat, kebutuhan tubuh rata-rata akan
karbohidrat antara 8 sampai 10 gram untuk tiap kilogram berat badan setiap
hari.
2.1.4. Sumber
Karbohidrat
Ada
tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber karbohidrat yang
berasal dari makanan berserat yaitu buah-buahan dan sayur-sayuran, kemudian karbohidrat
sederhana yang di dapat dari konsumsi gula dan yang terakhir adalah kompleks
karbohidrat yang di dapat dari nasi, kentang, jagung, roti, dan lain-lain.
Sumber
karbohidrat adalah padi-padian (gandum
dan beras) atau serealia, umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), jagung,
kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olahan dari sumber karbohidrat adalah
mie, bihun, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian
besar sayur dan buah tidak banyak
mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan kacang-kacangan
relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayuran. Bahan makanan
hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung
karbohidrat. Sumber karbohidrat yang
banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi,
singkong, talas, dan sagu.
Ada
pula jenis-jenis yang mengandung cukup banyak karbohidrat seperti pisang, sawo,
nangka, sukun, dan kelewih. Berikut adalah tabel yang memperlihatkan beberapa
jenis bahan makanan nabati dan hewani akan kandungan karbohidratnya.
|
No
|
Bahan Makanan
|
CHO g/100g
|
Bahan Makanan
|
CHO g/100g
|
|
1
|
Beras
giling
|
78,9
|
Ayam
|
0
|
|
2
|
Bungkil
|
41,3
|
Daging
sapi
|
0
|
|
3
|
Tahu
(Sari kedele)
|
30,5
|
Hati
sapi
|
6,0
|
|
4
|
Bungkil
|
65,0
|
Telur
ayam
|
0,7
|
|
5
|
Kacang
tanah
|
62,9
|
Telur
bebek
|
0,8
|
|
6
|
Kacang
bogor
|
34,8
|
Ikan
bandeng
|
0
|
|
7
|
Kacang
ijo
|
-
|
-
|
-
|
|
8
|
Kacang
kedele kering
|
42,8
|
Ikan
gabus
|
0
|
|
9
|
Kacang
tanah kering
|
-
|
Kepiting
|
14,1
|
|
10
|
Terkupas
|
22,6
|
Kerang
|
3,6
|
|
11
|
Oncom
|
84,7
|
Teri
bubuk
|
1,8
|
|
12
|
Sagu
|
1,6
|
-
|
-
|
|
13
|
Tahu
|
12,7
|
Klewek
|
54,2
|
|
14
|
Tempe
|
88,2
|
Buah
sawo
|
22,4
|
|
15
|
Tapioka
|
-
|
Pisang
|
23,0
|
|
16
|
Bayam
|
6,5
|
Pepaya
|
12,2
|
|
17
|
Bawang
putih
|
12,8
|
Salak
|
20,9
|
|
18
|
Daun
mete muda
|
16,2
|
Nangka
masak
|
27,6
|
|
19
|
Daun
ketela (ubi jalar)
|
10,4
|
Mangga
|
17,2
|
|
20
|
Daun
singkong
|
13,0
|
Durian
|
28,0
|
|
21
|
Daun
kangkung
|
5,4
|
Cempedak
|
28,0
|
2.1.5. Penyakit
Akibat Gangguan Karbohidrat
Kebutuhan
karbohidrat diperhitungkan akan fungsinya sebagai penghasil energi. Jadi, yang
menjadi dasar kebutuhan karbohidrat adalah jumlah kalori yang dibutuhkan tubuh.
Sedangkan kalori, terutama dihasilkan oleh karbohidrat lemak dan protein. Di
Indonesia, 70-80% dari seluruh energi untuk keperluan tubuh berasal dari
karbohidrat. Kekurangan atau kelebihan karbohidrat dapat pula menimbulkan
berbagai gangguan atau penyakit.
a.
Kekurangan
Kalori dan Protein (KKP)
Penyakit
kekurangan kalori dan protein pada dasarnya terjadi karena defisiensi energi
dam defisiensi protein, disertai susunan hidangan yang tidak seimbang. Penyakit
KKP terutama menyerang anak yang sedang tumbuh, dan dapat pula menyerang orang
dewasa, yang biasanya kekruangan makan secara menyeluruh. Bahan makanan pokok
beras di Indonesia memberikan andil 70-80% dari total sehari-hari kebutuhan
kalori. Kekurangan karbohidrat (kekurangan konsumsi) meningkatkan kebutuhan
protein, akibatnya kekurangan kalori sekaligus kekurangan protein.
Penyakit
KKP menyerang anak yang sedang tumbuh pesat (balita), terutama berusia 2-4
tahun. Beberapa gejala defisiensi energi, anak kelihatan kurus seolah-olah
hanya tinggal kulit pembalut tulang. Muka berkerut seperti orang tua, kulit di dekat
pantat juga tampak berlipat-lipat, mengenaskan kulit yang terlalu lebar untuk
badan anak. Anak tergeletak pasif, apatis, tanpa respon terhadap keadaan
sekitar, dan bila dipegang tidak terasa jariagan lemak subkutan di antara
lipatan kulitnya.
Pada
anak yang kekurangan protein (kwashiskor)
ditemui gejala antara lain, anak apatis, rambut kepala halus dan jarang, rambut
berwarna kemerahan, kusam tidak hitam mengkilap seperti pada anak sehat, rambut
ini sering mudah dicabut tanpa terasa sakit oleh penderita. Kadang kala terdapat
uban yang momperkuat diagnosa kwashiorkor. Bila KKP menyerang orang dewasa akan
terlihat gejala berupa udema kelaparan, karena udema tampak menonjol pada
bagian uonar penderita.
b.
Laktona
Intoleraike (LI)
Ada
orang sehat terutama anak-anak dan remaja yang tidak tahan bila minum susu,
sehingga manyebabkan diare. Hal ini disebabkan kekurangan enzim laktase, pada
usus halusnya, tidak mampu menguraikan laktosa (gula susu) memjadi gula, yang
lebih sederhana. Ketidakmampuan usus halus mencerna laktosa ini ditandai dengan
gejala kejang perut, diare, dan perut kembung jika minum susu.
Upaya
yang ditempuh untuk mengatasi gangguan reaksi LI dengan penambahan enzin laktase
pada susu dengan hamil olahannya seperti yoghurt, keju, dan mentega. Ini
penting dilakukan karena susu merupakan makanan yang padat gizi dan penting
dikonsumsi. LI merupakan gangguan metabolik yang berkaitan dengan adanya
laktosa. Laktosa dalam saluran cerna, dipecah oleh kerja enzim laktase menjadi
gluksa dan galaktosa. Pada keadaan LI, tubuh mengalami defisiensi enzin
laktase.
c.
Gula
Darah
Glukosa
dijumpai dalam peredaran darah, berfungsi sebagai penyedia energi bagi otot dan
jaringan tubuh. Dalam keadaan normal kadar glukosa darah berkisar antara
60-120 at/100 ale. Kadar glukosa melebihi normal disebut hiperglikemi,
yaitu kelebihan kadar gula dalam darah. Keadaan sebaliknya disebut hipoglikemi,
yaitu keadaam kadar gula darah di bawah normal.
Hiperglikemi
dapat menyebabkan kehilangan kesadaran nomal, karena sistem susunan saraf pusat
dan otak hanya dapat bekerja dengan mengasioil glukosa sebagai sumber tenaga.
Pada keadaan demikian, harus segera diberi suntikan glukosa, untuk menormalkan
fungsi otak.
d.
Kencing
manis
Penyakit
diabetes melitus atau kencing manis merupakan gangguan metabolik yang berkaitan glukosa. Para peneliti
dan ilmuwan umumnya berpendapat dasar penyakit ini ialah defisiensi hormon
insulin. Hormon ini dihasilkan dalam kelenjar pankreas dan mempunyai fungsi metabolisme
glukosa.
Hormon
insulin yang kurang berfungsi
bisa karena memang simtomnnya yang tidak cukup, atau kepekaan sel target
terhadap hormon itu yang menurun. Namun ada yang berpendapat hormonnya
disintesa dalam jumlah cukup, tetapi mobilisasinya terhambat sehingga bertumpuk
dalam bentuk inaktif dalan sel-sel otot. Banyak juga faktor lain yang ikut
mempengaruhi timbulnya penyakit kencing manis.
Glukosa
diubah insulin menjadi glikogen dalam sel hati maupun otot. Keadaan ini terjadi
bila kadar glukosa dalam darah meningkat. Sebaliknya bila gula darah menurun,
glikogen hati dimobilisasi sehingga kadar gula darah meningkat lagi. Glukosa
juga dihasilkan deri beberapa metabolit oleh insulin dalam proses
glukoneogenesis, khususnya metabolit hasil pemecahan lemak dan protein.
Insulin
merupakan pengatur glukosa untuk masuk ke dalam sel target dan sel lain. Pada
defisiensi insulin, glukosa tak dapat masuk ke dalam sel, sehingga konsentrasinya
meningkat di luar sel, termasuk di dalam cairan darah, Namun timbunan glukosa
itu tidak dapat dimanfaatkan sel yang memerlukan energi. Tumpukan glukosa itu
kemudian dibuang melalui ginjal ke dalam urine sehingga air kencing meagandung
gula yang disebut glukosuria.
Diabetes
mellitus dapat ditangani dengan upaya diet, kegiatan fisik dan otak. Jika
penangannya cukup baik, penderita dapat menjalani kehidupan normal untuk jangka
waktu cukup lama. Pada penderita sering dijumpai kelainan sampingan, terutama
yang tidak dirawat dengan baik, misalaya kelainan retina (retiaepathia diabetica), kelainan kardiovaskuler dengan gejala
penyumbatan pembuluh darah halus, kelainan ginjal dan kelainan hati. Bisa juga terjadi
kelainan saraf yang disebut neorepathia
diabetic.
Penyakit
kencing manis dapat dikatakan suatu kelainan akibat kekurangan hormon insulin.
Akibatnya, glukosa yang dikonsumsi tetap rendah dalam darah dan sukar menembus
dinding sel untuk disimpan menjadi glikogen atau digunakan sebagai energi.
Pada penderita diabetes, kadar gula dapat mencapai 1.200 ol/dl, Keadaan
ini hanya dapat diatasi dengan suntikan hormon insulin secara teratur dan
pembatasan makanan atau diet yang ketat.
e.
Obesitas
Obesitas
atau kegemukan adalala kelebihan gizi yang ditandai dengan adanya penimbunan
lemak secara berlebihan dalan tubuh sehingga menaikkan berat badan. Kegemukan
hanya dapat terjadi jika ada kelebihan energi karena berbagai sebab, antara
lain kelebihan zat gizi, kelainan bagian otak tertentu, kelainan hormon
endokrin, faktor keturunan, dan akibat pemakaian obat tertentu.
Kelebihan
berat antara lain disebabkan ketidakseimbangan konsumsi kalori dengan kebutuhan
energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibanding kebutuhan energi.
Kelebihan energi itu disimpan dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal,
jaringan lemak itu ditimbun di beberapa tempat, diantaranya dalam jaringan
subkutan dan dalam jaringan tirai khusus (ementum). Penimbunam lemak pada
wanita memiserikan bentuk khas feminin, misalnya di daerah pinggul, daerah
bahu, dan dada. Timbunan ringan lemak di daerah khusus itu sangat ditakuti dan
dijauhi kaum wanita karena cukup sulit diatasi.
Penderita
obesitas pada pria bila berat badannya 15% melebihi batas ideal sesuai umur,
dan pada wanita melebihi 20%. Mereka merasa lebih cepat lelah, merasa gerah dan
cepat berkeringat. Untuk menurunkan panas
badannya itu, organ tubuh dipaksa bekerja lebih berat karena membawa kelebihan
berat badan. Penderita juga punya kecenderungan lebih mudah membuat kekeliruan
dalam bekerja dan tentu lebih mudah mendapat kecelakaan. Selain berisiko besar
terhadap kesehatan juga kurang indah dipandang. Istilah karbohidrat semula
timbul karena analisis dari beberapa gula menghasilkan senyawa dengan rumus
empiris CH2O sehingga rumus molekulnya Cx(H2O)y.
misalnya, glukosa (C6H12O6) diartikan sebagai
C6(H2O)6 sehingga para ilmuan menyimpukan
bahwa gula adalah karbon terhidrat yang disebut karbohidrat.
2.2. Protein
Istilah
protein barasal dari bahasa Yunani yaitu proteis, yang berarti “pertama”.
Istilah itu pertama kali digunakan pada tahun 1838. Dalam kehidupan, fungsi
protein sangat penting. Misalnya, semua enzim tumbuhan dan hewan merupakan
protein. Bersama lipida dan tulang, protein membentuk rangka tubuh. Selain itu,
protein juga membentuk otot, antibodi, hemoglobin dan berbagai hormon.
Protein
merupakan polimer dari sekitar 20 asam ∝-amino.
Massa molekul relatifnya adalah sekitar 6.000 hingga beberapa juta. Unsur utama
penyusun protein adalah C, H, O, dan N. beberapa protein mengandung unsur
belerang (s). fosforus (p), besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu), dan iodin
(I). pada akhir tahun 1800, unit protein terkecil yang berupa asam ∝ -amino berhasil didefinisikan.
Secara
struktur asam amino digambarkan sebagai berikut : Karbon ∝ OR-CH-C NH2 OH; Asam
amino berbeda dalam gugus alkoholnya; dan asam amino Sebagai ion dipolar. Asam
amino memiliki sebuah gugus asam karboksilat dan gugus amino dalam sebuah
molekul. Akibatnya suatu asam amino mengalami reaksi asam-basa untuk membentuk
ion dipolar, yaitu suatu ion yang memiliki muatan positif dan negatif. Ion
dipolar memiliki sebuah muatan positif dan muatan negative sehingga muatan
listrik netral. Ion dipolar bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi dengan asam
dan asam. Sifat itu disebabkan karena adanya muatan positif dan negatif.
2.2.1. Klasifikasi
Asam Amino berdasarkan Rantai Samping
Berdasarkan
rantai sampingannya, asam amino dibedakan menjadi tiga bagian yaitu :
a.
Asam
amino netral
Asam
amino netral dibedakan menjadi asam amino polar dan asam amino nonpolar. Asam
amino netral yang bersifat polar ada enam, yaitu asparagin, sistein, glutamin,
serin, trenoin dan tirosin. Asam amoni polar ini terjadi karena rantai
cabangnya mengandung gugus polar, misalnya -OH. Karena sifatnya yang polar,
maka asam amino ini larut dalam air. Asam amino netral nonpolar ada sembilan
yaitu alanin, glisin, isolevsin, levsin, metionin, fenilalanin, prolin,
triptofan, dan valin. Empat dari Sembilan asam amino ini yaitu alanin, valin,
levsin, dan isolevin memiliki rantai karbon.
2.2.2. Sifat-sifat
Protein
Protein
sangat sukar dimurnikan karena terdapat dalam bentuk kompleks bersama dengan
lemak, karbohidrat, dan campuran protein lainnya. Faktor lain yang membuat
sukar dimurnikan adalah protein sangat mudah rusak oleh panas, asam, basa, dan
pelarut organik. Pada tahun 1940, protein mulai dapat dipisahkan dan dimurnikan
sehingga para ahli kimia dapat mempelajari urutan asam amino dari protein.
2.2.3. Klasifikasi
Protein
Protein
sederhana merupakan protein yang terdiri atas amino tanpa ada gugus kimia lain,
misalnya, enzim ribonuklease. Protein kompleks merupakan protein-protein yang
mengandung gugus kimia lain yang disebut gugus prostetik protein kompleks
lainnya adalah nukleoprotein, mukoprotein, dan lipoprotein.
Enzim
merupakan protein yang berfungsi sebagai kataisator brokimia. Hampir semua
reaksi organik dapat dikatalisis oleh enzim. Aktivitas enzim bergantung pada
ketahanan struktur sekunder, tersier, dan kuarter. Suatu enzim merupakan
protein elips yang sisa asam amino polarnya ada bagian luar sehingga dapat
dipastikan larutan dalam cairan tubuh.
Protein
transport merupakan protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau sel
darah merah mengikat oksigen di paru-paru dan mengedarkannya ke seluruh tubuh.
Protein
natrium (penyimpan) adalah protein yang berfungsi mengubah energi kimia menjadi
energi gerak. Misalnya, aktin dan myosin yang berperan dalam system kontraksi
otot rangka.
Protein
struktur adalah protein yang berperan dalam kekuatan struktur biologi atau
perlindungan. Misalnya, kolagen (banyak terdapat pada rambut, kuku, bulu
burung), fibrion (komponen utama pada serat surat dan jarring laba-laba).
Protein
pertahanan (antibodi) adalah protein yang melindungi organisme terhadap serangan
organisme lain (penyakit). Misalnya, imunoglobin atau antibodi yang dapat
menetralkan protein asing dilepaskan oleh bakteri dan virus.
2.3. Lemak
Istilah
lemak berasal dari kata Yunani, yaitu lipos. Lemak adalah senyawa yang tidak
larut dalam air sehingga dapat dipisahkan dari sel dan jaringan dengan pelarut
nonpolar, misalnya dietil eter dan ktoroform.
Proses Pembentukan Lemak:
2.3.1. Struktur
dan Tata Nama Lemak dan Minyak
Struktur
lemak pada umumnya memiliki perbedaan yang tidk mencolok. Misalnya, lemak
daging dengan minyak jagung merupakan trimester yang terbentuk dari triagliserol
dan asam karboksilat yang memiliki tiga rantai panjang dan disebut asam lemak.
Senyawa trimester itu disebut triasigliserol atau trigliserida tanpa memperhatikan
senyawa itu diambil dari lemak atau minyak.
CH2OHHOOCRCH2–Ooc–R
CHOH+HOOCR1-3OHCH–OOC–R1
Ch2OHHOOCR11CH2–OOC–R11
Gliserol asam lemak suatu triasilqliserol
CH2OHHOOCRCH2–Ooc–R
CHOH+HOOCR1-3OHCH–OOC–R1
Ch2OHHOOCR11CH2–OOC–R11
Gliserol asam lemak suatu triasilqliserol
2.3.2. Klasifikasi
Lemak
Berdasarkan
asalnya, lemak dibedakan menjadi lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati
biasanya disebut minyak, sedangkan lemak hewani biasanya disebut lemak. Lemak
dan minyak dapat juga dibedakan berdasarkan wujudnya pada suhu kamar. Lemak
wujud padat dan minyak berwujud cair pada suhu kamar. Lemak hewani menngandung
banyak sterol yang disebut kolesterol, sedangkan lemak nabati mengandung
firosterol dan lebih banyak mengandung asam lemak dari hewan darat, seperti
lemak sapi, lemak babi, lemak susu biasanya berwujud padat.
2.3.3. Sifat
Fisik dan Kimia Lemak dan Minyak
Lemak
dan minyak memiliki sifat yang spesifik, yaitu memiliki gugus hidrokarbon
hidrofob yang sangat banyak dan memiliki gugus hidrokarbon hidrofil yang sangat
sedikit. Hal ini menunjukkan bahwa lemak tidak larut dalam air, tetapi larut
dalam larutan nonpolar. Minyak dan lemak terdiri atas berbagai macam
trigliserida sehingga titik cairannya tidak tajam, tetapi merupakan suatu
kisaran tertentu. Kekuatan ikatan antar radikal asam lemak mempengaruhi titik
cairannya. Maka kuat ikatan antar molekul makin banyak panas yang diperlukan
untuk mencairkannya. Contoh : Asam butirat dengan C = 14 titik cair = -7,9oC Asam
sitrat dengan C = 18 titik cair = 64,5Oc Lemak atau minyak dapat bereaksi dengan NaOH
dan KOH membentuk sabun. Akibatnya, reaksi antar lemak atau minyak dengan NaOH
atau KOH disebut reaksi peleburan.
2.4. Asam
Nukleat
Asam
nukleat adalah biopolymer yang berbobot molekul tinggi dengan unit monomernya
mononukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup dan bertugas untuk menyimpan
dan mentransfer genetik, kemudian menerjemahkan informasi ini secara tepat
untuk mensintesis protein yang khas bagi masing-masing sel. Asam nukleat jika
unit-unit pembangunnya deoksiribonukleotida disebut asam deoksiribonukleotida
(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit ribonukleotida disebut asam
ribonukleotida (RNA). Asam nukleat juga merupakan senyawa majemuk yang dibuat
dari banyak nukleotida. Bila nukleotida mengandung ribose, maka asam nukleat
yang terjadiadalah RNA (Ribonucleic acid
atau asam ribonukleat) yang berguna dalam sintesis protein. Bila nukleotida
mengandung deoksiribosa, maka asam nukleat yang terjadi adalah DNA (Deoxyribonucleic acid atau asam
deoksiribonukleat) yang merupakan bahan utama pembentukan inti sel. Dalam asam
nukleat terdapat 4 basa nitrogen yang berbeda yaitu 2 purin dan 2 pirimidin.
Baik dalam RNA maupun DNA selalu ada purin, adenine dan guanine. Dalam RNA primidin
selalu ada sitosin dan urasil, dalam DNA primidin selalu ada sitosin dan timin.
Asam-asam
nukleat terdapat pada jaringan tubuh sebagai nukleoprotein, yaitu gabungan
antara asam nukleat dengan protein. Untuk memperoleh asam nukleat dari
jaringan-jaringan tersebut, dapat dilakukan ekstraksi terhadap nukleoprotein
terlebih dahulu menggunakan larutan garam IM. Setelah nukleoprotein terlarut,
dapat diuraikan atau dipecah menjadi protein-protein dan asam nukleat dengan
menambah asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati, atau dengan menambah
NaCl hingga jenuh akan mengendapkan protein.
Cara
lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein ialah menggunakan enzim pemecah
protein, misal tripsin. Ekstraksi terhadap jaringan-jaringan dengan asam
triklorasetat, dapat pula memisahkan asam nukleat. Denaturasi protein dalam
campuran dengan asam nukleat itu dapat pula menyebabkan terjadinya denaturasi
asam nukleat itu sendiri. Oleh karena asam nukleat itu mengandung pentosa, maka
bila dipanasikan dengan asam sulfat akan terbentuk furfural. Furfural ini akan
memberikan warna merah dengan anilina asetat atau warna kuning dengan
p-bromfenilhidrazina. Apabila dipanasi dengan difenilamina dalam suasana asam,
DNA akan memberikan warna biru. Pada dasarnya reaksi-reaksi warna untuk ribosa
dan deoksiribosa dapat digunakan untuk keperluan identifikasi asam nukleat.
2.4.1. Jenis-jenis
Asam Nukleat
Asam
nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu DNA (deoxyribonucleic
acid) atau asam deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat. Baik DNA maupun RNA berupa
anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan bersifat basa. Misalnya DNA
dalam inti sel terikat pada histon. Senyawa gabungan antara protein dan asam
nukleat disebut nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan polimer
sepertiprotein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. Salah satu contoh
nukleutida asam nukleat bebas adalah ATP yang berfungsi sebagai pembawa energi.
2.4.2. Struktur
DNA dan RNA
Asam
nukleat biasanya tersusun atas DNA dan RNA yang terdiri dari monomer
nukleotida, dimana nukleotida ini biasanya tersusun atas gugus fosfat, basa
nitrogen, dan gula pentosa serta kelompok basa purin dan piridin seperti :
adenine, guanine, sitosin, timin dan danurasil.
a.
DNA
(Deoxyribonucleic acid)
Asam
ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleotida yang
terikat satu sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang.
Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan
atom C nomor 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat. Secara
kimia DNA mengandung karakteristik/sifat sebagai berikut :
Ø Memiliki gugus gula
deoksiribosa.
Ø Basa nitrogennya guanin
(G), sitosin (C), timin (T) dan adenin (A).
Ø Memiliki rantai heliks
ganda anti paralel.
Ø Kandungan basa nitrogen antara
kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesifik satu dengan lain.
Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (G±C), dan adenidan adenin berpasangan dengan timin (A-T), sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumlah
sitosin. Demikian pula adenin dan timin.
b.
RNA
(Ribonukleat acid)
Asam
ribonukleat adalah salah satu polimer yang terdiri atas molekul-molekul
ribonukleotida. Seperti DNA, asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan
antara atom C nomer 3 dengan atom C nomer 5 pada molekul ribose dengan
perantaraan gugus fosfat. Meskipun banyak persamaannya dengan DNA, RNA
mempunyai beberapa perbedaan dengan DNA yaitu : Bagian pentosa RNA adalah
ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah deoksiribosa. Bentuk molekul DNA
adalah heliks ganda. Bentuk molekul RNA bukan heliksganda, tetapi berupa rantai
tunggal yang terlipat sehingga menyerupai rantai ganda.
RNA
mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA, tetapi tidak mengandung
timin. Sebagai gantinya, RNA mengandung urasil. Dengan demikian bagian basa
pirimidin RNA berbeda dengan bagian basa pirimidin DNA. Jumlah guanin adalah
molekul RNA tidak perlu sama dengan Sitosin, demikian pula jumlah adenin tidak
harus sama dengan urasil.
Ada
tiga macam RNA, yaitu tRNA (transfer RNA),
mRNA (messenger RNA) dan rRNA (ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini
mempunyai fungsi yang berbeda-beda, tetapi ketiganya secara bersama-sama
mempunyai peranan penting dalam sintesis protein.
Molekul
nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat. Molekul nukleosida
terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribose) yang mengikat suatu basa (purin
atau pirimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan
dihasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan basa purin atau pirimidin. Rumus
berikut ini akan memperjelas hasil hidrolisis suatu nukleoprotein. Pentosa yang
berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan yang berasal dari RNA ialah ribose. Adapun
basa purin dan basa pirimidin yang berasaldari DNA ialah adenin, sitosin, dan
timin. Dari RNA akan diperoleh adenin, guanin, sitosin dan urasil. Urasil
terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk keto atau laktam dan bentuk enol atau
laktim.
Pada
PH cairan tubuh, terutama urasil terdapat dalam bentuk keto. Nukleosida
terbentuk dari basa purin atau pirimidin dengan ribose atau deoksiribosa. Basa
purin atau pirimidin terikat pada pentosa oleh ikatan glikosidik, yaitu pada
atom karbon nomor 1. Guanosin adalah suatu nukleosida yang terbentuk dari
guanin dengan ribosa. Pada pengikatan glikosidik ini sebuah molekul air yang
dihasilkan terjadi dari atom hidrogen pada atom N-9 dari basa purin dengan
gugus OH pada atomC-1 dari pentosa. Untuk basa pirimidin,gugus OH pada atom C-1
berikatan dengan atom H pada atom N-1.
Pada
umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basapurin atau basa pirimidin
yang membentuknya. Beberapa nukleosida berikut ini ialah yang membentuk dari
basa purin atau dari basa pirimidin dengan ribosa. Adenin nukleosida atau
Adenosin; Guanin nukleosida atau Guanosin; Urasil nukleosida atau Uridin; Timin
nukleosida atau Timidin; Sitosin nukleosida atau Sitidin.
Apabila
pentose yang diikat oleh deoksiribosa, maka nama nukleosida diberi tambahan
deoksi di depannya. Sebagai contoh “deoksiadinosin, deoksisitidin” dan
sebagainya. Di samping lima jenis basa purin atau basa pirimidin yang biasa
terdapat pada asam nukleat, ada pula beberapa basa purin dan basa pirimidin
lain yang membentuk nukleosida. Hipoksantin dengan ribosa akan membentuk
hipoksantin nukleosida atauinosin. DNA pada bakteri ternyata mengandung
hidroksi metilsitosin.
Demikian
pula tRNA (transfer RNA) mengandung derivat metalbasa purin atau basapirimidin,
misalnya 6-N-dimetiladenin atau 2-N-dimetilguanin. Dalam alam nukleosida
terutama terdapat dalam bentuk ester fosfat yang disebut nukleotida. Nukleotida
terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan sesama nukleotida
membentuk asam nukleat. Dalam molekul nukleotida gugus fosfat terikat oleh
pentosa pada atom C-5. Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut :
Ø Adenin nukleotida atau Adenosinmonofosfat
(AMP) (asamadenilat)
Ø Guanin nukleotida atau
Guanosinmonofosfat (GMP) (asamguanilat)
Ø Hipoksantin nukleosida
atau Inosinmonofosfat (IMP) (asaminosinat)
Ø Urasil Nukleotida atau
Uridinmonofosfat (UMP) (asam uridilat)
Ø Sitidin nukleotida atau
Sitidinmonofosfat (SMP) (asam sitidilat)
Ø Timin nukleotida atau
Timidinmonofosfat (TMP) (asam timidilat)
2.5. Enzim
2.5.1. Sejarah
Enzim
Hal-hal
yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi.
Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari sebagai satu jurusan
tersendiri, tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini.
Enzimologi terutama dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang
ilmu pertanian.
Pada
akhir tahun 1700-an dan awal tahun
1800-an, pencernaan daging oleh sekresi perut dan konversi pati menjadi gula oleh
ekstrak tumbuhan dan ludah telah diketahui. Namun, mekanisme
bagaimana hal ini terjadi belum diidentifikasi. Pada
abad ke-19, ketika mengkaji fermentasi gula menjadi alkohol oleh ragi, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa
fermentasi ini dikatalisasi oleh gaya dorong vital yang terdapat dalam sel
ragi, disebut sebagai "ferment", dan
diperkirakan hanya berfungsi dalam tubuh organisme hidup. Ia menulis bahwa
"fermentasi alkoholik adalah peristiwa yang berhubungan dengan kehidupan
dan organisasi sel ragi, dan bukannya kematian ataupun putrefaksi sel tersebut."Pada
tahun 1878, ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne (1837-1900)
pertama kali menggunakan istilah "enzyme", yang berasal dari bahasa Yunani yang berarti "dalam bahan pengembang" (ragi), untuk
menjelaskan proses ini. Kata "enzyme" kemudian digunakan untuk
merujuk pada zat mati seperti pepsin, dan kata ferment digunakan untuk merujuk pada aktivitas
kimiawi yang dihasilkan oleh organisme hidup.
Pada
tahun 1897, Eduard Buchner memulai kajiannya
mengenai kemampuan ekstrak ragi untuk memfermentasi gula walaupun ia tidak
terdapat pada sel ragi yang hidup. Pada sederet eksperimen di Universitas Berlin, ia menemukan bahwa gula
difermentasi bahkan apabila sel ragi tidak terdapat pada campuran. Ia
menamai enzim yang memfermentasi sukrosa sebagai "zymase" (zimase). Pada
tahun 1907, ia menerima penghargaan nobel
dalam bidang kimia atas
riset biokimia dan penemuan fermentasi tanpa sel yang dilakukannya. Mengikuti
praktek Buchner, enzim biasanya dinamai sesuai dengan reaksi yang dikatalisasi
oleh enzim tersebut. Umumnya, untuk mendapatkan nama sebuah enzim, akhiran -ase ditambahkan
pada nama substrat enzim
tersebut (contohnya : laktase merupakan enzim yang
mengurai laktosa) ataupun pada jenis
reaksi yang dikatalisasi (contoh : DNA polimerase yang
menghasilkan polimer DNA).
Penemuan
bahwa enzim dapat bekerja diluar sel hidup mendorong penelitian pada sifat-sifat
biokimia enzim tersebut. Banyak peneliti awal menemukan bahwa aktivitas enzim
diasosiasikan dengan protein, namun beberapa ilmuwan seperti Richard Willstätter berargumen
bahwa protein hanyalah bertindak sebagai pembawa enzim dan protein sendiri
tidak dapat melakukan katalisis. Namun, pada tahun 1926, James B. Sumner berhasil
mengkristalisasi enzim urease dan menunjukkan bahwa ia merupakan protein murni.
Kesimpulannya adalah bahwa protein murni dapat berupa enzim dan hal ini secara
tuntas dibuktikan oleh Northrop dan Stanley yang meneliti enzim
pencernaan pepsin (1930), tripsin, dan kimotripsin. Ketiga ilmuwan ini meraih
penghargaan Nobel tahun 1946 pada bidang kimia.
Penemuan bahwa enzim dapat dikristalisasi pada akhirnya
mengijinkan struktur enzim ditentukan melalui kristalografi sinar-X. Metode ini
pertama kali diterapkan pada lisozim, enzim yang
ditemukan pada air mata, air ludah, dan telur putih, yang mencerna lapisan
pelindung beberapa bakteri. Struktur enzim ini dipecahkan oleh sekelompok
ilmuwan yang diketuai oleh David Chilton Phillips dan dipublikasikan pada tahun 1965. Struktur lisozim dalam resolusi tinggi
ini menandai dimulainya bidang biologi struktural dan usaha untuk memahami bagaimana enzim bekerja pada tingkat
atom.
2.5.2. Pengertian
Enzim
Enzim
adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam
protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan
protein, berfungsi sebagai senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis
bereaksi dalam suatu reaksi kimia.
Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim,
molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul
tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Jenis produk
yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter.
Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar
dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.
2.5.3. Tata Nama Enzim
Nama
enzim sering kali diturunkan dari nama substrat ataupun reaksi kimia yang ia
kataliskan dengan akhiran -ase.
Misalnya : Enzim yang mengkatalisis pati (amilum ) diberi nama
amilase. Enzim yang mengkatalisis lemak (lipos) diberi nama lipase. Enzim yang mengkatalisis protein diberi
nama proteinase.
Enzim biasanya sangat spesifik terhadap reaksi yang ia
kataliskan maupun terhadap substrat
yang terlibat dalam reaksi. Bentuk, muatan dan katakteristik hidrofilik/hidrofobik enzim dan substrat bertanggung jawab terhadap
kespesifikan ini. Enzim juga dapat menunjukkan tingkat stereospesifisitas, regioselektivitas, dan kemoselektivitas yang
sangat tinggi.
Beberapa enzim yang menunjukkan akurasi
dan kespesifikan tertinggi terlibat dalam pengkopian dan pengekspresiangenom. Enzim-enzim ini memiliki mekanisme “sistem pengecekan ulang”. Enzim
seperti DNA polimerase mengkatalisasi reaksi pada langkah pertama dan mengecek apakah produk
reaksinya benar pada langkah kedua. Proses dwi-langkah ini menurunkan laju
kesalahan dengan 1 kesalahan untuk setiap 100 juta reaksi pada polimerase mamalia. Mekanisme yang sama juga dapat ditemukan pada RNA
polimerase, aminoasilt RNA sintetase dan ribosom.
Beberapa enzim yang menghasilkan metabolit sekunder dikatakan sebagai
"tidak pilih-pilih", yakni bahwa ia dapat bekerja pada berbagai jenis
substrat yang berbeda-beda. Diajukan bahwa kespesifikan substrat yang sangat
luas ini sangat penting terhadap evolusi lintasan biosintetik yang baru. Model
"kunci dan gembok". Enzim sangatlah spesifik. Pada tahun 1894, Emil Fischer mengajukan bahwa hal ini dikarenakan baik enzim dan
substrat memiliki bentuk geometri yang saling memenuhi. Hal ini sering dirujuk
sebagai model "Kunci dan Gembok". Manakala model ini menjelaskan
kespesifikan enzim, ia gagal dalam menjelaskan stabilisasi keadaan transisi
yang dicapai oleh enzim. Model ini telah dibuktikan tidak akurat, dan model
ketepatan induksilah yang sekarang paling banyak diterima.
Pada tahun 1958, Daniel Koshland mengajukan modifikasi model kunci dan gembok. Oleh karena enzim memiliki
struktur yang fleksibel, tampak aktif secara terus menerus berubah bentuknya
sesuai dengan interaksi antara enzim dan substrat. Akibatnya, substrat tidak
berikatan dengan tampak aktif yang kaku. Orientasi rantai
samping asam amino berubah sesuai dengan substrat
dan mengijinkan enzim untuk menjalankan fungsi katalitiknya. Pada beberapa
kasus, misalnya glikosidase, molekul substrat juga berubah sedikit ketika ia
memasuki tapak aktif. Tapak aktif akan terus berubah bentuknya sampai substrat
terikat secara sepenuhnya, yang mana bentuk akhir dan muatan enzim ditentukan.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Secara
sederhana, penggolongan karbohidrat dapat ditulis sebagai berikut :
Ø Polisakarida (> 10
unit sakarida)
Ø H2O Karbohidrat
Olisakarida (2-10 unit sakarida)
Ø H2O Monosakarida
(satu unit sakarida)
Sifat
monosakarida yaitu bersift optis aktif, oksidasi, dan reduksi. Polisakarida
adalah polinus yang terbentuk dari pengulangan monosakarida dengan ikatan
glikosida.
Dalam kehidupan, fungsi protein sangat penting misalnya, semua tumbuhan dan hewan merupakan protein. Protein transpor merupakan protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion yang spesifik. Protein pengatur adalah protein yang berfungsi mengatur aktivtas fisiologi. Berdasarkan asalnya, lemak dibedakan menjadi lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati bisa disebut minyak, sedangkan lemak hewani bisa disebut lemak. Kerusakan yang utama dari lemak dan minyak adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Shortening merupakan lemak padat yang memiliki sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga disebut mentega putih.
Dalam kehidupan, fungsi protein sangat penting misalnya, semua tumbuhan dan hewan merupakan protein. Protein transpor merupakan protein yang mengikat dan memindahkan molekul atau ion yang spesifik. Protein pengatur adalah protein yang berfungsi mengatur aktivtas fisiologi. Berdasarkan asalnya, lemak dibedakan menjadi lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati bisa disebut minyak, sedangkan lemak hewani bisa disebut lemak. Kerusakan yang utama dari lemak dan minyak adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Shortening merupakan lemak padat yang memiliki sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga disebut mentega putih.
3.2.
Saran
Kami
sebagai penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi para pembaca. Kami
juga menyadari masih banyak kekurangan di dalam makalah yang kami buat. Untuk
itu kami mohon maaf apabila terjadi kesalahan maupun kekurangan di dalam
makalah ini. Sebagai bahan perbaikan kami meminta kritik maupun saran kepada
para pembaca agar menjadi pertimbangan dalam penulisan makalah selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Nugrohadi Saprono, Martono.
2006. Kimia SMA/Ma kelas XII. Surakarta: Nrimakarya.
http;//id.wikepedia.org/wiki/karbohidrat
http;//id.wikepedia.org/wiki/lemak
http;//id.wikepedia.org/wiki/protein
http;//id.wikepedia.org/wiki/karbohidrat
http;//id.wikepedia.org/wiki/lemak
http;//id.wikepedia.org/wiki/protein
Almatsier,
Sunita. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Proverawati, A dan Kusumawati, E. Ilmu Gizi untuk Keperawatan dan Gizi Keseshatan, Nuha Medika, 2011. Sediaoetama, A.D. Ilmu Gizi, Dian Rakyat, 2000.
Proverawati, A dan Kusumawati, E. Ilmu Gizi untuk Keperawatan dan Gizi Keseshatan, Nuha Medika, 2011. Sediaoetama, A.D. Ilmu Gizi, Dian Rakyat, 2000.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar