|
[[Berkas:Wheat starch granules.JPG|thumb|250px|Butir-butir [[Pati (polisakarida)|pati]], salah satu jenis karbohidrat cadangan makanan pada [[tumbuhan]], dilihat dengan [[mikroskop cahaya]].]]
'''Karbohidrat''' ('[[hidrat]] dari [[karbon]]', '''hidrat arang''') atau '''sakarida''' (dari [[bahasa Yunani]] ''σάκχαρον'', sákcharon, berarti "[[gula]]") adalah segolongan besar [[senyawa organik]] yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat sendiri terdiri atas [[karbon]], [[hidrogen]], dan [[oksigen]]. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh [[makhluk hidup]], terutama sebagai [[bahan bakar]] (misalnya [[glukosa]]), cadangan makanan (misalnya [[Pati (polisakarida)|pati]] pada tumbuhan dan [[glikogen]] pada hewan), dan materi pembangun (misalnya [[selulosa]] pada tumbuhan, [[kitin]] pada [[hewan]] dan [[jamur]]).<ref name="Campbell">{{cite book
|last=Campbell
|first=N.A. |coauthors=Reece, J.B.; Mitchell, L.G.
|title=Biologi
|edition= Edisi ke-5, Jilid 1, diterjemahkan oleh R. Lestari dkk.
|url=http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA65&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0
|format=Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku
|accessdate=2009-01-30
|year=2002
|location=Jakarta
|publisher= Erlangga
|pages=hlm. 65–70
|isbn=9796884682, 9789796884681
}}
</ref> Pada proses [[fotosintesis]], [[tetumbuhan hijau]] mengubah [[karbon dioksida]] menjadi karbohidrat.
== ==
Secara [[biokimia]], karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.<ref name="Lehninger">{{cite book
== ==
|last=Lehninger
* {{Link GA|zh}}
|first=A.L.
|title=Dasar-dasar Biokimia
|edition= Jilid 1, diterjemahkan oleh M. Thenawidjaja
|year=1997
|location=Jakarta
|publisher= Erlangga
|pages=hlm. 313
}}
</ref> Karbohidrat mengandung [[gugus fungsi]] [[karbonil]] (sebagai [[aldehida]] atau [[keton]]) dan banyak gugus [[hidroksil]]. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH<sub>2</sub>O)''<sub>n</sub>'', yaitu senyawa-senyawa yang ''n'' atom karbonnya tampak terhidrasi oleh ''n'' molekul air.<ref name="Schaum">{{cite book
|last=Kuchel
|first=P. |coauthors=Ralston, G.B.
|title=Schaum's Easy Outlines: Biokimia
|url=http://books.google.co.id/books?id=KNYYSNIXcTsC&pg=PA1&vq=karbohidrat&source=gbs_search_r&cad=1_1
|format=Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku
|edition=diterjemahkan oleh E. Laelasari
|accessdate=2009-01-30
|year=2006
|location=Jakarta
|publisher= Erlangga
|pages=hlm. 1
|isbn=9797812405, 9789797812409
}}
</ref> Namun, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung [[nitrogen]], [[fosforus]], atau [[sulfur]].<ref name="Lehninger"/>
Bentuk [[molekul]] karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul [[gula]] sederhana yang disebut [[monosakarida]], misalnya glukosa, [[galaktosa]], dan [[fruktosa]]. Banyak karbohidrat merupakan [[polimer]] yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut [[polisakarida]], misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan [[oligosakarida]] (rangkaian beberapa monosakarida).
== Peran biologis ==
=== Peran dalam biosfer ===
[[Fotosintesis]] menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme [[autotrof]] seperti tumbuhan hijau, [[bakteri]], dan [[alga]] fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme [[heterotrof]], termasuk [[manusia]], benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.<ref>Campbell ''et al''. (2002), [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA181&vq=fotosintesis&hl=en&source=gbs_search_s&cad=0 hlm. 181-182]. Diakses pada 1 Februari 2009.</ref>
Pada proses [[fotosintesis]], karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai [[gliseraldehida 3-fosfat]].menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.
=== Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi ===
[[Berkas:Potatoes.jpg|thumb|right|[[Kentang]] merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.]]
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]].<ref name="Campbell"/>
Sebagai [[nutrisi]] untuk [[manusia]], 1 [[gram]] karbohidrat memiliki nilai energi 4 [[Kalori]].<ref name=Suhardjo>{{cite book
|author=Suhardjo
|coauthors=Kusharto, C.M.
|title=Prinsip-prinsip Ilmu Gizi
|url=http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA5&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0
|format=Didigitalisasi oleh Google Penelusuran Buku
|accessdate=2009-02-02
|year=1992
|location=Yogyakarta
|publisher= Kanisius
|pages=hlm. 5
|isbn=9794137650, 9789794137659
}}
</ref> 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]].<ref>Suhardjo & Kusharto (1992), [http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA19&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0 hlm. 19–20]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref>
Namun, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. [[Serat]] menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.<ref>Suhardjo & Kusharto (1992), [http://books.google.co.id/books?id=OJOKmjPHvnoC&pg=PA101&vq=karbohidrat&source=gbs_search_s&cad=0 hlm. 101]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref> 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]].<ref name=Campbell69>Campbell ''et al''. (2002), [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA69 hlm. 69]. Diakses pada 2 Februari 2009.</ref>
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh{{fact}}, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.
=== Peran sebagai cadangan energi ===
Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan di[[hidrolisis]] untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. [[Pati]] merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam [[organel]] [[plastid]], termasuk [[kloroplas]]. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan [[glukosa]]. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.<ref name=Campbell67>Campbell ''et al''. (2002) [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA67 hlm. 67–68]. Diakses pada 5 Februari 2009</ref>
Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut [[glikogen]]. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel [[hati]] dan [[otot]]. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.<ref name=Campbell67/>
=== Peran sebagai materi pembangun ===
Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, [[selulosa]] ialah komponen utama [[dinding sel]] tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.<ref>Lehninger (1997), hlm. 326.</ref> [[Kayu]] terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya [[hemiselulosa]] dan [[pektin]]. Sementara itu, [[kapas]] terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.
Polisakarida struktural penting lainnya ialah [[kitin]], karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) [[arthropoda]] ([[serangga]], [[laba-laba]], [[crustacea]], dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi [[kalsium karbonat]]. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis [[fungi]].<ref name=Campbell69/>
Sementara itu, dinding sel [[bakteri]] terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan [[peptida]], disebut [[peptidoglikan]]. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi [[membran sel]] yang lunak dan [[sitoplasma]] di dalam sel.<ref>Lehninger (1997), hlm. 329–330.</ref>
Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah [[proteoglikan]], [[glikoprotein]], dan [[glikolipid]]. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan [[protein]], namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, [[tulang rawan]], dan [[cairan sinovial]] yang melicinkan [[sendi]] otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan [[lipid]]) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.<ref>Lehninger (1997), hlm. 331–335.</ref> Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat [[golongan darah]] manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.<ref>Campbell ''et al.'' (2002), [http://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA146 hlm. 146]. Diakses pada 9 Februari 2009</ref>
== Klasifikasi karbohidrat ==
=== Monosakarida ===
'''Monosakarida''' merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa [[atom]] C dan tidak dapat diuraikan dengan cara [[hidrolisis]] menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi [[aldosa]] dan [[ketosa]]. Contoh dari aldosa yaitu [[glukosa]] dan [[galaktosa]]. Contoh ketosa yaitu [[fruktosa]].
=== Disakarida dan oligosakarida ===
'''Disakarida''' merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul [[air]]. Contoh dari disakarida adalah [[sukrosa]], [[laktosa]], dan [[maltosa]].
Oligosakarida adalah polimer derajat polimerisasi 2 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari 2 molekul disebut disakarida, dan bila terdiri dari 3 molekul disebut triosa. Sukrosa (sakarosa atau gula tebu) terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, maltosa terdiri dari 2 molekul glukosa, dan laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa. Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya.
=== Polisakarida ===
Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C<sub>6</sub>(H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>)<sub>n</sub>. Contoh polisakarida adalah [[selulosa]], [[glikogen]], dan [[amilum]].
== Referensi ==
{{reflist}}
== Pranala luar ==
* [http://bayuah.blogspot.com/2009/03/karbohidrat.html Karbohidrat]
{{commonscat|Carbohydrates|Karbohidrat}}
{{kimia makanan}}
{{biokimia-stub}}
[[Kategori:Karbohidrat| ]]
[[Kategori:Nutrisi]]
{{Link GA|zh}}
| 