ASAM AMINO

ASAM AMINO

          Setelah karbohidrat, protein merupakan biomolekul yang sangat penting untuk kehidupan. Sumber utama protein diantaranya susu, keju, daging, telur, dan sebagainya. Protein berfungsi penting untuk pertumbuhan, immunitas, dan mempertahankan proses normal metabolisme.
           Asam amino merupakan asam organik yang memiliki gugus amina, hal ini dapat terlihat jelas dari namanya, asam (berarti memiliki gugus COOH) dan amino (berarti memiliki gugus amina, NH₂). Secara umum, struktur asam amino terdiri dari satu gugus karboksilat, satu buah atom Cα, satu buah gugus amina, dan satu buah gugus -R. Karena memiliki atom Cα, maka asam amino memiliki dua buah isomer, yakni isomer L dan isomer D. Dalam senyawa protein, sangat jarang sekali ditemukan adanya asam amino dengan konfigurasi D, kebanyakan adalah L.

Isomer asam amino

FUNGSI ASAM AMINO:

•  Menjaga kesiagaan mental dan penyerapan informasi oleh otak
• Memperlambat penuaan sel. 
• Menekan pusat lapar di hipotalamus. 
• Membantu produksi melanin. 
• Berperan penting dalam menunjang fungsi kelenjar adrenal, tiroid dan pituitary. 
• Berperan penting dalam  pengobatan depresi, alergi dan sakit kepala. 
• Mencegah hypothyroidism
• Dapat berfungsi sebagai obat stimulan dan penenang yang efektif dan tanpa efek samping. 

KLASIFIKASI ASAM AMINO

Terdapat 2 jenis asam amino berdasarkan kemampuan tubuh dalam sintesisnya, yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat disintesis didalam tubuh, tetapi diperoleh dari luar misalnya melalui makanan( lisin, leusin, isoleusin, treonin, metionin, valin, fenilalanin, histidin, dan arginin). Asam amino non esensial adalah asam amino yang dapat disintesis didalam tubuh melalui perombakan senyawa lain.

Klasifikasi asam amino dapat dilakukan berdasarkan rantai samping (gugus –R) dan sifat kelarutannya didalam air. Berdasarkan kelarutan didalam air dibagi atas asam amino hidrofobik dan hidrofilik (klasifikasi dapat dilihat pada bagian struktur asam amino). Berdasarkan rantai sampingnya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

- Dengan rantai samping alifatik (asam amino non polar) : Glisin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil (OH), (asam amino polar) : Serin, Treonin, Tirosin.

- Dengan rantai samping yang mengandung atom sulfur (asam amino polar) : Sistein dan metionin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus asam atau amidanya(gugus R bermuatan negative) : Asam aspartat, Aspargin, Asam glutamate, Glutamin.

- Dengan rantai samping yang mengandung gugus basa (gugus R bermuatan positif): Arginin, lisin, Histidin

- Yang mengandung cincin aromatic : Histidin, Fenilalanin, Tirosin, Triptofan.

- Asam imino : Prolin.

Molekul protein merupakan bentuk polimerisasi dari asam amino terutama dari unit monomer asam amino-? yang saling diikat oleh ikatan peptida. Total ada sekitar dua puluhan asam amino-? yang terlibat dalam pembentukan protein. Seluruh protein dibentuk dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur. Beberapa jenis protein mengandung bahan non-metal seperti phosphor atau iodine, sedangkan yang berbahan metal contohnya besi, zinc, cobalt, dan sebagainya.

Semua protein terbuat dari asam amino-? yang memiliki dua kelompok fungsi yaitu amino grup dan karboksil grup yang saling berhadapan, dimana keduanya terikat pada atom karbon yang sama. Lihat gambar di bawah ini.

Sebagai bahan penting untuk kehidupan, asam amino dikelompokkan menjadi dua, yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Berikut ini adalah daftar lengkap asam amino esensial dan non esensial.

Asam amino esensial

Dari sekitar dua puluhan asam amino yang kita kenal, sekitar sepuluh macam tidak bisa dibentuk oleh tubuh manusia dan harus didatangkan dari asupan makanan. Itulah yang disebut asam amino esensial, sering juga disebut asam amino indispensable. Asam amino esensial ini diperlukan untuk pertumbuhan tubuh. Jika kekurangan kelompok asam amino ini akan menderita busung lapar (kwashiorkor). Berbeda dengan lemak atau karbohidrat yang bisa disimpan, tubuh kita tidak dapat menyimpan asam amino. Itu sebabnya asupan asam amino yang cukup dari makanan selalu diperlukan setiap hari.

Sebenarnya dari beberapa jenis asam amino esensial seperti arginin dapat dibuat oleh tubuh, tetapi prosesnya sangat lambat dan tidak mencukupi untuk seluruh kebutuhan. Jadi juga harus disuplai dari makanan. Selain itu beberapa jenis asam amino juga berfungsi saling melengkapi satu sama lain. Contohnya metionin diperlukan untuk memproduksi cystein, atau fenilalanin diperlukan untuk membentuk tirosin.

Berikut ini adalah daftar asam amino esensial.

Asam amino esensial	Struktur
Histidine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine

Asam amino non esensial

Ada sepuluh asam amino yang bisa dibentuk oleh tubuh manusia, dan disebut asam amino non esensial atau asam amino dispensable. Karena bisa dibentuk sendiri oleh tubuh maka tidak harus memperoleh asupan dari makanan.

Berikut ini adalah daftar asam amino non esensial.

Asam amino non esensial	Struktur
Alanine
Arginine*
Asparagine
Aspartic acid
Cysteine*
Glutamic acid
Glutamine*
Glycine
Proline*
Selenocysteine*
Serine*
Taurine*
Tyrosine*
Ornithine*

KARBOHIDRAT

DEFINISI KARBOHIDRAT

karbohidrat berasal dari kata karbon ( C ) dan hidrat ( H₂O).Rumus umumnya dikenal sebagai C_x(H₂O)_n.Karbohidrat meliputi zat-zat yang terdapat di alam dan sebagian besar berasal dari tumbuhan diman merupakan sumber makanan yang maha penting bagi manusia dan makhluk hidup lainnya.Karbohidrat (macam-macam gula atau sakarida), adalah turunan dari alcohol bermartabat banyak alifatis yang mempunyai gugus aldehida atau keton yang merupakan hasil oksidasi dari alkoholbermartabat banyak.Melihat rumusnya,maka karbohidrat bestruktur C₆H₁₂O₆, C₆(H₂O)₆, C_x(H₂O)_n.Sifat-sifat penting dari karbohidrat adalah dapat beroksidasi,bereduksi,berkondensasi dan berpolimerisasi serta dapat membentuk glikosida.

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 memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksidamenjadikarbohidrat.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme.Hasil metabolism karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energy.Jadi ada bermacam-macam senyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini.Dari contoh-contoh tadi dapat diketahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia.

Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energy matahari.Karbohidrat,dalam hal ini adalah glukosa, dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil pada daun.Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, mislnya pada buah atau umbi.

 Fungsi Karbohidrat

a.) Sebagai 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 mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; 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. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.

e.) Membantu Pengeluaran Feses

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur 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 menguntung

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

1 Monosakarida

Monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana , dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam keadaan lunak menjadi karbohidrat lain.Beberapa monosakarida yang penting,yaitu :

a.) Glukosa,adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kea rah kanan.

b.) Fruktosa, suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa.

c.)  Galaktosa, merupakan monosakarida yang jarang terdapat di alam yang berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa.

d.) Pentosa, merupakan aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam.

2 Disakarida, Trisakarida, Tetrasakarida

a.) Disakarida, merupakan suatu molekul yang dibentuk oleh dua molekul monosakarida yang berikatan satu sama lain.Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari.Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida.Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan galaktosa.Di dalam produk pangan sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja ( table sugar ) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat pada susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml.

b.) Trisakarida, merupakan oligosakarida yang terdiri atas tiga molekul monosakarida.Contoh dari trisakarida adalah rafinosa. Rafinos adalah suatu trisakarida yang penting,terdiri atas 3 molekul monosakarida yang berikatan,yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galtosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya aom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2pada fluktosa.

c.) Tetrasakarida, merupakan oligosakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.Stakiosa adalah suatu tetra sakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa.Pada hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan monotriosa suatu trisakarida.Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi.

3 Polisakarida

Polisakarida mempunyai bentuk glikosidis dari monosakarida.Yang merupakan molekul polisakarida yang terkecil adalah zat yang terdiri atas 30 – 90 monosakarida.Sedangkan lainya terdiri atas ratusan bahkan ribuan monosakarida.Fungsi polisakarida bermacam-macam.Ada tumbuhan selain berfungsi sebagai penegak,missal selulosa, juga sebagai tempat penampungan malam pada biji dan umbi ( amilum ).Pada hewan berfungsi juga sebagai penegak, missal kitin pada insekta udang dan kepiting.Sebagai selulosa juga pada tunikata dan sebagai glikogen merupakan zat cadangan hewan.Beberapa sakarida ,yaitu : a.) Selulosa,strukturnya terdiri atas selubiosa diikat dalam bentuk β-glukosidis dengan sudut 107° yang berselang-seling (zig zag).Tiap molekul berdiameter 0,5 nm.Jumlah seluruhnya telah diketemukan sebanyak 8000 molekul,jadi panjangnya 4µ.Sebelumnya dikira antara 1000 dan 2000 molekul.Fungsinya telah diketahui sebagai penunjang, pemberi bentuk pada tumbuhan.

b.) Amilum, strukturnya merupakan lingkaran-lingkaran dan tiap lingkaran terdiri atas 6 molekul heksosa dalam ikatan 1 – 4, secara α-glukosidis.Untuk beberapa zat diketemukan 250-300 molekul sisa glukosa.Fungsinya sebagai zat cadangan.

c.)  Amilopektin, tidak berbentuk sebagai penegak melainkan hanya sebagai zat cadangan dan mempunyai ikatan 1-4 – glukosidis.

d.) Glikogen, dalam bentuknya seperti amilopektin dan lebih banyak bercabang. Terdapat dalam hewan , berfungsi sebagai zat cadangan. Pada perototan berat molekulnya kurang lebih 1.000.000 dan pada hati 5.000.000, yaitu kurang lebih 30.000 molekul glukosa . Glikogen dibandingkan dengan polisakarida lainnya lebih mudah larut dalam air. Bentuk agak tidak teratur , mengingat banyaknya cabang pada strukturnya .

e.) Inulin, Juga bentuknya seperti amilopektin , hanya terdiri atas molekul-molekul fruktosa , yang berjumlah kurang-lebih 100 molekul . Terdapat dalam tumbuhan seperti umbi dahlia ( cadangan ).

f.)  Pektin, Terdiri atas 20-100 molekul asam galakturonat. Ikatannya sepirtinya jaringan yang dihubungkan dengan ion-ion Cad an Mg dan mudah melepaskan diri, sehingga dayanya elastis dan mudah merubah bentuk. Mudah larut dalam campuran kalium klorat dan asam nitrat (Schulz).

g.) Hemiselulosa, Molekulnya terdiri atas xilosa dan manosa. Bentuknya seperti pectin dan fungsinya sebagai zat cadangan selulosa dan sebagai perekat (lem) tumbuhan. Terdapat juga gula yang terdiri  atas 5 atau 6 atom-C , yaitu sebagai pentose dan heksosana.

h.) Kitin, Dinding sel dari jamur biasanya terdiri atas kitin. Merupakan sebuah makromolekul yang terdiri atas asetil-glukosamin dan terikat secara β-glukosidin. Betuknya seperti selulosa. Fungsinya sebagai substansi penunjang pada insekta dan crustacae (kepiting). Dalam hal ini merupakkan sebuah polisakarida yang mengandung setelah diuraikan, sebagian sebagai kitobiosa yang terdiri atas kitosamin (aminomanosa) dan sebagian lagi sebagai asam asetas.

i.)   Agar-agar, Merupakan sebuah polisakarida yang terdiri atas galaktosa dan asam sulfat. Fungsinya sebagai dasar makan dalam pembiakan bakteri (voedinginsboden).Agar-agar dapat membentuk suatu sel yang kaku dan sebagai bahan bakunya terdapat dalam ganggang laut (Algae). Komponen karbohidratnya tergolong D- dan L-galaktosa dalam ikatan C1-C3. Sepintas lalu agar-agar kelihatannya seperi protein . Bentukya panjang .putih dan agak mengkilat , disamping berbentuk bubuk tepung.

TUGAS II

UJI KUALITATIF KARBOHIDRAT

Analisis kualitatif karbohidrat Karbohidrat merupakan senyawa metabolit primer selain protein dan lipid. Karbohidrat mempunyai peranan yang penting dalam kehidupan manusia, antara lain adalah sebagai sumber tenaga dan penghasil panas tubuh. Adanya karbohidrat dapat diidentifikasi dengan menggunakan berbagai macam metode. Inilah teori beberapa metode analisis kualitatif karbohidrat.

1. Uji Molisch

Uji Molisch merupakan uji yang paling umum untuk karbohidrat. Uji Molisch sangat efektif untuk senyawa-senyawa yang dapat didehidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa furfural yang terubstitusi, seperti hidroksimetilfurfural.

 

Warna yang terjadi disebabkan oleh kondensasi furfural atau derivatnya dengan alfa-naftol menghasilkan senyawa kompleks berwarna merah-ungu.

SELULOSA

SELULOSA

     

Selulosa merupakan komponen yang mendominasi karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan hampir mencapai 50%, karena selulosa merupakan unsur struktural dan komponen utama bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan β-1,4 poli glukosa, dengan berat molekul sangat besar. Unit ulangan dari polimer selulosa terikat melalui ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier. Keteraturan struktur tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen secara intra dan intermolekul

  Beberapa molekul selulosa akan membentuk mikrofibril dengan diameter 2-20 nm dan panjang 100-40000 nm yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen.

2. BIOKIMIA SELULOSA

     Fungsi dasar selulosa adalah untuk menjaga struktur dan kekakuan bagi tanaman. Selulosa bertindak sebagai kerangka untuk memungkinkan tanaman untuk menahan kekuatan mereka dalam berbagai bentuk dan ukuran yang berbeda. Itulah sebabnya dinding sel tanaman kaku dan tidak dapat berubah-berubah bentuk..

       Selulose ditemukan dalam tanaman yang dikenal sebagai microfibril dengan diameter 2-20 nm dam panjang 100-40000 nm). Selulosa adalah unsur struktural dan komponen utama dinding sel dari pohon dan tanaman tinggi lainnya. Senyawa ini juga dijumpai dalam tumbuhan rendah seperti paku, lumut, ganggang, dan jamur. Selulosa ditemukan di diinding sel, karena merupakan komponen utama dinding sel tanaman.

     Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dibedakan atas tiga jenis:

POLISAKARIDA

POLISAKARDA

           Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar  dan lebih kompleks daripada monosakarida dan oligosakarida. Polisakarida terdiri dari banyak molekul monosakarida. Beberapa polisakarida yang penting di antaranya ialah amilum, selulosa, dan glikogen.

a) Amilum

          Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau pati terdapat pada umbi, daun, batang, dan biji-bijian. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan  dapat dijadikan bahan makanan. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon  atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut  selain dapat digunakan  sebagai makanan sumber karbohidrat.  Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa dan sisanya amilopektin. Amilosa terdiri dari 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatan  α 1,4-glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar  mempunyai ikatan 1,4-glikosidik dan sebagian lagi 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6-glikosidik menyebabkan terjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin  berbentuk rantai  panjang dan bercabang.

          Molekul amilopektin  lebih besar dari molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1.000 unit glukosa. Butir-butir pati  tidak larut dalam air dingin tetapi apabila tersuspensi dalam air yang dipanaskan akan terjadi suatu larutan koloid yang kental. Larutan koloid ini  apabila diberikan larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru ini disebabkan oleh molekul amilosa yang membentuk senyawa. Amilopektin dengan iodium akan memberikan warna ungu atau  merah lembayung.

          Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis  juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amilase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan. Oleh enzim amilase, amilum diubah menjadi  maltosa dalam bentuk β maltosa.

DAFTAR PUSTAKA: Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta : Universitas Indonesia