kd bio.karbohidrat

5/26/2018 Kd Bio.karbohidrat

1/20

K RBOHIDR T II* Reaksi monosakarida

* Ikatan glikosida

* Fungsi karbohidrat

Disampaikan oleh : Dr. Sri Handayani

2013


2/20

Monosakarida

Memiliki atom karbon 3 sampai 7

Setiap atom karbon memiliki gugus

hidroks i l, keton atau aldehida.

Setiap molekul monosakarida memiliki

1 gugus keton atau 1 gugus aldehida Gugus aldehida selalu berada di atom C

pertama Gugus keton selalu berada di atom C kedua


3/20

Monosakarida

Aldosa (mis: glukosa) memilikigugus aldehida pada salah satu

ujungnya.

Ketosas (mis: fruktosa) biasanyamemiliki gugus ketopada atom

C2.

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-glucose

OH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

D-fructose


4/20

Notasi D vs L

Notasi D & L dilakukan

karena adanya atom C

dengan konfigurasiasimetris seperti pada

gliseraldehida.

CH O

C

CH2OH

H OH

CH O

C

CH2OH

HO H

CH O

C

CH2OH

HO H

L-gliseraldehidaD-glyceraldehyde

L-gliseraldehida

CH O

C

CH2OH

H OH

D-gliseraldehida

Penampilan dalambentuk gambar

bagian bawah disebut

Proyeksi Fischer.


5/20

Penamaan Gula

Untuk gula dengan

atom C asimetrik lebih

dari 1, notasi D atau L

ditentukan oleh atomC asimetrik terjauh

dari gugus aldehida

atau keto.

Gula yang ditemui di

alam adalah dalam

bentuk isomer D.

O H O H

C C

H

C

OH HO

C

H

HOCH HCOH

HCOH HOCH

HCOH HOCH

CH2OH CH2OH

D-glukosa L-glukosa


6/20

Gula dalam bentuk Dmerupakan bayangan

cermin dari gula dalambentuk L.Kedua gula tersebutmemiliki nama yangsama, misalnya D-glukosa & L-glukosa.

O H O H

C C

H

C

OH HO

C

HHOCH HCOH

HCOH HOCH

HCOH HOCH

CH2OH CH2OHD-glukosa L-glukosa

Stereoisomers lainnya memiliki names yang unik,

misalnya glukosa, manosa, galaktosa, dll.

Jumlah stereoisomer adalah 2n, dengan n adalah jumlahpusat asimetrik.

Aldosa dengan 6-C memiliki 4 pusat asimetrik, oleh

karenanya memiliki 16 stereoisomer(8 gula berbentuk D

dan 8 gula berbentuk L).


7/20

Pembentukan hemiasetal & hemiketal

Aldehida dapat

bereaksi

dengan alkohol

membentuk

hemiasetal.

Keton dapatbereaksi

dengan alkohol

membentuk

hemiketal.

C

R

R'

O

keton

aldehida

C

H

R

O

hemiasetal

O C

H

R

OHR'

alkohol

R' OH

hemiketal

O C

R

R'

OH" R

+

+ " R OH

alkohol


8/20

Pentosa danheksosa dapatmembentuk struktur

siklik melalui reaksigugus keton ataualdehida dengangugus OH dari atomC asimetrik terjauh.

Glukosa membentukhemiasetal intra-molekular sebagaihasil reaksi aldehida

dari C1 & OH dariatom C5, dinamakancincin piranosa.

Penampilan dalam bentuk gula siklik disebut proyeksi Haworth.

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

H H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

H

OH

-D-glukosa -D-glukosa

23

4

5

6

1 1

6

5

4

3 2

H

CHO

C OH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

1

5

2

3

4

6

D-glukosa

(bentuk linier)


9/20

Fruktosa dapat membentuk

Cincin piranosa, melalui reaksi antara gugus keto

atom C2 dengan OH dari C6.

Cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto

atom C2 dengan OH dari C5.

CH2OH

C O

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

HOH2C

OH

CH2OH

H

OHH

H HO

O

1

6

5

4

3

2

6

5

4 3

2

1

D-fruktosa (linear) -D-fruktofuranosa


10/20

Pembentukan cincin siklik glukosa menghasilkan pusat

asimetrik baru pada atom C1. Kedua stereoisomer disebut

anomer, & .

Proyeksi Haworth menunjukkan bentuk cincin dari gula

dengan perbedaan pada posisi OH di C1 anomerik :

(OH di bawah struktur cincin)

(OH di atas struktur cincin).

H O

OH

H

OHH

OH

C H2OH

H

-D-glukosa

OH

H H O

OH

H

OHH

OH

C H2OH

H

H

OH

-D-glukosa

23

4

5

6

1 1

6

5

4

3 2


11/20

Karena sifat ikatan karbon yang berbentuk

tetrahedral, gula piranosa membentuk konfigurasi

kursi" atau perahu", tergantung dari gulanya.

Penggambaran konfigurasi kursi dari

glukopiranosa di atas lebih tepat dibandingkan

dengan proyeksi Haworth.

O

H

HO

H

HO

H

OH

OHHH

OH

O

H

HO

H

HO

H

H

OHHOH

OH

-D-glukopiranosa -D-glukopiranosa

1

6

5

4

32


12/20

Turunan gula

Gula alkohol tidak memiliki gugus aldehida atau ketone;misalnya ribitol.

Gula asamgugus aldehida pada atom C1, atau OH padaatom C6, dioksidasi membentuk asam karboksilat;

misalnya asam glukonat, asam glukuronat.

CH2OH

C

C

C

CH2OH

H OH

H OH

H OH

D-ribitol

COOH

C

C

C

C

H OH

HO H

H OH

Asam D-glukonat Asam D-glukuronat

CH2OH

OHH

CH O

C

C

C

C

H OH

HO H

H OH

COOH

OHH


13/20

Oksidasi gula aldehida

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-glucose

OH

Oksidator

Asam D-glukonat

COOH

C

C

C

C

H OH

HO H

H OH

CH2O H

OHH


14/20

Gula yang dapat dioksidasi adalah senyawapereduksi. Gula yang demikian disebutsebagai gula pereduksi.

Senyawa yang sering digunakan sebagaipengoksidasi adalah ion Cu+2, yangberwarna biru cerah, yang akan tereduksimenjadi ion Cu+, yang berwarna merahkusam. Hal ini menjadi dasar bagi pengujianBenedict yang digunakan untukmenentukan keberadaan glukosa dalamurin, suatu pengujian bagi diagnosa

diabetes.



15/20


Glukosa + Cu++

Gluconic acid + Cu2O (Cu2O is insol ppt)

Glukosa + O2Asam glukonat + H2O2(H

2

O2

nya diukur)

Glukosa + ATP

Glukosa-6-P + ADP (G-6-Pnya diukur)

panas & alk . pH

glukosa oksidase

heksokinase


16/20

Gula amino - gugus amino menggantikangugus hidroksil. Sebagai contoh glukosamina.

Gugus amino dapat mengalami asetilasi,

seperti pada N-asetilglukosamina.

Turunan gula

H O

OH

H

OH

H

NH 2H

OH

CH2OH

H

-D-glukosamina

H O

OH

H

OH

H

NH

OH

CH2OH

H

-D-N-asetilglukosamina

C CH 3

O

H


17/20

Ikatan GlikosidaGugus hidroksil anomerik dan gugus hidroksil gula atau

senyawa yang lain dapat membentuk ikatan yang disebutikatan glikosida dengan membebaskan air :

R-OH + HO-R' R-O-R' + H2OMisalnya methanol bereaksi dengan gugus OH anomerik dari

glukosa membentuk metil glukosida (metil-glukopiranosa).

O

H

HO

H

HO

H

OH

OHHH

OH

-D-glukopiranosa

O

H

HO

H

HO

H

OCH3

OHHH

OH

Metil- -D-glukopiranosa

CH3- OH+

metanol

H2O


18/20

Cellobiose, a product of cellulose breakdown, is theotherwise equivalent anomer (O on C1 points up).

The (1 4) glycosidic linkage is represented as a

zig-zag, but one glucose is actually flipped over

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O H

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH

1

23

5

4

6

1

23

4

5

6

maltose

H

O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O OH

H

H

OHH

OH

CH2OH

H

H

H

O1

23

4

5

6

1

23

4

5

6

cellobiose

Disaccharides:

Maltose, a cleavage

product of starch(e.g., amylose), is a

disaccharide with an

(1 4) glycosidic

link between C1 - C4OH of 2 glucoses.

It is the anomer(C1 O points down).


19/20

Otherdisaccharides include:

Sucrose, common table sugar, has a glycosidic bondlinking the anomeric hydroxyls of glucose & fructose.

Because the configuration at the anomeric C of glucose is

(O points down from ring), the linkage is (1 2).

The full name of sucrose is -D-glucopyranosyl-(1 2)- -D-

fructopyranose.)

Lactose, milk sugar, is composed of galactose & glucose,

with (1 4) linkage from the anomeric OH of galactose. Itsfull name is -D-galactopyranosyl-(1 4)- -D-

glucopyranose


20/20

Polysaccharides

Plants store glucose as amylose or amylopectin,glucose polymers collectively called starch. Glucosestorage in polymeric form minimizes osmotic effects.

Amylose is a glucose polymer with (1 4) linkages.It adopts a helical conformation.

The end of the polysaccharide with an anomeric C1not involved in a glycosidic bond is called thereducing end

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HO H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

O

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

1

6

5

4

3

1

2

amylose

kd bio.karbohidrat

Documents

cc ohhc hhoc ohhc ohhch2ohd

karbohidrat 120k rbohidr

atom c kedua5262018

c memiliki 4 pusat asimetrik

atom cpertama gugus

bawah struktur cincin