Pengertian, Jenis dan Matabolisme Karbohidrat

Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat

Karbohidrat merupakan zat gizi sumber energi paling penting bagi makhluk hidup karena molekulnya menyediakan unsur karbon yang siap digunakan oleh sel. Secara kimia, karbohidrat dapat didefinisikan sebagai turunan aldehid atau keton dari alkohol polihidrik, atau sebagai senyawa yang menghasilkan turunan tersebut apabila dihidrolisa.

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 dua unit gula sederhana di dalam satu molekul.

Jenis-jenis Karbohidrat

Karbohidrat sederhana terdiri atas beberapa macam, antara lain:

a. Monosakarida

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. Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu Glukosa, Galaktosa, dan Fruktosa.
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.

1. 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 di dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan dalam bentuk D. Glukosa Murni yang ada di pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi.
2. Fruktosa, dinamakan juga levulosa, atau gula buah, adalah gula paling manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga dan juga di dalam sayur. Di dalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sukrosa.
3. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

b. Disakarida

Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. Kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosida melalui satu atom oksigen.

1. Sukrosa, 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. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit fruktosa.
2. Maltosa, 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.
3. Laktosa, hanya terdapat dala susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.
4. Trehalosa, seperti juga maltosa, terdiri atas dua molekul glukosa dan dikenal sebagai gula jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga.

Metabolisme Karbohidrat

Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan karbohidrat antara lain: (a) Hormon insulin, yang akan meningkatkan transpor glukosa ke sel-sel jaringan. Hal ini juga berarti mempertinggi kecepatan oksidasi glukosa dalam jaringan dan akibatnya akan mempercepat perubahan glikogen menjadi glukosa di dalam hati; (b) tiamin, piridoksin, asam pantotenat dan hormon tiroksin, mempunyai peranan yang besar dalam penyerapan dan metabolisme karbohidrat.

Glukosa dibawa ke hati melalui pembuluh darah vena porta, setelah itu disebarluaskan ke seluruh jaringan tubuh yang memerlukannya. Terdapat lima jalur metabolisme glukosa. (1) Glikolisis, yaitu perubahan glukosa menjadi asam piruvat; (2) glukoneogenesis, yaitu sintesis glukosa dari sumber non-karbohidrat; (3) glikogenesis, yaitu pembentukkan glikogen dari glukosa; (4) glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen menjadi glukosa; (5) jalur pentosa fosfat, yaitu perubahan glukosa menjadi pentosa.

Glikolisis, dapat dipandang sebagai tahap pertama proses respirasi (anaerobik) di dalam sel yang terjadi di dalam sitosol dimana glukosa dioksidasi menjadi asam piruvat; atau sebagai proses pembentukkan energi (ATP) dalam keadaan anaerobik dimana glukosa dioksidasi menjadi asam piruvat yang kemudian diubah menjadi asam laktat. Dari proses glikolisis ini akan dihasilkan 2 ATP.

Sebagian kecil dari glukosa tersebut disimpan dalam hati dan otot dalam bentuk glikogen sebagai cadangan energi. Kapasitas pembentukan glikogen ini terbatas, sehingga sebagian kelebihan glukosa tersebut akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak.
Glikogen dalam hati atau otot akan dipecah menjadi glukosa apabila kebutuhan glukosa dalam tubuh akan melebihi ketersediaan glukosa dalam darah. Dalam keadaan kekurangan oksigen, tidak semua glikogen otot dapat dikonversi menjadi glukosa, sebagian akan dibentuk menjadi asam laktat. Tetapi kemudian hati dapat mengubah asam laktat tersebut menjadi glukosa.

Jika kebutuhan sel-sel tubuh akan glukosa lebih besar dari yang tersedia dalam darah atau glikogen, maka sumber-sumber non-karbohidrat seperti protein, gliserol dan asam-asam lemak, akan diubah menjadi glukosa.

Beberapa molekul glukosa harus digunakan untuk membentuk senyawa baru, yaitu NADPH, yang diperlukan untuk sintesis asam lemak.  Selain itu, glukosa dapat diubah menjadi pentosa, terutama ribosa yang diperlukan untuk sintesis DNA dan RNA. Bila karbohidrat dikonsumsi melebihi kebutuhan tubuh akan energi atau pembentukan senyawa-senyawa lain, maka kelebihannya akan dikonversi menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak.

Tweet