Karbohidrat Dalam Sel.pptx

KARBOHIDRAT Biokimia 1

sumpono-fkip unib

1











Biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam Dari namanya  molekul yang terdiri dari carbon (C) dan hydrate (air  H2O) Mempunyai rumus molekul (CH2O)n untuk monosakarida Disintesis dari CO2 dan H2O dlm proses fotosintesis Dikenal juga sebagai sakarida sumpono-fkip unib

2

Klasifikasi 

Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan 





Monosakarida karbohidrat tunggal Oligosakarida  karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida Polisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida sumpono-fkip unib

3

sumpono-fkip unib

4

Fungsi Didalam organisme memiliki berbagai peranan:  Simpanan energi, bahan bakar dan senyawa antara metabolisme Pati, glikogen  dgn cepat dpt diubah mjd glukosa 





Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA  gula ribosa dan deoksiribosa Elemen struktural pd dinding sel tanaman, bakteri & eksoskleleton Arthropoda  polisakarida Identitas sel  berikatan dgn protein atau lipid dan berfungsi dlm proses pengenalan antar sel (cell-cell recognition)  oligosakarida sumpono-fkip unib

5

Monosakarida 

 

Gula paling sederhana Rumus molekul (CH2O)n Terdapat dalam 2 bentuk  







Aldosa Ketosa

Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3  gliseraldehid dan dihidroksiaseton Monosakarida yang paling umum adalah heksosa Di alam biasa terdapat dlm konformasi D sumpono-fkip unib

6

Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya :

n

Category

3 4 5 6 7 8

Triose Tetrose Pentose Hexose Heptose Octose sumpono-fkip unib

7

Gliseraldehid dan proyeksi Fischer 



Gula aldehid dengan 3 karbon Terdapat dalam 2 stereoisomer / mirror images

L

Ketotriosa (dihidroksiaseton) sumpono-fkip unib

8

Pembentukan aldosa 4 karbon

sumpono-fkip unib

9

Pembentukan monosakarida 5 karbon

sumpono-fkip unib

10

Pembentukan monosakarida 6 karbon

sumpono-fkip unib

11

sumpono-fkip unib

12

Ketosa

sumpono-fkip unib

13

Stereoisomer Pengaturan 3D atom-atom dalam molekul yang merupakan bayangan kaca antara satu dengan yang lain Molekul-molekul dengan sifat tersebut  ENANTIOMER

D dan L  berdasar kemampuannya dalam memutar bidang polarisasi ke kiri atau ke kanan sumpono-fkip unib

14

Diastereoisomers  







C chiral  membtk stereoisomer Molekul yang memiliki stereoisomer  mempunyai formula dan struktur yg sama tapi berbeda dalam pengaturan 3D atom2nya Monosakarida dengan atom C asimetris, mempunyai banyak konfigurasi 3 dimensi Secara umum  dengan C chiral m maka memiliki konfigurasi 3 D sebanyak 2m Stereoisomer yang bukan mrpkn bayangan cerminnya  diastereoisomer. sumpono-fkip unib

15

Pembentukan cincin piranosa dari heksosa

sumpono-fkip unib

16

Pembentukan cincin furanosa

sumpono-fkip unib

17

sumpono-fkip unib

18

Mutarotasi pd D – glukopiranosa Ingat…. ANOMER!!!

Kemungkinan orientasi gugus -OH sumpono-fkip unib

19

Konformasi apa?

sumpono-fkip unib

20

Konformasi kursi dan kapal Cincin piranosa  tdpt dlm konformasi: • Kursi

• Kapal Atom2 dlm cincin piranosa  mempy 2 orientasi: • axial • equatorial

sumpono-fkip unib

21

Most common monosacharides Glukosa: Terdapat di dlm darah, sumber ATP dlm respirasi seluler Tersimpan dlm btk polimer: pati dan glikogen Struktural : selulosa

Galaktosa: Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa Terdapat dlm polimer sbg agar

sumpono-fkip unib

Fruktosa : Gula dalam madu dan buah-buahan Juga berasal dari hasil hidrolisis sukrosa

22

sumpono-fkip unib

23

OLIGOSAKARIDA ???

Tallosa sumpono-fkip unib

24

Oligosakarida Ikatan glikosida antar monosakarida akan membentuk  oligosakarida dan polisakarida

Oligosakarida yg paling sederhana  Disakarida Dlm proses penggabungan 2 monomer tst  H2O akan dibebaskan

Ikatan alpha

C12H22O11 = 2 C6H12O6 − H2O sumpono-fkip unib

25



Ikatan glikosida  terbentuk dari eliminasi air antara gugus hidroksil dari suatu monosakarida berbentuk siklis dengan gugus hidroksil senyawa yang lain.

sumpono-fkip unib

26

IKATAN BETA sumpono-fkip unib

27

Sifat penciri suatu disakarida 

 



Monomer gula penyusunnya dan stereokonfigurasinya Karbon yang terlibat dalam membtk ikatan Urutan unit monomernya, apabila terdiri dari monosakarida yg berbeda Konfigurasi anomerik – gugus OH pada C no. 1 dari setiap unit penyusunnya.

sumpono-fkip unib

28

sumpono-fkip unib

29

sumpono-fkip unib

30

Gula mereduksi : gula yg mempunyai gugus keton atau aldehid shg mampu mereduksi ion Cu2+ mjd Cu+

Gula tidak mereduksi

sumpono-fkip unib

31

Most common disacharides Maltosa : hasil hidrolisis pati t.d 2 glukosa yg terikat dgn ikatan α 1-4 Hidrolisis  maltase

Sukrosa : Dikenal sebagai gula meja  diperoleh dr tebu dan beet t.d. glukosa dan fruktosa yang terikat dgn cara C1α glu - C2 β fru Hidrolisis  sukrase / invertase sumpono-fkip unib

Laktosa : Dikenal sebagai gula susu t.d galaktosa dan glukosa yg terikat dgn cara C1 β gal – C4 glu Hidrolisis  laktase / β galaktosidase 32

Polisakarida • Merupakan polimer unit monosakarida • Unit monomer bisa : • homopolisakarida • heteropolisakarida

• Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk sumpono-fkip unib

33

Common polysacharides Polysaccharide Glycogen Cellulose Chitin Amylopectin Amylose

Monomeric D-Glucose D-Glucose N-Acetyl-Dglucosamine D-Glucose D-Glucose

sumpono-fkip unib

Linkages α 16 branches β14 β14 α 16 branches α 1 4

34

Pati Merupakan polimer glukosa Terdiri dari 2 macam polisakarida • Amilosa  tidak bercabang • Amilopektin  byk cabang  C 1-6 setiap 10-30 residu

Hidrolisis   amilase (endoglikosidase) Tidak larut dalam air, sehingga byk digunakan sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tnman. sumpono-fkip unib

35

Enable to react with iodine sumpono-fkip unib

36

Glikogen Polimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin  tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek

Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat  ktk dibutuhkan energi  dipecah mjd glukosa  glicogenolisis Tersimpan dlm  hati dan otot sumpono-fkip unib

37

sumpono-fkip unib

38

Sellulosa 

 





Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat Polimer D-glukosa linear dgn iktn β14 Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosa Bentuk spt fiber / serat lurus dan memanjang Setiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180 ° sumpono-fkip unib

39

Kitin 





Merupakan polimer N-asetil β – D glukosamin Terhubung dengan ikatan β 14 , sehingga memiliki struktur yg mirip dengan selulosa kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasi Terdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda sumpono-fkip unib

40

Structural polysacharides

sumpono-fkip unib

41

sumpono-fkip unib

42

Glikosaminoglikan 





heterosakarida yg berulang dan mengandung derivat gula amino apakah itu glukosamin atau galaktosamin. pada setiap unit penyusunnya tersebut selalu bermuatan negatif  krn adanya gugus karboksilat dan sulfat Major glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate

sumpono-fkip unib

43

Kondroitin sulfat

dermatan sulfat

Heparin

Hyaluronat sumpono-fkip unib

44

Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel

sumpono-fkip unib

45







Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel  penting Berperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannya Lektin  







protein mengikat spesifik karbohidrat, banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme Fungsi lektin beragam, beberapa belum pasti Pada tumbuhan  tidak jelas sumpono-fkip unib

46





Beberapa berperan sebagai insektisida contoh minyak kastor Bakteria  contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus  karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb

Selectins bind immune-system cells to the sites of injury in the inflammatory response Selectins Mediate Cell-Cell Interactions. The scanning electron micrograph shows lymphocytes sumpono-fkip unib adhering to the endothelial lining of a lymph node.

47

The ability of viruses to infect specific cell types is dictated in part by the ability of these viruses to bind to particular structures or receptors on the surfaces of cells.

Structure of a Part of Influenza hemagglutinin

influenza virus recognizes sialic acid residues present on cell-surface glycoproteins. The viral protein that binds to these sugars is called hemagglutinin

sumpono-fkip unib

48

Structures of A, B, and O Oligosaccharide Antigens. Fuc, fucose; Gal, galactose; GalNAc, Nacetylgalactosamine; GlcNAc, N-acetylglucosamine.

sumpono-fkip unib

49

Daftar Pustaka 

 

Mathews, van Holde and Ahern. 2000. Biochemistry, 3rd edition. Benjamin/Cummings. San Fransisco. 278-310 Lehninger. Principle of Biochemistry. 4th edition. 238-271 Berg, J.M., Tymoczko, J.L., and Stryer, L. Biochemistry. 5th edition. Freeman and Co. 453-487

sumpono-fkip unib

50

TERIMAKASIH

sumpono-fkip unib

51