KARBOHIDRAT, LIPID, dan PROTEIN

1.    KARBOHIDRAT

Karbohidrat merupakan bahan bakar dan meteri pembangun. Istilah karbohidrat meliputi gula dan polimernya. Karbohidrat paling sederhana adalah monosakarida (gula sederhana). Disakarida adalah gula ganda, yang terdiri atas 2 monosakarida yang dihubungkan melalui kondensasi. Karbohidrat yang merupakan makromolekul adalah polisakarida, polimer yang terdiri dari banyak gula.

Monosakarida memiliki rumus molekul yang merupakan kelipatan CH2O. Contohnya glukosa (C6H12O6). Tergantung dari lokasi gugus karbonil, maka gula bisa sebagai aldosa(gula aldehida) atau sebagai ketosa (gula keton). Glukosa adalah aldosa, sedangkan fruktosa adalah ketosa.

Monosakarida khususnya glukosa merupakan nutrien utama sel melalui suatu proses yang disebut respirasi seluler, di mana sel mengekstraksi energi yang tersimpan dalam molekul glukosa. Molekul gula yang tidak segera digunakan, umumnya disimpan sebagai monomer yang bergabung membentuk disakarida atau polisakarida.

Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosidik, suatu ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Ikatan glikosidik menghubungkan karbon nomor 1 dari satu glukosa dengan karbon nomor 4 dari glukosa ke dua (disebut juga ikatan 1-4)

Contoh maltosa yang merupakan bahan untuk membuat bir. Contoh lain adalah laktosa yang ditemukan dalam susu, terdiri atas sebuah molekul glukosa yang berikatan dengan sebuah molekul galaktosa. Sedangkan, disakarida yang paling banyak kita konsumsi sehari-hari adalah sukrosa. Kedua monomernya adalah glukosa dan fruktosa

2.    LIPID

Lipid adalah salah satu kategori molekul biologis yang besar yang tidak mencakup polimer. Lipid tidak memiliki atau sedikit sekali afinitasnya terhadap air. Perilaku hidrofobiknya ini didasarkan pada struktur molekulernya. Meskipun lipid bisa memiliki beberapa ikatan polar yang berikatan dengan oksigen, namun sebahagian besar lipid terdiri atas hidrokarbon. Lipid meliputi waxes (lilin), lemak, fosfolipid dan steroid.

Lemak disusun dari dua jenis molekul yang lebih kecil yaitu gliserol dan asam lemak melalui reaksi dehidrasi. Gliserol adalah sejenis alcohol yang memiliki 3 karbon, yang masing-masing mengandung sebuah gugus hidroksil. Asam lemak memiliki kerangka karbon yang panjang, umumnya 16 sampai 18 atom karbon panjangnya

Salah satu ujung asam lemak itu adalah “kepala” yang terdiri atas suatu gugus karboksil, gugus fungsional yang menyebabkan molekul ini disebut asam lemak. Yang berikatan dengan gugus karboksil adalah hidrokarbon panjang yang disebut “ekor”. Ikatan C-H nonpolar yang terdapat pada ekor asam lemak itu menyebabkan lemak bersifat hidrofobik.

Lemak terpisah dari air karena molekul air membentuk ikatan hydrogen satu sama lain dan menyingkirkan lemak. Asam lemak terdiri atas asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Disebut asam lemak jenuh apabila tidak ada ikatan ganda di antara atom-atom karbon yang menyusun ekor, sedangkan disebut asam lemak tidak jenuh apabila memiliki satu atau lebih ikatan ganda, yang terbentuk melalui pengeluaran atom hydrogen dari kerangka karbon.

3.    PROTEIN

Protein terdiri atas satu atau lebih polipeptida yang berlipat membentuk suatu konformasi 3 dimensi yang spesifik. Polipeptida adalah polimer asam amino yang dihubungkan dalam suatu urutan yang spesifik. Protein tersusun dari 20 asam amino yang berbeda, masing-masing dengan rantai samping (gugus R) yang khas.

Gugus karboksil dan gugus amino dari asam amino yang berdekatan akan berikatan dalam ikatan-ikatan peptida. Jadi, asam amino adalah molekul organic yang memiliki gugus karboksil dan gugus amino.

Selain gugus tersebut juga didapatkan atom hydrogen dan berbagai gugus yang disimbolkan dengan R. Protein memiliki 4 struktur yang terdiri atas struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener.

 Struktur primer suatu protein adalah urutan uniknya yang terdiri dari asam amino. Struktur sekunder adalah pelipatan atau pelilitan polipeptida itu dalam konfigurasi berulang, yang dihasilkan dari pembentukan ikatan hydrogen antara bagian-bagian tulang belakang polipeptida.