The karbohidrat , juga disebut hidrat karbon, adalah senyawa kimia struktural yang dibentuk oleh hanya tiga unsur: karbon, hidrogen dan akhirnya oksigen. Rumusnya adalah Cn (H2O) m, dan justru karena rumus inilah yang pada awalnya disebut karbohidrat, nama yang terus digunakan.
Monosakarida :
Monosakarida, juga dikenal sebagai gula , adalah karbohidrat paling sederhana yang dapat kita temukan; Ini dapat berupa alsin atau ketosa, tergantung pada keberadaan gugus aldehida atau keton dalam struktur yang berbeda. Rumus umum karbohidrat sederhana ini adalah Cn H2n O n, di mana n adalah angka yang sama dengan atau lebih besar dari 3, dan dapat diklasifikasikan menjadi triosa, tanah, pentosa atau heksosa, tergantung pada jumlah karbon yang ada, masing-masing akan menjadi 3, 4,5 atau 6 atom karbon. Monosakarida adalah senyawa kimia optik aktif, dan umumnya di alam kita dapat menemukan konfigurasi D. Mereka adalah zat yang kita temukan dalam bentuk padat dengan warna putih, struktur kristal larut dalam air, dan dengan rasa manis yang khas.
Salah satu monosakarida yang paling terkenal adalah glukosa , yang merupakan alsin yang terdiri dari 6 atom karbon, yaitu heksosa, yang rumusnya adalah C6 H12 O6.
Heksosa ini disajikan sebagai aldehida, jadi kita akan tahu bahwa rantainya terbuka; tetapi dalam larutan dalam air ditemukan terutama dalam dua bentuk siklik, glukosa alfa dan beta, hasil reaksi yang terjadi antara molekul gugus aldehida dan gugus -OH, yang terletak pada karbon kedua dari belakang. Dengan cara ini, alfa-glukosa dicapai, di mana gugus –OH terletak di bawah cincin, dan beta-glukosa, di mana gugus –OH terletak di atas.
Di sisi lain, ribosa, serta deoksiribosa, juga monosakarida, keduanya dengan 5 atom karbon, sangat penting dalam biokimia, karena ketika mereka dalam bentuk siklik mereka membentuk DNA dan RNA.
Disakarida dan Polisakarida:
Disakarida adalah gula yang telah terbentuk dari kondensasi dua molekul glukosa alfa. Gula malt, atau maltosa misalnya, juga dihasilkan dari kondensasi dua molekul glukosa jenis ini, yang banyak digunakan untuk produksi bir.
Sebagian besar karbohidrat yang ada secara alami adalah jenis polisakarida, yang ditandai dengan memiliki massa molekul yang besar. Dua fungsi utamanya adalah penyimpanan glukosa sebagai sumber energi bagi makhluk hidup yang berbeda dan juga secara struktural, itu adalah komponen utama sel.
Selulosa adalah polimer tipe linier yang terdiri dari glukosa beta, sekitar 3000 unit. Ini adalah komponen utama dari struktur bahan dan produk tanaman, seperti kayu. Selulosa adalah polisakarida yang paling melimpah di alam, serta yang paling banyak aplikasinya di industri, karena beberapa bahan seperti kertas atau kapas terbuat dari serat polimer ini.
Polimer penting lainnya di alam adalah pati , yang merupakan campuran polimer amilosa dan amilopektin, keduanya alfa glukosa. Amilosa membentuk rantai bercabang sekitar 600 unit alfa-glukosa, dengan asumsi struktur heliks. Amilopektin, pada bagiannya, terdiri dari rantai bercabang glukosa alfa sekitar 6000 unit.
Tumbuhan menghemat energi dalam bentuk pati, dan hewan menghemat energi dalam bentuk glikogen, yang merupakan polisakarida yang secara struktural menyerupai amilopektin. Tindakan enzim spesifik pada polisakarida memberikan subunit glukosa yang diperlukan untuk energi. Selulosa tidak dicerna dalam tubuh manusia, karena hanya herbivora yang dapat menghasilkan enzim selulase yang mendegradasi polisakarida ini.