KARBOHIDRAT

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gram-nya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang seperti Indonesia. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

Karbohidrat banyak ditemukan pada serealia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya), serta pada biji-bijian yang tersebar luas di alam. Karbohidrat termasuk penyusun sel karena penyusun sel terdiri dari molekul organik, yaitu molekul yang mengandung atom karbon(C), hidrogen(H), dan aksigen(O). Secara biologis, karbohidrat memiliki fungsi sebagai bahan baku sumber energi baik pada hewan, manusia dan tumbuhan.

Sumber karbohidrat nabati dalam bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari hasil reaksi CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai.

Manusia membutuhkan karbohidrat dalam jumlah tertentu setiap harinya. Walaupun tubuh tidak membutuhkan dalam jumlah yang khusus, kekurangan karbohidrat yang sangat parah akan menimbulkan masalah. Diperlukan sekitar 2 gram karbohidrat per Kg berat badan sehari untuk mencegah terjadinya ketosis. Secara keseluruhan tubuh harus mempertahankan keseimbangan tertentu dalam utilisasi karbohidrat, lemak dan protein sebagai sumber energi.

Makalah yang berisi tentang karbohidrat ini disusun untuk memenuhi tugas Dasar Gizi , serta disusun untuk mengembangkan materi mengenai karbohidrat yang dapat mendorong berkembangnya kompetensi pembaca tentang karbohidrat. Pembaca juga dapat menggunakan makalah ini sebagai rujukan pelajaran mengenai karbohidrat.

1.2.Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah:

1.      Dapat mengetahui pengertian dan struktur karbohidrat.

2.      Dapat memahami jenis-jenis karbohidrat berdasarkan klasifikasinya.

3.      Dapat mengetahui proses pencernaan, absorpsi,serta ekskresi karbohidrat.

4.      Dapat mengetahui sumber karbohidrat dalam bahan pangan.

5.      Dapat memahami  manfaat karbohidrat.

6.      Dapat mengetahui proses metabolisme karbohidrat dalam tubuh.

7.      Dapat mengetahui dampak dari kekurangan dan kelebihan karbohidrat.

BAB I

ISI

2.1.Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat (‘hidrat dari karbon’, hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani ‘sákcharon’ yang berarti “gula”). Karbohidrat berasal dari kata karbon ( C ) dan hidrat     (H₂O). Rumus umumnya dikenal sebagai C_nH_2nO_n. Karbohidrat meliputi zat-zat yang terdapat di alam dan sebagian besar berasal dari tumbuhan, dimana tumbuhan merupakan sumber makanan yang maha penting bagi manusia dan makhluk hidup lainnya.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawanya bila di hidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil.

Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).

Pada proses fotosintesis, tumbuhan hijau mengubah karbondioksida menjadi karbohidrat. Klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan energi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Energi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.

Jadi, karbohidrat adalah hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsur-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi dan karbohidrat merupakan sumber kalori bagi organisme heterotrof.

2.2.Klasifikasi Karbohidrat

Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam 2 golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.

2.2.1. Karbohidrat sederhana

Ada 3 jenis karbohidrat sederhana yaitu

1.      Monosakarida

Monosakarida (dari Bahasa Yunani mono: satu, sacchar: gula) adalah senyawa karbohidrat dalam bentuk gula yang paling sederhana. Dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam keadaan lunak menjadi karbohidrat lain. Beberapa monosakarida mempunyai rasa manis. Sifat umum dari monosakarida adalah larut air, tidak berwarna, dan berbentuk padat kristal. Beberapa monosakarida yang penting, yaitu :

a)  Glukosa, adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa (gula anggur)  karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan. Terdapat didalam sayur, buah, sirup jagung dan bersamaan dengan fruktosa terdapat dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D. Glukosa murni yang ada di pasaran biasanya diperoleh dari hasil olah pati. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa dan laktosa pada hewan dan manusia . dalam proses metabolisme glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar dalam tubuh dan didalam sel merupakan sumber energi. Dalam keaadaan normal sitem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Glukosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatan dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi energi. Tingkat kemamisan glukosa hanya separuh dari sukrosa sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama.

b)      Fruktosa, suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa (gula buah). Memiliki tingkat kemanisan gula yang paling manis. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga dalam sayur. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai pemanis. Minuman ringan banyak menggunakan sirup jagung-tinggi-fruktosa sebagai pemanis. Didalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sakrosa.

c)      Galaktosa, merupakan monosakarida yang tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa., akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

d)  Pentosa, merupakan aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. Merupakan bagian sel-sel  semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi. Ribosa dan doksiribosa merupakan bagian asam nukleat dalam inti sel. Karena dapat disintesis oleh semua hewan, ribosa dan deoksiribosa tidak merupakan zat gizi esensial.

                                      

2.      DISAKARIDA

Disakarida, merupakan suatu molekul yang dibentuk oleh dua molekul monosakarida yang berikatan satu sama lain. Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida. Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa dan trehalosa.

1.      Sukrosa, atau gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit. Selain pada tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada turnbuhan lain, rnisalnya dalarn buah nanas dan dalam wortel. Dengan pencernaan atau hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa yang disebut gula invert.

2.      Maltosa, atau gula gandum tidak terdapat bebas dalam alam, merupakan disakarida yang terbentuk dari dua unit glukosa yang bergabung.

3.      Laktosa, atau gula susu merupakan bentuk disakarida dari karbohidrat yang dapat dipecah menjadi bentuk lebih sederhana yaitu galaktosa dan glukosa. Laktosa ada di dalam kandungan susu, dan merupakan 2-8 persen bobot susu keseluruhan. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis( 1/6 dari manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.

4.      Trehalosa, seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal sebagai gula ja-mur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehelosa. Trehelosa juga terdapat dalam serangga.

3.      GULA ALKOHOL

Gula alkohol terdapat didalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Gula alkohol atau poliol didefinisikan sebagai turunan sakarida yang gugus keton atau   aldehidnya diganti dengan gugus hidroksil. Poliol adalah pemanis bebas gula. Poliol adalah karbohidrat tetapi bukan gula. Tidak seperti pemanis berpotensi tinggi seperti aspartame.

 Secara kimia, poliol disebut alkohol polihidrat atau gula alkoholkarena bagian dari struktur poliol menyerupai gula dan bagian ini mirip dengan alkohol. Tetapi pemanis bebas gula ini bukan gula dan juga bukan alkohol. Poliol diturunkan dari karbohidrat yang gugus karbonilnya (aldehid atau keton, gula pereduksi) direduksi menjadi gugus hidroksi primer atau sekunder. Poliol mempunyai rasa dan kemanisan hampir sama dengan gula tebu (sukrosa), bahkan beberapa jenis lebih manis. Poliol diturunkan dari gula tetapi tidak dimetabolisme seperti halnya metabolisme gula oleh tubuh. Beberapa keuntungan penggunaan poliol yaitu:

1) Makanan yang ditambahkan poliol kalorinya lebih rendah dan bebas gula daripadamakanan yang tidak ditambah poliol.

2)      Rasa poliol seperti gula pada umumnya (gula tebu atau sukrosa)

3)      Kalorinya lebih rendah daripada gula

4)      Tidak menyebabkan kerusakan gigi

5)      Menurunkan respon insulin

Beberapa karakteristik dari poliol yaitu kalori yang lebih sedikit, pemanis, kemampuan untuk mempertahankan kadar air (humektan), sebagai bahan pengisi dan penurun “freeze point”. Poliol adalah bahan serba guna yang digunakan dalam berbagai aplikasi untuk memberikan nilai tambah

 Ada tiga jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol,dulsitol, dan inosito:

a)      Sorbitol, terdapat dibeberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khususnya untuk pasien diabetes. Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap gula darah lebih kecil daripada sukrosa. Sorbitol tidak mudah dimetabolisme oleh bakteri dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan karies gigi. Oleh karena itu banyak digunakan dalam pembutan permen karet.

b)  Manitol dan dulsitol, merupakan alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar dan wortel. Secara komersial manitol diekstraksi dari rumput laut.

c)      Inositol, merupakan alkohol siklis yang meyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam serealia (gandum,dkk).

4.      OLIGOSAKARIDA

Oligosakarida merupakan gabungan dari molekul-molekul monosakarida yang jumlahnya antara 2 sampai dengan 10 molekul monosakarida (oligo bererti sedikit). Sehingga oligosakarida dapat berupa disakarida, trisakarida dan lainnya. Oligosakarida secara eksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisa polisakarida dan hanya beberapa oligosakarida yang secara alami terdapat di alam

a.       Trisakarida, merupakan oligosakarida yang terdiri atas tiga molekul monosakarida.Contoh dari trisakarida adalah rafinosa. Rafinos adalah suatu trisakarida yang penting,terdiri atas 3 molekul monosakarida yang berikatan,yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galtosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya aom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2pada fluktosa.( Poedjiadi , 2006 )

b. Tetrasakarida, merupakan oligosakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.Stakiosa adalah suatu tetra sakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa.Pada hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan monotriosa suatu trisakarida.Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi. ( Poedjiadi , 2006 )

c.   Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarid, merupakan oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernan. Seperti halnya pada polisakarida nonpati, oligosakarida ini didalam usus besar mengalami fermentasi. Oligosakarida ini banyak terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan.

d.      Fruktan, merupakan sekelompok oligosakarida dan polsisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekol glukosa. Frukten terdapat dlam serealia, bawang merah, bawang putih dan asparagus. Sebagian besar fruktan juga difermentasi dalam usus besar.

 

b.      Karbohidrat Kompleks

Karbohidrat Kompleks terdiri atas :

1.      POLISAKARIDA

Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai 3000 unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantain panjang lurus atau bercabang. Gula sederhana ini terutama glukosa.  Jenis polisisakarida yang penting dalam ilmu gizi yaitu ; pati, dekstrin, dan glikogen

a)  Pati / amilum, merupakan bentuk simpanan karbohidrat dalam tumbuh- tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dikonsumsi manusia diseluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, umbi-umbian,serealia dan biji-bijian. Jagung, beras dan gandum kandungan amilumnya lebih dari 70% pati,  pada kacang-kacangan sekitar 40% sedangkan pada ubi, talas, kentang, dan singkong 20-30%. Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut "gelatinisasi" atau mengembang.

b)   Dekstrin, merupakan zat antara dalam pencernaan pati (pemecahan amilum). Molekulnya lebih sederhana, Lebih mudah larut di dalam air. Dekstrin maltosa, suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagai makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicerna.

c)    Glikogen, atau disebut pati hewan merupakan bentuk simpanan karbohidrat didalam tubuh manusia dan hewan, terutama terdapat dalam hati dan otot. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk semua keperluan sel tubuh. Glikogen terdiri dari unit- unit glukosa, yang lebih mudah di pecah. Tubuh memiliki kapasitas terbatas untuk menyimpan glikogen yaitu hanya sebanyak 350 gram. kelebihan glukosa dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen ini hanya terdapat di dalam makanan yang berasal dari hewan dalam jumlah terbatas.

2.      SERAT (Polisakarida Nonpati)

Serat adalah  polisakarida nonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada dua golongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan dapat larut dalam air. Serat yang tidak dapat larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, dan mukilase.

Serat yang tidak dapat larut dalam air ;

      Selulosa, merupakan bagian utama dinding sel tumbuh- tumbuhan yang terdiri atas polimer linear panjang hingga 10.000 unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta. Selulosa berfungsi melunak-kan dan memberi bentuk pada fases karna mampu meyerap air, sehingga membantu gerakan peristaltik usus, dengan demikian membantu defekasi dan mencegah konstipasi (sembelit).

      Hemiselulosa, merupakan bagian utama serat serealia yang terdiri atas pilomer bercabang heterogen heksosa, pentosa dan asam uronat.

      Lignin, terdiri atas pilomer karbohidrat yang relatif pendek yaitu antara 50-2000 unit. Lignin memberi kekuatan pada struktur tumbuh-tumbuhan oleh karena itu, lignin merupakan bagian keras dari tumbuh-tumbuhan. Sehingga jarang dimakan. Lignin terdapat dalam tangkai sayur-sayuran, bagian inti dalam wortel dan biji jambu biji.

Serat yang larut dalam air ;

Pektin, gum dan mukilase terdapat disekeliling dan di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut dan mengembang didalam air sehingga membentuk gel. Oleh karena itu, didalam indusri pangan digunakan sebagai bahan pengental, emulsifier, dan stabilizer.

•  Pektin, terdapat didalam sayur dan buah, terutama jenis sitrus, apel,jambu biji, anggur, dan wortel. Senyawa pektin berfungsi sebagai bahan perekat antar dinding sel. Buah- buahan yang mempunyai kandungan pektin tinggi baik untuk dibuat selai atau jeli.

•  Gum, terdiri atas 10.000-30.000 unit yang terutama terdiri atas glukosa, galaktosa, manosa, arabinosa, ramnosa, dan asam uronat. Gum arabic adalah sari pohon atasia. Gum diekstraksi secara komersial dan digunakan dalam industri pangan sebagai pengental, emulsifier (zat pengemulsi adalah zat untuk membantu menjaga kestabilan emulsi minyak dan air) , dan stabilizer.

•  Mukilase, merupakan struktur kompleks yang mempunyai ciri khas, yaitu memiliki komponen asam D-galakturonat. Mukilase terdapat didalam biji-bijian dan akar. Mukilase berfungsi untuk mencegah kekeringan.

C.    Pencernaan, Absorpsi, dan Ekskresi Karbohidrat

Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan yang lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai dimulut dan berakhir di usus halus. Karbohidrat yang tidak dicernakan memasuki usus besar untuk sebagian besar di keluarkan dari tubuh.

1.      Mulut

Pencernaan karbohidrat dimulai dari mulut. Bolus makanan yang diperoleh setelah makan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase (ptialin). Amilase menghidrolisis pati (amilum) menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada dimulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH netral. Bolus yang ditelan masuk kedalam lambung. Amilase ludah yang ikut masuk kelambung dicernakan oleh asam klorida (Hcl) dan enzim pencernaan protein yang terdapat dilambung, sehingga pencernaan karbohidrat didalam lambung terhenti

2.      Usus Halus

Sebagian besar pencernaan karbohidrat terjadi didalam usus halus. Enzim amilase yang dikeluarkan oleh pankreas, mencernakan pati menjadi dekstrin dan maltosa. Penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakaridase yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida dihasilkan sebagi berikut : Monosakalida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida didalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. Glukosa dan galaktosa lebih cepat diabsorpsi dari pada fruktosa. Monosakarida memaluli vena porta dibawah kehati dimana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. Jadi , semua disakarida pada akhirnya diubah menjadi glukosa.

Maltosa       maltase                2 mol glukoasa

Sakarosa       sukrase                                                   1 mol glukosa + 1 mol fruktosa

Laktosa        laktase                                                    1 mol glukosa + 1 mol galaktosa

3.      Usus Besar

             Dalam waktu 1 -4 jam setelah selesai makan, pati non karbohidrat atau serat makanan dan sebagian pati yang tidak dapat dicerna,akan di  masukkan kedalam usus besar.  Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk di fermentasi oleh mikrooganisme dalam usus bersar. Produk utama fermentasi karbohidrat didalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai lemak yang mudah menguap seperti, asam asetat, asam propionat dan asam butirat. Pada kadar rendah, sebagian besar gas-gas hasil fermentasi diabsorpsi dan dikeluarkan melalui paru-paru. Bila melebihi kemampuan kolon untuk mengabsorpsi, gas-gas ini akan dikeluarkan melalui anus (flatus).

D.    Sekilas menganai Metabolisme Karbohidrat

            Peran utama karbohidrat dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan penting dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tentunya hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan sistem saraf.

Menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen

Salah satu fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa sesuai kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan didalam hati dalam bentuk glikogen. Bila persediaan glukosa dalam darah menurun. Hati akan mengubah sebagian dari glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya kedalam aliran darah. Glukosa ini akan dibawah olah darah keseluruh bagian tubuh yang memerlukan. Seperti, otak, sistem saraf, jantung, dan organ tubuh lain. Sel-sel otot dan sel-sel lain disamping glukosa menggukan lemak sebagi sumber energi. Sel-sel otot juga menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen. Glikogen ini hanya digunakan sebgai energi untuk keperluan otot saja dan tidak dapat dikembalikan sebagi glukosa kedalam aliran darah. Tubuh hanya dapat menyimpan glikogen dalam jumlah terbatas yaitu untuk keperluan energi beberapa jam.

Penggunaan Glukosa untuk Energi

                 Bila glukosa memasuki sel, enzim-enzim akan memecahnya menjadi bangian-bagian kecil yang pada akhirnya akan menghasilkan energi, karbondioksiida dan air. Bagian- bagian kecil ini dapat pula disusun kembali menjadi lemak.

Agar tubuh selalu memperoleh glukosa untuk keperluan energi, hendaknya seseorang tiap hari memakan sumber karbohidrat pada selang waktu tertentu, karena persediaan glikogen hayan bertahan untuk keperluan beberapa jam saja. Apakah karbohidrat dalam makanan dapat digantikan sebagai sumber energi   oleh lemak dan protein ? protein dapat di ubah menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis (sintesis glukosa dari rantai karbon non karbohidrat) dalam batas-batas tertentu, tetapi protein mempunyai fungi lain yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain seperti untuk pertumbuhan. Lemak tubuh tidak dapat diubah menjadi glukosa dalam jumlah berarti, glukosa sebagi sumber energi untuk sel-sel otak, sel saraf lain, dan sel darah merah tidak dapat digantikan oleh lemak. Jadi, makanan sehari-hari harus mengandung karbohidrat. Karbohidrat yang cukup akan mencegah penggunaan protein untuk energi (sebagai penghemat protein).

Perubahan glukosa menjadi lemak

Kelebihan karbohidrat di dalam tubuh diubah menjadi lemak. Perubahan  ini terjadi di dalam hati. Lemak ini kemudian dibawah oleh sel-sel lemak yang dapat menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas.

Gula Darah

Agar dapat berfungsi secara optimal, tubuh hendaknya dapat memepertahankan konsentrasi gula darah (dalam bentuk glukosa) dalam batas-batas tertentu yaitu 70-120 mg/ 100 ml dalam keaadaan puasa. Bila gula darah naik diatas 170 mg/ 100 ml, darah akan dikeluarkan dari urin. Bila sebaliknya gula darah turun hingga 40-50 mg/100 ml kita akan merasa gugup, pusing, lemas dan lapar. Gula darah terlalu tinggi disebut Hiperglikemia dan bila terlalu rendah Hipoglikemia.

Hormon Insulin yaitu di produksi oleh sel-sel beta pulau langerhans (sel-sel pankreas) menurunkan gula darah. Mekanisme penurunan gula darah oleh insulin, meliputi peningkatan laju penggunaan glukosa melalui oksidasi, glikogenesis ( perubahan glokosa menjadi glikogen),  (Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati. Lintasan ini diaktivasi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat setelah makan) dan lipogenesis (perubahan glokosa menjdi lemak).

Glukagon, yang diproduksi oleh sel-sel alfa pulau-pulau langerhans mempunyai pengaruh kebalikan dari insulin. Glukagon meningkatkan gula darah melalui peningkatan glikogenolisis ( perubahan glikogen menjadi glukosa) dan glukoneogenesis (lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glikogenolisis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia). Insulin dan glukagon adalah antagonis dan pengaruh yang berlawanan inilah yang untuk sebagian menjaga keseimbangan metabolisme kerbohidrat.

Glukokortikoid, hormon steroid yang diproduksi oleh korteks adrenal, mempengaruhi gula darah dengan merangsang glukoneogenesis. Hormon ini mempengaruhi  glukosa dan meningkatkan laju perubahan protein menjadi glukosa dengan demikian berlawanan dengan insulin.

E.     Sumber Karbohidrat

                        Kebutuhan karbohidrat menurut anjuran WHO (1990) adalah 55-75 % dari total konsumsi energi diutamakan bersal dari karbohidrat kompleks dan 10 % dari karbohidrat sederhana. Demikian juga kebutuhan sehari-hari menurut lembaga kanker amerika mengganjurkan 20-30 gram/hari. Pola makanan penduduk Indonesia umumnya kaya serat dari kacang-kacangan, sayuran maupun buah. 

Tanaman pangan

Tanaman pangan merupakan tanaman yang menjadi sumber karbohidrat untuk dikonsumsi oleh makhluk hidup. Jenis karbohidrat yang terdapat pada tanaman pangan ini merupakan karbohidrat kompleks. Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutaman glukosa. Di dalam ilmu gizi, jenis karbohidrat kompleks yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh manusia adalah pati (starch). Beberapa tanaman yang mempunyai jenis karbohidrat ini, yaitu :

a)      Padi

b)      Kentang

c)      Ubi

d)     Jagung

e)      Singkong

f)       Kacang-kacangan

Tanaman Hortikultura ( Buah-Buahan dan Sayur-Sayuran )

            Buah–buahan menjadi salah satu sumber karbohidrat sederhana.Di dalam buah terkandung banyak glukosa begitupun pada sayuran.Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan merupakan gula yang paling manis daripada yang lainnya dan fruktosa ini juga terkandung diberbagai macam buah-buahan.Selain buah dan sayur tanaman perkebunan, yaitu tebu merupakan salah stu sumber karbohidrat juga karena 99% gula pasir dibentuk oleh sukrosa yang terdapat pada tebu.

F.     Manfaat Karbohidrat

1.      Sebagai Energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.

2.      Pemberi Rasa Manis Pada Makanan

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya monosakarida dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.

3.       Penghemat Protein

Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun

4.      Pengatur Metabolisme Lemak

Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam osetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.

5.      Membantu Pengeluaran Feses

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntung.

G.    Gangguan Akibat kekurangan dan kelebihan Karbohidrat.

Kekurangan atau kelebiham karbohidrat dapat pula menimbulkan berbagai gangguan atau penyakit, diantaranya :

1.     Kekurangam Kalori dan Protein (KKP)

          Penyakit kekurangam kalori dan protein pada dasarnya terjadi karena defisiensi energi dan defisiensi protein, disertai susunan hidangan yang tidak seimbang. Penyakit KKP terutama menyerang anak yang sedang tumbuh,ibu hamil dan dapat pula menyerang orang dewasa, yang biasanya kekurangan makan secara menyeluruh.

 Penyakit KKP menyerang anak yang sedang tumbuh pesat (balita), terutama berusia 2-4 tahun. Beberapa gejala defisiensi energi, anak kelihatan kurus seolah-olah hanya tinggal kulit pembalut tulang. Muka berkerut seperti orang tua, kulit di dekat pantat juga tampak berlipat-lipat, mengesankan kulit yang terlalu lebar untuk badan anak. Anak tergeletak pasif, apatis, tanpa respen terhadap keadaan sekitar, dan bila dipegang tidak terasa jaringan lemak subkutam di antara lipatan kulitnya.

Kwasiorkor yaitu penyakit yang diakibatkan karena kekurangan protein. Pada anak yang kekurangan protein (kwashiokor) ditemui gejala antara lain, anak apatis, rambut kepala halus dan jarang, rambut bewarna kemerahan kusam tidak hitam mengkilap seperti pada. anak sehat, rambut ini sering mudah dicabut tanpa terasa. sakit oleh penderita.

   Marasmus adalah salah satu bentuk kekurangan gizi yang buruk paling sering ditemui pada balita penyebabnya antara lain karena masukan makanan yang sangat kurang, infeksi, pembawaan lahir, prematuritas, penyakit pada masa neonatus serta kesehatan lingkungan. Marasmus sering dijumpai pada anak berusia 0 - 2 tahun dengan gambaran sbb: 

• berat badan kurang dari 60% berat badan sesuai dengan usianya,  
• suhu tubuh bisa rendah karena lapisan penahan panas hilang, 
• dinding perut hipotonus  
• kulitnya melonggar hingga hanya tampak bagai tulang terbungkus kulit,  
• tulang rusuk tampak lebih jelas atau tulang rusuk terlihat menonjol, 
• anak menjadi berwajah lonjong dan tampak lebih tua (old man face)), 
• Otot-otot melemah, 
• atropi, 
• bentuk kulit berkeriput bersamaan dengan hilangnya lemak subkutan, 
• perut cekung sering disertai diare kronik (terus menerus) atau susah buang air kecil.

2.     Laktosa Intolerans (LI)

          Ada orang sehat terutama anak-anak dan remaja yang tidak tahan bila minum susu, sehingga menyebabkan diare. Hal ini disebabkan kekurangam enzim laktase pada usus halusnya tidak mampu menguraikan laktosa (gula susu) menjadi gula. yang lebih sederhana. Ketidakmampuan usus halus mencerna laktosa ini ditandai dengan gejala kejang perut, diare, dan perut kenbung jika minum susu.

 Upaya yang ditempuh untuk mengatasi gangguan reaksi LI dengan penambahan enzim laktase pada susu dengan hasil olahannya seperti yoghurt, keju, dan mentega. Ini penting dilakukan karena susu merupakan bahan makanan yang padat gizi dan penting dikonsumsi.

3.     Gula Darah

          Glukosa. dijumpai dalam peredaran darah, berfungsi sebagai penyedia energi bagi sel dan jaringan tubuh. Dalam keadaan normal kadar glukosa darah berkisar antara 60-120 mg/100 ml. Kadar glukosa melebihi mormal disebut hiperglikemi, yaitu kelebihas kadar gula dalam darah. Keadaam sebaliknya disebut hipoglikemil yaitu keaAaam kadar gula. darah di bawah normal.

 Hipoglikemi dapat meryebabkan kehilangan kesadaran (koma), karena sistem susunan saraf pusat dan otak hanya dapat bekerja dengan mengambil glukosa sebagai sumber tenaga. Pada keadaan demikian harus segera diberikan suntikan glukosa. untuk menormalkan fungsi otak.

4.     Kencing manis (Diabetes Melitus)

          Penyakit diabetes melitus atau kencing manis merupakan gangguan metalobolik yang berkaitan dengan glukosa. Para peneliti dan ilmuwan umumnya sependapat, dasar penyakit ini ialah defisiensi hormon insulin. Hormon ini dihasilkan dalam kelenjar pankreas dan mempunyai fungsi memetabolisme glukosa.

          Diabetes melitus dapat ditangani dengan upaya diet, kegiatan fisik, dan obat. Jika penangannya cukup baik, penderita dapat menjalani kehidupan normal untuk jangka waktu tertentu. Pada penderita sering dijumpai kelainan sampingan, terutama yang tidak dirawat dengan baik, misalnya kelainan retina (retinopathia diabetica), kelainan kardiovaskuler dengan gejala penyumbatan pembuluh darah halus, kelainan ginjal dan kelainan hati. Bisa juga terjadi kelainan saraf yang disebut neuropathia diabetica.

5.     Obesitas

          obesitas atau kegemukan adalah kelebihan gizi yang ditandai dengan adanya penimbunan lemak secara berlebihan dalam tubuh sehingga menaikkan berat badan. Kegemukan hanya dapat terjadi jika ada kelebihan energi karena berbagai sebab, antara lain kelebihan zat gizi, kelainan bagian otak tertentu, kelainan hormon endokrin, faktor keturunan, dan akibat pemakaian obat tertentu.

Kelebihan berat badan antara lain disebabkan ketidakseimbangan konsumsi kalori dengan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibanding kebutuhan energi. Kelebihan energi itu disimpan dalam bentuk jaringan lemak.

 

BAB III

                                                                      PENUTUP

Kesimpulan

1.      Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsur-unsur karbon, hydrogen, dan oksigen. Rumus umumnya adalah CnH2nOn.

2.      Karbohidrat dapat digolongkan berdasarkan:

a.  Karbohidrat sederhana : monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa dan pentosa), disakarida (sukrosa, maltosa, laktosa), gula alkhohol (sorbitol, manitol,dulsitol, dan inositol)  dan oligosakarida .

b.      Karbohidrat Kompleks : polisakarida (pati, dekstrin, glikogen) dan serat / non pati.

3.      Pencernaan karbohidrat dimulai dari mulut. Enzim Amilase (diair ludah) menghidrolisis pati (amilum) menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu disakarida, selanjutnya pencernaan karbohidrat terjadi didalam usus halus. Enzim amilase yang dikeluarkan oleh pankreas, mencernakan pati menjadi dekstrin dan maltosa. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida dihasilkan sebagi berikut : Monosakalida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta . Sisa-sisa karbohidrat yang tidak berguna lagi akan dikeluarkan (diekskresikan).

4.      Sumber karbohidrat antara lain : padi, gandum, jagung, ubi jalar, talas, ketela, kentang dan sagu dll.

5.      Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, dan fungi utamanya yaitu sebagai sumber energi.

6.      Kekurangan atau kelebiham karbohidrat dapat pula menimbulkan berbagai gangguan atau penyakit. Oleh sebab itu dengan pola hidup yang sehat kita dapat terhindar dari berbagai macam penyakit akibat gangguan karbohidrat. Adapun pola hidup sehat, diantaranya : mengonsumsi makanan-makan sehat ( bergizi dan seimbang) , berolah raga, dan banyak mengonsumsi buah dan syuran.

DAFTAR PUSTAKA

  

 Almatsier, S.2010. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta : Gramedia

 Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta : Universitas Indonesia

 Schumm,Dorothy E.1993.Intisari Biokimia.Jakarta : Binarupa Aksara

L.Achadi, Endang. 2007. Gizi dan Kesehatan Masyarakat. Jakarta: Rajawali Pers

Anonymous^a , 2012 (http://anhold.wordpress.com/2008/07/01/materi-singkat-biokimia/), diakses 24 November 2012

 Anonymous^b , 2012 (http://hidayat07.wordpress.com/2009/06/08/fungsikarbohidrat/),diakses 24 November 2012

http://al-faj.blogspot.com/2011/05/makalah-karbohidrat.html

http://www.scribd.com/doc/67831593/GULA-ALKOHOL

1.1 Latar Belakang

            Ilmu biokimia merupakan ilmu baru yang berkembang pada abad 20, tepatnya pada tahun 1940-an. Biokimia berkembang dengan pesat berkat perkembangan  ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah memungkinkan para ahli untuk lebih mendalami dan menjelaskan berbagai fenomena biologi yang berhubungan dengan senyawa-senyawa kimia dan biomolekul yang menunjukkan ciri kehidupan.

            Biokimia dapat dapat dideffenisikan sebagai ilmu pengetahuan tentang dasar kimiawi kehidupan. Sel adalah unit struktural mahkluk hidup. Oleh karena itu, biokimia juga dapat diartikan sebagai lmu pengetahuan yang mempelajari tentang peristiwa terjadinya reaksi-reaksi didalam sel. Berdasarkan pemahaman ini, sebelum mempelajari biokimia lebih dalam penulis ingin menambah pengetahuan mengenai sel mahkluk hidup lewat penulisan makalah ini.

           

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah:

a.      Mengetahui sejarah istilah sel dan teori sel dari beberapa ilmuwan.

b.      Memaparkan organel penyusun sel pada sel prokariotik dan eukariotik

c.       Mengetahui perbedaan organel penyusun sel hewan dn sel tumbuhan.

d.      Mengetahui unik mengenai sel dan hubungannya dengan biokimia.

BAB II

ISI

2.1. Perkembangan Teori Sel

            Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya ia melihat adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi oleh dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae yang artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati[1].

_{Gambar 2.1. Robert Hooke dan temuannya (http//:www.wikipedia.com)}

            Berdasarkan penemuan sel oleh Robert Hooke, berkembanglah teori-teori mengenai sel. Jacob Scheleiden (1838) dan Theodor Schwan (1839) mengemukakan bahwa sel merupakan unit struktural terkecil pada mahkluh hidup.

            Walaupun doktrin selumumnya diakui sebagai karya Jacob Scheleiden dan Theodor Schwan, sesungguhnya doktrin tersebut merupakan hasil dari usaha yang dilakukan oleh banyak ahli biologi. Pokok-pokok dari perkembangan doktrin sel adalah sebagai berikut:

1. Van leeuwenhoek memperbaiki metode pembuatan lensa dan mikroskop (pertengahan abad ketujuh belas hingga awal abad kedelapan belas).
2. Hooke  menerbitkan sebuah tulisan tentang iri-ciri seluler gabus (1665).
3. Lamark menyatakan bahwa seluruh organisme hidup harus memiliki jaringan seluler (1809).
4. Dutrochet menyatakan bahwa bahwa seluruh zat hidup tersusun atas sel-sel globular kecil, yang mengalami peningkatan ukran dan jumlah (1824).
5. Broown mendeskripsikan nukleus (1831).
6. Scheleiden menerbitkan hasil kerjanya tentang sel tumbuhan (1838).
7. Schwan menerbitkan hasil kerrjanya tentang sel hewan (1839).
8. Virchow menyimpulkan bawha semua sel berasal dari sel-sel yang telah ada sebelumnya atau Cellula ex cellulae (1858).

            Demikianlah beberapa teori para ilmuwan mengenai sel. Pada penghujung abad kesembilan belas, sel-sel juga telah dikenali sebagai dasar untuk memahami berbagai penyakit.

2.2. Stuktur dan Fungsi Bagian-bagian Sel

            Berdasarkan jenisnya, sel dibedakan menjadi dua macam yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik.

2.2.1. Struktur Sel Prokariotik

            Sel prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran inti. Mahkluk hidup uniseluler termasuk kedalam golongan sel prokariotik. Contoh Bacteria dan Cyanobacteria. Struktur sel prokariotik sebagai berikut:

1. Dinding sel tersusun atas peptidoglikan, lipid, dan protein. Dinding sel berfungsi sebagaipelindung dan pemberi bentuk tubuh.
2. Membran plasma tersusun atas molekul lipid atau protein. Membran plasma berfungsi sebagai pelindung olekuler sel terhadap lingkungan di sekitarnya.
3. Sitoplasma terrsusun atas air, protein, lipid, mineral, dan enzim-enzim. Enzim-enzim untuk mencerna makanan secara ekstraseluler dan untuk melakukan metabolisme sel.
4. Mesosom berfungsi sebagai penghasil energi. Pda membran mesosom terdapat enzim-enzim pernapasan yang berperan sebagai tempat berlangsungnya inntesis protein..
5. Ribosom berfungsi sebagai tempat berlangsungya proses sintesis protein.
6. DNA tersusun atas gula deoksiribosa, fosfat, dan basa-basa nitrogen. DNA berfungsi sebagai pembawainformasi genetik yitu sifat-sifat yang harus diwariskan kepada keturunannya.
7. RNA merupakan persenyawaan hasil transkripsi DNA. RNA berfungsi membuat kode-kode genetik sesuai pesanan DNA, kmudian akan diterjemahkan dalam bentuk urutan asam amino dalam proses sintesis protein.

_{Gambar 2.2. sel prokariotik (http//:www.wikipedia.com)}

2.2.2. Struktur Sel Eukariotik

            Sel eukariotik yaitu sel yang memiliki membran inti dan sistem endomembran. Sistem endomembran yaitu organel-organel bermembran eperti retikulum endoplasma,kompleks golgi, mitokondria, dan lisosom. Sel hewan dan sel tumbuhan tergolong sel eukariotik.

            Struktur sel eukariotik terdiri atas tiga komponen yaitu membran plasma, sitoplasma, dan organel-organel sel.

1. Membran Plasma

            Membran plasma merupakan bagian terluar sel yang melindungi protoplasma. Membran plasma bersifat selektif permeable. Membran plasma berfungsi melindungi isi sel, mengatur keluar masuknya berbagai zat,dan sebagai tempat reaksi respirasi dan oksidasi.

2. Sitoplasma

Sitoplasma adalah cairan sel yang berrada diluar lasma inti. Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut:

a. Cairan seperti gel yang disebut sitosol.

b. Substansi genetik simpanan dalam sitoplasma.

c. Sitoskleton yang befungsi sebagai kerangka sel.

3. Organel-organel Sel

            Organel-organel sel terdapat dalam dalam sitoplasma. Macam-macam organel penyusun sel sebagai berikut:

a. Inti Sel (Nukleus), merupakan organel terbesar yang berada dalam sel dengan diameter sekitar 10µm. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, pengendali seluruh kegiatan sel, dan pembawa informasi genetik.

b. Retikulum Endoplasma (RE), retikulum endoplasma merupakan jaringan yang tersusun oleh membran yang berbentuk seperti jala. Terdapat dua tipe retikulum endoplasma yitu RE kasar dan Re halus. Re kasar adalah Re yang ditempeli Ribosom dan tampak berbintl-bitil. Re halus adalah Re yang tidak ditempeli Ribosom. Re memiliki beberapa fungsi berikut.

1.      Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).

2.      Menampung protein yang disintesis oleh ribosom (RE kasar).

3.      Transportasi molekul0molekul (RE kasar dan RE halus).

4.      Menetralkan racun (detoksifikasi).

c. Ribosom, merupakan struktur unit gabungan protein dengan RNA ribosom (disingkat RNA-r). Ribosom terdiri atas dua subunit kecil dan subunit besar. Ribosom berperan dalam sintesis protein.

d. Kompleks Golgi terbesar dalam sitoplasma dan merupakan salah satu komponen terbesar dalam sel. Komplek golgi mempunyai hubungan yang erat dengan RE dalam sintesi protein.  Selain itu, kompleks golgi juga mempunyai beberapa fungsi berikut.

1.      Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa, hemiselulosa, dan pektin.

2.      Membentuk membran plasma.

3.      Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel.

4.      Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur, dan lisosom.

c. Lisosom, merupakan  kantong membran yang berisi enzim-enzim hidrolitik (lisozim) seperti enzim protease, lipase, nukleas, fosfatase, dan enzim pencernaan yang lain. Enzim lisosom merupakan protein yang dihasilkan di ribosom dan disimpan didalam ruangan retikulum endoplasma. Lisosom terdapat hampir pada semua sel eukariotik. Beberapa fungsi lisosom sebagai berikut:

1.      Melakukan pencernaan intra sel.

2.      Autofagi yaitu menghancurkan struktur yang tidak dikehendaki, misalnya organel lain yang tidak berfungsi lagi.

3.      Eksositosis yaitu pembebasan enzim keluar sel.

4.      Autolisis yaitu penghancuran diri sel demgan membebaskan isi lisosom kedalam sel.

d. Badan Mikro, terdiri atas dua tipe, yaitu peroksisoom dan glioksisom. Perroksisom terdapat pada sel hewan, fungi, dan daun tumbuhan tingkat tinggi. Peroksisom berperan dalam oksidasi substrat menghasilkan H₂O₂ yang selanjutnya dipecah menjadi H₂O dan O₂. Selain itu, peroksisom juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan perubahan purin dalam sel. Sementara itu, glioksisom berperan dalam metabolisme asam lemak dan sebagai tempat terjadinya siklus glioksilat.

e. Mitokondria, memiliki dua jenis membran yaitu membran luar dan membran dalam. Kedua membran ini bersifat kuat, fleksible, stabil, dan tersusun atas lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut krista. Tonjolan-tonjolan tersebut berfungsi untuk memperluas permukaan agar penyerapan oksigen lebih efektif. Ruangan dalam mitokondria berisi cairan yang disebut matriks mitokondria. Didalam matriks mitokondria terdpat enzim pernapasan, DNA, RNA, dan protein. Mitokondria berfungsi dalam oksidasi makanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidatif dan sistem transpor elektron. Secara sederhana, reaksi oksidasi makanan dapat ditulis sbagai berikut.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂                  6CO₂ + 6H_2­O + Energi

Berkaitan dengan fungsi tersebut, mitokodria sering disebut the power house of cell[2].

2.3. Perbedaan Sel Tumbuhan dan Sel Hewan

            sel tumbuhan dan sel hewan memiliki banyak kemiripan. Namun dalam perkembangannya, sel hewan memiliki beberapa perbedaan dengan sel tumbuhan. Sel tumbuhan memiliki beberapa organel tertentu yang tidak terdapat pada sel hewan, demikian pula sebaliknya. Sel tumbuhan memiliki dinding sel, plastida, dan vakuola yang tidak dimiliki oleh sel hewan. Sementara itu, sel hewan memiliki sentriol yang tidak dimiliki oleh sel tumbuhan.

2.3.1.  Sruktur Sel Tumbuhan

            Organel-organel yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan yaitu dinding sel, vakuola, dan plastida.

1. Dinding Sel

            Merupakan lapisan terluar yang tersusun atas selulosa, hemiselulosa, dan pektin. Dinding sel berfungsi sebagai penyokong dan pelindung selaput plasma srta memelihara keseimbangan sel dari tekanan. Adanya dinding sel menyebabkan bentuk sel tumbuhan relatif tetap. Diantara dua dinding sel yang saling berdekatan terdapat lamela tengah. Dua sel yang berdekatan dihubungkan oleh saluran oleh saluranyang disebut plasmodesmata.

2. Vakuola

            Adalah organel sitoplasmik yang berisi cairan yang dibatasi membran tonoplas. Sel dewasa hanya memiliki satu vakuola tengah yang berukuran besar. Vakuoa mempunyai beberapa fungsi sebagai tempat menyimpan zat makanan, memasukan air melalui tonoplas  untuk membangun turgiditas sel bersama dinding sel, menyimpan pigmen, menyimpan minyak atsiri, dan tempat penimbunan sisa metabolisme.

3. Plastida

            berasal dari perkembangan proplastida di daerah meristematik. Terdapat tiga tipe plastida berdasarkan kandungan pigmen di dalamnya.

a.       Kloroplas yaitu plastida yang mengandung klorofil, karotenoid, dan pigmen fotosintetik lainnya. Kloroplas tersusun atas membran luar dan dalam. Membran luar berfungsi megatur ke luar masuknya zat. Membran dalam membungkus cairan kloroplas yang disebut strma.membran dalam melipat ke arah dalam dan membentuk lembaran-lembaran yang disebut tilakoid.vpada tempat-tempat tertentu, tilakoud bertumbpuk-tumpuk membentuk grana. Pada umumnya sebuah kloroplas mengandung 40-60 grana. Kloroplas berrfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses fotosintesis.

b.      Kromoplas yaitu plastida yang mengandung pigmen nonfotosintetik (merrah, oranye,atau kuning). Pigmen yang terkandung dalam kromoplas yaitu karoten (kuning), xantofil (kuning kecoklatan), dan fikosianin (biru).

c.       Leokoplas yaitu plastida yang tidak berwarna. Biasanya terdaat pada organ penyimpan makanan cadangan seperti ubi dan biji. Ada tiga macam leukoplas yaitu amiloplas untuk menyimpan amilum, elaioplas untuk membentuk dan menyimpan lemak, serta proteoplas untuk menyimpan protein.

_{Gambar 2.3. sel hewan (http//:www.wikipedia.com)}

2.3.2. Struktur Sel Hewan

            Berikut adalah gambar sel hewan dan bagian organ yang menyusun sel hewan:

_{Gambar 2.4. sel hewan (http//:www.wikipedia.com)}

            sel hewan memiliki perbedaan dengan sel tumbuhan. Sel hewan tidak memilki dinding sel, vakuola, dan plastida. Namun, hewan-hewan uniseluler biasanya memiliki vakuola. Ada dua tipe vakuola pada hewan uniseluler sebagai berikut:

a.         vakuola kontraktil, berperran dalam menjaga menjaga tekanan osmotik sitoplasma.

b.         vakuola nonkontraktil/vakuola makanan untuk mencerna makanan.

            Sel hewan juga memiliki dua sentriol di dalam sentrosom. Sentriol berperan dalam proses pembelahan sel. Saat pembelahan sel, tiap-tiap sentriol memisahkan diri menuju kutub yang berlawanan dan memancarkan benang-benang gelendong pembelahan yang akan menjerat kromosom. Sementara itu, sel tumbuhan tidak memiliki sentrosom dan sentriol, kecuali tumbuhan tingkat rendah[3].

2.4 Fakta Unik Tentang Sel

            Ada beberapa fakta unik yang harus kita ketahui mengenai sel, yaitu sebagai berikut:

a.       Manusia diperkirakan memiliki 100.000 miliar sel dlam tubuhnya.

b.      Setiap sel tersebut beraasal dari sel lainnya.

c.       Setiap sel manusia rata-rata terdiri atas 10.000 jenis protein yang berbeda[4].

BAB III

PENUTUP

            Istilah sel pertama kali dicetuskan oleh Robert Hooke pada tahun 1665 berawal dari penelitiannya            menggunakan mikroskop terhadap batang Quercus suber. Teori tentang sel di kemukakan oleh Jacob Scheileiden dan Theodor Schwan, mereka menyatakan bahwa sel adalah unit struktural terkecilpada mahkluk hidup.

            Struktur dan fungsi sel prokariotik dan eukariotik berbeda. Organel penyusun sel prokariotik adalah dinding sel, membran plasma, sitoplasma, mesosom, ribosom, DNA dan RNA dan tidak memiliki membran inti. Sel prokariotik memiliki tiga komponen utama yaitu membran plasma, sitoplasma, dan organel-organel sel.

            Pada umumnya sel tumbuhan dan sel hewan memiliki organel yang memiliki kemiripan, hanya saja ada beberapa organel sel yang dimiliki oleh sel tumbuhan tetapi tidak dimiliki oleh sel hewan, juga sebaliknya. Sel tumbuhan memiliki dinding sel, vakuola, dan sitoplasma yang tidak dimiliki oleh sel hewan. Sel hewan memiliki sentriol yang tidak dimiliki oleh sel tumbuhan.

DAFTAR PUSTAKA___________________________________________________

Fried, G. H. 1953. Biologi Edisi Kedua. Jakarta. Erlangga.

http//:www.faktauniksel.co.id/2002.12.02/2013.09.2.

http//:www.wikipedia.com/2013.09.2

Omegawati, W. H. 2010. Biologi. Jakarta. Erlangga.

Team Teaching Biologi Sel. 2013. Biologi Sel. Medan. UNIMED

LAMPIRAN: SOAL DAN JAWABAN_____________________________________

1. Mengapa bentuk sel Hewan tetap stabil walaupun sel hewan tidak memiliki dinding sel?

            Sel Hewan tetap stabil walau tidak memiliki dinding sel karena sel hewan memiliki membran sel yang berada pada lapisan paling luar yang berfungsi melindungi isi sel.selain itu sel hewan memiliki sitoskeleton yang terdiri dari 3 elemen mikrotubula, mikrofilamen, dan filamen intermediet.

2. Dimanakah letak dan Apakah fungsi utama ribosom?

            Ribosom adalah organel non-membran (yang terdiri dari RNA ribosomal dan beberapa jenis protein) yang berfungsi dalam merangkaikan senyawa asam amino menjadi polipeptida. Ribosom pada sel eukariot umumnya menempel pada retikulum endoplasma.

3. Bagaimanakah perbedaan bentuk vakuola  sel tumbuhan yang sudah tua jika dibandingkan dengan sel tumbuhan muda?

            Sel tumbuhan yang sudah tua bervakuola lebih besardari pada sel tumbuhan yang masih muda. Sel tumbuhan yang sudah tua bervakuola lebih besar karena bertambah besarnya sel “tidak” diikuti dengan pertambahan cairan sel. Untuk menjaga turgiditas sel tersebut maka sel tua harus bervakuola besar.

4. Apakah nama organel yang merupakan tempat berlangsungnya respirasi sel dan tuliskan reaksi yang terjadi?

Organel yang digunakan untuk tempat berlangsungnya respirasi sel adalah  mitokondria, reaksinya adalah C₆H₁₂O₆ + 6O₂                    6CO₂ + 6H₂O + energi. Yaitu proses pembentukan energi untuk proses hidup.

5. Apakah bahan penyusun membran plasma dan apah fungsinya ?

Membran plasma tersusun dari lipoprotein. Fungsi membran sel adalah:

1.      Mengontrol dan mengendalikan pertukaran zat di antara sitoplasma dengan lingkungan luar.

2.      Sebagai penerima rangsang dari luar seperti hormon.

3.      Mengontrol dan mengendalikan zat yang diperlukan oleh sel.

---

[1] George H. Fried.1953

[2] Wigawati H.O.2010

[3] Team Teaching Biologi Sel.2013

[4] http//:www.faktauniksel.co.id