disakarida adalah karbohidrat yang sedang disebut juga gula ganda. Mereka memiliki fungsi penting dalam makanan manusia sebagai sumber energi utama. Ini dapat berasal dari tumbuhan, seperti sukrosa tebu dan maltosa yang ada, dan yang berasal dari hewan seperti laktosa yang ada dalam susu mamalia, antara lain.
Karbohidrat atau gula adalah yang disebut karbohidrat atau karbohidrat, yaitu zat yang larut dalam air yang tersusun atas karbon, oksigen dan hidrogen dengan rumus kimia umum (CH2O)n.
Representasi struktur disakarida Laktosa (Sumber: Telliott di Wikipedia bahasa Inggris [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Karbohidrat adalah zat organik yang paling melimpah di alam dan terdapat di semua tumbuhan . Selulosa yang menyusun struktur dinding sel tumbuhan adalah karbohidrat, seperti pati pada biji-bijian dan umbi-umbian.
Mereka juga ditemukan di semua jaringan hewan, seperti darah dan susu mamalia.
Karbohidrat diklasifikasikan sebagai: (1) monosakarida, yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana; (2) dalam disakarida, yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida; (3) pada oligosakarida, yang menghasilkan 3-10 monosakarida melalui hidrolisis dan (4) pada polisakarida, yang hidrolisisnya menghasilkan lebih dari 10 monosakarida.
Pati, selulosa, dan glikogen adalah polisakarida. Disakarida yang penting secara fisiologis pada manusia dan hewan lainnya adalah sukrosa, maltosa, dan laktosa.
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur
Menjadi karbohidrat, disakarida terdiri dari karbon, oksigen dan hidrogen. Secara umum, oksigen dan hidrogen dalam struktur sebagian besar karbohidrat memiliki proporsi yang sama seperti dalam air, yaitu, untuk setiap oksigen ada dua hidrogen.
Itulah sebabnya mereka disebut “karbohidrat atau karbohidrat.” Secara kimia, karbohidrat dapat didefinisikan sebagai aldehida polihidroksilasi (R-CHO) atau keton (R-CO-R).
Aldehid dan keton memiliki gugus karbonil (C = O). Dalam aldehida, gugus ini terikat pada setidaknya satu hidrogen dan dalam keton, gugus karbonil ini tidak terikat pada hidrogen.
Disakarida adalah dua monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.
Disakarida seperti maltosa, sukrosa dan laktosa, ketika dipanaskan dengan asam encer atau dengan aksi enzimatik, terhidrolisis dan menghasilkan komponen monosakaridanya. Sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa, maltosa menghasilkan dua glukosa dan laktosa menjadi galaktosa dan glukosa.
Contoh
Sakarosa
Sukrosa adalah gula yang paling melimpah di alam dan terdiri dari glukosa monosakarida dan fruktosa .. Hal ini ditemukan dalam jus tanaman seperti bit, tebu, sorgum, nanas, maple dan pada tingkat lebih rendah dalam buah-buahan matang dan jus dari banyak sayuran. Disakarida ini mudah difermentasi oleh aksi ragi.
Laktosa
Laktosa, atau gula susu, terdiri dari galaktosa dan glukosa. Susu mamalia tinggi laktosa dan memberikan nutrisi untuk bayi.
Kebanyakan mamalia hanya dapat mencerna laktosa saat bayi, kehilangan kemampuan ini saat mereka dewasa. Faktanya, manusia yang mampu mencerna produk susu di usia dewasa memiliki mutasi yang memungkinkan mereka untuk melakukannya.
Inilah sebabnya mengapa begitu banyak orang tidak toleran laktosa; Manusia, seperti mamalia lainnya, tidak memiliki kemampuan untuk mencerna laktosa pada masa bayi sampai mutasi ini hadir pada populasi tertentu sekitar 10.000 tahun yang lalu.
Saat ini, jumlah orang yang tidak toleran laktosa sangat bervariasi antar populasi, mulai dari 10% di Eropa Utara hingga 95% di beberapa bagian Afrika dan Asia. Makanan tradisional dari budaya yang berbeda mencerminkan hal ini dalam jumlah produk susu yang dikonsumsi.
Maltosa
Maltosa terdiri dari dua unit glukosa dan terbentuk ketika enzim amilase menghidrolisis pati yang ada pada tanaman. Dalam proses pencernaan, amilase saliva dan amilase pankreas (amilopepsin) memecah pati, sehingga menimbulkan produk antara yaitu maltosa.
Disakarida ini hadir dalam sirup gula jagung, gula malt dan jelai bertunas dan dapat dengan mudah difermentasi oleh ragi.
Trehalosa
Trehalosa juga terdiri dari dua molekul glukosa seperti maltosa, tetapi molekul-molekulnya terhubung secara berbeda. Ini ditemukan pada tanaman, jamur, dan hewan tertentu seperti udang dan serangga.
Gula darah banyak serangga, seperti lebah, belalang, dan kupu-kupu, terdiri dari trehalosa. Mereka menggunakannya sebagai molekul penyimpanan efisien yang menyediakan energi cepat untuk terbang ketika rusak.
kitobiosa
Ini terdiri dari dua molekul glukosamin terkait. Secara struktural sangat mirip dengan selobiosa, kecuali bahwa ia memiliki gugus N-asetilamino di mana selobiosa memiliki gugus hidroksil.
Ini ditemukan di beberapa bakteri, dan digunakan dalam penelitian biokimia untuk mempelajari aktivitas enzim.
Hal ini juga ditemukan dalam kitin, yang membentuk dinding jamur, eksoskeleton serangga, arthropoda, dan krustasea, dan juga ditemukan pada ikan dan cumi seperti gurita dan cumi-cumi.
Selobiosa (glukosa + glukosa)
Selobiosa adalah produk hidrolisis selulosa atau bahan kaya selulosa, seperti kertas atau kapas. Ini dibentuk dengan menggabungkan dua molekul beta-glukosa dengan ikatan (1 → 4)
Laktulosa (galaktosa + fruktosa)
Laktulosa adalah gula sintetis (buatan) yang tidak diserap oleh tubuh, tetapi dipecah di usus besar menjadi produk yang menyerap air di usus besar, sehingga melunakkan tinja. Kegunaan utamanya adalah untuk mengobati sembelit.
Ini juga digunakan untuk menurunkan kadar amonia darah pada orang dengan penyakit hati, karena laktulosa menyerap amonia di usus besar (menghilangkannya dari tubuh).
Isomalt (glukosa + glukosa Isomaltase)
Diproduksi selama pencernaan pati (roti, kentang, nasi), atau diproduksi secara artifisial.
Isomaltulosa (glukosa + fruktosa Isomaltase)
Sirup tebu, madu dan juga diproduksi secara artifisial.
Trehalulosa
Trehalulosa adalah gula buatan, disakarida yang terdiri dari glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik alfa (1-1).
Ini diproduksi selama produksi isomaltulosa dari sukrosa. Di lapisan usus kecil, enzim isomaltase memecah trehalulosa menjadi glukosa dan fruktosa, yang kemudian diserap di usus kecil. Trehalulose memiliki potensi yang rendah untuk menyebabkan kerusakan gigi.
kitobiosa
Ini adalah unit pengulangan disakarida dalam kitin, yang berbeda dari selobiosa hanya dengan adanya gugus N-asetilamino pada karbon-2, bukan gugus hidroksil. Namun, bentuk non-asetat sering juga disebut kitobiosa.
Laktitol
Ini adalah kristal alkohol C12H24O11 yang diperoleh dengan hidrogenasi laktosa. Ini adalah analog disakarida dari laktulosa, digunakan sebagai pemanis. Ini juga merupakan pencahar dan digunakan untuk mengobati sembelit.
Turanosa
Senyawa organik disakarida pereduksi yang dapat digunakan sebagai sumber karbon oleh bakteri dan jamur.
Melibiosa
Gula disakarida (C12H22O11) yang terbentuk dari hidrolisis parsial rafinosa.
Xylobiosa
Disakarida yang terdiri dari dua residu xilosa.
mencekik
Sebuah disakarida hadir dalam soforolipid.
Gentiobiosa
Gentiobiosa adalah disakarida yang terdiri dari dua unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik tipe (1 → 6). Gentiobiosa memiliki banyak isomer yang berbeda berdasarkan sifat ikatan glikosidik yang menghubungkan dua unit glukosa.
Leukrosa
Ini adalah glikosilfruktosa yang terdiri dari residu -D-glukopiranosil yang terkait dengan D-fruktopiranosa melalui ikatan (1 → 5). Sebuah isomer sukrosa.
Rutin
Ini adalah disakarida yang ada dalam glikosida.
Caroliniside A
Oligosakarida yang mengandung dua unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.
Penyerapan
Pada manusia, disakarida atau polisakarida yang dicerna seperti pati dan glikogen dihidrolisis dan diserap sebagai monosakarida di usus kecil. Monosakarida tertelan diserap seperti itu.
Fruktosa, misalnya, berdifusi secara pasif di dalam sel usus dan sebagian besar diubah menjadi glukosa sebelum memasuki aliran darah.
Laktase, maltase dan sukrase adalah enzim yang terletak di perbatasan luminal sel-sel usus kecil yang bertanggung jawab untuk hidrolisis laktosa, maltosa dan sukrosa masing-masing.
Laktase diproduksi oleh bayi baru lahir, tetapi pada beberapa populasi tidak lagi disintesis oleh enterosit selama kehidupan dewasa.
Akibat tidak adanya laktase, laktosa tetap berada di usus dan menyeret air secara osmosis menuju lumen usus.Setelah mencapai usus besar, laktosa didegradasi oleh fermentasi oleh bakteri di saluran pencernaan dengan produksi CO2 dan berbagai asam. Saat mengonsumsi susu, kombinasi air dan CO2 ini menyebabkan diare, dan ini dikenal sebagai intoleransi laktosa.
Glukosa dan galaktosa diserap melalui mekanisme umum yang bergantung pada natrium. Pertama ada transpor aktif natrium yang menghilangkan natrium dari sel usus melalui membran basolateral ke dalam darah. Ini menurunkan konsentrasi natrium di dalam sel usus yang menciptakan gradien natrium antara lumen usus dan bagian dalam enterosit.
Ketika gradien ini dihasilkan, gaya yang akan mendorong natrium bersama dengan glukosa atau galaktosa ke dalam sel diperoleh. Pada dinding usus halus terdapat Na+/glukosa, Na+/galaktosa cotransporter (suatu symporter) yang bergantung pada konsentrasi natrium untuk masuknya glukosa atau galaktosa.
Semakin tinggi konsentrasi Na+ dalam lumen saluran pencernaan, semakin besar influks glukosa atau galaktosa. Jika tidak ada natrium atau konsentrasinya dalam lumen tabung sangat rendah, baik glukosa maupun galaktosa tidak akan diserap secara memadai.
Pada bakteri seperti E. Coli , misalnya, yang biasanya memperoleh energi dari glukosa, tanpa adanya karbohidrat ini dalam medium mereka dapat menggunakan laktosa dan untuk ini mereka mensintesis protein yang bertanggung jawab untuk transpor aktif laktosa yang disebut laktosa permease, sehingga memasuki laktosa tanpa dihidrolisis sebelumnya.
Fitur
Disakarida yang tertelan memasuki tubuh hewan yang mengkonsumsinya sebagai monosakarida. Di dalam tubuh manusia, terutama di hati, meskipun juga terjadi di organ lain, monosakarida ini diintegrasikan ke dalam rantai metabolisme sintesis atau katabolisme sesuai kebutuhan.
Melalui katabolisme (pemecahan) karbohidrat ini berpartisipasi dalam produksi ATP. Dalam proses sintesis mereka berpartisipasi dalam sintesis polisakarida seperti glikogen dan dengan demikian membentuk cadangan energi yang ada di hati, di otot rangka dan di banyak organ lainnya.
Mereka juga berpartisipasi dalam sintesis banyak glikoprotein dan glikolipid secara umum.
Meskipun disakarida, seperti semua karbohidrat yang dicerna, dapat menjadi sumber energi bagi manusia dan hewan, mereka berpartisipasi dalam berbagai fungsi organik karena mereka membentuk bagian dari struktur membran sel dan glikoprotein.
Glukosamin, misalnya, merupakan komponen dasar asam hialuronat dan heparin.
Dari laktosa dan turunannya
Laktosa yang ada dalam susu dan turunannya merupakan sumber galaktosa yang paling penting. Galaktosa sangat penting karena merupakan bagian dari serebrosida, gangliosida dan mukoprotein, yang merupakan konstituen penting dari membran sel saraf.
Laktosa dan adanya gula lain dalam makanan mendukung perkembangan flora usus, yang penting untuk fungsi pencernaan.
Galaktosa juga berpartisipasi dalam sistem kekebalan karena merupakan salah satu komponen kelompok ABO di dinding sel darah merah.
Glukosa, produk pencernaan laktosa, sukrosa atau maltosa, dapat masuk ke dalam tubuh melalui jalur sintesis pentosa, terutama sintesis ribosa yang diperlukan untuk sintesis asam nukleat.
Di dalam tanaman
Pada sebagian besar tumbuhan tingkat tinggi, disakarida disintesis dari triosa fosfat dari siklus reduksi karbon fotosintesis.
Tanaman ini terutama mensintesis sukrosa dan mengangkutnya dari sitosol ke akar, biji dan daun muda, yaitu ke area tanaman yang tidak menggunakan fotosintesis secara substansial.
Beginilah cara sukrosa yang disintesis oleh siklus reduksi karbon fotosintesis dan yang berasal dari degradasi pati yang disintesis oleh fotosintesis dan terakumulasi dalam kloroplas, adalah dua sumber energi nokturnal bagi tanaman.
Fungsi lain yang diketahui dari beberapa disakarida, terutama maltosa, adalah untuk berpartisipasi dalam mekanisme transduksi sinyal kimia ke motor flagel beberapa bakteri.
Dalam hal ini maltosa pertama-tama berikatan dengan protein dan kompleks ini kemudian berikatan dengan transduser; sebagai hasil dari pengikatan ini, sinyal intraseluler dihasilkan yang diarahkan ke aktivitas motor flagel.
Referensi
- Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
- Fox, SI (2006). Fisiologi Manusia (edisi ke-9). New York, AS: McGraw-Hill Press.
- Guyton, A., & Hall, J. (2006). Buku Ajar Fisiologi Medis (Edisi ke-11). Elsevier Inc.
- Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Biokimia Harper’s Illustrated (edisi ke-28). McGraw-Hill Medis.
- Rawn, JD (1998). Biokimia . Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.
