Resume

STEREOISOMER

NAMA : AKBAR

STANBUK : A 251 10 080

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO

2012

“STEREOISOMER KARBOHIDRAT”

Pendahuluan

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana

karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon

yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa

berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut

polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan pengertian di atas berarti diketahui bahwa

karbohidrat terdiri atas atom C, H

dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah:

Cn(H2O)n atau CnH2nOn

Fungsi karbohidrat

Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek

(gula merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai

cadangan energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan

dan manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai komponen struktural sel.

Klasifikasi karbohidrat

Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai

karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.

Berdasarkan j u m l a h u ni t g u l a dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4

golongan utama yaitu:

1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

Berdasarkan l o k a s i g ug u s – C = O , monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

1. Aldosa (berupa aldehid)

2. Ketosa (berupa keton)

Klasifikasi karbohidrat menurut lokasi gugus karbonil

Berdasarkan ju ml ah ato m Cpada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:

1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)

2. Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)

3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)

4. Heksosa (tersusun atas 6 atom C)

5. Heptosa (tersusun atas 7 atom C)

6. Oktosa (tersusun atas 3 atom C)

Klasifikasi karbohidrat menurut jumlah atom C

Contoh monosakarida

Contoh pertama di atas (sebelah kiri) menunjukkan sebuah monosakarida triosa (memiliki

3 atom C), aldosa (berstruktur aldehid/-COH) sehingga dinamakan gula aldotriosa.

Sedangkan contoh kedua (sebelah kanan) menunjukkan sebuah monosakarida heksosa

(memiliki 6 atom C), ketosa (berstruktur keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula

ketoheksosa.

STEREOKIMIA / STEREOISOMER

Berdasarkan s tere o k i m ia , monosakarida terbagi menjadi beberapa golongan.

Stereokimia adalah studi mengenai susunan spasial dari molekul. Salah satu bagian

dari stereokimia adalah stereoisomer. Stereoisomer mengandung pengertian:

1. memiliki kesamaan order dan jenis ikatan

2. memiliki perbedaan susunan spasial

3. memiliki perbedaan properti (sifat).

Enantiomer merupakan pasangan dari stereoisomer. Dalam hal ini terdapat aturan yaitu:

1. Diberi awalan D dan L

2. Keduanya merupakan gambar cermin yang tak mungkin saling tumpang tindih

Gambar-gambar berikut memberikan penjelasan mengenai perbedaan susunan spasial

dalam enatiomer.

Ilustrasi untuk enantiomer (perhatikan perbedaan susunan spasial yang ada)

Contoh enantiomer dari gula triosa (perhatikan perbedaan susunan spasial yang ada)

Monosakarida-monosakarida penting

Beberapa monosakarida penting bagi tubuh kita di antaranya adalah D-gliseraldehid, D-

glukosa, D-fruktosa, D-galaktosa serta D-ribosa.

1. D-gliseraldehid (karbohidrat paling sederhana)

Karbohidrat ini hanya memiliki 3 atom C (triosa), berupa aldehid (aldosa) sehingga

dinamakan aldotriosa.

D-gliseraldehid (perhatikan bahwa gula ini hanya memiliki 3 atom C sehingga disebut paling

sederhana)

2. D-glukosa (karbohidrat terpenting dalam diet)

Glukosa merupakan aldoheksosa, yang sering kita sebut sebagai dekstrosa, gula anggur

ataupun gula darah. Gula ini terbanyak ditemukan di alam.

D-glukosa (perhatikan bahwa glukosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

3. D-fruktosa (termanis dari semua gula)

Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan ketoheksosa.

D-fruktosa (perhatikan bahwa fruktosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

4. D-galaktosa (bagian dari susu)

Gula ini tidak ditemukan tersendiri pada sistem biologis, namun merupakan bagian dari

disakarida laktosa.

D-galaktosa (perhatikan bahwa galaktosa mengalami siklisasi membentuk struktur cincin)

Perbedaan pokok antara D-glukosa dan D-galaktosa (perhatikan daerah berarsis lingkaran)

5. D-ribosa (digunakan dalam pembentukan RNA)

Karena merupakan penyusun kerangka RNA maka ribosa penting artinya bagi genetika

bukan merupakan sumber energi. Jika atom C nomor 2 dari ribosa kehilangan atom O,

maka akan menjadi deoksiribosa yang merupakan penyusuna kerangka DNA.

D-ribosa (perhatikan gula ini memiliki 5 atom C)

BENTUK SIKLIK MONOSAKARIDA

Pentosa dan heksosa dapat membentuk struktur siklik melalui reaksi gugus keton atau aldehida

dengan gugus OH dari atom C asimetrik terjauh. Glukosa membentuk hemiasetal intra-

molekular sebagai hasil reaksi aldehida dari C1 & OH dari atom C5, dinamakan cincin

piranosa.

Pembentukan hemiasetal & hemiketal

Aldehida dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Keton dapat bereaksi dengan

alkohol membentuk hemiketal.

Fruktosa dapat membentuk :

Cincin piranosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C6.

Cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C2 dengan OH dari C5.

Siklisasi D-glukosa

Cincin beranggota enam = PIRANOSA

Pembentukan cincin siklik glukosa menghasilkan pusat asimetrik baru pada atom C1. Kedua

stereoisomer disebut anomer, a & b.

Proyeksi Haworth menunjukkan bentuk cincin dari gula dengan perbedaan pada posisi OH di

C1 anomerik :

a (OH di bawah struktur cincin)

b (OH di atas struktur cincin).

Dalam solusi, rantai-bentuk terbuka glukosa ('baik' D - atau 'L -') ada dalam keseimbangan

dengan beberapa isomer siklik , masing-masing berisi sebuah cincin karbon ditutup dengan

satu atom oksigen. Dalam larutan air, bagaimanapun, glukosa ada sebagai pyranose selama

lebih dari 99%. Bentuk rantai terbuka terbatas sekitar 0,25% dan furanose ada dalam jumlah

diabaikan. Istilah "glukosa" dan "D-glukosa" biasanya digunakan untuk bentuk-bentuk siklik

juga. Cincin ini berasal dari bentuk rantai terbuka oleh adisi nukleofilik reaksi antara kelompok

aldehid - (C = O) H pada C-1 dan kelompok hidroksil-OH pada C-4 atau C-5, menghasilkan

hemiacetal kelompok-C (OH) HO-. Hemiasetal siklik dapat terbentuk sebagai hasil reaksi

antara gugus hidroksil dan karbonil pada rantai yang sama

Reaksi antara C-1 dan C-5 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota enam,

disebut pyranose , setelah eter siklik pyran , molekul sederhana dengan cincin karbon-oksigen

yang sama. Reaksi antara C-1 dan C-4 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota

lima, yang disebut furanose , setelah eter siklik furan. Dalam kedua kasus, setiap karbon di atas

ring memiliki satu hidrogen dan satu hidroksil terpasang, kecuali untuk karbon terakhir (C-4

atau C-5) dimana hidroksil diganti oleh sisa molekul terbuka (yang - (CHOH) 2-H atau -

(CHOH)-H, masing-masing).

Reaksi cincin-penutupan membuat karbon C-1 kiral juga, karena empat obligasi menyebabkan-

H, ke-OH, untuk karbon C-2, dan oksigen cincin. Keempat bagian dari molekul dapat diatur

sekitar C-1 ( karbon anomeric ) dalam dua cara yang berbeda, yang ditunjuk oleh prefiks 'α-'

dan 'β-'. Ketika molekul glukopiranosa ditarik dalam proyeksi Haworth , penunjukan 'α-' berarti

bahwa kelompok hidroksil yang melekat pada C-1 dan-CH 2 OH pada C-5 terletak di sisi

berlawanan dari ring pesawat (a trans pengaturan ), 'sedangkan' β-berarti bahwa mereka berada

di sisi yang sama dari pesawat (a cis pengaturan).

Oleh karena itu, terbuka isomer D-glukosa menimbulkan empat isomer siklik yang berbeda: α-

D-glukopiranosa, β-D-glukopiranosa, α-D-glucofuranose, dan β-D-glucofuranose, α-D -

Glucopyranose Glukopiranosa,  β-D - Glucopyranose Glukopiranosa, α-D - Glucofuranose

Glucofuranose,  β-D - Glucofuranose Glucofuranose.

Rantai lainnya terbuka-isomer L-glukosa juga menimbulkan empat bentuk siklik berbeda L-

glukosa, masing-masing cermin gambar dari D-glukosa yang sesuai.

Cincin glukopiranosa (α atau β) dapat mengasumsikan bentuk non-planar beberapa, analog

dengan 'kursi' dan 'perahu' konformasi dari sikloheksana. Demikian pula, cincin glucofuranose

mungkin beranggapan beberapa bentuk, analog dengan 'amplop' konformasi dari cyclopentane .

                             

Glukopiranosa bentuk glukosa yang mendominasi dalam larutan, dan merupakan bentuk yang

diamati dalam keadaan padat. Mereka adalah padatan kristal berwarna, sangat larut dalam air

dan asam asetat , buruk larut dalam metanol dan etanol . Mereka meleleh pada 146 ° C (α) dan

150 ° C (β), dan terurai pada suhu tinggi ke karbon dan air.

Karena sifat ikatan karbon yang berbentuk tetrahedral, gula piranosa membentuk konfigurasi

“kursi" atau “perahu", tergantung dari gulanya. Penggambaran konfigurasi kursi dari

glukopiranosa di atas lebih tepat dibandingkan dengan proyeksi Haworth.

Anomer α dan β

Posisi gugus-OH pada karbon anomeric merupakan perbedaan penting untuk kimia

karbohidrat.

• Posisi Beta didefinisikan sebagai-OH berada di sisi yang sama dari cincin sebagai # C 6.

Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi horisontal.

• Posisi Alpha didefinisikan sebagai-OH berada di sisi berlawanan dari cincin sebagai # C 6.

Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi ke bawah.