ALDOSA: CIRI, JENIS, JUMLAH KARBON - BIOLOGI - 2025

The aldoses adalah monosakarida yang memiliki gugus aldehid terminal. Mereka adalah gula sederhana karena tidak dapat dihidrolisis untuk menghasilkan gula lain yang lebih sederhana. Mereka memiliki antara tiga dan tujuh atom karbon. Seperti ketosis, aldosis adalah gula polihidrat.

Di alam, aldosis yang paling melimpah adalah arabinosa, galaktosa, glukosa, manosa, ribosa, dan xilosa. Dalam organisme fotosintetik, biosintesis gula ini berlangsung dari fruktosa-6-fosfat, gula dari siklus Calvin. Organisme heterotrofik mendapatkan glukosa dan galaktosa dari makanannya.

Sumber: NEUROtiker

karakteristik

Dalam aldoheksosa, semua karbon adalah kiral, kecuali karbon 1, yang merupakan karbon karbonil dari gugus aldehida (C-1), serta karbon 6, yang merupakan alkohol primer (C-6). Semua karbon kiral adalah alkohol sekunder.

Pada semua aldosis, konfigurasi absolut pusat kiral terjauh dari karbon karbonil gugus aldehida dapat berupa konfigurasi D-gliseraldehida atau L-gliseraldehida. Ini menentukan apakah aldosa adalah enansiomer D atau L.

Secara umum, aldosis dengan n-karbon yang memiliki stereoisomer 2 ^n-2 . Di alam, aldosa dengan konfigurasi D lebih banyak daripada aldosa dengan konfigurasi L.

Fungsi aldehida dari aldosis bereaksi dengan gugus hidroksil sekunder dalam reaksi intramolekul untuk membentuk hemiasetal siklik. Siklisasi aldosa mengubah karbon karbonil menjadi pusat kiral baru, yang disebut karbon anomerik. Posisi substituen -OH pada karbon anomerik menentukan konfigurasi D atau L.

Aldosa yang atom karbon anomeriknya belum membentuk ikatan glikosidik disebut gula pereduksi. Ini karena aldosis dapat menyumbangkan elektron, mereduksi menjadi agen pengoksidasi atau akseptor elektron. Semua aldosis adalah gula pereduksi.

Jenis aldosa dan fungsinya

Glukosa sebagai sumber energi utama bagi makhluk hidup

Glikolisis adalah jalur sentral universal untuk katabolisme glukosa. Fungsinya untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Piruvat, terbentuk dalam glikolisis, dapat mengikuti jalur fermentasi laktik (pada otot rangka) atau jalur fermentasi alkohol (dalam ragi).

Piruvat juga dapat sepenuhnya teroksidasi menjadi karbon dioksida melalui proses yang dikenal sebagai respirasi. Ini mencakup kompleks dehidrogenase piruvat, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron. Dibandingkan dengan fermentasi, respirasi menghasilkan lebih banyak ATP per mol glukosa.

Glukosa dan galaktosa sebagai komponen dalam disakarida

Glukosa hadir dalam disakarida seperti selobiosa, isomalt, laktosa, maltosa, dan sukrosa.

Hidrolisis laktosa, gula yang ada dalam susu, menghasilkan D-glukosa dan D-galaktosa. Kedua gula dihubungkan secara kovalen oleh ikatan karbon 1 galaktosa (konfigurasi β, dengan karbon 4 glukosa). Laktosa adalah gula reduksi karena karbon anomerik glukosa tersedia, Gal (β 1 -> 4) Glc.

Sukrosa adalah salah satu produk fotosintesis dan merupakan gula paling melimpah di banyak tumbuhan. Hidrolisis menghasilkan D-glukosa dan D-fruktosa. Sukrosa bukanlah gula pereduksi.

Glukosa sebagai komponen dalam polisakarida

Glukosa hadir dalam polisakarida yang berfungsi sebagai zat cadangan energi, seperti pati dan glikogen pada tumbuhan dan mamalia. Ini juga hadir dalam karbohidrat yang berfungsi sebagai pendukung struktural, seperti selulosa dan kitin dari tumbuhan dan invertebrata.

Pati adalah polisakarida cadangan tumbuhan. Ini ditemukan sebagai butiran tidak larut yang terdiri dari dua jenis polimer glukosa: amilosa dan amilopektin.

Amilosa adalah rantai tidak bercabang dari residu D-glukosa terkait (α 1 -> 4). Amilopektin adalah rantai bercabang dari residu glukosa (α 1 -> 6).

Glikogen adalah polisakarida cadangan hewan. Glikogen menyerupai amilopektin karena memiliki rantai residu glukosa (α 1 -> 4), tetapi dengan lebih banyak cabang (α 1 -> 6).

Selulosa merupakan bagian dari dinding sel tumbuhan, terutama pada batang dan komponen pembentuk kayu pada tubuh tumbuhan. Mirip dengan amilosa, selulosa adalah rantai residu glukosa yang tidak bercabang. Ini memiliki antara 10.000 dan 15.000 unit D-glukosa, dihubungkan oleh β 1 -> 4 ikatan.

Kitin terdiri dari unit glukosa yang dimodifikasi, seperti N-asetil-D-glukosamin. Mereka dihubungkan oleh ikatan β 1 -> 4.

Mannose sebagai komponen glikoprotein

Glikoprotein memiliki satu atau lebih oligosakarida. Glikoprotein umumnya ditemukan di permukaan membran plasma. Oligosakarida dapat dilekatkan pada protein melalui residu serin dan treonin (terikat-O) atau pada residu asparagin atau glutamin (terikat-N).

Misalnya, pada tumbuhan, hewan, dan eukariota bersel tunggal, prekursor oligosakarida terikat-N ditambahkan ke retikulum endoplasma. Ini memiliki gula berikut: tiga glukosis, sembilan mannosis dan dua N-asetilglukosamin, yang ditulis Glc ₃ Man ₉ (GlcNac) ₂ .

Ribosa dalam metabolisme

Pada tumbuhan dan hewan vaskular, glukosa dapat dioksidasi melalui pentosa fosfat untuk menghasilkan ribosa 5-fosfat, sebuah pentosa yang akan membentuk bagian dari asam nukleat. Secara spesifik ribosa menjadi bagian dari RNA, sedangkan deoksiribosa menjadi bagian DNA.

Ribosa juga merupakan bagian dari molekul lain, seperti adenosine triphosphate (ATP), nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), flavin adenine dinucleotide (FADH ₂ ), dan phosphorylated adenine nicotinamide dinucleotide (NADPH).

ATP adalah molekul yang fungsinya menyediakan energi dalam berbagai proses di dalam sel. NADH dan FADH ₂ berpartisipasi dalam katabolisme glukosa, khususnya dalam reaksi redoks. NADPH adalah salah satu produk oksidasi glukosa di jalur pentosa fosfat. Ini adalah sumber daya pereduksi di jalur biosintesis sel.

Arabinosa dan xilosa sebagai komponen struktural

Dinding sel tumbuhan terdiri dari selulosa dan hemiselulosa. Yang terakhir terdiri dari heteropolisakarida yang memiliki cabang pendek yang terdiri dari heksosa, D-glukosa, D-galaktosa, dan D-manosa, dan pentosa seperti D-xilosa dan D-arabinosa.

Pada tumbuhan, siklus Calvin merupakan sumber gula terfosforilasi, seperti D-fruktosa-6-fosfat, yang dapat diubah menjadi D-glukosa-6-fosfat. Metabolit ini diubah dengan beberapa langkah, dikatalisis secara enzimatis, menjadi UDP-xylose dan UDP-arabinose, yang berfungsi untuk biosintesis hemiselulosa.

Jumlah karbon aldosis

Alldotriose

Ini adalah aldosa tiga karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehida. Hanya ada satu gula: gliseraldehida.

Aldotetrosa

Ini adalah aldosa empat karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehida. Contoh: D-erythrose, D-treose.

Aldopentose

Ini adalah aldosa lima karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehida. Contoh: D-ribosa, D-arabinosa, D-xilosa.

Aldohexose

Ini adalah aldosa enam karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehida. Contoh: D-glukosa, D-mannose, D-galaktosa.

Referensi

1. Cui, SW 2005. Karbohidrat makanan: kimia, sifat fisik, dan aplikasi. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, HW 2005. Biokimia tanaman. Elsevier, Amsterdam.
3. Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. Buku pegangan CRC tentang oligosakarida: volume III: oligosakarida yang lebih tinggi. CRC Press, Boca Raton.
4. Lodish, H., dkk. 2016. Biologi sel molekuler. WH Freeman, New York.
5. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Prinsip Lehninger dari biokimia. WH Freeman, New York.
6. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohidrat: molekul penting kehidupan. Elsevier,
7. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Dasar-dasar biokimia - kehidupan pada tingkat molekuler. Wiley, Hoboken.