Monosakarida
Monosakarida (dari Bahasa Yunani mono: satu, sacchar: gula) adalah senyawa karbohidrat dalam bentuk gula yang paling sederhana.[1][2].Gugus fungsi yang menyusun monosakarida adalah satu unit aldehid atau keton. Dalam bentuk stereoisomer, monosakarida memiliki sedikitnya satu atom karbon asimetrik.[3] Monosakarida terbentuk dari hasil sintesis senyawa sederhana melalui proses glukoneogenesis. Pembentukan monosakarida juga dapat dilakukan melalui fotosintesis pada tumbuhan dan bakteri tertentu. Dalam lipid kompleks, monosakarida merupakan komponen pembentuk asam nukleat dan senyawa-senyawa penting.[4] Beberapa monosakarida mempunyai rasa manis. Sifat umum dari monosakarida adalah larut air, tidak berwarna, dan berbentuk padat kristal. Contoh dari monosakarida adalah glukosa (dekstrosa), fruktosa (levulosa), galaktosa, xilosa, dan ribosa.[5] Bahan makanan alami yang sebagian besar mengandung monosakarida khususnya fruktosa dan glukosa ialah madu.[6] Monosakarida merupakan senyawa pembentuk disakarida (seperti sukrosa) dan polisakarida (seperti selulosa dan amilum).
Penggolongan
Monosakarida digolongkan berdasarkan jumlah atom karbon yang dikandungnya (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa) dan gugus aktifnya, yang bisa berupa aldehida atau keton. Ini kemudian bergabung, menjadi misalnya aldoheksosa dan ketotriosa.
Selanjutnya, tiap atom karbon yang mengikat gugus hidroksil (kecuali pada kedua ujungnya) bersifat optik aktif, sehingga menghasilkan beberapa karbohidrat yang berlainan meskipun struktur dasarnya sama. Sebagai contoh, galaktosa adalah aldoheksosa, namun memiliki sifat yang berbeda dari glukosa karena atom-atomnya disusun berlainan.
Struktur dan penamaan
Dengan beberapa pengecualian (contohnya deoksribosa), monosakarida mempunyai rumus kimia umum Cx(H2O)y, di mana x minimal 3. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan jumlah atom karbon (atau jumlah x) yang terkandung: diosa (2) triosa (3) tetrosa (4), pentosa (5), heksosa (6), heptosa (7), dan seterusnya.
Jenis monosakarida yang paling penting, glukosa, merupakan heksosa. Contoh dari heptosa adalah manoheptulosa ketosa dan sedoheptulosa. Monosakarida dengan atom karbon 8 atau lebih jarang ditemukan karena agak tidak seimbang.
Contoh lainnya:
- triosa: gliseraldehida dan dihidroksiaseton
- tetrosa: eritrosa
- pentosa: liksosa, ribosa, dan deoksiribosa
- heksosa: idosa, glukosa, fruktosa, dan galaktosa
Monosakarida rantai lurus
Monosakarida sederhana mempunyai rantai karbon yang lurus dan tidak bercabang dengan satu grup fungsional karbonil (C=O), dan satu grup hidroksil (OH) di setiap atom karbon yang tersisa. Maka, struktur molekuler dari monosakarida sederhana dapat dituliskan sebagai H(CHOH)n(C=O)(CHOH)mH, di mana n+1+m = x; maka, rumus elemennya adalah CxH2xOx.
Sifat fisik
Kebanyakan monosakarida tidak berwarna, dan padat kristalin (manis).
Struktur
Dengan beberapa pengecualian (misalnya deoksiribosa atau gula amino), monosakarida memiliki rumus kimia umum:
- (CH2O)n
Monosakarida mengandung salah satu dari gugus fungsi keton atau aldehida.
Struktur siklik
Cara umum untuk menampilkan struktur siklik monosakarida adalah dengan menggunakan proyeksi Haworth.
Isomerisme
Biasanya digunakan sistem D,L.
Tatanama
Monosakarida yang mengandung gugus aldehida digolongkan sebagai aldosa, sedangkan yang mengandung gugus keton disebut ketosa.
Reaksi
- Pembentukan asetal.
Pembentukan
Enzim
Monosakarida dapat terbentuk melalui hidrolisis selulosa oleh enzim-enzim selulase yaitu endoglukanase, eksoglukanase, dan selobiase. Endogklukanase berperan melakukan hidrolisis secara acak pada bagian amorf selulosa. Hasil hidrolisis berupa molekul dengan massa yang lebih ringan yaitu selodekstrin, selobiosa, dan glukosa. Eksoglukanase menghancurkan struktur selulosa yang berbentuk kristal dan menghasilkan disakarida. Sedangkan selobiase mengubah disakarida menjadi dua molekul glukosa berjenis gula sederhana yang menjadi bahan dasar dalam pembuatan etanol.[7]
Produk alami
Gula aren
Gula aren terbentuk dari invertase mikrob pada inversi sukrosa dalam nira. Kadar gula yang terkandung di dalam nira menjadi pereduksi sukrosa. Pereduksi ini merupakan monosakarida yang terdiri atas campuran fruktosa dan glukosa. Proses inversi sukrosa terjadi sesaat setelah penyadapan nira hingga nira dimasak menjadi gula. Fruktosa dan glukosa terbentuk melalui proses hidrolisis oleh asam selama pendidihan larutan sukrosa. Kecepatan inversi dipengaruhi oleh suhu, rentang waktu pemanasan, dan derajat keasaman larutan.[8]
