Sumber energi yang
utama dan sumber serat makanan dalam komponen makanan dinamakan dengan
karbohidrat. Karbohidrat tersusun atas 3 komponen, yaitu karbon (C), hidrogen
(H), dan oksigen (O). Karbohidrat terdiri dari beragam jenis bergantung pada
susunan atom, serta jenis ikatannya.
Ditinjau dari kompleksitas strukturnya, dibedakan
menjadi kelompok karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Struktur
karbohidrat kompleks, antara lain monosakarida dan disakarida. Kelompok
karbohidrat kompleks, antara lain glikogen, selulosa, pati, dan hemiselulosa.
Ditinjau dari jenis
panjang atau pendek rantai ikatannya, antara lain terdiri dari dekstrin yang
memiliki rantai monosakarida lebih pendek dibandingkan polisakarida dan
oligosakarida, antara lain rafinosa, galaktooligosakarida, stakiosa, dan
fruktooligosakarida. Karbohidrat merupakan bahan yang sangat dibutuhkan oleh
tubuh makhluk hidup, selian protein dan lemak.
Senyawa ini bertindka
sebagai cadangan makanan atau energi yang disimpan dalam sel. Pada proses pencernaan
makanan, karbohidrat dapat mengalami proses hidrolis, baik di usus maupun
lambung, mulut. Hasil dari proses pencernaan karbohidrat ini berupa glukosa,
fruktosa, galaktosa, dan manosa, serta monosakarida lainnya.
Kemudian, senyawa –
senyawa tersebut diabsorbsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.
Karbohidrat mengalami berbagai proses kimia di dalam tubuh dan hal tersebut
berperan penting dalam tubuh makhluk hidup. Namun reaksi – reaksi ini tidak
berdiri sendiri, dan saling berhubungan satu sama lain dan saling mempengaruhi.
Hubungan antar reaksi –
reaksi ini melibatkan enzim – enzim yang berperan penting untuk mengatur dan
mengendalikan. Metabolisme merupakan proses kimia yang terjadi pada sel.
Karbohidrat merupakan pusat metabolisme pada tanaman hijau dan organisme
fotosintetik lain yang memanfaatkan energi matahari untuk melalukan pembentukan
karbohidrat.
Karbohidrat yang
berbentuk pati dan gula berfungsi sebagai energi utama yang dikonsumsi oleh
semua organisme. Pada tumbuhan karbohidrat disintesis dari CO2 dan H2O melalui
proses fotosintesis dalam sel yang berklorofil dengan menggunakan bantuan sinar
matahari. Karbohidrat dalam tubuh manusia dan hewan dibentuk dari beberapa asam
amino, gliserol lemak, dan sebagian besar diperoleh dari makanan yang berasal
dari tumbuh – tumbuhan, karbohidrat yang berada dalam sel tubuh disimpan dalam
hati dan jaringan otot dalam bentuk glikogen.
Proses kimia yang
terjadi dalam tubuh yang berasal dari karbohidrat mempunyai peranan penting
dalma tubuh, metabolisme intermediet merupakan proses yang dialami oleh unsur –
unsur makanan setelah dicerna dan diserap. Proses metabolisme digolongkan
menjadi 3, yaitu
1.
Anabolisme
(penyatuan atau pembentukan)
2.
Katabolisme
(pemecahan)
3.
Amfibolisme
(persimpangan)
Anabolisme merupakan
proses sintesis molekul kompleks dari senyawa – senyawa yang sederhana secara
bertahap. Proses ini membutuhkan energi dari luar, baik energi cahaya maupun
energi kimia. Anabolisme yang menggunakan energi cahaya disebut dengan fotosintesis
dan anabolisme yang menggunakan energi kimia disebut dengan kemosintesis.
a.
Fotosintesis
merupakan proses pembentukan atau penyusunan dengan menggunakan energi cahaya
atau foton. Energi cahaya yang digunakan dalam proses fotosintesis yaitu
spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah. Proses fotosintesis yang
terjadi dalam kloroplas berlangsung melalui dua tahapan reaksi yaitu reaksi
terang yang memerlukan cahaya dan reaksi gelap yang tidak memerlukan cahaya.
b.
Kemosintesis
dapat terjadi pada organisme autotrof, lebih tepatnya kemo-autotrof yang mampu
menghasilkan senyawa organik yang dibutuhkan dari zat-zat organik dengan
bantuan dari energi kimia. Energi kimia merupakan energi yang diperoleh dari
reaksi kimia yang berasal dari reaksi oksidasi.
c.
Glukoneogenesis
merupakan proses pembentukan D-glukosa dari prekursor yang bukan karbohidrat,
sehingga sumber karbonnya yaitu sejumlah prekursor glukenik yang terutama
berasal dari asam amino-L, laktat atau gliserol.
d.
Glikogenesis
merupakan pembentukan glikogen dari glukosa, jika terjadi peningkatan kadar
glukosa dalam darah, maka pankreas akan mensekresi hormon insulin yang akan
menstimulasi penyimpanan glukosa dalam bentuk glikogen di dalam hati dan otot.