POLISAKARIDA

Polisakarida, polimer gula, memiliki peran penyimpanan dan structural

Polisakarida : makromolekul, polimer dengan beberapa ribu monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Beberapa di antara polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya ketika diperlukan akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel.

Polisakarida lain berfungsi sebagai materi pembangun (penyusun) untuk struktur yang melindungi sel/ keseluruhan organisme.

Arsitektur dan fungsi suatu polisakarida ditentukan oleh monomer gulanya dan oleh posisi ikatan glikosidiknya.

Polisakarida simpanan

Pati, suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan, adalah suatu polimer yang secara keseluruhan terdiri atas monomer-monomer glukosa. Sebagian besar monomer-monomer ini dihubungkan dengan ikatan 1-4 (C no.1 dengan C no. 4) seperti unit glukosa dalam maltosa.

Sudut ikatan ini membuat polimer tersebut berbentuk heliks.

Bentuk pati yang paling sederhana adalah amilosa, yang rantainya tidak bercabang.

Amilopektin, suatu bentuk pati yang lebih kompleks, adalah polimer bercabang dengan ikatan 1-6 pada titik percabangan

Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam struktur seluler yang disebut plastid, termasuk kloroplas.

Dengan cara mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Karena glukosa merupakan bahan bakar seluler yang utama, pati merupakan energi cadangan.

Gula yang tersimpan itu kemudian dapat ditarik dari bank karbohidrat ini melalui hidrolisis, yang memutuskan ikatan di antara monomer glukosa.

Sebagian besar hewan, termasuk manusia juga memiliki enzim yang dapat menghidrolisis pati tumbuhan, membuat glukosa bisa digunakan sebagai nutrient bagi sel.

Umbi, kentang dan biji-bijian-butir gandum, jagung, beras, dan padi-padian lain merupakan sumber utama pati dalam menu makanan manusia.

Hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen, suatu polimer glukosa yang mirip dengan amilopektin namun percabangannya lebih banyak.

Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot.

Hidrolisis glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika permintaan gula meningkat.

Namun demikian , bahan bakar cadangan ini tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu yang lama.

Pada manusia, glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu 1 hari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengkonsumsi makanan.

Polisakarida Struktural

Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, polisakarida yang disebut selulosa adalah komponen utama dinding keras yang menyelubungi sel-sel tumbuhan. Dalam skala global, tumbuhan menghasilkan hampir 100 miliar ton selulosa per tahun; selulosa adalah senyawa organik yang paling melimpah di Bumi ini.

Selulosa

Seperti pati, selulosa adalah polimer glukosa, akan tetapi ikatan glikosidik pada kedua polimer ini sangat berbeda. Perbedaan ini didasarkan pada kenyataan bahwa sebenarnya terdapat 2 struktur cincin glukosa yang sedikit berbeda.

Ketika glukosa membentuk cincin, gugus hidroksil yang terikat dengan C no. 1 akan terkunci dalam salah satu di antara 2 posisi pilihan; terletak di bawah atau di atas sumbu cincin itu. Kedua bentuk cincin glukosa ini secara berturut-turut disebut alfa dan beta

Pada pati, monomer glukosa semuanya berada dalam konfigurasi alfa. Sebaliknya, monomer glukosa dari selulosa semuanya berada dalam konfigurasi beta, membuat setiap monomer glukosa saling terbalik dengan monomer glukosa lainnya.

Perbedaan Pati & Selulosa

Ikatan glikosidik yang berbeda pada pati dan selulosa menyebabkan kedua molekul itu mempunyai bentuk 3 dimensi yang berbeda.

Molekul pati berbentuk heliks, molekul selulosa berbentuk lurus (dan tidak pernah bercabang), dan gugus hidroksilnya bebas membentuk ikatan hidrogen dengan gugus hidroksil molekul selulosa lainnya yang terletak sejajar (paralel) dengannya.

Selulosa pada dinding sel tumbuhan

Pada dinding sel tumbuhan, banyak molekul selulosa sejajar, yang diikatkan bersama dengan cara ini, dikelompokkan menjadi unit yang disebut mikrofibril.

Struktur berbentuk kawat2 ini adalah materi pembangun yang kuat bagi tumbuhan- seperti manusia yang menggunakan kayu, yang kaya akan selulosa, untuk bahan bangunan.

Enzim yang dapat mencerna Selulosa

Enzim2 yang mencerna pati dengan cara menghidrolisis ikatan α-nya tidak mampu menghidrolisis ikatan β selulosa.

Pada kenyataannya, hanya sedikit organisme yang memiliki enzim yang dapat mencerna selulosa

Manusia tidak dapat mencerna selulosa; serat selulosa dalam makanan kita lewat melalui saluran pencernaan dan dikeluarkan bersama-sama dengan feses. Di sepanjang saluran pencernaan, serat-serat selulosa itu mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsang lapisan saluran pencernaan mengeluarkan lendir, yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar.

Dengan demikian, meskipun selulosa bukan merupakan nutrient bagi manusia, tetapi merupakan bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Sebagian besar buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian sangat kaya akan selulosa atau serat.

Bakteri & mikroba pencerna selulosa

Beberapa bakteri & mikroba lain dapat mencerna selulosa, merombaknya menjadi monomer glukosa.

Sapi memiliki bakteri pencerna selulosa yang tinggal di dalam rumen, ruangan 1 dalam lambung sapi. Bakteri itu akan menghidrolisis selulosa dari rumput-rumputan dan jerami, dan kemudian mengubah glukosa menjadi nutrient lain yang dapat dimakan oleh sapi.

Mikroba dan fungi pencerna selulosa

Dengan cara yang serupa, rayap, yang tidak mampu mencerna selulosa sendiri, memiliki mikroba yang tinggal dalam ususnya yang dapat memakan kayu.

Beberapa fungi/ kapang dapat juga mencerna selulosa, sehingga berperan sebagai pembusuk yang sangat penting dalam pendaurulangan unsur kimiawi di dalam ekosistem Bumi.

Kitin

Polisakarida struktural penting lainnya adalah kitin, karbohidrat yang digunakan oleh artropoda (serangga, laba-laba, crustaceae, dan hewan-hewan lain sejenis) untuk membangun eksoskeletonnya (kerangka luar).

Eksoskeleton merupakan lapisan keras yang membungkus bagian lunak hewan itu.

Kitin murni mirip seperti kulit, namun akan mengeras ketika dilapisi dengan kalsium karbonat, salah satu jenis garam.

Kitin juga ditemukan dalam banyak fungi, yang menggunakan polisakarida ini, dan bukannya selulosa, sebagai materi penyusun dinding selnya.

Monomer kitin adalah molekul glukosa dengan cabang yang mengandung nitrogen.