Karbohidrat menyediakan energi dan struktur untuk makhluk hidup. Mereka terbuat dari karbon, oksigen dan hidrogen. Monosakarida terdiri dari karbohidrat paling sederhana, molekul blok bangunan, dan mengandung unit gula tunggal. Disakarida terbuat dari dua unit gula, dan polisakarida mengandung beberapa unit tersebut. Monosakarida jarang terjadi di alam sedangkan polisakarida lazim.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Monosakarida dan polisakarida terdiri dari karbohidrat. Monosakarida adalah molekul unit gula sederhana, sedangkan polisakarida sangat besar, menghubungkan ribuan unit gula. Monosakarida menyediakan sel dengan energi jangka pendek. Polisakarida menyediakan penyimpanan energi jangka panjang dan struktur kaku untuk dinding sel dan eksoskeleton hewan.
Fitur Molekul Monosakarida dan Polisakarida
Monosakarida mengandung setidaknya tiga atom karbon. Heksosa, monosakarida yang paling umum, mengandung enam karbon. Contoh heksosa termasuk glukosa, galaktosa dan fruktosa. Glukosa merupakan sumber utama energi dalam respirasi sel, ukurannya yang kecil memberikan kemampuan untuk memasuki membran sel. Fruktosa berfungsi sebagai penyimpan gula. Pentosa mengandung lima karbon (seperti ribosa dan deoksiribosa), dan triosa mengandung tiga karbon (seperti gliseraldehida). Monosakarida cukup kecil dan membentuk struktur rantai atau cincin. Polisakarida, bagaimanapun, mengandung ratusan atau bahkan ribuan monosakarida dan berat molekul tinggi.
Ketersediaan dan Penyimpanan Energi
Sementara monosakarida seperti glukosa menyediakan energi jangka pendek, polisakarida menyediakan penyimpanan energi yang lebih lama. Sel menggunakan monosakarida dengan cepat. Molekul dapat berikatan dengan lipid membran sel dan membantu dalam pensinyalan. Tetapi untuk penyimpanan yang lebih lama, monosakarida harus diubah menjadi disakarida atau polisakarida melalui polimerisasi kondensasi. Polisakarida menjadi terlalu besar untuk melewati membran sel, oleh karena itu kemampuan penyimpanannya. Pati merupakan polisakarida yang digunakan oleh tanaman dan bijinya untuk menyimpan energi. Pati terbuat dari polimer glukosa, amilosa dan amilopektin. Polisakarida dapat dipecah atau dihidrolisis di dalam sel, karena energi dibutuhkan dalam bentuk monosakarida. Ini adalah bagaimana hewan menggunakan pati tumbuhan untuk membuat glukosa untuk metabolisme.
Struktur dan Fungsi Polisakarida
Selulosa, polisakarida dan molekul organik paling melimpah, mungkin mengandung 50 persen karbon dunia. Monosakarida dasar selulosa adalah glukosa. Molekul selulosa lurus membentuk baris dalam bentuk yang stabil melalui ikatan hidrogen yang lemah tetapi lazim di antara mereka. Dibuat oleh tanaman, jamur dan ganggang, selulosa menyediakan struktur kaku dinding sel tanaman, yang juga melindungi terhadap penyakit. Banyak hewan tidak dapat mencerna selulosa, tetapi mereka yang dapat menggunakan mikroorganisme usus dan enzim untuk tugas tersebut. Fermentasi terjadi di usus besar hewan lain dan manusia yang tidak dapat mencerna selulosa. Hewan menghasilkan polisakarida serupa, kitin, terbuat dari monosakarida yang dimodifikasi. Kitin terdiri dari eksoskeleton. Selulosa dan kitin membentuk unit penyimpanan energi yang kompak.
Polisakarida lain, glikogen, dapat dipecah dari bentuk kompaknya dengan cepat menjadi monosakarida glukosa penyusunnya. Manusia menyimpan glikogen sebagai sumber energi yang cepat di hati dan otot. Pektin, arabinoxylans, xyloglucans dan glukomanan mewakili polisakarida kompleks tambahan. Monosakarida larut dalam air, tetapi banyak polisakarida memiliki kelarutan air yang buruk dalam air. Polisakarida dapat membentuk gel, tergantung pada kelarutannya. Inilah sebabnya mengapa mereka sering digunakan untuk mengentalkan makanan.
Pentingnya Monosakarida dan Polisakarida
Baik monosakarida dan polisakarida memberikan energi. Monosakarida menghasilkan energi dengan cepat untuk sel, sementara polisakarida menyediakan penyimpanan energi lebih lama dan stabilitas struktural. Keduanya penting bagi semua makhluk hidup sebagai sumber makanan dan energi makanan terbesar. Polisakarida dari dinding sel membentuk serat yang dimakan manusia, sedangkan monosakarida memberikan rasa manis pada makanan. Saat manusia makan, mengunyah memecah polisakarida menjadi partikel yang lebih kecil yang akhirnya, melalui pencernaan, menghasilkan monosakarida sederhana yang dapat masuk ke aliran darah.