Perlu Diketahui Apa Itu Fruktosa ?

www.aideffectiveness.org – Perlu Diketahui Apa Itu Fruktosa ?. Sebuah monosakarida ketoheksosa dengan a rumus kimia C6H12O6, yang paling manis dari semua karbohidrat alami, dan bila dikombinasikan dengan glukosa membentuk disakarida sukrosa.

Terminologi

Pada tahun 1847, ahli kimia Prancis Augustin-Pierre Dubrunfaut 1797 –1881 menemukan fruktosa. Nama fruktosa meskipun diciptakan oleh ahli kimia Inggris William Allen Miller 1817 – 1870 pada tahun 1857. Miller juga dikreditkan sebagai orang yang menciptakan nama sukrosa pada tahun yang sama. Secara etimologis, fruktosa berasal dari bahasa latin fructus (artinya buah) dan‎ -ose (menunjukkan “gula”).

Fruktosa merupakan salah satu dari tiga monosakarida yang paling umum; 2 lainnya yaitu glukosa – galaktosa. Monosakarida merupakan jenis karbohidrat paling mendasar. Semua itu disebut gula sederhana yang bertentangan dengan bentuk yang lebih kompleks seperti: oligosakarida dan polisakarida. Monosakarida mampu bergabung, meskipun digunakan membentuk karbohidrat kompleks dari ikatan glikosidik (hubungan glikosidik).

Glukosa terjadi secara alami dan ada di mana-mana. Ini adalah salah satu dari tiga monosakarida yang paling umum; dua lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.

Istilah glukosa diciptakan pada tahun 1838 oleh Jean Baptiste Dumas 1800 – 1884, seorang ahli kimia Perancis yang terkenal karena karyanya tentang analisis dan sintesis organik. Secara etimologis, istilah ini didasarkan pada Yunani Kuno (gleûkos), yang berarti “manis”.

Glukosa (definisi biokimia): Monosakarida aldoheksosa (rumus kimia: C6H12O6) yang ada di mana-mana di alam, dan berfungsi terutama sebagai sumber utama energi metabolisme (substrat utama dalam glikolisis) pada makhluk hidup. Etimologi: Yunani Kuno (gleûkos, yang berarti “manis”). Singkatan: Glu. IUPAC: (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-Pentahidroksi Heksanal. Rumus kimia: C6H12O6. Sinonim: gula darah; dekstrosa; gula jagung; d-Glukosa; gula anggur.

Galaktosa adalah salah satu dari tiga monosakarida yang paling umum; dua lainnya adalah glukosa dan fruktosa.

Ini merupakan monosakarida heksosa. Ini adalah senyawa organik. Rumus kimia umumnya adalah C6H12O6. Massa molar galaktosa adalah 180.156 g/mol. Titik lelehnya adalah 168-170 °C. Ini adalah kristal, larut dalam air, dan rasanya manis.

Sifat fruktosa

Fruktosa adalah monosakarida heksosa. Ini adalah sebuah senyawa organik. Rumus kimia umumnya adalah C6H12O6.Massa molar fruktosa adalah 180,16 g/mol. Titik lelehnya adalah 103°C. Ini adalah kristal, larut dalam air, dan rasanya manis.

Senyawa organik: Senyawa kimia mengacu pada zat apa pun yang terdiri dari dua atau lebih unsur yang terikat secara kimia. Unsur, pada gilirannya, mengacu pada yang terdiri dari hanya satu jenis atom. Unsur-unsur yang disatukan oleh ikatan kimia membentuk senyawa. Salah satu cara untuk mengklasifikasikan senyawa adalah dengan mengidentifikasi mereka sebagai organik atau anorganik. Secara umum, senyawa organik merupakan jenis senyawa yang mengandung atom karbon. Dan senyawa anorganik merupakan senyawa yang tidak mengandung karbon.

vitalisme

Selama berabad-abad, banyak orang percaya pada vitalisme, anggapan umum bahwa makhluk hidup memiliki daya hidup atau daya vital – vis-vitalis – yang membedakan mereka dari benda mati. Gaya ini konon memungkinkan makhluk hidup memproduksi bahan kimia tertentu. Jika tidak, bahan kimia ini tak bisa terbentuk. Menurut vitalisme, hanya organisme hidup – karena mereka memiliki kekuatan vital – akan menjadi satu-satunya yang mampu menghasilkan senyawa tersebut. Bahkan Louis Pasteur 1822–1895, yang membantu mengakhiri teori generasi spontan melalui eksperimennya tentang fermentasi dan yang karyanya mengarah pada dimulainya pasteurisasi, percaya bahwa fermentasi adalah tindakan vital yang hanya dapat dilakukan oleh kehidupan.1 Vitalis ( pendukung vitalisme) menyebut senyawa seperti organik dan menyebut senyawa yang dapat diperoleh dengan manipulasi kimia sebagai anorganik.

Vitalisme akhirnya kehilangan dukungannya ketika eksperimen modern menentang validitasnya. Salah satunya adalah Friedrich Wöhler 1800 – 1882 yang menemukan pada tahun 1828 bahwa urea dapat diproduksi secara kimia dari garam anorganik kalium sianat dan amonium sulfat. Ahli vital percaya bahwa urea adalah senyawa organik dalam urin dan hanya diproduksi oleh organisme hidup.

Ambiguitas

Definisi modern senyawa organik tak lagi berdasar pada sumbernya. Namun, senyawa organik merupakan senyawa yang mengandung atom karbon yang terikat pada atom lain melalui ikatan kovalen. Namun, ahli kimia tidak dapat mencapai konsensus mengenai definisi absolut dari senyawa organik. Mendefinisikan senyawa organik menjadi senyawa apapun yang terkandung atom karbon akan mengikat senyawa yang diklasifikasikan menjadi anorganik.

Senyawa yang mengandung karbon yang dianggap anorganik adalah sebagai berikut: karbonat, sianida, sianat, karbida, tiosianat, karbon monoksida, dan karbon dioksida. Alotrop karbon (misalnya berlian, grafit, batu bara) juga merupakan pengecualian. Mereka hanya terdiri dari satu jenis unsur, ialah karbon, serta oleh karena itu tidak dapat dikategorikan menjadi senyawa organik karena pada awalnya bukan merupakan senyawa, melainkan unsur murni.

Bahan organik

Dibandingkan dengan konstituen lain yang membentuk kerak bumi, senyawa organik merupakan persentase kecil darinya. Meskipun demikian, mereka sangat penting karena semua makhluk hidup didasarkan pada senyawa ini. Contoh senyawa organik adalah karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat.

Karena makhluk hidup terdiri dari senyawa berbasis karbon, mereka dapat, oleh karena itu, dipecah menjadi senyawa yang lebih kecil dan lebih sederhana melalui dekomposisi ketika mereka mati. Organisme hidup juga mengeluarkan atau mengeluarkan bahan yang dianggap sebagai bahan organik (materi). Bahan organik berkaitan dengan salah satu senyawa berbasis karbon yang ditemukan di alam. Bahan organik dari makhluk hidup ini menjadi bagian dari lingkungan. Dengan demikian, bahan organik berlimpah di ekosistem, mis. ekosistem tanah. Ini bergerak ke dalam tanah atau ke air utama di mana ia kemudian berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi organisme hidup.

Ada banyak cara untuk mengklasifikasikan senyawa organik. Salah satunya didasarkan pada bagaimana mereka disintesis. Senyawa organik alami (atau hanya senyawa alami) adalah senyawa yang diproduksi secara alami, seperti oleh tumbuhan atau hewan. Senyawa organik sintetis (atau senyawa sintetis) adalah senyawa organik yang dibuat dengan manipulasi kimia (reaksi kimia).

Senyawa alam adalah senyawa organik yang dapat diperoleh dari sumber alam. Mereka mungkin diproduksi secara artifisial tetapi proses melakukannya akan membuat mereka agak mahal. Contoh senyawa alami adalah gula, enzim, hormon, lipid, antigen, asam lemak, neurotransmitter, asam nukleat, protein, peptida, asam amino, vitamin, lektin, beberapa alkaloid dan terpenoid, dll.

Senyawa sintetis diperoleh dengan membiarkan senyawa berinteraksi dalam reaksi kimia. Mereka mungkin memiliki pasangan dalam senyawa alami atau tanpa. Banyak polimer (misalnya plastik, karet) diproduksi secara sintetis.

Baca Juga: Yang Harus Anda Ketahui Mengenai Miokarditis

Molekul organik kecil vs. Senyawa organik besar

Senyawa organik juga dapat diklasifikasikan sebagai molekul organik kecil atau molekul organik besar (seperti polimer) berdasarkan ukuran atau panjang senyawa.

Molekul kecil adalah senyawa organik kecil dengan berat molekul <900 dalton.2 Banyak dari mereka yang terlibat dalam regulasi jika proses biologis. Contoh molekul kecil adalah obat-obatan farmasi. Molekul kecil tidak boleh disamakan dengan biomolekul (misalnya protein, polisakarida, asam nukleat, asam amino, DNA dan RNA), yang merupakan struktur yang lebih besar.

Senyawa organik besar dicontohkan oleh polimer (atau makromolekul). Polimer terdiri dari banyak subunit berulang.

Studi tentang sifat dan sintesis senyawa organik dikenal sebagai kimia organik. Bioteknologi adalah seperangkat teknik biologi yang dikembangkan melalui penelitian dasar dan sekarang diterapkan pada penelitian dan pengembangan produk. Beberapa senyawa organik diproduksi melalui bioteknologi, terutama dengan mengubah DNA suatu organisme untuk mengekspresikan senyawa organik yang diinginkan, mis. insulin dan senyawa lain yang tidak ada secara alami.

Fruktosa vs Glukosa vs Galaktosa

Fruktosa, glukosa, dan galaktosa adalah tiga monosakarida alami yang paling umum. Namun, di antara mereka, glukosa adalah yang paling melimpah. Apa yang umum di dalamnya adalah rumus kimianya:

C6H12O6. Oleh karena itu, mereka adalah monosakarida tipe heksosa, karena enam atom karbon. Fruktosa adalah ketosa, sedangkan glukosa dan galaktosa adalah aldosa. Fruktosa memiliki gugus pereduksi (karbonil) pada karbon 2. Ini berbeda dengan aldosa yang memiliki gugus karbonil pada karbon 1. Fruktosa adalah yang paling larut dalam air dan memiliki titik leleh terendah (yaitu 103 °C) di antara ketiganya. Ini juga yang paling manis tidak hanya di antara monosakarida alami tetapi dari semua karbohidrat alami. Kemanisan relatif berkurang karna di panaskan dengan meningkatkan suhu.

Hampir sama dengan glukosa, fruktosa terbentuk secara bebas bertentangan dengan galaktosa yang umumnya tidak terjadi dalam keadaan bebas dan sering menjadi penyusun senyawa biologis. Namun, glukosa bebas lebih umum daripada fruktosa yang tidak terikat. Glukosa juga lebih sering digunakan secara metabolik, terutama dalam metabolisme energi. Meskipun demikian, ketiga monosakarida tersebut dapat langsung diserap selama pencernaan dan dimanfaatkan oleh tubuh dalam berbagai aktivitas metabolisme. Ketiga monosakarida dapat memasuki jalur glikolitik. Namun, glukosa melanjutkan langsung ke glikolisis sebagai lawan dari fruktosa dan galaktosa yang melanjutkan ke jalur glikolitik secara tidak langsung. Misalnya, fruktosa memasuki jalur glikolitik dengan terlebih dahulu melalui fruktolisis. Galaktosa, pada gilirannya, diubah menjadi glukosa terutama melalui jalur Leloir.

Melalui sintesis dehidrasi, monosakarida, seperti fruktosa, berikatan dengan monosakarida lain dengan pelepasan air dan pembentukan ikatan glikosidik selanjutnya. Penggabungan 2 monosakarida menjadi disakarida sedangkan penggabungan 3 hingga 10 unit monosakarida menjadi oligosakarida. Polisakarida Diproduksi dengan menggabungkan beberapa monosakarida. Hal ini, fruktosa bergabung dengan monosakarida lain agar membentuk disakarida. Contohnya, sukrosa terbentuk ketika molekul fruktosa dan glukosa bergabung bersama. Kedua monosakarida dihubungkan melalui hubungan glikosidik antara C-1 (pada subunit glikosil) dan C-2 (pada unit fruktosil). Sukrosa terdapat di banyak tanaman. Ini biasanya diekstraksi dari tebu dan bit gula, dan diproses (dimurnikan) untuk dipasarkan sebagai gula meja biasa. Ini digunakan sebagai agen pemanis dalam makanan dan minuman. Disakarida sintetis yang terdiri dari galaktosa dan fruktosa telah tersedia bukan sebagai pemanis tetapi untuk tujuan medis dan kesehatan. Itu disebut laktulosa. Ini tidak diserap oleh tubuh tetapi dapat dimetabolisme oleh flora usus. Ini diresepkan untuk digunakan sebagai pencahar, prebiotik, dan pengobatan untuk hiperamonemia.

Fruktan, polimer fruktosa, dapat terjadi sebagai oligosakarida atau sebagai polisakarida, tergantung pada panjang rantai fruktosa. Fruktan dengan rantai yang lebih pendek disebut fruktooligosakarida. Mereka hadir dalam asparagus, daun bawang, bawang putih, bawang merah, gandum, artichoke, dan rumput.

Proses penguraian karbohidrat kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana disebut… sakarifikasi. Ini memerlukan hidrolisis. Pada manusia dan hewan tingkat tinggi lainnya, ini melibatkan enzim. Dalam diet yang mengandung fruktosa (mis sukrosa, fruktolipid, dll.), Mereka dipecah menjadi unit monomer melalui aksi enzim pencernaan. Salah satunya adalah invertase (juga disebut sukrase) yang dilepaskan dari usus kecil. Enzim memotong sukrosa dengan memutus ikatan -glikosidik, sehingga melepaskan glukosa dan fruktosa.

Namun, terlalu banyak fruktosa dapat menyebabkan malabsorpsi di usus kecil. Ketika ini terjadi, fruktosa yang tidak diserap diangkut ke usus besar dapat digunakan dalam fermentasi oleh flora kolon. Hal ini dapat menyebabkan nyeri gastrointestinal, diare, perut kembung, atau kembung karena produk (misalnya gas hidrogen, karbon dioksida, asam lemak rantai pendek, asam organik, dan jejak gas) metabolisme fruktosa oleh bakteri.

Fruktosa yang tersedia dari pencernaan sumber makanan diambil oleh sel-sel usus (enterosit) melalui protein yang disebut transporter glukosa (GluT). Transporter GluT5 mengambil fruktosa lebih efektif daripada glukosa.1 Tidak ada konsensus pada saat ini tentang bagaimana fruktosa diserap oleh enterosit. Beberapa ilmuwan berteori bahwa itu melibatkan transpor pasif (melalui difusi terfasilitasi). Yang lain menganggap itu oleh transpor aktif seperti halnya dalam penyerapan molekul glukosa bebas oleh enterosit.

Fruktosa meninggalkan enterosit, memasuki aliran darah. Tidak seperti glukosa darah, fruktosa dalam aliran darah tidak diatur oleh enzim pankreas, insulin dan glukagon. Fruktosa kemudian diangkut ke dalam sel jaringan lain dengan difusi terfasilitasi menggunakan sistem transpor yang dimediasi GluT (seperti oleh GluT2 dan GluT5).

Fruktosa, bersama dengan monosakarida makanan lainnya, diangkut oleh darah ke hati. Fruktosa mencapai hati melalui vena portal hepatik dan diambil oleh sel-sel hati. Terlepas dari hati di mana fruktosa sebagian besar dimetabolisme, jaringan lain yang memetabolisme fruktosa termasuk testis, ginjal, otot rangka, jaringan lemak, otak, dan usus. Fruktosa diambil oleh sel-sel ini terutama oleh transporter GluT2 dan GluT5.

Katabolisme fruktosa disebut fruktolisis (karena katabolisme glukosa glikolisis). Fruktosa terperangkap di dalam sel, misalnya di dalam hepatosit, ketika difosforilasi menjadi fruktosa 1-fosfat oleh enzim fruktokinase. Fruktosa 1-fosfat dipecah oleh aldolase B menjadi dua triosa: (1) dihidroksiaseton fosfat (DHAP) dan (2) gliseraldehida.

Nasib metabolisme umum DHAP adalah sebagai berikut:

DHAP diisomerisasi menjadi gliseraldehida 3-fosfat (Ga-3-P) oleh triosa fosfat isomerase.
DHAP direduksi menjadi gliserol 3-fosfat oleh gliserol 3-fosfat dehidrogenase.

Nasib metabolisme umum gliseraldehida adalah sebagai berikut:

Gliseraldehida difosforilasi menjadi Ga-3-P‘oleh gliseraldehida kinase.

Gliseraldehida diubah menjadi gliserol 3-fosfat oleh gliserol 3-fosfat dehidrogenase.

Dengan demikian, DHAP dan Ga-3-P dari fruktolisis di hepatosit dapat masuk:

Glukoneogenesis, beberapa jalur metabolisme mengarah ke glukoneogenesis untuk pembentukan glukosa. Salah satunya adalah dengan menggabungkan triosa Ga-3-P (atau DHAP) membentuk heksosa, fruktosa-1,6-bifosfat. Yang terakhir diubah menjadi fruktosa 6-fosfat dengan memanfaatkan satu molekul air dan melepaskan satu fosfat melalui enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase.

: Jalur lain adalah dengan fosforilasi fruktosa menjadi fruktosa-6-fosfat, yang, pada gilirannya, diubah menjadi glukosa-6-fosfat. Glukosa-6-fosfat kemudian dihidrolisis oleh enzim glukosa-6-fosfatase untuk menghasilkan glukosa dan fosfat anorganik. Ini adalah cara yang lebih langsung daripada yang pertama.

Glikogenesis, di mana DHAP dan Ga-3-P dikonversi untuk digunakan dalam glikogen sintesis

Glikolisis, dimana Ga-3-P (atau DHAP diisomerisasi menjadi Ga-3-P) memasuki fase kedua glikolisis untuk akhirnya diubah menjadi piruvat. Piruvat dapat masuk ke Siklus Krebs dengan adanya oksigen.

: Jalur lain adalah fruktosa memasuki bagian dari glikolisis dengan cara yang agak langsung . Misalnya, fruktosa difosforilasi menjadi fruktosa-6-fosfat. Atau, fruktosa-1-fosfat difosforilasi oleh fosfofruktokinase-1 menjadi fruktosa-1,6-bifosfat.

Sintesis asam lemak bebas, dimana terakumulasi sitrat dari siklus Krebs dapat dikeluarkan dari siklus untuk diangkut ke sitosol di mana ia akan diubah menjadi asetil-KoA, menjadi oksaloasetat, dan kemudian menjadi malonil KoA untuk sintesis asam lemak Sintesis
trigliserida, di mana gliserol 3-fosfat dari DHAP dan Ga-3-P dapat berfungsi sebagai tulang punggung gliserol untuk trigliserida. Trigliserida di hati dimasukkan ke dalam lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL) yang dilepaskan ke lemak perifer dan sel otot untuk disimpan.

Sebagian besar fruktosa makanan diubah di hati menjadi glukosa. Salah satu cara fruktosa menjadi glukosa adalah ketika fruktosa diubah menjadi Ga-3-P dan DHAP yang memasuki glukoneogenesis (kebalikan dari glikolisis).

Jalur poliol, proses dua langkah, mengubah glukosa menjadi fruktosa. Langkah pertama adalah reduksi glukosa untuk menghasilkan sorbitol melalui enzim aldose reduktase. Langkah terakhir adalah oksidasi sorbitol untuk menghasilkan fruktosa melalui enzim sorbitol dehidrogenase.

Pada bakteri, glukosa diubah menjadi fruktosa dikatalisis oleh glukosa isomerase, yang merupakan enzim bakteri. Penemuan enzim ini menyebabkan penggunaannya dalam industri, khususnya dalam pembuatan sirup jagung fruktosa tinggi.

Glikasi adalah proses kovalen bergabung dengan konstituen karbohidrat, seperti fruktosa atau glukosa, ke protein atau molekul lipid. Ini adalah glikosilasi non-enzimatik.

Baca Juga: mRNA Vaksin Sel T Utama untuk Melawan Varian Coronavirus

Metabolisme fruktosa yang tidak tepat dapat menyebabkan gangguan metabolisme. Misalnya, intoleransi fruktosa merupakan penyakit keturunan yang disebabkan oleh cacat pada genaldolase B yang mengkode enzim aldolaseB.Dalam metabolisme fruktosa, aldolase B memecah fruktosa 1-fosfat menjadi gliseraldehida dan DHAP. Dengan demikian, tidak memadai atau tidak adanya aldolase B dapat menyebabkan katabolisme fruktosa yang tidak tepat, dan menghambat berbagai jalur metabolisme yang melibatkan DHAP dan gliseraldehida. Kondisi ini dapat merusak hati dan menyebabkan kerusakan parah pada hati. Kondisi lain adalah fruktosuria (kadar fruktosa tinggi dalam urin), yang disebabkan oleh kelebihan fruktosa. Hal ini biasanya disebabkan oleh defek pada gen yang mengkode enzim fruktokinase. Enzim seharusnya memfosforilasi fruktosa menjadi fruktosa 1-fosfat.

Fruktosa adalah salah satu monosakarida yang paling umum dan memainkan berbagai peran biologis. Fruktan, polimer fruktosa, sangat penting untuk tanaman (misalnya rumput, asparagus, daun bawang, bawang putih, bawang merah, gandum, kecuali beras yang tidak mensintesisnya). Pada tumbuhan ini berfungsi sebagai polisakarida penyimpan.

Fruktosa ada dalam makanan baik sebagai monosakarida (fruktosa bebas) atau sebagai unit disakarida (sukrosa). Sukrosa (gula meja biasa) adalah disakarida non-pereduksi yang terbentuk ketika glukosa dan fruktosa dihubungkan bersama oleh hubungan alfa antara karbon 1 glukosa dan karbon 2 fruktosa. Sukrosa ada dalam bermacam sayuran, buah, madu, serta produk makanan nabati lainnya. Saat dikonsumsi, sukrosa menyentuh dengan membran usus kecil. Enzim sukrase mengkatalisis pembelahan sukrosa untuk menghasilkan satu unit glukosa dan satu unit fruktosa, yang kemudian masing-masing diserap oleh usus.

Salah satu fungsi biologis utama fruktosa adalah bertindak sebagai metabolit alternatif dalam menyediakan energi terutama ketika glukosa tidak mencukupi sementara kebutuhan energi metabolik tinggi. Ini dapat memasuki glikolisis dan menghasilkan zat antara untuk respirasi seluler. Fruktosa juga memasuki jalur metabolisme penting lainnya, seperti sintesis glikogen, sintesis trigliserida, sintesis asam lemak bebas, dan glukoneogenesis. Ini juga dapat digunakan selama glikasi di mana lipid atau protein digabungkan dengan karbohidrat.