Isolasi Glikogen

Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan-persamaan dari sudut kimia dan fungsinya. Salah satu penyusun karbohidrat ialah polisakharida (polimer yang terbentuk dari pengulangan unit monosakharida terikat bersama ikatan glikosidik).

Polisakarida penyimpanan yang paling penting di alam adalah pati, yang khas bagi sel tanaman dan glikogen pada sel hewan. Kedua pati dan glikogen terdapat di dalam sel dalam bentuk gumpalan besar atau granula. Molekul pati dan glikogen terhidrasi pada tingkat cukup tinggi, karena memiliki gugus hidroksil yang terbuka.

Glikogen memiliki struktur yang sama dengan amilopektin. Glikogen adalah polimer dari glukosa mata rantai ?, 1 ? 4’ dengan cabang ?, 1 ? 6’. Glikogen mempunyai lebih banyak cabang daripada amilopektin. Cabang terjadi pada setiap 8 sampai 12 unit glukosa pada rantai utama. Panjang dari rantai cabang lebih kurang 8 sampai 10 unit glukosa, lebih pendek dari amolipektin. Molekul glikogen mempunyai berat formula yang sangat berbeda, mulai dari 270.000 sampai 100.000.000.

Pada tumbuhan, dalam selnya juga ada pembangkit energi. Ada dua organel yang bertugas sebagai pembangkit energi, yaitu kloroplas dan mitokondria. Kloroplas hanya ada pada sel tumbuhan, sedangkan mitokondria terdapat baik pada sel tumbuhan maupun sel hewan.

Berkat adanya kloroplas maka tumbuhan hijau dapat mengubah energi yang terkandung dalam cahaya matahari menjadi energi potensial. Kloroplas terdapat dalam sel daging daun (mesofil), dan mengandung pigmen klorofil. Klorofil ada dua macam dan bekerja sama untuk meresap energi cahaya matahari, klorofil-1, dan klorofil-2.

Jika sel daun kena sinar matahari orbit elektron molekul klorofil-1 meningkat, menyebabkan terlemparnya elektron ke luar. Elektron itu diterima oleh koenzim NADP (nikotinamaida adenin dinukleotida posfat), sehingga menjadi bentuk ion NADP-. Klorofil-2 juga mengalami kenaikan orbit elektron, terlempar, dan membentur koenzim sitokrom, yang juga terdapat dalam sel daun. Ini mendorong terbentuknya simpanan energi kimia ATP dari ADP dan P.

Air diisap akar dari tanah lalu dialirkan ke sel-sel daging daun. Oleh sinar matahari air ini mengalami disosiasi menjadi ion H+ dan OH-. H+ bereaksi dengan NADP- membentuk NADPH2. ATP jika terurai menjadi ADP dan P akan menghasilkan energi kinetis. Energi ini dipakai untuk mereaksikan NADPH2 dengan CO2. CO2 datang dari udara lewat mulut daun (stoma). Maka dalam sel daun terbentuklah glukosa atau C6H12O6. Hasil tambahan fotosintesa itu ialah oksigen (O2), yang dilepaskan ke udara juga lewat mulut daun:

1) H2O + CO2 –> C6H12O6 + O2

2) ATP –> ADP + P

Dalam hal ini O2 produk tambahan fotosintesa adalah sumber oksigen bagi hewan. Bagi hewan, O2 perlu untuk oksidasi bahan makanan untuk menghasilkan energi berupa ATP. Bagi tumbuhan sendiri O2 digunakan sedikit sekali. Itu karena tumbuhan tidak membutuhkan banyak energi kinetik berupa pergerakan. Oleh karena itu tumbuhan hijau perlu ada di sekitar lingkungan manusia dan hewan. Tanpa perlu cahaya matahari glukosa akan diubah jadi pati, lemak, protein, dan vitamin, yang kita sebut bahan makanan. Lalu hewan memakan tubuh tumbuhan berupa pucuk, umbi, buah, biji, dan empulur yang mengandung bahan makanan itu.Meskipun ketiga bahan itu dapat diproduksi oleh sel, namun molekul sederhana atau monomernya didapat dari makanan juga. Glikogen dalam sel disintesa dari monomernya glukosa. Glukosa tidak bisa dibikin sel sendiri. Begitu pula dengan protein. Sel selalu aktif mensintesa protein. Tetapi monomernya berupa asam amino harus didapat dari makanan.