laporan tutorial 1

LAPORAN TUTORIAL SKENARIO 1

LAPORAN TUTORIAL SKENARIO 1

Hasil Tutorial Skenario 1Metabolisme Karbohidrat

SEMESTER GASALTAHUN AKADEMIK 2014/2015BLOK SISTEM TUBUH 2

Oleh Kelompok 2:1. Shinta Permata Sari(141610101012)2. Hanifah Nailul Amania(141610101013)3. Nadia Farhatika(141610101014)4. Dini Roswati(141610101015)5. Erlita Prestiandari(141610101016)6. Zulfah Al Faizah(141610101017)7. Aldiansyah Hakim(141610101018)8. Prisca Vianda Sukma(141610101019)9. Tazqia Jamil Pratami(141610101020)10. Stefani Silvia D.A(141610101021)11. Dina Kurniasari(141610101022)

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS JEMBER 2014HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Tutorial: Degradasi dan Sintesis Karbohidrat2. Ketua Tim TutorialNama Lengkap: Dina KurniasariNIM:141610101022Kelompok: Tutorial 2 E-mail:[email protected] Universitas: Universitas JemberMenyatakan bahwa substansi ini, yang berjudulDegradasi dan Sintesis Karbohidrat.Dikerjakan dengan melibatkan anggota peneliti sebanyak 10 orang, pembimbing 1 orang dengan rincian sebagai berikut :Anggota Peneliti

Scriber 1 :

Nama Lengkap:Dini Roswati

NIM:141610101015

Fakultas :Kedokteran Gigi

Scriber 2 :

Nama Lengkap :Nadia Farhatika

NIM:141610101014

Fakultas:Kedokteran Gigi

Anggota 1 :

Nama Lengkap:Shinta Permata Sari

NIM:141610101012

Fakultas:Kedokteran gigi

Anggota 2

Nama lengkap :Hanifah Nailul Amania

NIM:141610101013


Anggota 3

Nama Lengkap:Erlita Prestiandari

NIM:141610101016


Anggota 4

Nama Lengkap:Zulfah Al faizah

NIM:141610101017


Anggota 5

Nama Lengkap:Aldiansyah Hakim

NIM:141610101018


Anggota 6

Nama Lengkap:Prisca Vianda Sukma

NIM:141610101019


Anggota 7

Nama Lengkap: Tazqia Jamil Pratami

NIM:141610101020


Anggota 8

Nama Lengkap:Stefani Silvia D.A

NIM:141610101021

Fakultas :Kedokteran Gigi

Jember, 28 Agutus 2014Pembibimbing Tutorial Kelompok IIKetua Tim TutorialUniversitas Jember

drg. Sri Lestari, M.KesDina KurniasariNIPNIM 141610101022KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan ridho-Nya, akhirnya kami dapat menyelesaikan tugas laporan ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas mengenai Metabolisme Karbohidrat. Adapun tujuan penyusunan makalah ini adalah sebagai laporan hasil tutorial pertama mata kuliah blok Sistem Tubuh 2. Dalam penyusunan makalah ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :1. drg. Sri Lestari, M.Kes. selaku dosen dan fasilitator yang telah memberikan bimbingan kepada kami hingga terselesainya penyusunan laporan ini. 2. Anggota kelompok II yang telah berperan aktif dalam diskusi maupun pembuatan laporan hasil tutorial ini. Dalam tugas yang telah diberikan, kami menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan dan kesalahan dari apa yang diharapkan. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya membangun bagi perbaikan makalah ini. Akhir kata kami mengucapkan terima kasih.

Jember , 22 November 2014

Penulis

BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG Metabolisme berasal dari kata metabole (Yunani) yang berarti berubah.Secara keseluruhan, proses kimiawi dalam sel suatu organisme disebut metabolisme.Sebagian besar reaksi kimia di dalam sel berkaitan dengan pembuatan energi makanan untuk berbagai system fisiologi sel. Sebagai contoh, energi tersebut digunakan untuk aktivitas otot, sekresi kelenjar, pembentukan zat-zat di dalam sel dan berbagai fungsi lainnya.Semua sumber energi dari makanan dapat dioksidasi di dalam sel dan pada kasus ini dibebaskan sejumlah besar energi. Energi yang diperlukan oleh proses fisiologis sel tidak berbentuk panas, melainkan sebagai energi untuk menyebabkan pergerakan mekanik seperti menggerakan fungsi otot atau untuk memperbaharui fungsi-fungsi yang lainnya. Untuk menyediakan energi, reaksi kimia harus berpasangan dengan rentetan proses yang rumit dan dengan bantuan enzim selilar khusus dan system perpindahan energi.Adenosine trifosfat (ATP) adalah suatu senyawa kimia yang banyak ditemukan dalam sitoplasma dan nukleotida sel. Pada dasarnya, semua mekanisme fisiologis sel yang membutuhkan energi untuk bekerja memperoleh energi tersebut dari ATP. Makanan yang kita suplai untuk tubuh tersebut di proses dan dioksidasi secara bertahap, dan energi yang dibebaskan dipakai untuk membentuk ATP.

1.2 SkenarioGIDEON TENGKER BERMAIN SEPAK BOLAGideon Tengker bermain sepak bola dan merasa kelelahan setelah berlatih dengan mengelilingi lapangan sepak bola sebanyak 4 kali putaran. Setelah itu dia merasa nafasnya terengah-engah. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan pembakaran energi dalam tubuh. Proses pembakaran energi ini merupakan proses metabolisme karbohidrat yang kompleks, melibatkan proses glikolisis, oksidasi asam piruvat, siklus krebs, rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.

1.3 RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakangmasalah yang ada, maka perumusan masalah yang dimuat di laporan tutorial ini dirumuskan sebagai berikut :1.3.1 Apa hubungan napas terengah-engah dengan pembakaran energi?1.3.2 Mengapa setelah berolahraga napas menjadi terengah-engah? 1.3.3 Dimana tempat terjadi fosforilasi oksidatif? Dan jelaskan prosesnya!1.3.4 Apa dampak terjadinya gangguan metabolisme?1.3.5 Apa hubungan pernapasan dan pembentukan energi?1.3.6 Mengapa setelah berolahraga tubuh merasa lelah?

1.4 Tujuan Tutorial :Dalam penulisan ini tujuan yang ingin didapat yaitu, mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme jalur-jalur yang terkait dengan metabolisme degradasi dan sintesis karbohidrat.

BAB IIPEMBAHASAN

STEP 1 Glikolisis, yaitu oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat dan asam laktat melalui Embden-Meyerhof Pathway (EMP). Glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen, pada hepar hasil akhir adalah glukosa, sedangkan di otot diubah menjadi piruvat dan asam laktat. Siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat atau siklus asam sitrat adalah suatu jalan bersama dari oksidasi karbohidrat, lemak dan protein melalui asetil-Ko-A dan akan dioksidasikan secara sempurna menjadi CO2& H2O. Glukoneogenesis, yaitu pembentukan glukosa atau glikogen dari zat-zat bukan karbohidrat. Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Ko-A, yaitu lanjutan dari glikolisis serta menjadi penghubung antara glikolisis dan siklus Krebs. Transpor Elektron, yaitu Rantai transpor elektron (alias RTE) adalah proses di mana NADH dan [FADH2] dihasilkan selama glikolisis, B-oksidasi, dan proses katabolik lainnya teroksidasi sehingga melepaskan energi dalam bentuk ATP.

STEP II1. Apa hubungan napas terengah-engah dengan pembakaran energi?2. Mengapa setelah berolahraga napas menjadi terengah-engah?3. Dimana tempat terjadi fosforilasi oksidatif? Dan jelaskan prosesnya!4. Apa dampak terjadinya gangguan metabolisme?5. Apa hubungan pernapasan dan pembentukan energi?6. Mengapa setelah berolahraga tubuh merasa lelah?

STEP III1. Makanan masuk ke sistem pencernaan -> pencernaan mekanik (ludah & gigi) dan kimiawi (enzim) -> enzim amilase mengubah amilum menjadi glukosa -> makanan masuk ke lambung melalui esophagus melakui gerak peristaltic -> di lambung mekanik, kimiawi (enzim) di lambung (melingkar, memanjang, diagonal) -> menghasilkan chime (bersifat asam karena ada HCl) -> dinetralkan oleh asam bikarbonat yang dihasilkan pancreas -> usus halus -> duodenum (enzimnya dihasilkan pankreas) -> jejunum (usus kosong) -> ileum (penyerapan) -> (karbohidrat, glukosa, lemak) -> glukosa diabsorbsi -> masuk ke pembuluh darah -> glukosa darah -> disimpan di hati dan otot (anabolisme) -> berolahraga (glukosa dipecah memalui glikolisis) sehingga menghasilkan asam piruvat dan ATP -> asam piruvat diubah ke asetil Ko-A -> asetil Ko-A diubah ke siklus kreb dan menghasilkan ATP, CO2, NADH dan FADH -> Transport electron (fosforilasi oksidatif) -> menghasilkan energy.Tempat : Glikolisis : sitosol Asam piruvat : mitokondria Siklus kreb : matriks mitokondria Transport electron : membrane dalam mitokondria

2. Mekanisme glikolisis aerob : (glukosa menjadi asam piruvat)Glukosa ->fosfolirasi oksidatif-> glukosa 6 fosfat -> dengan bantuan enzim fosfoglukoisomerase menjadi fruktosa 6 fosfat ->terjadi penambahan gugus fosfat dengan bantuanenzim fosfofruktonase -> fruktosa1,6 difosfat -> dipisahkan menjadi 2 molekul gula yang berbeda yaitu dehidroksi aseton fosfat dan gliseraldehid fosfat -> dehidroksi aseton fosfat lansung dikonversimenjadi gliseral dehidra yang bersifat pendek -> gliseraldehide fosfat dengan bantuan 2 NAD+ , 2NADH, 4 ADP, 4 ATP -> menjadi asam piruvat. Hasil : 2 NADH, 2 ATP, 2 Asam Piruvat

Mekanisme glikolisis anaerobAsam piruvat tidak dapat mengalami transport elektrondan siklus krebs sehingga oksidasi di eritrosit menghasilkanasam laktat. Pada saat istirahat, asam laktat di bawaoleh darah menuju hati untuk dioksidasi lagi menjadi asam piruvat. Sedangkan pada saat bekerja keras, , otot-otot mengalami fermentasi asam laktat untuk membentuk ATP. Jika asam laktat dalam jumlah banya, maka akan menyebabkan kejang atau rasa lelah. Glukosa + 2 ADP -> 2 Asam Laktat + 2H2O + 2 ATP

Penyebab nafas terengah engah :1. Kemungkinan saluran udara mengalami masalah sehingga kadar oksigen dalam tubuh berkurang2. Apabila kelebihan berat badan ada kemungkinan membatasi kerja paru paru sehingga sulit bernafas3. Menyebabkan stress pada paru paru dan kerjanya pada jantung untuk menjaga aliran darah tetap cukup4. Tubuh membutuhkan peningkatan durasi dan latihan untuk mempertahankan otot dalam membakar lemak dan meningkatkan stamina

3. Oksidasi asam piruvat menjadi asetil koenzim AMolekul asam piruvat memasuki mitokondria dan teroksidasi pada matriksnya. Langkah persiapan akan mereduksi asam piruvat 3-karbon menjadigugusasetil 2-karbon. Gugus ini disebut asetil koenzim A.a. Gugus karboksil terlepas dari asam piruvat 3-karbon dalam bentuk O2 yang berdifusi ke luar selb. Fragmen 2-karbon yang tersisa teroksidasi. Atom-atom hydrogen yang terlepas diterima oleh NAD+c. Fragmen yang teroksidasi, satu gugus asetil berkaitan dengan KoA untuk membentuk satu molekul asetil KoA.Reaksi: Piruvat + NAD+ + KoA asetil KoA + NADH + CO2Ko-enzim yang berperan dalam proses oksidasi asam piruvat yaitu piruvat dehydrogenase.

4. Mekanis siklus KrebsAsetil KoA Enzim sitratesinitase Sitrat Enzim Bo Sitrat eksalosuksinat ( NAD + NADH+ ) -krtoglutarat (CO2) Enzim -ketoglutarat dehidrogenase Suksinil KoA (NAD+, NADH, dan CO2) ADP + P Suksinat FADH2 dan FAD Fumarat H2O Malat NADH dan NAD+ Oksaloasetat

5. Reaksi Respirasi : Reaksi katabolisme yang memecah molekul molekul gula menjadi molekul anorganik seperti CO2 dan H2O. Terdiri dari serangkaian protein dengan gugus protestik yang tetap kuat dan mampu menerima serta memberikan elektron setiap anggotanya dapat menerima elektron dari anggota sebelumnya dan memindahkan elektron ke molekul anggota berikutnya dengan uraian reaksi yang spesifik. Elektron yang masuk ke dalam transpor elektron yang kaya akan energi akan tetapi pada saat elektron tersebut melalui randai menuju oksigen dengan cara setahap demi setahap, elektron tersebut akan kehilangan energi bebasnya. Energi tersebut pada umumnya disimpan dalam bentuk ATP pada membran mitokondria bagian dalam. Glikolisis oksidasi asam lemak dan oksidasi asam sitrat mengahsilkan NADH dan FHDA2 ( molekul tinggi 2 elektron transfer tinggi ) elektron diberikan kepada oksigen molekuler energi bebas digunakan untuk pembentukan ATP

6. Energi diperoleh dari reaksi glikolisisSaat lari, tubuh kekurangan oksigen terjadi penumpukan asam laktat bila diabaikan berbahaya bila asam laktat butuh oksigen tubuh memaksa paru paru untuk menyerap oksigen terjadilah terengah engah istirahat asam laktat terurai. Fermentasi laktat dilakukan untuk sel otot dan beberapa fosfat dalam otot. Proses ini menyediakan energy dengan cepat. Namun penumpukan asam laktat dapa tmembuat lelah. Asam laktat lebih dibawa darah ke hati untuk diubah kembali menjadi asam piruvat

STEP IVMakanan dipecahGlukosa pembentukanasamlaktat diabsorbsiGlukosaDarah KatabolismeAnabolisme GlikolisisGlikogenaerob anaerobAsamPiruvat AsamLaktat EnergiAktivitasBerlebihKelelahan

STEP VMampu menjelaskan mekanisme jalur - jalur yang terkait dengan metabolism degradasi dan sintesis karbohidrat.

STEP VII1. Glikolisis aerob MH : membutuhkan energi (karbohidrat) Di sitosolTahap :1-5 pengkonsumsian ATP6-10 Mempersiapkan suatu energy

Energy pada tahap glikolisis dihasilkan pada: Step 1 Glukosaoleh E. Heksosinasi glukosa 6fGlukosa+ ATP glukosa 6f + ADP Step 2Fruktosa 6f oleh enzim fosfofruktokinasefruktosa 1,6 difosfatATP yang digunakan : 2 ATP ATP yang dihasilkan : 4 ATP2 ATP2 as. Piruvat Step 7Enzim fosfogliserolkinase(2) 1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat(2) 1,3 bifosfogliserat + ADP (2) 3 fosfogliserat + ATP Step 10(2) fosfenolpiruvat+ADP (2) piruvat + ATP

Glikolisis Anaerob adalah suatu hasil bersih 2 mol ATP per glukosa diproduksi1. ATP yang dikonsumsi dua mol ATP per mol glukosa digunakan untuk membentuk F1,G3 P2. ATP yang diproduksia. Dua mol ATP per mol glukosa diproduksi oleh rx. Fosfogliseratkinaseb. Dua mol ATP per mol glukosa diproduksi oleh rx. Piruvatkinase3. Regenerasi NAD+NADH tidak dapat digunakan untuk sintesis ATP di bawah kondisi anaerob. Untuk menghasilkan NAD+ yang diperlukan untuk G3P menjadi 1,3 BPG, NAD dioksidasi menjadi NAD+ selama konversi di piruvat menjadi laktat oleh laktat dehidrogenaseAsam Piruvat Pada glikolisis aerob berperan pada proses dekarboksilasi oksidatif Pada glikolisis anaerob berperan pada pembuatan asam laktat Piruvat menjadi alanin (proses reversible) berperan pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru)

HatiOtotGlukosa Glukosa6 ATP2 ATPglukoneogenesis Glikolisis

2 as. Piruvat 2 as.piruvatNAD++HH+ NADH

NADNAD+2 as. Laktat2 as. Laktat

Kelebihan

Kelelahan

Asam Piruvat Pada glikolisis aerob berperan pada proses dekarboksilasi oksidatif. Pada glikolisis anaerob berperan pada pembuatan asam laktat. Proses reversible: berperan pada proses glukogenesis (pembentukan glukosa baru)

Piruvat yang terbentuk di sitosol diangkut ke dalam mitokondria. Di dalam mitokondria, piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil-Ko.A oleh suatu kompleks multi enzim di membran dalam mitokondria.Piruvat mengalami dekarboksilasi oleh komponen piruvat dehidroginase yang menjadi turunan tiamin difosfat (yang terikat enzim) yang kemudian bereaksi dengan lipoamida teroksidasi, pada dihidrolipoil transasetilase, untuk membentuk lipoamida. Asetil lipoamida bereaksi dengan Ko.A untuk membentuk Asetil Ko.A dan lipoamida bereaksi. Reaksi ini akan tuntas jika lipoamida yang tereduksi tersebyt direoksidasi oleh suatu flavioritein yaitu dihidrolipoil dehidroginase, yang mengandung FAD. Akhirnya, flavoprotein tereduksi mengalami oksidasi oleh NAD+.Piruvat + NAD+ + KoAAsetil-KoA + NADH + H+ + CO2

KESIMPULANPembakaran karbohidrat di dalam tubuh manusia terbagi menjadi empat proses , antara lain glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transport elektron.Glikolisis terjadi di sitoplasma, tepatnya di sitosol dengan bahan dasar glukosa atau C6H12O6 menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses ini juga terjadi proses glikogenesis, glikogenolisis, dan gluconeogenesis. Glikogenesis merupakan dimana glukosa disimpan dalam bentuk glikogen karena jumlahnya yang berlebihan di dalam tubuh. Glikogenolisis adalah pemecahan glikogen menjadi glukosa Karen jumlah glukosa dalam tubuh menurun. Glukoneogenolisis merupakan peristiwa sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat misalnya asam laktat dan beberapa asam amino yang terjadi di dalam hati. Hasil akhir dari proses glikolisis adalah 2 ATP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat. Dekarboksilasi oksidatif terjadi di mitokondria dengan bahan dasar 2 molekul asam piruvat yang menghasilkan 2 CO2, 2 NADH, dan 2 asetil KoA. Siklus krebs terjadi di matriks mitokondria dengan bahan dasar 2 asetil KoA yang menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2. Transport electron terjadi di krista mitokondria dengan bahan dasar electron dari proses sebelumnya yang akan diubah menjadi 36 ATP dan H2O.Kelelahan adalah akibat dari berkurangnya energi dan meningkatnya system metabolisme sebagai penyebab hilangnya efisiensi. Faktor dari kelelahan antara lain: pengosongan ATP, pengosongan glikogen otak, akumulasi asam laktat, rendahnya glukosa darah yang dipengaruhi oleh insulin, serta dehidrasi dan kurangnya elektrolit.

REFERENSI

1. Biokimia edisi 4 Victor L.D dan Donald B.S2. Fisiologi Kedokteran Guytoin edisi 11

6

laporan tutorial 1

Documents