makalah dasgiz pencernaan karbo, lemak, dan protein

Makalah Dasar Gizi

Metabolisme Karbohidrat, Protein, dan Lemak

Nama Kelompok :

1. Siti Romlah 5515131762

2. Novia Maulika Putri 5515136979

3. Dina Nazhifah 5515136975

PENDIDIKAN TATA BOGAILMU KESEJAHTERAAN KELUARGA

FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA2013

3

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Makhluk hidup pasti melakukan metabolisme dalam hidupnya. Siklus

metabolisme ini terdiri atas pembentukan ataupun penguraian. Pembentukan senyawa yang

sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks dengan menggunakan energi disebut

sebagai anabolisme, sedangkan mtabolisme yang merombak zat simpan (karbohidrat) dan

menghasilkan energi untuk melakukan aktifitas disebut dengan katabolisme. Fotosintesis

adalah suatu proses biokimia dimana terjadi proses pembentukan zat makanan atau energi

simpanan yaitu glukosa yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri

dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi

cahaya matahari. Sedangkan respirasi adalah bagian tak terpisahkan dalam siklus

metabolisme makhluk hidup.

Respirasi merupakan suatu proses dimana energi yang disimpan dalam bentuk

karbohidrat, lemak dan protein diubah menjadi energi ATP untuk dapat melakukan kegiatan

misalkan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang bersangkutan. Bila

fotosintesis dan respirasi terganggu maka itu artinya seluruh siklus metabolisme tidak akan

terjadi dengan baik. Apabila respirasi tidak berlangsung maka tidak akan terjadi

pertumbuhan, selain itu energi juga tidak dihasilkan untuk dapat mengadakan pembentukan

zat simpan misalkan pada fotosintesis. Mengingat pada pentingnya peran keduanya berkaitan

dengan metabolisme pada tanaman budidaya, maka kita harus terus mengembangkan

pembahasan terkait fotosintesis dan respirasi. Dengan harapan akan ditemukan cara untuk

meningkatkan efisiensi dari metabolisme sehingga dengan substrat yang sedikit dapat

menghasilkan energi yang maksimal dan mendukung pertumbuhan tanaman budidaya dengan

baik.

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

3

I.2 Tujuan

1. Dapat memahami pengertian karbohidrat, metabolisme, dan metabolisme

karbohidrat

2. Dapat mengetahui macam-macam proses metabolisme karbohidrat

3. Dapat memahami pengertian protein, metabolisme, dan metabolisme protein

4. Dapat mengetahui macam-macam proses metabolisme protein

5. Dapat memahami pengertian lemak, metabolisme, dan metabolisme lemak

6. Dapat mengetahui macam-macam proses metabolisme lemak

I.3 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan karbohidrat dan metabolisme karbohidrat?

2. Berapa macam proses metabolisme karbohidrat pada tubuh manusia?

3. Bagaimana proses metabolisme karbohidrat?

4. Apayang dimaksud dengan protein dan metabolism protein?

5. Berapa macam proses metabolisme protein pada tubuh manusia?

6. Bagaimana proses metabolisme protein?

7. Apayang dimaksud dengan lemak dan metabolisme lemak?

8. Berapa macam proses metabolisme lemak pada tubuh manusia?

9. Bagaimana proses metabolisme lemak?


3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Karbohidrat

Karbohidrat merupakan bahan yang sangat diperlukan tubuh

manusia, hewan, dan tumbuhan di samping lemak dan protein.

Senyawa ini dalam jaringan merupakan cadangan makanan atau

energi yang disimpan dalam sel. Sebagian besar karbohidrat yang

ditemukan di alam terdapat sebagai polisakarida dengan berat

molekul tinggi . Beberapa polisakarida berfungsi sebagai penyimpan

bagi monosakarida, sedangkan yang lain sebagai penyusun struktur

di dalam dinding sel dan jaringan pengikat.

Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi

sumber energi utama dan sumber serat makanan. Komponen ini

disusun oleh 3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen(H) dan

oksigen (O). Atau dengan kata lain, karbohidrat merupakan suatu

senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H)

dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan

karbo-hidrat.

Pada tumbuhan, karbohidrat disintesis dari CO2 dan H2O

melalui proses fotosintesis dalam sel berklorofil dengan bantuan sinar

metahari. Karbohidrat yang dihasilkan merupakan cadangan

makanan yang disimpan dalam akar, batang, dan biji sebagai pati

(amilum).Karbohidrat dalam sel tubuh disimpan dalam hati dan

jaringan otot dalam bentuk glikogen.

2.1.1 Jenis Karbohidrat

A. Karbohidrat Sederhana

Karbohidrat sederhana terdiri dari beberapa macam,

diantaranya :

Monosakarida


3

Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena

terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon.Atom-atom hidrogen dan

oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau

sebagai gugus hidroksil (OH).Ada tiga jenis heksosa yang penting

dalam ilmu gizi, yaitu glukods, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga

macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang

sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen.

Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom

hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam

susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat

kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut.

Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam

bentuk isomer dekstro (D).gugus hidroksil ada karbon nomor 2

terletak di sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur

terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting

dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima

atom karbon disebut pentosa.

Glukosa

dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di

alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung,

sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa

memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi.Glukosa

merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan

laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme,

glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh

dan di dalam sel merupakan sumber energi.

Fruktosa

Fruktosa dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula

paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan

glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda. Susunan atom


3

dalam fruktosda merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga

menimbulkan rasa manis.

Galaktosa

Fruktosa tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa

dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil

pencernaan laktosa.

Manosa

Manosa jarang terdapat di dalam makanan.Di gurun pasir,

seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk

membuat roti.

Pentosa

Pentosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan

alami.Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber

energi.

Disakarida

Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa,

maltosa, laktosa, dan trehaltosa. Trehaltosa tidak begitu penting

dalam milmu gizi, oleh karena itu akan dibahas secara terbatas.

Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama

lain melalui reaksi kondensasi. kedua monosakarida saling mengikat

berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). ikatan

glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C

nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu

molekul air. hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat

dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah

kembali mejadi dua molekul monosakarida melalui reaksi


3

hidrolisis.Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida;

monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.

Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit.

Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari

keuda macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan

dan kristalisasi. Gula merah yang banayk digunakan di Indonesia

dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak

sempurna. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu.

Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam.Maltosa

terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada

tumbuh- tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam

usus manusia pada pencernaan pati.

Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas

satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kekurangan laktase ini

menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa.Laktosa yang tidak

dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran

pencernaan.Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnaisme yang

tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan

diare.Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada

orang tua. Mlaktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis

(seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida

lain.

Trehalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa

dan dikenal sebagai gila jamur.Sebanyak 15% bagian kering jamur

terdiri atas trehalosa.Trehalosa juga terdapat dalam serangga.

Gula Alkohol

Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat

secara sintesis.Ada empat jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol,

dulsitol, dan inositol.

Sorbitol, terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara

komersial dibuat dari glukosa. Enzim aldosa reduktase dapat


3

mengubah gugus aldehida (CHO) dalam glukosa menjadi alkohol

(CH2OH). Struktur kimianya dapat dilihat di bawah.Sorbitol banyak

digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes,

seperti minuman ringan, selai dan kue-kue.Tingkat kemanisan

sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi

lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa.

Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih kecil daripada

sukrosa. Konsumsi lebih dari lima puluh gram sehari dapat

menyebabkan diare pada pasien diabetes.

Manitol dan Dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari

monosakarida manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam

nanas, asparagus, ubi jalar, dan wortel.Secara komersialo manitol

diekstraksi dari sejenis rumput laut.Kedua jenis alkohol ini banyak

digunakan dalam industri pangan.Inositol merupakan alkohol siklis

yang menyerupai glukosa.Inositol terdfapat dalam banyak bahan

makanan, terutama dalam sekam serealia.

Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh

monosakarida.Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah

oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan

galaktosa.Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji

tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah

oleh enzim-enzim perncernaan.Fruktan adalah sekelompok oligo

dan polisakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang

terikat dengan satu molekul glukosa.Fruktan terdapat di dalam

serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus.Fruktan tidak

dicernakan secara berarti.Sebagian ebsar di dalam usus besar

difermentasi.

B. Karbohidrat Kompleks

Karbohidrat Kompleks memiliki beberapa macam, diantaranya :

Polisakarida


3

Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu

unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang

lurus atau bercabang.Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu

gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati.

Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-

tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan

manusia di seluruh dunia.Pati terutama terdapat dalam padi-padian,

biji-bijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit glukosa dan susunannya

dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung jenis

tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain

dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya

mengentalkan, dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit

glukosa yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adfalah

polimer yang susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit

glukosa pada tiap cabang.

Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati

atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati.Dekstrin merupakan

sumber utama karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube

feeding).Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran

dekstrin, maltosa, glukosa, dan air.Karena molekulnya lebih besar

dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai pengaruh osmolar

lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan diare.

Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan

bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan,

yang terutama terdapat di dalam hati dan otot.Dua pertiga bagian

dari glikogen disimpan dalam otot dan selebihnya dalam

hati.Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan

energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat

digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh.

Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam

bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam

jaringan lemak.


3

Polisakari dan Nonpati/Serat

Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena

peranannya dalam mencegah berbagai penyakit.Ada dua golongan

serat yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam

air.Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa,

dan lignin.Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase,

glukan, dan algal.

Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk

oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutama

glukosa. Di dalam ilmu gizi, jenis karbohidrat kompleks yang

merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikonsumsi

oleh manusia adalah pati (starch).

Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel

tumbuhan ini berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan

berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Dan di alam, pati akan

banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti

kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di

dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau

ubi. Di dalam berbagai produk pangan, pati umumnya akan

terbentuk dari dua polimer molekul glukosa yaitu amilosa (amylose)

dan amilopektin (amylopectin). Amilosa merupakan polimer glukosa

rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin

merupakan polimer glukosa dengan susunan yang

bercabangcabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin

ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan

yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah

untuk dicerna.

2.1.2 Sumber Karbohidrat


3

Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-

umbian, kacang-kacang kering, dan gula.Hasil olah bahan-bahan ini

adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan

sebagainya.Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak

mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan

bit serta kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung

karbohidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani

seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali

mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak

dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung,

ubi, singkong, talas, dan sagu.

2.1.3 Fungsi Karbohidrat

Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, diantaranya :

Sumber Energi

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan

Penghemat Protein

Pengatur Metabolisme Lemak

Membantu Pengeluaran Feses

2.1.4 Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara

biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup

sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik

kompleks.Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang

melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme.

Metabolisme total merupakan semua proses biokimia di dalam

organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di

dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan

hidup.


3

Karbohidrat setelah dicerna di usus, akan diserap oleh dinding

usus halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh

aliran darah sebagian besar menuju hati, dan sebagian lainnya

dibawa ke sel jaringan tertentu, dan mengalami proses metabolisme

lebih lanjut. Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis

menghasilkan glikogen, dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, atau

dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang

memerlukan. Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas

bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas.

Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat

menyebabkan glukosa dalam darah meningkat, sehingga sintesis

glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak

kegiatan maka banyak energi untuk kontraksi otot sehingga kadar

glukosa dalam darah menurun. Dalam hal ini, glikogen akan

diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya

mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi

kimia, ATP). Faktor yang penting dalam kelancaran kerja tubuh

adalah kadar glukosa dalam darah. Kadar glukosa di bawah 70

mg/100 ml disebut hipoglisemia.Adapun di atas 90 mg/100 ml

disebut hiperglisemia.Hipoglisemia yang serius dapat berakibat

kekurangan glukosa dalam otak sehingga menyebabkan hilangnya

kesadaran (pingsan).Hiperglisemia merangsang terjadinya

gejala glukosuria, yaitu ketidakmampuan ginjal untuk menyerap

kembali glukosa yang telah mengalami filtrasi melalui sel tubuh.

Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu:

1. hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas, berfungsi menurunkan

kadar glukosa dalam darah;

2. hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal, berfungsi

menaikkan kadar glukosa dalam darah.

Karbohidrat siap dikatabolisir menjadi energi jika berbentuk

monosakarida.Energi yang dihasilkan berupa Adenosin trifosfat

(ATP).


3

Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam bentuk

glukosalah massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran

darah, atau ke dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di

dalam hati, serta dari glukosalah semua bentuk karbohidrat lain

dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa merupakan bahan bakar

metabolik utama bagi jaringan mamalia (kecuali hewan pemamah

biak) dan bahan bakar universal bagi janin. Unsur ini diubah menjadi

karbohidrat lain dengan fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen

untuk simpanan, ribose dalam bentuk asam nukleat, galaktosa

dalam laktosa susu, dalam senyawa lipid kompleks tertentu dan

dalam bentuk gabungan dengan protein, yaitu glikoprotein serta

proteoglikan.

Peristiwa yang dialami unsur-unsur makanan setelah dicerna

dan diserap adalah METABOLISME INTERMEDIAT.Jadi metabolisme

intermediat mencakup suatu bidang luas yang berupaya memahami

bukan saja lintasan metabolik yang dialami oleh masing-masing

molekul, tetapi juga interelasi dan mekanisme yang mengatur arus

metabolit melewati lintasan tersebut.

Metabolisme karbohidrat pada manusia terutama:

Glikolisis, yaitu oksidasi glujkosa atau glikogen menjadi piruvat dan

asam laktat melalui Embden-Meyerhof Pathway (EMP).

Glikogenesis, yaitu sintesis glikogen dari glukosa.

Glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen, pada hepar hasil akhir

adalah glukosa, sedangkan di otot menjadi piruvat dan asam laktat

Siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat atau siklus asam sitra

adalah suatu jalan bersama dari oksidasi karbohidrat, lemak dan

protein melalui asetil-Ko-A dan akan dioksidasikan secara sempurna

menjadi CO2 & H2O.

Heksosa Monofosfat Shunt atau siklus pentosa fosfat adalah suatu

jalan lain dari oksidasi glukosa selain EMP dan siklus Krebs.

Glukoneogenesis, yaitu pembentukan glukosa atau glikogen dari

zat-zat bukan karbohidrat.


3

Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Ko-A, yaitu lanjutan dari

glikolisis serta menjadi penghubung antara glikolisis dan siklus

Krebs

Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:

1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)

Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis

senyawa pembentuk struktur dan mesin tubuh.Salah satu contoh

dari kategori ini adalah sintesis protein.

2. Lintasan katabolik (pemecahan)

Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan

energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau

unsur ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi

oksidatif.

3. Lintasan amfibolik (persimpangan)

Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat

pada persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai

penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan

katabolik.Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat.

Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat baik yang

tergolong sebagai katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis,

oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta

glukoneogenesis.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan

sebagai berikut:

1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis

(dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap

ini dihasilkan energi berupa ATP.

2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil

KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam

sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.


3

4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita

maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi

polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati

dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek.Jika kapasitas

penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus

dikonversi menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka

panjang.

5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi,

maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa

mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai

dengan siklus asam sitrat.

6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun

juga habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan

protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis

(pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein

harus diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami

katabolisme untuk memperoleh energi.

2.1.5 Jalur-Jalur Metabolisme Karbohidrat

1. Glikolisis

Glikogen adalah molekul polisakarida yang tersimpan dalam

sel-sel hewan bersama dengan air dan digunakan sebagai sumber

energi.Ketika pecah di dalam tubuh, glikogen diubah menjadi

glukosa, sumber energi yang penting bagi hewan. Banyak penelitian

telah dilakukan pada glikogen dan perannya dalam tubuh ,sejak itu

glikogen diakui sebagai bagian penting dari sistem penyimpanan

energi tubuh.

Glikolisis adalah sebuah

rangkaian reaksi biokimia dimana glukosadioksidasi menjadi moleku

l asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu

proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan


3

terjadi (dengan berbagai variasi) di banyak jenis sel dalam hampir

seluruh bentuk organisme. Proses glikolisis sendiri menghasilkan

lebih sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan

oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan

dalam senyawa organik berupa adenosine triphosphate atau yang

lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH

- Terjadi dalam semua sel tubuh manusia

- Degradasi an-aerob glukosa menjadi laktat

Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan

katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi:

1. asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)

2. asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)

Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar

terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi

dalam siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s).Selain itu glikolisis juga

menjadi lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa.

Keseluruhan persamaan reaksi untuk glikolisis yang menghasilkan

laktat adalah:

Glukosa + 2ADP +2Pi → 2L(+)-Laktat +2ATP +2H2O

Secara rinci, tahap-tahap dalam lintasan glikolisis adalah sebagai

berikut:


3

1. Glukosa masuk lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa-

6 fosfat dengan dikatalisir oleh

enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel

Pulau Langerhans pancreas. Proses ini memerlukan ATP sebagai

donor fosfat. ATP bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Terminal fosfat

berenergi tinggi pada ATP digunakan, sehingga hasilnya

adalah ADP. (-1P)

Reaksi ini disertai kehilangan energi bebas dalam jumlah besar

berupa kalor, sehingga dalam kondisi fisiologis dianggap

irrevesibel.Heksokinase dihambat secara alosterik oleh produk reaksi

glukosa 6-fosfat.

Mg2+

Glukosa + ATP → glukosa 6-fosfat + ADP

2. Glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan

enzim fosfoheksosa isomerase dalam suatu reaksi isomerasi aldosa-

ketosa. Enzim ini hanya bekerja pada anomer µ-glukosa 6-fosfat.


3

µ-D-glukosa 6-fosfat ↔ µ-D-fruktosa 6-fosfat

3. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan

bantuan enzim fosfofruktokinase. Fosfofruktokinase merupakan

enzim yang bersifat alosterik sekaligus bisa diinduksi, sehingga

berperan penting dalam laju glikolisis.Dalam kondisi fisiologis tahap

ini bisa dianggap irreversible. Reaksi ini memerlukan ATPsebagai

donor fosfat, sehingga hasilnya adalah ADP.(-1P)

µ-D-fruktosa 6-fosfat + ATP ↔ D-fruktosa 1,6-bifosfat

4. Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat

yaitu gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini

dikatalisir oleh enzimaldolase (fruktosa 1,6-bifosfat aldolase).

D-fruktosa 1,6-bifosfat ↔ D-gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton

fosfat

5. Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton

fosfat dan sebaliknya (reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini

mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa isomerase.

D-gliseraldehid 3-fosfat ↔ dihidroksiaseton fosfat

6. Glikolisis berlangsung melalui oksidasi Gliseraldehid 3-

fosfat menjadi 1,3-bifosfogliserat, dan karena aktivitas enzim

fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksi aseton fosfat juga

dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat melewati gliseraldehid 3-fosfat.

D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD+ + Pi ↔ 1,3-bifosfogliserat + NADH +

H+

Enzim yang bertanggung jawab terhadap oksidasi di atas

adalah gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase, suatu enzim yang

bergantung kepada NAD.

Atom-atom hydrogen yang dikeluarkan dari proses oksidasi ini

dipindahkan kepada NAD+ yang terikat pada enzim. Pada rantai

respirasi mitokondria akan dihasilkan tiga fosfat berenergi tinggi.

(+3P)

Catatan:


3

Karena fruktosa 1,6-bifosfat yang memiliki 6 atom C dipecah

menjadi Gliseraldehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat yang

masing-masing memiliki 3 atom C, dengan demikian terbentuk 2

molekul gula yang masing-masing beratom C tiga (triosa). Jika

molekul dihidroksiaseton fosfat juga berubah menjadi 1,3-

bifosfogliserat, maka dari 1 molekul glukosa pada bagian awal,

sampai dengan tahap ini akan menghasilkan 2 x 3P = 6P. (+6P)

7. Energi yang dihasilkan dalam proses oksidasi disimpan melalui

pembentukan ikatan sulfur berenergi tinggi, setelah fosforolisis,

sebuah gugus fosfat berenergi tinggi dalam posisi 1 senyawa 1,3

bifosfogliserat. Fosfat berenergi tinggi ini ditangkap

menjadi ATP dalam reaksi lebih lanjut dengan ADP, yang dikatalisir

oleh enzimfosfogliserat kinase.Senyawa sisa yang dihasilkan

adalah 3-fosfogliserat.

1,3-bifosfogliserat + ADP ↔ 3-fosfogliserat + ATP

Catatan:

Karena ada dua molekul 1,3-bifosfogliserat, maka energi yang

dihasilkan adalah 2 x 1P = 2P. (+2P)

8. 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh

enzim fosfogliserat mutase. Senyawa 2,3-bifosfogliserat

(difosfogliserat, DPG) merupakan intermediate dalam reaksi ini.

3-fosfogliserat ↔ 2-fosfogliserat

9. 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan

bantuan enzim enolase. Reaksi ini melibatkan dehidrasi serta

pendistribusian kembali energi di dalam molekul, menaikkan valensi

fosfat dari posisi 2 ke status berenergi tinggi.

Enolase dihambat oleh fluoride, suatu unsure yang dapat digunakan

jika glikolisis di dalam darah perlu dicegah sebelum kadar glukosa

darah diperiksa. Enzim ini bergantung pada keberadaan Mg2+ atau

Mn2+.

2-fosfogliserat ↔ fosfoenol piruvat + H2O


3

10. Fosfat berenergi tinggi PEP dipindahkan pada ADP oleh

enzim piruvat kinase sehingga menghasilkan ATP. Enol piruvat yang

terbentuk dalam reaksi ini mengalami konversi spontan menjadi keto

piruvat.Reaksi ini disertai kehilangan energi bebas dalam jumlah

besar sebagai panas dan secara fisiologis adalah irreversible.

Fosfoenol piruvat + ADP → piruvat + ATP

Catatan:

Karena ada 2 molekul PEP maka terbentuk 2 molekul enol piruvat

sehingga total hasil energi pada tahap ini adalah 2 x 1P = 2P. (+2P)

11. Jika keadaan bersifat anaerob (tak tersedia oksigen), reoksidasi

NADH melalui pemindahan sejumlah unsure ekuivalen pereduksi

akan dicegah. Piruvat akan direduksi

oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim laktat

dehidrogenase.

Piruvat + NADH + H+ → L(+)-Laktat + NAD+

Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah

konversi menjadi asetil-KoA, akan dioksidasi

menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat(Siklus Kreb’s). Ekuivalen

pereduksi dari reaksi NADH + H+ yang terbentuk dalam glikolisis

akan diambil oleh mitokondria untuk oksidasi melalui salah satu dari

reaksi ulang alik (shuttle).

Kesimpulan:

Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

- hasil tingkat substrat : + 4P

- hasil oksidasi respirasi : + 6P

- jumlah : 4P + 6P = 10 P

- dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P : – 2P

10P – 2P = 8P

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

- hasil tingkat substrat : + 4P

- hasil oksidasi respirasi : + 0P

- jumlah : 4P + 0P = 4P


3

- dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P : – 2P

4P - 2P = 2 P

2. Oksidasi piruvat

Dalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi

Asetil-KoA, yang terjadi di dalam mitokondria sel. Reaksi ini

dikatalisir oleh berbagai enzim yang berbeda yang bekerja secara

berurutan di dalam suatu kompleks multienzim yang berkaitan

dengan membran interna mitokondria. Secara kolektif, enzim

tersebut diberi nama kompleks piruvat dehidrogenase dan analog

dengan kompleks µ-keto glutarat dehidrogenase pada siklus asam

sitrat.

Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus

Kreb’s.Jalur ini juga merupakan konversi glukosa menjadi asam

lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa non karbohidrat

menjadi karbohidrat.

Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan oksidasi piruvat

adalah sebagai berikut:

1. Dengan adanya TDP (thiamine

diphosphate), piruvat didekarboksilasi menjadi derivate hidroksietil

tiamin difosfat terikat enzim oleh komponen kompleks enzim

piruvat dehidrogenase. Produk sisa yang dihasilkan adalah CO2.

2. Hidroksietil tiamin difosfat akan bertemu dengan lipoamid

teroksidasi, suatu kelompok prostetik dihidroksilipoil transasetilase

untuk membentuk asetil lipoamid, selanjutnya TDP lepas.

3. Selanjutnya dengan adanya KoA-SH, asetil lipoamid akan diubah

menjadi asetil KoA, dengan hasil sampingan berupa lipoamid

tereduksi.

4. Siklus ini selesai jika lipoamid tereduksi direoksidasi oleh

flavoprotein, yang mengandung FAD, pada kehadiran dihidrolipoil

dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein tereduksi ini dioksidasi oleh

NAD+, yang akhirnya memindahkan ekuivalen pereduksi

kepada rantai respirasi.


3

Piruvat + NAD+ + KoA → Asetil KoA + NADH + H+ + CO2

3. Siklus Krebs

Siklus ini juga sering disebut sebagai siklus Kreb’s dan siklus asam

trikarboksilat dan berlangsung di dalam mitokondria.Siklus asam

sitrat merupakan jalur bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan

protein.

Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang menyebabkan

katabolisme asetil KoA, dengan membebaskan sejumlah ekuivalen

hidrogen yang pada oksidasi menyebabkan pelepasan dan

penangkapan sebagaian besar energi yang tersedia dari bahan

baker jaringan, dalam bentuk ATP. Residu asetil ini berada dalam

bentuk asetil-KoA (CH3-CO~KoA, asetat aktif), suatu ester koenzim A.

Ko-A mengandung vitamin asam pantotenat.

Fungsi utama siklus asam sitrat adalah sebagai lintasan akhir

bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein.Hal ini terjadi

karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir

menjadi asetil KoA atau intermediat yang ada dalam siklus tersebut.

Selama proses oksidasi asetil KoA di dalam siklus, akan terbentuk

ekuivalen pereduksi dalam bentuk hidrogen atau elektron sebagai

hasil kegiatan enzim dehidrogenase spesifik. Unsur ekuivalen

pereduksi ini kemudian memasuki rantai respirasi tempat sejumlah

besar ATP dihasilkan dalam proses fosforilasi oksidatif. Pada keadaan

tanpa oksigen (anoksia) atau kekurangan oksigen (hipoksia) terjadi

hambatan total pada siklus tersebut.

Enzim-enzim siklus asam sitrat terletak di dalam matriks

mitokondria, baik dalam bentuk bebas ataupun melekat pada

permukaan dalam membran interna mitokondria sehingga

memfasilitasi pemindahan unsur ekuivalen pereduksi ke enzim

terdekat pada rantai respirasi, yang bertempat di dalam membran

interna mitokondria.


3

Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut:

1. Kondensasi awal asetil

KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir oleh

enzim sitrat sintase menyebabkan sintesis ikatan karbon ke

karbon di antara atom karbon metil pada asetil KoA dengan atom

karbon karbonil pada oksaloasetat. Reaksi kondensasi, yang

membentuk sitril KoA, diikuti oleh hidrolisis ikatan tioester KoA

yang disertai dengan hilangnya energi bebas dalam bentuk panas

dalam jumlah besar, memastikan reaksi tersebut selesai dengan

sempurna.

Asetil KoA + Oksaloasetat + H2O → Sitrat + KoA

2. Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat

hidratase) yang mengandung besi Fe2+ dalam bentuk protein besi-

sulfur (Fe:S). Konversi ini berlangsung dalam 2 tahap,

yaitu: dehidrasi menjadi sis-akonitat, yang sebagian di antaranya

terikat pada enzim dan rehidrasi menjadi isositrat.

Reaksi tersebut dihambat oleh fluoroasetat yang dalam bentuk

fluoroasetil KoA mengadakan kondensasi dengan oksaloasetat

untuk membentuk fluorositrat.Senyawa terakhir ini menghambat

akonitase sehingga menimbulkan penumpukan sitrat.


3

3. Isositrat mengalami dehidrogenasi

membentuk oksalosuksinat dengan adanya enzim isositrat

dehidrogenase. Di antara enzim ini ada yang spesifik NAD+, hanya

ditemukan di dalam mitokondria.Dua enzim lainnya bersifat

spesifik NADP+ dan masing-masing secara berurutan dijumpai di

dalam mitokondria serta sitosol.Oksidasi terkait rantai

respirasi terhadap isositrat berlangsung hampir sempurna melalui

enzim yang bergantung NAD+.

Isositrat + NAD+ « Oksalosuksinat ↔ µ–ketoglutarat + CO2 + NADH

+ H+

(terikat enzim)

Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadi µ–ketoglutarat yang juga

dikatalisir oleh enzim isositrat dehidrogenase.Mn2+ atau

Mg2+ merupakan komponen penting reaksi dekarboksilasi.

Oksalosuksinat tampaknya akan tetap terikat pada enzim sebagai

intermediate dalam keseluruhan reaksi.

4. Selanjutnya µ–ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif

melalui cara yang sama dengan dekarboksilasi oksidatif piruvat,

dengan kedua substrat berupa asamµ–keto.

µ–ketoglutarat + NAD+ + KoA → Suksinil KoA + CO2 + NADH + H+

Reaksi tersebut yang dikatalisir oleh kompleks µ–ketoglutarat

dehidrogenase, juga memerlukan kofaktor yang idenstik dengan

kompleks piruvat dehidrogenase, contohnya TDP, lipoat, NAD+,

FAD serta KoA, dan menghasilkan pembentukan suksinil

KoA (tioester berenergi tinggi). Arsenit menghambat reaksi di atas

sehingga menyebabkan penumpukan µ–ketoglutarat.

5. Tahap selanjutnya terjadi perubahan suksinil

KoA menjadi suksinat dengan adanya peran enzim suksinat

tiokinase (suksinil KoA sintetase).

Suksinil KoA + Pi + ADP ↔ Suksinat + ATP + KoA

Dalam siklus asam sitrat, reaksi ini adalah satu-satunya contoh

pembentukan fosfat berenergi tinggi pada tingkatan substrat dan


3

terjadi karena pelepasan energi bebas dari dekarboksilasi

oksidatif µ–ketoglutarat cukup memadai untuk menghasilkan

ikatan berenergi tinggi disamping pembentukan NADH (setara

dengan 3~P.

6. Suksinat dimetabolisir lebih lanjut melalui reaksi dehidrogenasi

yang diikuti oleh penambahan air dan kemudian oleh

dehidrogenasi lebih lanjut yang menghasilkan kembali

oksaloasetat.

Suksinat + FAD ↔ Fumarat + FADH2

Reaksi dehidrogenasi pertama dikatalisir oleh enzim suksinat

dehidrogenase yang terikat pada permukaan dalam membrane

interna mitokondria, berbeda dengan enzim-enzim lain yang

ditemukan pada matriks.Reaksi ini adalah satu-satunya reaksi

dehidrogenasi dalam siklus asam sitrat yang melibatkan

pemindahan langsung atom hydrogen dari substrat kepada

flavoprotein tanpa peran NAD+.Enzim ini mengandung FAD dan

protein besi-sulfur (Fe:S). Fumarat terbentuk sebagai hasil

dehidrogenasi. Fumarase (fumarat hidratase) mengkatalisir

penambahan air pada fumarat untuk menghasilkan malat.

Fumarat + H2O ↔ L-malat

Enzim fumarase juga mengkatalisir penambahan unsure-unsur air

kepada ikatan rangkap fumarat dalam konfigurasi trans.

Malat dikonversikan menjadi oksaloasetat dengan katalisator

berupa enzim malat dehidrogenase, suatu reaksi yang

memerlukan NAD+.

L-Malat + NAD+ ↔ oksaloasetat + NADH + H+

Enzim-enzim dalam siklus asam sitrat, kecuali alfa ketoglutarat

dan suksinat dehidrogenase juga ditemukan di luar mitokondria.

Meskipun dapat mengkatalisir reaksi serupa, sebagian enzim

tersebut, misalnya malat dehidrogenase pada kenyataannya

mungkin bukan merupakan protein yang sama seperti enzim


3

mitokondria yang mempunyai nama sama (dengan kata lain enzim

tersebut merupakan isoenzim).

Energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat

Pada proses oksidasi yang dikatalisir enzim dehidrogenase, 3

molekul NADH dan 1 FADH2 akan dihasilkan untuk setiap molekul

asetil-KoA yang dikatabolisir dalam siklus asam sitrat. Dalam hal

ini sejumlah ekuivalen pereduksi akan dipindahkan ke rantai

respirasi dalam membrane interna mitokondria (lihat kembali

gambar tentang siklus ini).

Selama melintasi rantai respirasi tersebut, ekuivalen pereduksi

NADH menghasilkan 3 ikatan fosfat berenergi tinggi melalui

esterifikasi ADP menjadi ATP dalam proses fosforilasi oksidatif.

Namun demikian FADH2 hanya menghasilkan 2 ikatan fosfat

berenergi tinggi. Fosfat berenergi tinggi selanjutnya akan

dihasilkan pada tingkat siklus itu sendiri (pada tingkat substrat)

pada saat suksinil KoA diubah menjadi suksinat.

Dengan demikian rincian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat adalah:

1. Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3P = 9P

2. Satu molekul FADH2, menghasilkan : 1 x 2P = 2P

3. Pada tingkat substrat = 1P

Jumlah = 12P

Satu siklus Kreb’s akan menghasilkan energi 3P + 3P + 1P + 2P + 3P = 12P.

Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s, akan dapat

kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan

energi dengan rincian sebagai berikut:

1. Glikolisis : 8P

2. Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6P

3. Siklus Kreb’s (2 x 12P) : 24P

Jumlah : 38P

4. Glikogenesis


3

Tahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa (glikolisis)

menjadi piruvat.Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA.Akhirnya asetil

KoA masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi.

Proses di atas terjadi jika kita membutuhkan energi untuk aktifitas, misalnya berpikir,

mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika kita memiliki glukosa melampaui

kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk

glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis.

Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan

analog dengan amilum pada tumbuhan.Unsur ini terutama terdapat didalam hati

(sampai 6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot jauh

lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa mencapai tiga

sampai empat kali lebih banyak. Seperti amilum, glikogen merupakan polimer µ-D-

Glukosa yang bercabang.

Glikogen otot berfungsi sebagai sumber heksosa yang tersedia dengan mudah untuk

proses glikolisis di dalam otot itu sendiri. Sedangkan glikogen hati sangat berhubungan

dengan simpanan dan pengiriman heksosa keluar untuk mempertahankan kadar

glukosa darah, khususnya pada saat di antara waktu makan. Setelah 12-18 jam puasa,

hampir semua simpanan glikogen hati terkuras habis. Tetapi glikogen otot hanya

terkuras secara bermakna setelah seseorang melakukan olahraga yang berat dan lama.

Rangkaian proses terjadinya glikogenesis digambarkan sebagai berikut:

1. Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi

juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir

oleh heksokinasesedangkan di hati oleh glukokinase.

2. Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan

katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi

dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang

intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.

Enz-P + Glukosa 6-fosfat ↔ Enz + Glukosa 1,6-bifosfat « Enz-P + Glukosa 1-fosfat

3. Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk

membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh

enzimUDPGlc pirofosforilase.

UTP + Glukosa 1-fosfat ↔ UDPGlc + PPi

5. Glikogenolisis


3

Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah

untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan

glikogenolisis. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi

sebenarnya tidak demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari

glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis

rangkaian 1à4 glikogen untuk menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal

pada rantai paling luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih

ada 4 buah residu glukosa yang tersisa pada tiap sisi cabang 1à6.

(C6)n + Pi → (C6)n-1 + Glukosa 1-fosfat

Glikogen Glikogen

Glukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari

satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1→6

terpajan.Hidrolisis ikatan 1→6 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang

(debranching enzyme) yang spesifik.Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja

enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung.

6. Glukoneogenesis

Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia

lagi.Maka tubuh adalah menggunakan lemak sebagai sumber energi.Jika lemak juga

tak tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya protein

berperan pokok sebagai pembangun tubuh.

Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan

glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein.

Secara ringkas, jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan

sebagai berikut:

1. Lipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol.

Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA.Selanjutnya asetil KoA masuk

dalam siklus Kreb’s.Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.

2. Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Kreb’s.

2.1.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Metabolisme Karbohidrat

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi metabolisme karbohidrat, diantara :

Metabolisme tidak bisa diubah, tapi bisa dipengaruhi.


3

Seseorang tidak bisa mengontrol metabolisme secara langsung, tapi seseorang

dapat mengontrol makanan apa saja yang dikonsumsi, berapa jumlahnya dan

aktivitas fisik yang dilakukan.

Tingkat metabolisme setiap orang berbeda-beda.

BMR adalah mengukur berapa banyak kalori yang dibakar saat tidak

melakukan apa-apa, kondisi ini dipengaruhi oleh jenis kelamin, usia, tinggi

dan berat badan, genetik, massa otot dan faktor lingkungan.

Olahraga meningkatkan metabolisme

Pada dasarnya semakin aktif seseorang maka akan semakin banyak kalori

yang dibakar, hal ini menunjukkan bahwa olahraga akan mempengaruhi

kemampuan metabolisme tubuh.

Massa otot yang besar berarti metabolismenya cepat.

Massa otot bisa membuat seseorang menjadi kuat sehingga mambantu

membakar kalori. Beberapa studi telah menemukan bahwa ketika latihan

kekuatan untuk meningkatkan massa otot ditambakan dalam rutinitas olahraga

mingguan bisa mendorong laju basal metabolisme.

Tidur yang cukup akan menyehatkan metabolisme.

Sebuah studi yang dilakukan University of Chigago menemukan ketika

seseorang tidak cukup tidur akan mengganggu sistem endokrin tubuh,

termasuk metabolisme. Kondisi ini akan mempengaruhi kadar gula darah dan

proses.

2.2Metabolisme Lemak/Lipid

2.2.1 Pengertian Lemak (Lipid)

Lemak merupakan sumber utama energi tubuh . tetapi sebaiknya hanya 15% dari

makanan yang berasal dari lemak . Lemak tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H),

dan oksigen (O). Terdiri atas asam lemak dan gliserin atau gliserol.

2.2.2 Fungsi Lemak:

Fungsi lemak umumnya yaitu sebagai sumber energi, bahan baku hormon

(estrogen,progesteron dan testosteron), membantu transport vitamin yang larut lemak

(A,D,E,K), sebagai bahan insulasi terhadap perubahan suhu, serta pelindung organ-organ

tubuh bagian dalam. Penghasil energi - 1 gram lemak mengandung 9 kalori (2,5 x energi


http://www.info-sehat.com/content.php?s_sid=807

3

pada karbohidrat dan protein).Pembangun/pembentuk struktur tubuh - Lemak biasanya

disimpan dalam jaringan adiposa (di bawah kulit/subcutaneous tissues 50%, alat tubuh

dalam rongga perut 45% dan 5% dalam otot), yang berfungsi sebagai pelindung organ

tubuh dan mengatur suhu tubuh Kurangnya lemak dalam makanan juga akan

menyebabkan kulit menjadi kering dan bersisik. Dalam saluran pencernaan, lemak dan

minyak akan lebih lama berada di dalam lambung dibandingkan dengan karbohidrat dan

protein, demikian juga proses penyerapan lemak yang lebih lambat dibandingkan unsur

lainnya. Oleh karena itu, makanan yang mengandung lemak mampu memberikan rasa

kenyang yang lebih lama dibandingkan makanan yang kurang atau tidak mengandung

lemak.

Salah satu fungsi lemak memang untuk mensuplai sejumlah energi, dimana satu gram

lemak mengandung 9 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya mengandung 4 kalori.

Fungsi lain dari lemak adalah untuk membantu absorbsi vitamin yang larut dalam lemak.

Selain itu, lemak juga merupakan sumber asam-asam lemak esensial yang tidak dapat

dihasilkan tubuh dan harus disuplai dari makanan. Fungsi lemak sebagai bahan baku

hormon juga sangat berpengaruh terhadap proses fisiologis di dalam tubuh, contohnya

yaitu pembuatan hormon seks.

Lemak tubuh dalam jaringan lemak (jaringan adipose) mempunyai fungsi sebagai

insulator untuk membantu tubuh mempertahankan temperaturnya, sedangkan pada

wanita dapat memberikan kontur khas feminim seperti jaringan lemak di bagian bokong

dan dada. Selain itu, lemak tubuh dalam jaringan lemak juga berperan sebagai bantalan

yang melindungi organ-organ seperti bola mata, ginjal, dan organ lainnya.

Sedangkan fungsi lemak dalam makanan yaitu dapat memberikan rasa gurih,

memberikan kualitas renyah (terutama pada makanan yang digoreng), serta memberikan

sifat empuk pada kue. Lemak yang terdapat dalam bahan makanan sekitar 90%nya

merupakan lemak dalam bentuk trigliserida, sedangkan sisanya 10% adalah dalam

bentuk kolesterol dan fosfolipid.

Lemak yang berasal dari produk hewani umumnya mengandung sejumlah besar asam

lemak jenuh. Sebaliknya produk makanan nabati, kecuali minyak kelapa, mengandung

sejumlah besar asam lemak tidak jenuh berantai panjang. Perlu diketahui, semakin

banyak lemak jenuh yang kita konsumsi, maka akan semakin tinggi pula kadar kolesterol

dalam darah kita.







3

2.2.3 Sifat-sifat lemak

Mengapung pada permukaan air

Tidak larut dalam air

Mencair pada suhu tertentu

Melarutkan vitamin A, D, E, dan K

2.2.4 Macam-macam Lemak

a. Lemak sederhana, misalnya lemak dan minyak.

b. Lemak campuran, yaitu campuran antara senyawa lemak dengan zat-zat lain,

misalnya fosfolipid dan protein.

Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak dapat dibagi menjadi:

a. Asam lemak jenuh

Lemak jenuh sebaiknya di konsumsi dalam jumlah sedikit.

Contoh: makanan yang berasal dari hewan.

b. Asam lemak tak jenuh

Lemak tak jenuh merupakan lemak yang baik bagi kesehatan karena kolesterol

dalam tubuh digunakan oleh hati sebagai bahan utama untuk mensintesis asam

empedu, dan garam empedu lainnya. Tetapi kadar kolesterol dalam darah yang

melebihi normal dapat menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pembuluh

darah sehingga mempertinggi risiko penyakit jantung koroner.

2.2.5 Sumber Lemak

Sumber lemak dibagi menjadi:

a. Lemak Hewani (Keju, daging, mentega, susu, ikan basah, minyak ikan, dan telur)

b. Lemak Nabati (Kelapa, kacang-kacangan, kemiri, dan buah alpukat)

2.3.6 Metabolisme Lemak

Sintesa lemak disebut lipogenesis, terjadi di sitoplasma, dibantu enzim lipase.

Secara umum sintesa lemak dibagi dalam 3 bagian, yaitu:

a. Pembentukan gliserol


3

Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang diubah menjadi

senyawa fosfogliseraldehida.

b. Pembentukan asam lemak

Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C2), yaitu malonil CoA dari

Asetil CoA dalam siklus Krebs.

c. Penggabungan gliserol dengan asam lemak

HDL, LDL, dan VLDL

Dua lemak utama dalam darah adalah kolesterol dan trigliserida. Lemak mengikat

dirinya pada protein tertentu sehingga bisa mengikuti aliran darah, gabungan antara

lemak dan protein ini disebut lipoprotein. urutan lipoprotein dari ukuran terbesar ke

terkecil, adalah :

1.) Kilomikron

2.) VLD

3.) IDL

4.) LDL

5.) HDL

Setiap jenis lipoprotein memiliki fungsi yang berbeda dan dipecah serta dibuang

dengan cara yang sedikit berbeda. Misalnya, kilomikron berasal dari usus dan

membawa lemak jenis tertentu yang telah dicerna dari usus ke dalam aliran

darah.Serangkaian enzim kemudian mengambil lemak dari kilomikron yang

digunakan sebagai energi atau untuk disimpan di dalam sel-sel lemak. Pada

akhirnya,Kolesterol kilomikron yang tersisa (yang lemaknya telah diambil) dibuang

dari aliran darah oleh hati.

Tubuh mengatur kadar lipoprotein melalui beberapa cara :

1. Mengurangi pembentukan lipoprotein dan mengurangi jumlah lipoprotein yang

masuk ke dalam darah.

2. Meningkatkan atau menurunkan kecepatan pembuangan lipoprotein dari dalam

darah.

a. HDL

HDL(high density lipoprotein) / lipoprotein densitas tinggi adalah salah satu dari

lima kelompok utama lipoprotein yang memungkinkan lipid seperti kolesterol

dan trigliserida akan diangkut dalam basis aliran air darah. Pada individu yang


3

sehat, sekitar tiga puluh persen dari kolesterol darah dibawa oleh HDL.

HDL (High-Density Lipoprotein) adalah yang terkecil dari partikel lipoprotein.

Mereka adalah yang terpadat karena mengandung proporsi protein tertinggi.

Mereka mampu mengambil kolesterol, dilakukan secara internal, dari sel oleh

interaksi dengan kaset transporter ATP-binding A1 (ABCA1). Suatu enzim

disebut plasma lesitin-kolesterol acyltransferase (LCAT) mengubah kolesterol

bebas menjadi ester kolesterol (bentuk kolesterol yang lebih hidrofobik), yang

kemudian diasingkan ke inti partikel lipoprotein, akhirnya membuat bola HDL

yang baru disintesis. Mereka bertambah besar ketika mereka beredar melalui

aliran darah dan memasukkan lebih banyak kolesterol dan molekul fosfolipid dari

sel-sel dan lipoprotein lain, misalnya dengan interaksi dengan transporter ABCG1

dan protein transportasi fosfolipid (PLTP).

HDL mengangkut kolesterol sebagian besar ke hati atau organ steroidogenik

seperti adrenal, ovarium, dan testis dengan jalur langsung dan tidak langsung.

HDL akan dihapus oleh reseptor HDL seperti reseptor scavenger BI (SR-BI),

yang memediasi pengambilan selektif kolesterol dari HDL. Pada manusia,

mungkin jalur yang paling relevan adalah satu tidak langsung, yang dimediasi

oleh transfer protein ester kolesterol (CETP). Trigliserida tidak stabil pada HDL,

tetapi rusak oleh enzim lipase hepatik sehingga HDL akhirnya kecil partikel yang

tersisa, yang restart penyerapan kolesterol dari sel.

Kolesterol dikirim ke hati diekskresikan ke dalam empedu dan, karenanya, usus

baik secara langsung maupun tidak langsung setelah konversi menjadi asam

empedu. Pengiriman kolesterol HDL untuk adrenal, ovarium, dan testis penting

untuk sintesis hormon steroid.

Beberapa langkah dalam metabolisme HDL dapat berkontribusi pengangkutan

kolesterol dari makrofag lipid-sarat aterosklerotik arteri, disebut sel busa, ke hati

untuk sekresi ke empedu. jalur ini telah disebut kolesterol reverse transportasi dan

dianggap sebagai fungsi pelindung klasik HDL terhadap aterosklerosis.

Namun, HDL membawa banyak lemak dan jenis protein, beberapa yang memiliki

konsentrasi yang sangat rendah tetapi secara biologis sangat aktif. Sebagai

contoh, HDL dan protein dan lemak konstituen membantu menghambat oksidasi,

inflamasi, aktivasi koagulasi, endotelium, dan agregasi trombosit. Semua sifat ini

dapat berkontribusi untuk kemampuan HDL untuk melindungi dari


3

atherosclerosis, dan belum diketahui apa yang paling penting.

b. LDL

Lipoprotein densitas rendah (low-density lipoprotein, beta-2 lipoprotein, LDL)

adalah golongan lipoprotein (lemak dan protein) yang bervariasi dalam ukuran

(diameter 18-25 nm) dan isi, serta berfungsi mengangkut kolesterol,

trigliserida, dan lemak lain (lipid) dalam darah ke berbagai bagian tubuh.

Secara lebih spesifik, fungsi utama dari LDL adalah untuk mengangkut

kolesterol dari hati ke jaringan dengan menggabungkannya ke dalam membran

sel. LDL seringkali disebut sebagai kolesterol jahat karena kadar LDL yang

tinggi berhubungan dengan penyakit kardiovaskuler, salah satunya adalah

terjadinya penyumbatan arteri (pembuluh nadi) bila kadar LDL terlalu tinggi.

LDL terbentuk akibat endapan senyawa NEFA yang tidak terserap oleh FATP

Kolesterol yang dibawa oleh LDL menyebabkan meningkatnya resiko.;

kolesterol yang dibawa oleh HDL (disebut juga kolesterol baik) menyebabkan

menurunnya resiko dan menguntungkan. Idealnya, kadarkolesterol LDL tidak

boleh lebih dari 130 mg/dL dan kadar kolesterol HDL tidak boleh kurang dari

40 mg/dL. Kadar HDL harus meliputi lebih dari 25 % darikadar kolesterol

total. Sebagai faktor resiko dari penyakit jantung atau stroke,kadar kolesterol

total tidak terlalu penting dibandingkan dengan perbandingan kolesterol total

dengan kolesterol HDL atau perbandingan kolesterol LDL dengan kolesterol

HDL.

kolesterol LDL, meningkat sejalan dengan bertambahnya usia. Dalam keadaan

normal, pria memiliki kadar yang lebih tinggi, tetapi setelah menopause

kadarnya pada wanita mulai meningkat. Faktor lain yang menyebabkan

tingginya kadar lemak tertentu (misalnya VLDL dan LDL) adalah :

· Riwayat keluarga dengan hiperlipidemia

· Obesitas

· Diet kaya lemak

· Kurang melakukan olah raga

· Penggunaan alkohol

· Merokok sigaret

· Diabetes yang tidak terkontrol dengan baik


http://www.blogger.com/goog_951033558

3

· Kelenjar tiroid yang kurang aktif.

c. VLDL

Lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL) adalah salah satu jenis lipoprotein.

lipoprotein ini diproduksi di dalam hati. VLDL, adalah bentuk kolesterol yang

membantu untuk mendistribusikan trigliserida melalui aliran darah. Sebagian

dari jenis kolesterol juga mengkonversi menjadi LDL atau kolesterol densitas

rendah protein, yang pada akhirnya dapat menyumbat pembuluh darah dan

menyebabkan sejumlah masalah kesehatan. Karena konversi ini, dokter

cenderung untuk memantau tingkat VLDL kolesterol bersama dengan LDL

dan kadar HDL. VLDL mengangkut trigliserida endogen, fosfolipid,

kolesterol, dan ester kolesterol. Ini berfungsi sebagai mekanisme transportasi

internal tubuh untuk lipid.

VLDL beredar di dalam darah dan mengambil apolipoprotein C-II (apoC-II)

dan E apolipoprotein (apoE) disumbangkan dari high density lipoprotein

(HDL). Pada titik ini, VLDL yang baru lahir menjadi VLDL matang. Setelah

di sirkulasi, VLDL akan datang dan kontak dengan lipoprotein lipase (LPL) di

tempat kapiler dalam tubuh (lemak, jantung, dan otot rangka). LPL akan

menghapus trigliserid dari VLDL untuk penyimpanan atau produksi energi.

2.3. PROTEIN

Protein merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide.¾ zat padat tubuh

terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi, hormon).Banyak protein

terdiri ikatan komplek dengan fibril atau disebut protein fibrosa. Macam protein

fibrosa: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin (rambut, kuku); dan

aktin-miosin.

2.3.1 MACAM PROTEIN

Peptide : 2 – 10 asam amino

Polipeptide : 10 – 100 asam amino


3

Protein : > 100 asam amino

Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein

Lipoprotein : gabungan lipid dan protein

2.3.2 METABOLISME PROTEIN

Metabolisme protein meliputi:

1. Penguraian Protein Dalam Tubuh

Asam amino yang dibuat dalam hati, maupun yang dihasilkan dari proses katabolisme

protein dalam hati, dibawa oleh darah kedalam jaringan untuk digunakan.proses

anabolik maupun katabolik juga terjadi dalam jaringan diluar hati.asam amino yang

terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber, yaitu absorbsi melalui dinding usus,

hasil penguraian protein dalam sel dan hasil sintesis asam amino dalam sel. Banyaknya

asam amino dalam darah tergantung keseimbangan antara pembentukan asam amino

dan penggunaannya. Hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam

darah.

Dalam tubuh kita, protein mengalami perubahan – perubahan tertentu dengan kecepatan

yang berbeda untuk tiap protein. Protein dalam dara, hati dan organ tubuh lain

mempunyai waktu paruh antara 2,5 sampai 10 hari. Protein yang terdapat pada jaringan

otot mempunyai waktu paruh 120 hari. Rata-rata tiap hari 1,2 gram protein per

kilogram berat badan diubah menjadi senyawa lain. Ada tiga kemungkinan mekanisme

perubahan protein, yaitu :

1) Sel-sel mati, lalu komponennya mengalami proses penguraian atau katabolisme dan

dibentuk sel – sel baru.

2) Masing-masing protein mengalami proses penguraian dan terjadi sintesis protein

baru, tanpa ada sel yang mati.

3) Protein dikeluarkan dari dalam sel diganti dengan sintesis protein baru

Protein dalam makanan diperlukan untuk menyediakan asam amino yang akan

digunakan untuk memproduksi senyawa nitrogen yang lain, untuk mengganti protein

dalam jaringan yang mengalami proses penguraian dan untuk mengganti nitrogen yang

telah dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk urea. Ada beberapa asam amino yang

dibutuhkan oleh tubuh, tetapi tidak dapat diproduksi oleh tubuh dalam jumlah yang

memadai. Oleh karena itu asam amino tersebut,yang dinamakan asam essensial yang


3

dibutuhkan oleh manusia.

Kebutuhan akan asam amino esensial tersebut bagi anak-anak relatiflebih besar

daripada orang dewasa. Kebutuhan protein yang disarankan ialah 1 sampai 1,5 gram

per kilogram berat badan per hari.

2. Asam Amino Dalam Darah

Jumlah asam amino dalam darah tergantung dari jumlah yang diterima dan jumlah yang

digunakan. Pada proses pencernaan makanan, protein diubah menjadi asam amino oleh

beberapa reaksi hidrolisis serta enzim – enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim yang

bekerja pada proses hidrolisis protein antara lain ialah pepsin, tripsin, kimotripsin,

karboksi peptidase, amino peptidase, tripeptidase dan dipeptidase.

Setelah protein diubah menjadi asam-asam amino, maka dengan proses absorpsi

melalui dinding usus, asam amino tersebut sampai kedalam pembuluh darah. Proses

absorpsi ini ialah proses transpor aktif yang memerlukan energi. Asam-asam amino

dikarboksilat atau asam diamino diabsorbsi lebih lambat daripada asam amino netral.

Dalam keadaan berpuasa, konsentrasi asam amino dalam darah biasanya sekitar 3,5

sampai 5 mg per 100 ml darah. Segera setelah makan makanan sumber protein,

konsentrasi asam amino dalam darah akan meningkat sekitar 5 mg sampai 10 mg per

100 mg darah. Perpindahan asam amino dari dalam darah kedalam sel-sel jaringan juga

proses tranpor aktif yang membutuhkan energi.

3. Reaksi Metabolisme Asam Amino

Tahap awal pembentukan metabolisme asam amino, melibatkan pelepasan gugus

amino, kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Dua

proses utama pelepasan gugus amino yaitu, transaminasi dan deaminasi.

Transaminasi

Transaminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan

gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi


3

ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari tiga

senyawa keto, yaitu asam piruvat, a ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa

keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi

asam keto. Ada dua enzim penting dalam reaksi transaminasi yaitu alanin transaminase

dan glutamat transaminase yang bekerja sebagai katalis dalamreaksi berikut :

Pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang

dilepaskan oleh asam amino diterima oleh asam keto. Alanin transaminase merupakan

enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat-alanin. Glutamat transaminase

merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamat-ketoglutarat sebagai

satu pasang substrak .

Reaksi transaminasi terjadi didalam mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma.

Semua enzim transaminase tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai koenzim.

Telah diterangkan bahwa piridoksalfosfat tidak hanya merupakan koenzim pada reaksi

transaminasi, tetapi juga pada reaksi-reaksi metabolisme yang lain.

Deaminasi Oksidatif

Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Dalam

beberapa sel misalnya dalam bakteri, asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi

oksidatif yang menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis.

Asam glutamat + NAD+ a ketoglutarat + NH4+ + NADH + H+

Dalam proses ini asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH4+. Selain

NAD+ glutamat dehidrogenase dapat pula menggunakan NADP+ sebagai aseptor


3

elektron. Oleh karena asam glutamat merupakan hasil akhir proses transaminasi, maka

glutamat dehidrogenase merupakan enzim yang penting dalam metabolisme asam

amino oksidase dan D-asam oksidase.

4. Pembentukan Asetil Koenzim A

Asetil koenzim A merupakan senyawa penghubung antara metabolisme asam amino

dengan siklus asam sitrat. ada dua jalur metabolic yang menuju kepada pembentukan

asetil koenzim A, yaitu melalui asam piruvat dan melalui asam asetoasetat

Asam-asam amino yang menjalani jalur metabolic melalui asam piruvat ialah alanin,

sistein, serin dan treonin. alanin menghasilkan asam piruvat dengan langsung pada

reaksi transaminasi dengan asam a ketoglutarat. Treonin diubah menjadi gllisin dan

asetaldehida oleh enzim treonin aldolase. glisin kemudian diubah menjadi asetil

koenzim A melalui pembentukan serin dengan jalan penambahan satu atom karbon,

seperti metal, hidroksi metal dan formil. koenzim yang bekerja disini ialah

tetrahidrofolat.

5. Siklus Urea

Hans Krebs dan Kurt Heneseleit pada tahun 1932 mengemukakan serangkaian reaksi

kimia tentang pembentukan urea. Mereka berpendapat bahwa urea terbentuk dari

ammonia dan karbondioksidamelalui serangkaian reaksi kimia yang berupa siklus, yang

mereka namakan siklus urea. Pembentukan urea ini terutama berlangsung didalam hati.

Urea adalah suatu senyawa yang mudah larut dalam air, bersifat netral, terdapat dalam

urine yang dikeluarkan dari dalam tubuh.

Dalam reaksi pembentukan karbamil fosfat ini, satu mol ammonia bereaksi dengan

satu mol karbondioksida dengan bantuan enzim karbamilfosfat sintetase. Reaksi ini

membutuhkan energi, karenanya reaksi ini melibatkan dua mol ATP yang diubah

menjadi ADP. Disamping itu sebagai kofaktor dibutuhkan mg++ dan N-asetil-glutamat.

Karbamil fosfat yang terbentuk bereaksi dengan ornitin membentuk sitrulin. Dalam

reaksi ini bagian karbomil bergabung dengan ornitin dan memisahkan gugus fosfat.


3

Sebagai katalis pada pembentukan sitrulin adalah ornitin transkarbamilase yang

terdapat pada bagian mitokondria sel hati.

Selanjutnya sitrulin bereaksi dengan asam aspartat membentuk asam argininosuksinat.

Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininosuksinat sintetase. Dalam reaksi

tersebut ATP merupakan sumber energi dengan jalan melepaskan gugus fosfat dan

berubah menjadi AMP.

Dalam reaksi ini asam argininosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam fumarat.

Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininosuksinase, suatu enzim yang

terdapat dalam hati dan ginjal. Reaksi terakhir ini melengkapi tahap reaksi pada siklus

urea. Dalam reaksi ini arginin diuraikan menjadi urea dan ornitin. Enzim yang bekerja

sebagai katalis dalam reaksi penguraian ini ialah arginase yang terdapat dalam hati.

Ornitin yang terbentuk dalam reaksi hidrolisis ini bereaksi dengan karbamilfosfat untuk

membentuk sitrulin.

6. Biosintesis Protein

Biosintesis protein yang terjadi dalam sel merupakan reaksi kimia yang kompleks dan

melibatkan beberapa senyawa penting, terutama DNA dan RNA.molekuk DNA

merupakan rantai polinukleutida yang mempunyai beberapa jenis basapurin dan

piramidin, dan berbentuk heliks ganda.

Dengan demikian akan terjadi heliks gandayang baru dan proses terbentunya molekul

DNA baru ini disebut replikasi, urutan basa purin dan piramidin pada molekul DNA

menentukan urutan asam amino dalam pembentukan protein. Peran dari DNA itu

sendri sebagai pembawa informasi genetic atau sifat-sifat keturunan pada seseorang .

dua tahap pembentukan protein:

1) Tahap pertama disebut transkripsi, yaitu pembentukan molekul RNA sesuai pesan

yang diberikan oleh DNA.

2) Tahap kedua disebut translasi, yaitu molekul RNA menerjemahkan informasi


3

genetika kedalam proses pembentukan protein.

Biosintesis protein terjadi dalam ribososm, yaitu suatu partikel yang terdapat dalam

sitoplasma r RNA bersama dengan protein merupakan komponen yang membentuk

ribosom dalam sel, perananya dalam dalam sintesis protein yang berlangsung dalam

ribosom belum diketahui.

m RNA diproduksi dalam inti sel dan merupakan RNA yang paling sedikit jumlahnya.

kode genetika yang berupa urutan basa pada rantai nukleutida dalam molekul DNA.

tiap tiga buah basa yang berurutan disebut kodon, sebagai contoh AUG adalah kodon

yang terbentuk dalam dari kombinasi adenin-urasil-guanin, GUG adalah kodon yang

terbentuk dari kombinasi guanin-urasil-guanin. kodon yang menunjuk asam amino

yang sama disebut sinonim, misalnya CAU dan CAC adalah sinonim untuk histidin.

perbedaan antara sinonim tersebut pada umumnya adalah basa pada kedudukanketiga

misalnya GUU,GUA,GUC,GUG..

bagian molekut t RNA yang penting dalam biosintesis protein ialah lengan asam amino

yang mempunyai fungsi mengikat molekul asam amino tertentu dalam lipatan anti

kodon. lipatan anti kodon mempunyai fungsi menemukan kodon yang menjadi

pasangannya dalam m RNA yang tedapat dalam ribosom. pada prosese biosintesis

protein, tiap molekuln t RNA membawa satu molekul asam amino masuk kedalam

ribosom. pembentukkan ikatan asam amino dengan t Rna ini berlangsung dengan

bantuan enzim amino asli t RNA sintetase dan ATP melalui dua tahap reaksi:

1. Asam aminon dengan enzim dan AMP membentuk kompleks aminosil-AMP-enzim.

2. reaksi antara kompleks aminoasil-AMP-enzim dengan t RNA

proses biosintesis akan berhenti apabila pada m RNA terdapat kodon UAA,UAG,UGA.

karena dalam sel normal tidak terdapat t RNA yang mempunyai antikodon

komplementer.


3

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang

terjadi di tingkat selular. Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi

kimia organik. Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk

mendapatkan energi. Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari


3

molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh. Jadi dapat kami simpulkan

bahwa pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang

bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan

senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya.Selain itu ,

peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel

tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam

metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat

seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan sistem saraf.Sedangkan protein

merupakan suatu bahan yang penting dalam tubuh karena fungsinya yang beragam,

terutama sebagai struktural tubuh, katalitik, dan sinyal dalam tubuh dan Lipid adalah

molekul-molekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-

pelarut organik.

3.2 Saran

Dari penulis pribadi mengakui bahwa memang makalah yang telah selesai disusun ini

jauh dari kesempurnaan. Masih banyak sekali kekurangan dan kesalahan terutama nilai

keakuratan jika di pandang dari sisi ilmu kesehatan yang sebenarnya. Maka dari itu,

sangat diperlukan sekali kritik dan saran yang membangun dari saudara demi

keberlanjutan pembuatan makalah untuk melengkapi dan menyempurnakan makalah ini

di masa mendatang.

Dan oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritikan maupun saran dari pembaca

agar makalah ini dapat lebih sempurna.

DAFTAR PUSTAKA

Irmawati, Hajar. 2012. Makalah metabilosme karbohidrat.

http://www.slideshare.net/HajarIrmawati/makalah-metabolisme-

karbohidrat. diakses pada tanggal 20 April 2012


http://www.slideshare.net/HajarIrmawati/makalah-metabolisme-karbohidrat

http://www.slideshare.net/HajarIrmawati/makalah-metabolisme-karbohidrat

3

Anwari. 2007. Karbohidrat. http://www.pssplab.com/journal/03.pdf.

Diakses tanggal 14 November 2012

Fedril. 2011. Biokimia. http://fedrildwi.blogspot.com/. Diakses tanggal 15

November 2012

Fitria,Lailatul. 2012. Biokimia Karbohidrat. http://blog.ub.ac.id/. Diakses

tanggal 14 November 2012

Yuyun.2011. Absorbsi Karbohidrat dalam Tubuh.http://yu2n-

sevenfoldism.blogspot.com/. Diakses tanggal 14 November 2012

Nefy, Isma. 2013. Metabolisme karbohidrat dan protein dan kelainan

bawaan pada metabolisme karbohidrat.

http://ismanefy.blogspot.com/2013/10/metabolisme-karbohidrat-protein-

dan.html Diakses tanggal 20 April 2014

http://febrikusnanto.wordpress.com/2011/03/17/metabolisme-protein/

http://susandili.blogspot.com/2013/07/metabolisme-karbohidratlemakdan-

protein.html

Soedioetama, Djaenni.1976. Ilmu Gizi. Dian Rakyat. Jakarta

Krisno, Agus. 2002. Dasar-dasar Ilmu Gizi. Universitas Muhammadiyah Malang. Malang


http://susandili.blogspot.com/2013/07/metabolisme-karbohidratlemakdan-protein.html

http://susandili.blogspot.com/2013/07/metabolisme-karbohidratlemakdan-protein.html

http://ismanefy.blogspot.com/2013/10/metabolisme-karbohidrat-protein-dan.html

http://ismanefy.blogspot.com/2013/10/metabolisme-karbohidrat-protein-dan.html

http://yu2n-sevenfoldism.blogspot.com/

http://yu2n-sevenfoldism.blogspot.com/

http://blog.ub.ac.id/

http://fedrildwi.blogspot.com/

makalah dasgiz pencernaan karbo, lemak, dan protein

Documents