metabolisme karbohidrat dan aplikasi biokimiayeyen

8/20/2019 Metabolisme Karbohidrat Dan Aplikasi Biokimiayeyen

1/15

TUGAS

Metabolisme Karbohidrat dan AplikasiBiokimia Pangan

Oleh :Yeyen Nurulhidayati (133020356)

Untuk :Memenuhi Tugas i!kimia "angan

PROGRAM STUDI TEK O!OGI PA GA"AKU!TAS TEK IK

U I#ERSITAS PASU DABA DU G

$%&'


2/15

A( Metabolisme KarbohidratMeta#!lisme meru$akan m!di%ikasi senya&a kimia se'ara #i!kimia di dalam

!rganisme dan sel Meta#!lisme men'aku$ sintesis (ana#!lisme) dan $enguraian

(kata#!lisme) m!lekul !rganik k!m$leks Meta#!lisme #iasanya terdiri atas taha$antaha$an yang meli#atkan en*im+ yang dikenal $ula se#agai ,alur meta#!lisme

Meta#!lisme t!tal meru$akan semua $r!ses #i!kimia di dalam !rganisme

Meta#!lisme sel men'aku$ semua $r!ses kimia di dalam sel Tan$a meta#!lisme+

makhluk hidu$ tidak da$at #ertahan hidu$

-ar#!hidrat setelah di'erna di usus+ akan disera$ !leh dinding usus halus

dalam #entuk m!n!sakarida M!n!sakarida di#a&a !leh aliran darah se#agian #esar

menu,u hati+ dan se#agian lainnya di#a&a ke sel ,aringan tertentu+ dan mengalami $r!ses meta#!lisme le#ih lan,ut .i dalam hati+ m!n!sakarida mengalami $r!ses

sintesis menghasilkan glik!gen+ di!ksidasi men,adi /O 2 dan 2O+ atau dile$askan

untuk di#a&a !leh aliran darah ke #agian tu#uh yang memerlukan ati da$at

mengatur kadar gluk!sa dalam darah atas #antuan h!rm!n insulin yang dikeluarkan

!leh kelen,ar $ankreas -enaikan $r!ses $en'ernaan dan $enyera$an kar#!hidrat

menye#a#kan gluk!sa dalam darah meningkat+ sehingga sintesis glik!gen dari gluk!sa

!leh hati akan naik e#aliknya+ ,ika #anyak kegiatan maka #anyak energi untuk

k!ntraksi !t!t sehingga kadar gluk!sa dalam darah menurun .alam hal ini+ glik!gen

akan diuraikan men,asi gluk!sa yang selan,utnya mengalami kata#!lisme

menghasilkan energy (dalam #entuk energy kimia+ T") -ar#!hidrat sia$

dikata#!lisir men,adi energi ,ika #er#entuk m!n!sakarida nergi yang dihasilkan

#eru$a den!sin tri%!s%at ( T")

Meta#!lisme kar#!hidrat yang utama dalam tu#uh manusia yaitu:

4lik!lisis+ yaitu !ksidasi glu,k!sa atau glik!gen men,adi $iru at dan asam laktat

melalui m#den Meyerh!% "ath&ay ( M")4lik!genesis+ yaitu sintesis glik!gen dari gluk!sa4lik!gen!lisis+ yaitu $eme'ahan glik!gen+ $ada he$ar hasil akhir adalah gluk!sa+

sedangkan di !t!t men,adi $iru at dan asam laktatiklus -re#s atau siklus asam trikar#!ksilat atau siklus asam sitra adalah suatu

,alan #ersama dari !ksidasi kar#!hidrat+ lemak dan $r!tein melalui asetil -! dan

akan di!ksidasikan se'ara sem$urna men,adi /O2 2Oeks!sa M!n!%!s%at hunt atau siklus $ent!sa %!s%at adalah suatu ,alan lain dari

!ksidasi gluk!sa selain M" dan siklus -re#s

http://budisma.web.id/materi/sma/kelas-xi-biologi/pengertian-sel/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/sistem-hormon/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/sistem-hormon/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/fungsi-alat-sistem-pencernaan-pada-manusia/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/fungsi-alat-sistem-pencernaan-pada-manusia/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/jenis-dan-sifat-kerja-otot-manusia/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/sistem-hormon/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/fungsi-alat-sistem-pencernaan-pada-manusia/http://budisma.web.id/materi/sma/biologi-kelas-xi/jenis-dan-sifat-kerja-otot-manusia/http://budisma.web.id/materi/sma/kelas-xi-biologi/pengertian-sel/


3/15

4luk!ne!genesis+ yaitu $em#entukan gluk!sa atau glik!gen dari *at *at #ukan

kar#!hidratOksidasi asam $iru at men,adi asetil -! + yaitu lan,utan dari glik!lisis serta

men,adi $enghu#ung antara glik!lisis dan siklus -re#s7intasan meta#!lisme da$at dig!l!ngkan men,adi 3 kateg!ri:

1 7intasan ana#!lik ($enyatuan8$em#entukan)9ni meru$akan lintasan yang digunakan $ada sintesis senya&a $em#entuk struktur

dan mesin tu#uh alah satu '!nt!h dari kateg!ri ini adalah sintesis $r!tein2 7intasan kata#!lik ($eme'ahan)

7intasan ini meli$uti #er#agai $r!ses !ksidasi yang mele$askan energi #e#as+

#iasanya dalam #entuk %!s%at energi tinggi atau unsur ekui alen $ereduksi+ se$erti

rantai res$irasi dan %!s%!rilasi !ksidati%3 7intasan am%i#!lik ($ersim$angan)

7intasan ini memiliki le#ih dari satu %ungsi dan terda$at $ada $ersim$angan

meta#!lism sehingga #eker,a se#agai $enghu#ung antara lintasan ana#!lik dan

lintasan kata#!lik /!nt!h dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat

Meta#!lisme kar#!hidrat di#agi men,adi 6 ma'am Ma'am ma'am

meta#!lisme kar#!hidrat adalah se#agai #erikut:

a 4lik!lisis4lik!lisis adalah se#uah rangkaian reaksi #i!kimia dimana gluk!sa

di!ksidasi men,adi m!lekul asam $iru at "r!ses glik!lisis sendiri menghasilkan

le#ih sedikit energi $erm!lekul gluk!sa di#andingkan dengan !ksidasi aer!#ik yang

sem$urna nergi yang dihasilkan disim$an dalam senya&a !rganik

#eru$a adenosine triphosphate atau yang le#ih umum dikenal dengan istilah T"

dan N .

4lik!lisis #erlangsung di dalam sit!s!l semua sel 7intasan kata#!lisme ini adalah

$r!ses $eme'ahan gluk!sa men,adi:

1 asam $iru at+ $ada suasana aer!# (tersedia !ksigen)2 asam laktat+ $ada suasana anaer!# (tidak tersedia !ksigen)

e'ara rin'i+ taha$ taha$ dalam lintasan glik!lisis adalah se#agai #erikut:

http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamida_adenina_dinukleotidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamida_adenina_dinukleotidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamida_adenina_dinukleotida


4/15


5/15

3

.alam k!ndisi %isi!l!gis taha$ ini #isa diangga$ irre ersi#le eaksi ini

memerlukan T" se#agai d!n!r %!s%at+ sehingga hasilnya adalah ." (-1P) µ-D-fruktosa 6-fosfat + ATP ↔ D-fruktosa 1,6- ifosfat

> tinggi ini ditangka$ men,adi T" dalam reaksi le#ih lan,ut dengan ."+ yang


6/15

dikatalisir !leh en*im%!s%!gliserat kinase enya&a sisa yang dihasilkan

adalah 3 %!s%!gliserat1,!- ifosfogliserat + ADP ↔ !-fosfogliserat + ATP

/atatan:-arena ada dua m!lekul 1+3 #i%!s%!gliserat+ maka energi yang dihasilkan

adalah 2 @ 1" A 2" (+%P)C 3 %!s%!gliserat diu#ah men,adi 2 %!s%!gliserat dengan dikatalisir !leh en*im

%!s%!gliserat mutase enya&a 2+3 #i%!s%!gliserat (di%!s%!gliserat+ ."4)

meru$akan intermediate dalam reaksi ini!-fosfogliserat ↔ %-fosfogliserat

D 2 %!s%!gliserat diu#ah men,adi %!s%!en!l $iru at (" ") dengan #antuan en*im

en!lase eaksi ini meli#atkan dehidrasi serta $endistri#usian kem#ali energi di

dalam m!lekul+ menaikkan alensi %!s%at dari $!sisi 2 ke status #erenergi

tinggin!lase diham#at !leh %lu!ride+ suatu unsure yang da$at digunakan ,ika

glik!lisis di dalam darah $erlu di'egah se#elum kadar gluk!sa darah di$eriksa

n*im ini #ergantung $ada ke#eradaan Mg 2; atau Mn 2;

%-fosfogliserat ↔ fosfoenol piru&at + # %'10

mengalami k!n ersi s$!ntan men,adi ket! $iru at eaksi ini disertaikehilangan energi #e#as dalam ,umlah #esar se#agai $anas dan se'ara

%isi!l!gis adalah irre ersi#le osfoenol piru&at + ADP piru&at + ATP

/atatan:-arena ada 2 m!lekul " " maka ter#entuk 2 m!lekul en!l $iru at sehingga

t!tal hasil energi $ada taha$ ini adalah 2 @ 1" A 2" (+%P)11 ?ika keadaan #ersi%at anaer!# (tak tersedia !ksigen)+ re!ksidasi N . melalui

$emindahan se,umlah unsure ekui alen $ereduksi akan di'egah "iru at akan

direduksi !leh N . men,adi laktat eaksi ini dikatalisir !leh en*im laktat

dehidr!genase Piru&at + "AD# + # + *(+)-*aktat + "AD +

.alam keadaan aer!#+ $iru at diam#il !leh mit!k!ndria+ dan setelah k!n ersi

men,adi asetil -! + akan di!ksidasi men,adi /O 2 melalui siklus asam sitrat

( iklus -re#Es) kui alen $ereduksi dari reaksi N . ; ; yang ter#entuk

dalam glik!lisis akan diam#il !leh mit!k!ndria untuk !ksidasi melalui salah

satu dari reaksi ulang alik (shuttle)


7/15


8/15

> iklus ini selesai ,ika li$!amid tereduksi dire!ksidasi !leh %la !$r!tein+ yang

mengandung < .+ $ada kehadiran dihidr!li$!il dehidr!genase khirnya

%la !$r!tein tereduksi ini di!ksidasi !leh N . ; + yang akhirnya memindahkan

ekui alen $ereduksi ke$ada rantai res$irasiPir)*at + AD + + KoA , Asetil KoA + AD- + - + + .O $

' iklus -re#s

iklus ini ,uga sering dise#ut se#agai siklus -re#Es dan siklus asam

trikar#!ksilat dan #erlangsung di dalam mit!k!ndria iklus asam sitrat

meru$akan ,alur #ersama !ksidasi kar#!hidrat+ li$id dan $r!tein

iklus asam sitrat meru$akan rangkaian reaksi yang menye#a#kan

kata#!lisme asetil -! + dengan mem#e#askan se,umlah ekui alen hidr!gen yang

$ada !ksidasi menye#a#kan $ele$asan dan $enangka$an se#agaian #esar energi

yang tersedia dari #ahan #aker ,aringan+ dalam #entuk T" esidu asetil ini #erada

dalam #entuk asetil -! (/ 3 /OG-! + asetat akti%)+ suatu ester k!en*im -!

mengandung itamin asam $ant!tenat


9/15

4am#ar 2 agan siklus asam sitrat

eaksi reaksi $ada siklus asam sitrat diuraikan se#agai #erikut:

1 -!ndensasi a&al asetil -! dengan !ksal!asetat mem#entuk sitrat+ dikatalisir

!leh en*im sitrat sintase menye#a#kan sintesis ikatan kar#!n ke kar#!n di

antara at!m kar#!n metil $ada asetil -! dengan at!m kar#!n kar#!nil $ada

!ksal!asetat eaksi k!ndensasi+ yang mem#entuk sitril -! + diikuti !lehhidr!lisis ikatan ti!ester -! yang disertai dengan hilangnya energi #e#as

dalam #entuk $anas dalam ,umlah #esar+ memastikan reaksi terse#ut selesai

dengan sem$urna Asetil oA + 'ksaloasetat + # %' itrat + oA

2 itrat dik!n ersi men,adi is!sitrat !leh en*im ak!nitase (ak!nitat hidratase)

yang mengandung #esi


10/15

serta sit!s!l Oksidasi terkait rantai res$irasi terhada$ is!sitrat #erlangsung

ham$ir sem$urna melalui en*im yang #ergantung N . ;

sositrat + "AD + . 'ksalosuksinat ↔ µ/ketoglutarat + 0' % + "AD# + # + (terikat en i2)

-emudian ter,adi dekar#!ksilasi men,adi =Fket!glutarat yang ,uga dikatalisir

!leh en*im is!sitrat dehidr!genase Mn 2; atau Mg 2; meru$akan k!m$!nen

$enting reaksi dekar#!ksilasi Oksal!suksinat tam$aknya akan teta$ terikat

$ada en*im se#agai intermediate dalam keseluruhan reaksi> elan,utnya =Fket!glutarat mengalami dekar#!ksilasi !ksidati% melalui 'ara

yang sama dengan dekar#!ksilasi !ksidati% $iru at+ dengan kedua su#strat

#eru$a asam=Fket!glurtarat µ/ketoglutarat + "AD + + oA uksinil oA + 0' % + "AD# + # +

eaksi terse#ut yang dikatalisir !leh k!m$leks =Fket!glutarat dehidr!genase+

,uga memerlukan k!%akt!r yang idenstik dengan k!m$leks $iru at

dehidr!genase+ '!nt!hnya T."+ li$!at+ N . ; + < . serta -! + dan

menghasilkan $em#entukan suksinil -! (ti!ester #erenergi tinggi) rsenit

mengham#at reaksi di atas sehingga menye#a#kan $enum$ukan =F

ket!glutarat5 Taha$ selan,utnya ter,adi $eru#ahan suksinil -! men,adi suksinat dengan

adanya $eran en*im suksinat ti!kinase (suksinil -! sintetase)uksinil oA + P i + ADP ↔ uksinat + ATP + oA

.alam siklus asam sitrat+ reaksi ini adalah satu satunya '!nt!h $em#entukan

%!s%at #erenergi tinggi $ada tingkatan su#strat dan ter,adi karena $ele$asan

energi #e#as dari dekar#!ksilasi !ksidati% =Fket!glutarat 'uku$ memadai untuk

menghasilkan ikatan #erenergi tinggi disam$ing $em#entukan N . (setara

dengan 3G"6 uksinat dimeta#!lisir le#ih lan,ut melalui reaksi dehidr!genasi yang diikuti

!leh $enam#ahan air dan kemudian !leh dehidr!genasi le#ih lan,ut yang

menghasilkan kem#ali !ksal!asetatuksinat + AD ↔ u2arat + AD# %

eaksi dehidr!genasi $ertama dikatalisir !leh en*im suksinat dehidr!genase

yang terikat $ada $ermukaan dalam mem#rane interna mit!k!ndria+ #er#eda

dengan en*im en*im lain yang ditemukan $ada matriks eaksi ini adalah satu

satunya reaksi dehidr!genasi dalam siklus asam sitrat yang meli#atkan

$emindahan langsung at!m hydr!gen dari su#strat ke$ada %la !$r!tein tan$a

$eran N . ; n*im ini mengandung < . dan $r!tein #esi sul%ur

(


11/15

hidratase) mengkatalisir $enam#ahan air $ada %umarat untuk menghasilkan

malat u2arat + # %' ↔ *-2alat

n*im %umarase ,uga mengkatalisir $enam#ahan unsure unsur air ke$ada

ikatan rangka$ %umarat dalam k!n%igurasi transMalat dik!n ersikan men,adi !ksal!asetat dengan katalisat!r #eru$a

en*im malat dehidr!genase+ suatu reaksi yang memerlukan N . ;

*-3alat + "AD + ↔ oksaloasetat + "AD# + # +

n*im en*im dalam siklus asam sitrat+ ke'uali al%a ket!glutarat dan suksinat

dehidr!genase ,uga ditemukan di luar mit!k!ndria Meski$un da$at

mengkatalisir reaksi seru$a+ se#agian en*im terse#ut+ misalnya malat

dehidr!genase $ada kenyataannya mungkin #ukan meru$akan $r!tein yang

sama se$erti en*im mit!k!ndria yang mem$unyai nama sama (dengan kata lain

en*im terse#ut meru$akan is!en*im)

nergi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat

"ada $r!ses !ksidasi yang dikatalisir en*im dehidr!genase+ 3 m!lekul N .

dan 1 < . 2 akan dihasilkan untuk setia$ m!lekul asetil -! yang

dikata#!lisir dalam siklus asam sitrat .alam hal ini se,umlah ekui alen

$ereduksi akan di$indahkan ke rantai res$irasi dalam mem#rane interna

mit!k!ndria (lihat kem#ali gam#ar tentang siklus ini)

elama melintasi rantai res$irasi terse#ut+ ekui alen $ereduksi N .

menghasilkan 3 ikatan %!s%at #erenergi tinggi melalui esteri%ikasi ." men,adi

T" dalam $r!ses %!s%!rilasi !ksidati% Namun demikian < . 2 hanya

menghasilkan 2 ikatan %!s%at #erenergi tinggi

selan,utnya akan dihasilkan $ada tingkat siklus itu sendiri ($ada tingkat

su#strat) $ada saat suksinil -! diu#ah men,adi suksinat

.engan demikian rin'ian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat

adalah:

1 Tiga m!lekul N . + menghasilkan : 3 H 3" A D"

2 atu m!lekul < . 2+ menghasilkan : 1 @ 2" A 2"

3 "ada tingkat su#strat A 1"

?umlah A 12"


12/15

atu siklus -re#Es akan menghasilkan energi 3" ; 3" ; 1" ; 2" ; 3" A 12"

?ika dihu#ungkan ,alur glik!lisis+ !ksidasi $iru at dan siklus -re#Es+ akan

da$at kita hitung #ah&a 1 m!l gluk!sa ,ika di#akar sem$urna (aer!#) akanmenghasilkan energi dengan rin'ian se#agai #erikut:

1 4lik!lisis : C"

2 Oksidasi $iru at (2 @ 3") : 6"

3 iklus -re#Es (2 @ 12") : 2>"

?umlah : 3C"

d 4lik!genesisTaha$ $ertama meta#!lisme kar#!hidrat adalah $eme'ahan gluk!sa

(glik!lisis) men,adi $iru at elan,utnya $iru at di!ksidasi men,adi asetil -!

khirnya asetil -! masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk

dikata#!lisir men,adi energi

angkaian $r!ses ter,adinya glik!genesis digam#arkan se#agai #erikut:

1 4luk!sa mengalami %!s%!rilasi men,adi gluk!sa 6 %!s%at (reaksi yang la*im

ter,adi ,uga $ada lintasan glik!lisis) .i !t!t reaksi ini dikatalisir

!leh heks!kinasesedangkan di hati !leh gluk!kinase

2 4luk!sa 6 %!s%at diu#ah men,adi gluk!sa 1 %!s%at dalam reaksi dengan #antuan

katalisat!r en*im %!s%!gluk!mutase n*im itu sendiri akan mengalami

%!s%!rilasi dan gugus %!s%! akan mengam#il #agian di dalam reaksi re ersi#le

yang intermediatnya adalah gluk!sa 1+6 #i%!s%at

n* " ; 4luk!sa 6 %!s%at↔

n* ; 4luk!sa 1+6 #i%!s%at I n* " ; 4luk!sa

1 %!s%at

3 elan,utnya gluk!sa 1 %!s%at #ereaksi dengan uridin tri%!s%at (UT") untuk

mem#entuk uridin di%!s%at gluk!sa (U."4l') eaksi ini dikatalisir !leh

en*imU."4l' $ir!%!s%!rilase

UT" ; 4luk!sa 1 %!s%at J U."4l' ; "" i

e 4lik!gen!lisis?ika gluk!sa dari diet tidak da$at men'uku$i ke#utuhan+ maka glik!gen

harus di$e'ah untuk menda$atkan gluk!sa se#agai sum#er energi "r!ses inidinamakan glik!gen!lisis 4lik!gen!lisis seakan akan ke#alikan dari glik!genesis+


13/15

akan teta$i se#enarnya tidak demikian Untuk memutuskan ikatan gluk!sa satu

demi satu dari glik!gen di$erlukan en*im %!s%!rilase n*im ini s$esi%ik untuk

$r!ses %!s%!r!lisis rangkaian 1K> glik!gen untuk menghasilkan gluk!sa 1 %!s%at

esidu gluk!sil terminal $ada rantai $aling luar m!lekul glik!gen di#uang se'ara

#erurutan sam$ai kurang le#ih ada > #uah residu gluk!sa yang tersisa $ada tia$ sisi

'a#ang 1K6

(/ 6)n ; " i L (/ 6)n 1 ; 4luk!sa 1 %!s%at

4lik!gen 4lik!gen

4lukan trans%erase di#utuhkan se#agai katalisat!r $emindahan unit trisakarida dari

satu 'a#ang ke 'a#ang lainnya sehingga mem#uat titik 'a#ang 1L6 ter$a,an

idr!lisis ikatan 1L6 memerlukan ker,a en*im en*im $emutus 'a#ang

(de#ran'hing en*yme) yang s$esi%ik .engan $emutusan 'a#ang terse#ut+ maka

ker,a en*im %!s%!rilase selan,utnya da$at #erlangsung

% 4luk!ne!genesis4luk!ne!genesis ter,adi ,ika sum#er energi dari kar#!hidrat tidak tersedia

lagi Maka tu#uh adalah menggunakan lemak se#agai sum#er energi ?ika lemak

,uga tak tersedia+ #arulah meme'ah $r!tein untuk energi yang sesungguhnya

$r!tein #er$eran $!k!k se#agai $em#angun tu#uh?adi #isa disim$ulkan #ah&a gluk!ne!genesis adalah $r!ses $em#entukan

gluk!sa dari senya&a senya&a n!n kar#!hidrat+ #isa dari li$id mau$un $r!teine'ara ringkas+ ,alur gluk!ne!genesis dari #ahan li$id mau$un $r!tein

di,elaskan se#agai #erikut:1 7i$id ter$e'ah men,adi k!m$!nen $enyusunnya yaitu asam lemak dan gliser!l

sam lemak da$at di!ksidasi men,adi asetil -! elan,utnya asetil -! masuk

dalam siklus -re#Es ementara itu gliser!l masuk dalam ,alur glik!lisis2 Untuk $r!tein+ asam asam amin! $enyusunnya akan masuk ke dalam siklus

-re#EsB( Aplikasi Biokimia Pangan

1


14/15

C T" 2N . ‒ 2 A C 2(3 T") A 2 T"2


15/15

N . ; yang di#utuhkan

untuk glik!lisisHasil sam laktat tan!l8alk!h!l

Pemanfaatan olehmanusia

"em#uatan ke,u dan y!ghurt "em#uatan #ir+ &ine+ ta$e

DA"TAR PUSTAKA

%%endi+ u$li 2012Teknologi Pengolahan dan Penga/etan Pangan andung :

l%a#eta

9rma&ati+ a,ar 2012 Makalah Metabolisme Karbohidrat htt$:88&&& slideshare net

.iakses 5 Mei 2015

estu+ "us$a 201> Proses "ermentasi htt$s:88$re*i '!m .iakses 6 Mei 2015
http://www.slideshare.net/https://prezi.com/http://www.slideshare.net/https://prezi.com/

metabolisme karbohidrat dan aplikasi biokimiayeyen

Documents