Pembentukan Energi Bagi Tubuh Dengan MetabolismeYuni Inri Yanti102012146/A1yuniinri_yanti@yahoo.comMahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510PendahuluanLatar BelakangUntuk dapat tumbuh kembang dan melakukan berbagai aktifitas dalam kehidupan sehari-hari, seseorang memerlukan energi dan nutrisi yang didapat melalui makanan. Menurut sumber energi yang dapat diperoleh, makanan dapat digolongkan menjadi 3 kelas makanan utama (makronutrien), yaitu karbohidrat, lipid (lemak), dan protein.Akan tetapi, tidak sedikit orang, terutama di Indonesia, yang berada di dalam garis kemiskinan mengalami kesulitan untuk dapat memenuhi kebutuhan energinya. Banyak orang yang tidak mendapatkan asupan makanan hingga berhari-hari sehingga mengalami suatu keadaan yang disebut dengan starvasi. Starvasi adalah suatu keadaan dimana terjadi kekurangan asupan energi dan unsur unsur nutrisi essensial yang diperlukan tubuh dalam beberapa hari sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan perubahan proses metabolisme unsur-unsur utama di dalam tubuh.Tujuan PenulisanMelalui makalah ini, diharapkan mahasiswa Fakultas Kedokteran Ukrida dapat mengetahui metabolisme karbohidrat, metabolisme lemak, metabolisme protein serta metabolisme energi. Makalah ini dibuat juga bertujuan agar dapat diperoleh pemahaman dan pendalaman materi PBL (Program Based Learning) blok 11- Metabolik Endokrin-1.

SkenarioSetelah berlari keliling lapangan bola selama 5 kali putaran, seorang pelajar merasakan letih dan pusing. Pembahasan1. Metabolisme EnergiMetabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan interkonvensi senyawa kimia di dalam tubuh, jalur yang diambil oleh tiap molekul, hubugan antarmolekul, dan mekanisme yang mengatur aliran metabolit melalui jalur-jalur metabolisme. Jalur metabolik digolongkan menjadi tiga kategori: (1) Jalur anabolik, yaitu jalur yang berperan membentuk senyawa yang besar dari senyawa-senyawa kecil. (2) Jalur katabolik, yaitu jalur yang berperan menguraikan menjadi senyawa-senyawa kecil, jalur ini umumnya menghasilkan energi, menghasilkan ekuivalen pereduksi, dan ATP terutama melalui rantai respiratorik. (3) Jalur amfibolik, yang berlangsung di persimpangan metabolisme, bekerja sebagai penghubung antara jalur katabolik dan anabolik, misalnya siklus asam sitrat. Pengetahuan tentang metabolisme normal sangat penting untuk memahami kelainan yang mendasari penyakit. Metabolisme normal mencakup adaptasi terhadap masa kelaparan, aktivitas fisik, kehamilan, dan menyusui. Kelainan metabolisme dapat terjadi karena defisiensi gizi, enzim, sekresi abnormal hormon, atau efek obat dan toksin. Orang dewasa dengan berat badan 70 kg memerlukan sekitar 10-12 MJ (2400-2900 kkal) dari bahan bakar metabolik setiap hari. Bagi manusia kebutuhan ini terpenuhi dari karbohidrat (40-60%), lipid (terutama triasilgliserol, 30-40%), dan protein (10-15%), serta alkohol. Campuran karbohidrat, lipid, dan protein yang dioksidasi bergantung pada apakah subjek berada dalam keadaan puasa atau kenyang, dan bergantung pada intensitas kerja fisik.1 Jika asupan bahan bakar metabolik selalu lebih besar daripada pengeluaran energi, kelebihan bakar ini disimpan, umumnya sebagai triasilgliserol di jaringan adiposa sehingga timbul obesitas dan berbagai masalah kesehatan yang menyertainya. Sebaliknya, jika asupan bahan bakar metabolik terus menerus lebih sedikit daripada pengeluaran energi, cadangan lemak dan karbohidrat nihil, asam amino yang berasal dari pergantian protein digunakan utuk sintesis protein sehingga terjadi emaciation (kurus kering), pengecilan otot (wasting), dan akhirnya kematian.1

Metabolisme energi juga dipengaruhi oleh fosforilasi oksidatif. Fosforilasi oksidatif merupakan proses yang menghasilkan ATP dengan melalui proses oksidasi. Dan merupakan suatu deretan reaksi oksidasi-reduksi yang terjadi di mitokondria (rantai pernapasan), enzim yang berperan adalah oksidoreduktase, dan menghasilkan energi berupa panas dan ATP. Proses fosforilasi oksidatif yaitu: metabolisme lemak, glukosa, dan asam amino menghasilkan proton-proton (H+) yang mengalami translokasi melintasi membran mitokondria dalam. Difusi proton-proton ini mengikuti penurunan gradien konsentrasinya mendorong ATP sintase mengubah ADP menjadi ATP.2

Gambar 1. Metabolisme energi utama3

2. KarbohidratKarbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan karbo-hidrat.1 Dalam tumbuhan senyawa ini dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dan karbondioksida (CO2), di mana dengan bantuan sinar matahari menghasilkan senyawa sakarida dengan rumus Cn(H2O)n atau CnH2nOn. Berikut adalah reaksi pembentukkan karbohidrat (glukosa) pada tumbuh-tumbuhan: Sinar matahari6 CO2 + 6 H2OC6 H12 O6 + 6O2 Klorofil

Klasifikasi karbohidratBerdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:11. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.Berdasarkan lokasi gugus C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:1. Aldosa (berupa aldehid)2. Ketosa (berupa keton) Fungsi KarbohidratFungsi karbohidrat bagi manusia antara lain:11. Sumber energi utamaFungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kilokalori. Karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera sebagian disimpan sebagi glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringn lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. System saraf sentral dan otak sama sekali tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya.2. Pemberi rasa manis pada makananBeri rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; mmaltosa 0,4; dan laktosa 0,2.3. Penghemat proteinBila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.4. Pengatur metabolisme lemakKarbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilakan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikelurkan melalui urine dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosisyang dapat merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat sehari untuk mencegah ketosis.5. Membantu pengeluaran feses Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltic usus sedangkan hemiselulosa dan pectin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus beasr, penyakit diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.6. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin tertentu dalam usus besar. Asam glukoronat turunan glukosa, didalam hati mengikat toksin-toksin dan bakteri dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang dapat dikeluarkan dari tubuh.7. Komponen struktural sel8. Karbohidrat ikut menyusun membran sel tubuh manusia. Sumber KarbohidratSumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacangan kering dan gula. Hasil oleh bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayuran dan buah tidak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-imbian seperti wortel dan bit serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripad 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.

Metabolisme KarbohidratMetabolisme Utamaa. Glikolisis Embden MeyerhoffProses glikolisis ialah proses awal dari metabolisme gugus gula hasil pemecahan karbohidrat di dalam sel. Proses glikolisis ialah suatu proses yang bertujuan untuk menghasilkan piruvat dalam keadaan aerob ataupun laktat dalam keadaan anaerob sehingga dapat terbentuk energi. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel/sitosol. Pada keadaan aerob, 1 molekul glukosa yang melalui proses glikolisis dapat menghasilkan 8 ATP sedangkan dalam keadaan anaerob jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit yaitu 2 ATP.

Gambar 2. Glikolisis Secara KimiaDi eritrosit, proses glikolisis selalu terjadi dalam keadaan anaerob karena ketiadaan mitokondria. Hal ini menyebabkan hasil akhirnya selalu berupa laktat.2,5Proses glikolisis terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan tersebut adalah:1. Glukosa glukosa 6-P. Enzim yang berperan ialah glukokinase di hepar dan heksokinase di jaringan ekstrahepatik. Proses perubahan ini memerlukan donor phospat yang didapat melalui pelepasan gugus phospat dari sebuah molekul ATP menjadi ADP. Selain itu diperlukan ion magnesium. Reaksi ini tidak dapat terjadi dalam arah yang berlawanan. Glukosa 6-P merupakan molekul yang penting bukan hanya dalam glikolisis EM, melainkan juga proses lain seperti HMP shunt dan glikogenolisis.2. Glukosa 6-P Fruktosa 6-P. Enzim yang berperan adalah isomerase.3. Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 bifosfatEnzim yang berperan ialah fosfofruktokinase. Enzim ini bekerja bantuan ion magnesium dan ambilan satu gugus phospat dari ATP. Enzim ini merupakan enzim kunci yang mengatur kecepatan proses glikolisis.4. Fruktosa 1,6 bifosfat gliseraldehid 3-P + DHAP (bantuan enzim aldolase) DHAP gliseraldehid 3-P (isomerase). Sehingga pada proses ini dihasilkan 2 molekul gliseraldehid 3-P.5. Gliseraldehid 3-P 1,3 bifosfogliserat (gliseraldehid 3-P Dehidrogenase)Proses ini memerlukan koenzim NAD+ yang akan bereaksi dengan phospat inorganik menjadi NADH dan melepas ion hidrogen. Proses ini akan menghasilkan 3 ATP melalui rantai pernapasan. Proses ini dapat dihambat oleh iodoasetat.6. 1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat (fosfogliserat kinase). Dengan bantuan ion magnesium, proses ini akan menghasilkan 1 ATP pada tingkat substrat.7. 3 fosfogliserat 2 fosfogliserat (mutase)8. 2 fosfogliserat Phospo enol piruvat (enolase). Memerlukan ion magnesium dan akan dihambat oleh flourida.9. Phospo enol piruvat (enol) piruvat (piruvat kinase)Proses ini memerlukan ion magnesium dan ADP. Gugus phospat dari phospo enol piruvat akan diambil untuk bergabung dengan ADP membentuk 1 molekul ATP.9. (enol) piruvat (keto) piruvat. Proses ini berlangsung secara spontan.

Proses diatas dalam keadaan normal akan menghasilkan 10 ATP. Langkah kelima menghasilkan 3 ATP, namun karena ada 2 molekul gliseraldehid 3-P maka energi yang dihasilkan menjadi 6 ATP. Proses yang berlangsung dibawahnya juga terjadi dalam 2 molekul, sehingga ATP yang terbentuk pada langkah 6 sebanyak 2 ATP dan langkah 9 sebanyak 2 ATP. Totalnya ialah 10 ATP. Sedangkan energi yang digunakan dalam proses ini ialah 2 ATP. ATP ini digunakan pada langkah 1 dan 3. Sehingga total energi dalam glikolisis pada proses aerob ialah sebesar 8 ATP. Pada keadaan anaerob rantai pernafasan tidak terjadi. Yang terjadi adalah pembentukan laktat. Sehingga 6 ATP pada langkah kelima tidak terbentuk. Oleh karena itu jumlah ATP yang dihasilkan hanya 2 ATP.

b. Oksidasi Piruvat Asetil KoAPiruvat yang telah terbentuk sebagai hasil proses glikolisis dapat masuk ke dalam mitokondria untuk mengalami oksidasi menjadi molekul asetil koA. 1 molekul glukosa akan menghasilkan 2 molekul piruvat yang memiliki 3 atom karbon. Piruvat akan diubah menjadi asetil koA yang memiliki 2 atom karbon. Dalam eritrosit, setelah mengalami glikolisis maka piruvat akan diubah menjadi laktat.2Piruvat dehidrogenase ialah enzim yang berperan dalam proses ini. Konsentrasi dari piruvat dehidrogenase meningkat pada saat makan dan saat piruvat banyak terbentuk. Sebaliknya kondisi kelaparan serta konsentrasi asetil koA yang meningkat akan menghambat kerja dari piruvat dehidrogenase.

Gambar 3. Oksidasi PiruvatSelain itu kinase spesifik juga berperan dalam proses oksidasi piruvat. Fosforilasi kinase dapat menghambat aktivitas enzim ini, sedangkan defosforilasi kinase dapat mempercepat kerja enzim ini. Enzim ini memerlukan koenzim NAD+ yang melalui rantai pernapasan akan berubah menjadi NADH dan menghasilkan 3 ATP.Proses reaksi memerlukan 5 vitamin dalam bentuk koenzim, yaitu vitamin asam lipoat, vitamin B1, B2, B5 dan vitamin asam pantotenat. Sedangkan hambatan pada enzim piruvat dehidrogenase dapat menyebabkan laktat asidosis. Kondisi ini dapat terjadi pada keracunan ion merkuri dan pada penderita diabetes melitus.5 Jumlah ATP yang dihasilkan pada proses ini ialah sebesar 6 ATP.

c. Siklus Asam SitratSiklus asam sitrat merupakan jalur akhir bersama metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Asetil koA sebagai substrat awal kerja enzim pada siklus asam sitrat dapat dihasilkan dari katabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Siklus ini dapat terjadi di mitokondria.

Gambar 4. Siklus Krebs

Siklus ini merupakan siklus dimana terjadi penggabungan antara molekul asetil koA dengan oksaloasetat hingga terbentuk asam trikarboksilat yaitu asam sitrat. Asam sitrat akan mengalami beberapa reaksi untuk akhirnya kembali membentuk oksaloasetat.5Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:1. Asetil koA + oksaloasetat + H2O sitrat + koASH (enzim sitrat sintase)2. Sitrat isositrat (enzim akonitase)Kerja enzim dapat dihambat oleh fluoroasetat. Hal ini dikarenakan fluoroasetat dapat berkondensasi dengan oksaloasetat membentuk fluorositrat yang menghambat kerja enzim akonitase.3. Isositrat + NAD+ ketoglutarat + CO2 + NADH + H+ (enzim isositrat dehidrogenase). Proses ini melalui rantai pernapasan akan menghasilkan 3 ATP.4. ketoglutarat + NAD+ + koASH Suksinil ko-A + CO2 + NADH + H+ (enzim ketoglutarat dehidrogenase). Proses ini juga menghasilkan 3 ATP. Kerja enzim dapat dihambat oleh arsenat.5. Suksinil KoA + GDP +Pi Suksinat + GTP + koASH (enzim suksinat tiokinase). Melalui tingkat substrat maka GTP dapat menyumbang 1 gugus phospat ke ADP untuk menghasilkan ATP.3 6. Suksinat + FAD Fumarat + FADH2 (enzim suksinat dehidrogenase). Kerja enzim dapat dihambat malonat yang sifat inhibisinya ialah kompetitif. Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah 2 ATP.7. Fumarat + H2O Malat (enzim fumarase)8. Malat + NAD+ Oksaloasetat + NADH + H+ (enzim malat dehidrogenase). Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah sebesar 3 ATP.Regulasi terutama dari siklus asam sitrat adalah konsentrasi produk. Semakin tinggi konsentrasi produk, maka enzim untuk mensintesisnya semakin dihambat.2Hasil dari siklus asam sitrat adalah 24 ATP, yang terdiri dari: 3 NADH : 9 ATP 1 FADH2 : 2 ATP 1 GTP : 1 ATPKarena ada 2 molekul asetil koA, maka jumlah energi menjadi 12 x 2 ATP = 24 ATP.Dari ketiga proses diatas total energi yang dihasilkan dalam oksidasi satu molekul glukosa ialah sebesar 38 ATP (glikolisis 8 ATP, oksidasi piruvat 6 ATP dan siklus asam sitrat 24 ATP)

d. HMP ShuntHMP merupakan singkatan dari hexose mono phospat = pentose phospat pathway. Proses ini merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa melalui dehidrogenasi dengan NADP sebagai akseptor H+. Proses ini terjadi di sitoplasma sel dan tidak menghasilkan ATP. HMP shunt aktif di hati, jaringan adiposa, sel darah merah, korteks adrenal, kelenjar tiroid, kelenjar mammae yang sedang laktasi dan kelenjar testis. Bagi sel darah merah, proses ini menyediakan glutation untuk melindungi membran sel dari proses oksidasi oleh molekul H2O2.5Proses ini bertujuan untuk menyediakan NADPH + H+. NADPH penting bagi sintesis asam lemak, kolesterol, hormon steroid, asam amino dan hormon tiroid. Selain itu proses ini akan menyediakan ribosa 5 phospat untuk sintesis nukleotida (RNA DNA). HMP Shunt merupakan proses multisiklik, karena molekul glukosa 6-P yang digunakan dapat kembali menjadi glukosa 6-P. Proses ini memerlukan 3 molekul glukosa 6 phospat.Adapun enzim yang dibutuhkan dalam proses ini ialah : Glukosa 6-P dehidrogenase yang mengubah glukosa 6-P menjadi 6-fosfoglukonat. 6-fosfo glukonat dehidrogenase mengubah 6 fosfoglukonat menjadi ribulosa 5-Phospat. Epimerase mengubah ribulosa 5 phospat xilulosa 5 phospat dan ribosa 5 phospat arabinosa 5 phospat. Keto isomerase mengubah ribulosa 5 phospat menjadi ribosa 5 phospat. Transketolase dan transadolase.

e. GlikogenesisMerupakan proses pembentukan glikogen dari molekul glukosa. Fungsi dari pembentukan glikogen ialah sebagai cadangan energi terutama di hati dan otot. Proses glikogenesis umumnya meningkat sesaat setelah makan dan menurun pada saat puasa/lapar.2Glikogen merupakan polisakarida yang terdiri dari rantai lurus dan rantai bercabang. Pada rantai lurus terjadi ikatan glikosidik antara gugus gula yang satu dengan yang lainnya pada ikatan 1,4 dan ikatan glikosidik rantai bercabang pada ikatan 1,6. Glikogen ini adalah simpanan utama karbohidrat yang paling mudah diubah kembali menjadi monosakarida, tidak seperti halnya pada lemak yang relatif lebih sulit dimobilisasi.Proses glikogenesis terjadi di hati dan otot. Di hati fungsi utama glikogen ialah sebagai simpanan glukosa dan akan dipakai bila sewaktu-waktu kadar glukosa di dalam darah mengalami penurunan. Sedangkan glikogen di otot berfungsi sebagai sumber energi untuk proses glikolisis di dalam sel otot sendiri, bukan sebagai sumber glukosa untuk meningkatkan kadar glukosa darah. Mengapa? Karena tidak ada enzim glukosa 6-P fosfatase yang dapat mengubah glukosa 6-P menjadi glukosa bebas di otot. Enzim ini terdapat di hati.5Proses glikogenesis awalnya memerlukan molekul glikogen asal yang terbentuk dari protein. Pada asam amino tiroksin dari protein inilah akan terjadi glikosilasi. Namun glukosa bebas tidak dapat langsung ditautkan pada glikogen primer ini. Bentuk glukosa yang dapat ditautkan ialah UDP glukosa.Proses glikogenesis yang terjadi adalah sebagai berikut:1. Pembentukan UDP glukosa dari glukosa 1-P. Reaksi ini terjadi dengan bantuan enzim UDP glukosa pirofosforilase. Reaksinya ialah: Glukosa 1-P + UTP UDP Glukosa + 2Pi2. Pembentukan unit glukosil 14 dari molekul glikogen primer yang ditambahkan molekul UDP glukosa dengan bantuan enzim glikogen sintase.3. Bila jumlah molekul dalam rantai lurus telah mencapai 11 molekul glukosa, maka enzim percabangan akan memindahkan 6 molekul glukosa ke cabang lain.

f.GlikogenolisisMerupakan proses kebalikan dari glikogenesis, yaitu proses pemecahan glikogen menjadi glukosa. Dapat terjadi di hati dan otot. Di hati proses ini akan meningkatkan kadar glukosa darah meskipun dalam jumlah yang kecil. Sedangkan di otot glikogenolisis terjadi pada keadaan kerja fisik seperti berolahraga.Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:1. Pada rantai cabang dari glikogen, enzim fosforilase yang merupakan enzim regulator akan mengkatalisis reaksi pemecahan ikatan glikosidik atau yang disebut juga dengan fosforilisis (pemecahan dengan phospat). Oleh fosforilase, molekul glukosa akan dilepas dan diikat dengan phospat pada atom karbon nomor 1. Proses pelepasan ini akan terus berlanjut sampai tinggal 4 molekul glukosa di cabang.32. Glukan transferase akan memindahkan 3 dari 4 molekul glukosa yang tersisa ke rantai lurus dan meninggalkan 1 molekul glukosa pada cabang tersebut.3. Debranching enzyme akan menghidrolisis tempat percabangan dimana tersisa 1 molekul glukosa untuk menghasilkan 1 glukosa bebas. Dengan kata lain enzim ini meniadakan percabangan. Karena hanya 1 molekul glukosa bebas yang dihasilkan (meskipun ada glukosa 1-P), maka hanya sedikit terjadi kenaikan kadar glukosa darah akibat proses ini.

g. GlukoneogenesisMerupakan reaksi pembentukan karbohidrat dari senyawa non karbohidrat. Senyawa yang dimaksud adalah asam amino glukogenik, laktat, gliserol dan propionat. Tujuannya ialah menyediakan glukosa bagi tubuh bila dalam keaadan lemah dan berpuasa. Proses ini terjadi di hati dan ginjal. Proses ini melibatkan sebagian besar glikolisis EM, siklus asam sitrat dan beberapa reaksi lainnya.

Gambar 5. Glikolisis dan glukoneogenesis

Metabolisme Minor Pathwaya. Jalan Metabolisme Asam UronatMerupakan suatu proses pengubahan glukosa menjadi asam uronat. Asam uronat kemudian dapat diubah menjadi xylulosa yang akan masuk ke dalam HMP shunt karena xylulosa merupakan salah satu komponen dari HMP shunt. Pada organisme yang tingkatannya lebih rendah dari primata (seperti aves) jalur ini digunakan untuk mensintesis vitamin C. Asam uronat selain dapat diubah menjadi xylulosa dapat juga digunakan untuk sintesis glikosaminoglikan dan proteoglikan. Selain itu asam uronat dapat berkonjugasi dengan xenobiotik agar lebih mudah dimetabolisir oleh tubuh.2b. Metabolisme FruktosaTujuannya ialah agar dapat menggunakan fruktosa sebagai sumber energi untuk mendapatkan ATP melalui proses metabolisme karbohidrat. Caranya ialah dengan mengubah fruktosa menjadi fruktosa 1-P. Analog dengan glukosa, pada fruktosa ada dua enzim yang bekerja yaitu fruktokinase dan heksosakinase. Fruktokinase didapati di hati dan spesifik bekerja untuk fruktosa, sedangkan heksokinase terdapat di jaringan ekstrahepatik. Namun, tidak seperti glukokinase yang berafinitas rendah terhadap glukosa di hati, fruktokinase berafinitas relatif lebih tinggi dibandingkan heksokinase terhadap fruktosa. Bahkan proses glikolisis fruktosa di dalam hati berlangsung lebih cepat dibanding jaringan ekstrahepatik karena proses ini melewati jalan pintas. Yang dimaksud dengan jalan pintas ialah pada proses ini tidak melalu reaksi yang dikatalisis oleh fruktofosfo-kinase. Pada keadaan diabetes, penumpukan fruktosa bersama sorbitol (bentuk alkohol dari glukosa) dapat menyebabkan katarak.2c. Metabolisme GalaktosaProses metabolisme galaktosa terjadi di hati dengan jalan mengubah galaktosa menjadi glukosa. Bagaimana prosesnya? Mengubah galaktosa menjadi galaktosa 1-P dengan enzim galaktokinase. Galaktosa 1-P + UDP glukosa glukosa 1-P + UDP galaktosa dengan enzim galaktosa 1-P Uridil Transferase UDP galaktosa UDP glukosa dengan bantuan UDP galaktosa 4-epimerase. UDP glukosa + PPi UTP + glukosa 1-P dengan UDPG pirofosforilase Akhirnya glukosa 1-P diubah menjadi glukosa 6-P yang akan masuk ke dalam proses glikolisis.d. Metabolisme Gula Amin (Heksosamin)Proses metabolisme gula amin diperlukan untuk sintesis glikosaminoglikan, proteoglikan, gangliosida dan asam sialat.23. Lemak Lemak, disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi. Sifat-sifat lemak antara lain:1. Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, CHCl3, benzen, alkohol/aseton panas, xylen, dll. serta dapat diekstraksi dari sel hewan/tumbuhan dengan pelarut tersebut.2. Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95% asam lemak)3. Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential.

Klasifikasi Lemak (Lipid)11. Lipid sederhana.Lipid sederhana adalah golongan lipid yang jika dihidrolisis akan menghasilkan asam lemak dan gliserol. Contohnya: fat/minyak (TAG/trigliserida)2. Lipid kompleks (majemuk).Lipid kompleks adalah golongan lipid yang jika dihidrolisis akan menghasilkan asam lemak dan berbagai senyawa lainnya. Contohnya: fosfolipid dan glikolipid.Fosfolipid + H2O menghasilkan asam lemak + alkohol + asam fosfat + senyawa nitrogen.Glikolipid + H2O menghasilkan asam lemak + karbohidrat + sfingosin.4. Lipid turunanLipid turunan adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan bila lipid sederhana dan lipid kompleks mengalami hidrolisis. Contohnya: asam lemak, gliserol, alkohol padat, aldehid, keton bodies.Secara klinis, komponen lipid utama yang dapat dijumpai dalam plasma adalah:11. Trigliserida (lemak netral)2. Asam Lemak3. Kolesterol4. FosfolipidTrigliserida merupakan asam lemak yang dibentuk dari esterifikasi tiga molekul asam lemak menjadi satu molekul gliserol. Jaringan adiposa memiliki simpanan trigliserid yang berfungsi sebagai gudang lemak yang segera dapat digunakan. Dengan masuk dan keluar dari molekul trigliserida di jaringan adiposa, asam-asam lemak merupakan bahan untuk konversi menjadi glukosa (glukoneogenesis) serta untuk pembakaran langsung untuk menghasilkan energi.Asam lemak dapat berasal dari makanan, tetapi juga berasal dari kelebihan glukosa yang diubah oleh hati dan jaringan lemak menjadi energi yang dapat disimpan. Lebih dari 95% lemak yang berasal dari makanan adalah trigliserida. Proses pencernaan trigliserida dari asam lemak dalam diet (eksogenus), dan diantarkan ke aliran darah sebagai kilomikron (droplet lemak kecil yang diselubungi protein).4Kolesterol berasal dari makanan dan sintesis endogen di dalam tubuh. Sumber kolesterol dalam makanan seperti kuning telur, susu, daging, lemak (gajih), dan sebaginya terutama dalam keadaan ester. Dalam usus, ester tersebut kemudian dihidrolisis oleh kolesterol esterase yang berasal dari pankreas dan kolesterol bebas yang terbentuk diserap oleh mukosa usus dengan kilomikron sebagai alat transport ke sistem limfatik dan akhirnya ke sirkulasi vena. Kira-kira 70% kolesterol yang diesterifikasi (dikombinasikan dengan asam lemak), serta 30% dalam bentuk bebas. Kolesterol disintesis di hati dan usus serta ditemukan dalam eritrosit, membran sel, dan otot. Kolesterol penting dalam struktur dinding sel dan dalam bahan yang membuat kulit kedap air. Kolesterol digunakan tubuh untuk membentuk garam empedu sebagai fasilitator untuk pencernaan lemak dan untuk pembentukan hormon steroid (misal kortisol, estrogen, androgen) oleh kalenjar adrenal, ovarium, dan testis.Fosfolipid, lesitin, sfingomielin, dan sefalin merupakan komponen utama pada membrane sel dan juga bekerja dalam larutan untuk mengubah tegangan permukaan cairan (misal aktifitas surfaktan cairan di paru). Fosfolipid dalam darah berasal dari hati dan usus, serta dalam jumlah kecil sintesis di berbagai jaringan. Fosfolipid dalam darah dapat ikut serta dalam metabolisme sel dan juga dalam koagulasi darah.Karena lipid tidak dapat larut dalam air, maka itu memerlukan suatu pengangkut agar bisa masuk dalam sirkulasi darah. Pengangkut itu adalah suatu protein yang dinamakan lipoprotein. Lipoprotein dalam sirkulasi terdiri dari partikel berbagai ukuran yang juga mengandung kolesterol, trigliserida, fosfolipid, protein dalam jumlah berbeda sehingga masing-masing lipoprotein memiliki karakteristik densitas yang berbeda. Lipoprotein terbesar dan paling rendah densitasnya adalah kilomikron, diikuti oleh lipoprotein densitas sangat rendah (very low density lipoprotein, VLDL), lipoprotein densitas rendah (low density lipoprotein, LDL), lipoprotein densitas sedang (intermediate density lipoprotein, IDL), dan lipoprotein densitas tinggi (high density lipoprotein, HDL).5Sebagian besar trigliserida pada plasma tidak dalam keadaan puasa terdapat dalam bentuk kilomikron, sedangkan pada sampel plasma puasa, trigliserida terutama terdapat dalam bentuk VLDL. Sebagian kolesterol plasma terkandung dalam LDL. Sebagian kecil (15-25%) kolesterol berada dalam HDL.Jalur eksogen atau makanan pengangkutan lemak melibatkan penyerapan trigliserida dan kolesterol melalui usus, disertai pembentukan dan pembebasan kilomikron ke dalam limfe dank e aliran darah melalui duktur torasikus. Kilomikron membebaskan trigliserida ke jaringan adiposa sewaktu beredar dalam sirkulasi. Selain itu, juga mengaktifkan lipoprotein lipase yang dapat melepaskan asam lemak bebas dari trigliserida sehingga ukuran kilomikron berkurang menjadi sisa yang akhirnya diserap oleh hati. Asam-asam lemak yang dikeluarkan pada gilirannya diserap oleh sel otot dan adiposa. Fungsi Lemak1. Sebagai sumber energi (memiliki kandungan 9 kkal/g)2. Unsur pembangun membran sel dan bertanggung jawab untuk lewatnya berbagai bahan yang masuk dan keluar sel.3. Sebagai pelindung organ-organ penting, penyekat jaringan tubuh.4. Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar, misalnya: suhu, luka (infeksi).5. Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat)6. Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu (misal vitamin A, D, E dan K) dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.

Sumber LemakSumber lemak terbagi menjadi 2, yaitu lemak hewani dan lemak nabati. Lemak nabati berasal dari bahan makanan tumbuhan sementara lemak nabati dari hewan termasuk telur, susu. Sumber lemak nabati berada di dalam sitoplasma berupa droplet dan pada hewani berada di dalam jaringan adiposa. Metabolisme LemakSetelah mengalami pencernaan di usus, molekul lemak akan diabsorpsi. Namun molekul lemak tidak dapat diabsorpsi begitu saja. Hal ini dikarenakan sifat lemak yang hidrofobik. Sehingga harus ada molekul pembawa, yaitu khilomikron. Khilomikron akan membawa asam lemak bersama 2 monogliserida ke dalam limfe kemudian beredar dalam darah. Selain menggunakan khilomikron, bentuk transportasi lemak yang lain di dalam darah ialah VLDL, HDL, LDL, IDL, dan FFA yang terikat albumin. Jalur metabolisme lemak akan dimulai ketika asam lemak masuk ke dalam sel.2Metabolisme lemak di dalam tubuh meliputi metabolisme:1. Asam lemak jenuhAsam lemak jenuh dapat masuk ke dalam sel untuk mengalami oksidasi. Di dalam sel, oksidasi asam lemak akan terjadi di dalam mitokondria. Namun asam lemak yang masuk ke dalam mitokondria umumnya berukuran kecil. Bila jumlah atom C pada asam lemak lebih dari 12, maka akan ada molekul pembawa yang disebut sebagai karnitin yang akan membawa asam lemak jenis ini masuk untuk mengalami oksidasi di dalam mitokondria. Di dalam mitokondria, jenis oksidasi asam lemak jenuh ini ialah oksidasi beta. Oksidasi ini merupakan oksidasi utama yang terjadi di dalam mitokondria. Senyawa awal dari proses metabolisme ini ialah asil ko-A yang merupakan bentuk aktivasi dari molekul asam lemak bebas. Pada proses oksidasi ini memerlukan koenzim NAD dan FAD yang akan menghasilkan energi melalui rantai pernapasan. Oksidasi asam lemak jenuh dapat meghasilkan asetil ko-A dan propionil ko-A (bila jumlah atom C ganjil). Asetil ko-A dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat.2Selain itu proses oksidasi asam lemak jenuh dapat berlangsung di peroksisom. Namun proses ini tidak dapat menghasilkan ATP. Asam lemak rantai panjang umumnya mengalami oksidasi di peroksisom. Pada oksidasi ini dihasilkan oktanoil-koA dan asetil ko-A. Proses oksidasi alfa asam lemak dapat berlangsung di jaringan otak. Proses ini juga tidak menghasilkan ATP dan tidak perlu pengaktifan oleh asil ko-A.Oksidasi omega berlangsund di hepar. Dimana proses oksidasi ini memerlukan NADPH dan dikatalisis oleh sitokrom P-450 serta dapat menghasilkan asam dikarboksilat.

2. Asam lemak tidak jenuhPada reaksi ini jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit dibanding asam lemak jenuh. Hal ini dikarenakan akan dipakai 2 ATP pada reaksi oksidasi beta yang merupakan bagian dari reaksi yang menghasilkan FADH2. Produk oksidasinya sama dengan oksidasi asam lemak jenuh, akan tetapi jumlah ATP berbeda.Asam lemak juga dapat disintesis dengan menggunakan jalur sintesis de novo maupun pemanjangan gugus asam lemak. Jalus sintesis de novo merupakan jalur ekstramitokondria yang mengubah asetil ko-A menjadi asam palmitat. Jalur ini akan berlangsung bila ada kelebihan kalori makanan. Sumber utama jalur ini ialah karbohidrat. Melalui proses glikolisis dan oksidasi piruvat akan dihasilkan asetil Ko-A. Awalnya asetil ko-A akan diubah ke malonil ko-A dengan bantuan asetil ko-A karboksilase. Selanjutnya malonil ko-A akan masuk ke kompleks enzim untuk menghasilkan asam palmitat. Kompleks enzim ini terdiri dari 7 enzim yang akan menambah 2 atom C pada setiap kerja enzimnya.2,5

3. EikosanoatMerupakan senyawa yang berasal dari asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh disini bersifat essensial, yaitu asam linoleat (6), asam alfa linolenat (3) dan asam arakhidonat (9). Sintesis eikisanoat melalui jalan metabolisme siklooksigenasi dan lipokigenase. Akan menghasilkan leukotrien, prostaglandin, prostasiklin, dan tromboksan.2

4. TriasilgliserolSintesis triasilgliserol terjadi di hati, jaringan adiposa dan mukosa usus. Proses ini terutama terjadi di mikrosom.Proses di mukosa usus terjadi melalui reaksi berikut:2-monoasilgliserol + 2 asil ko-A triasilgliserol + 2 koATriasilgliserol diangkut dalam khilomikron ke limfe untuk masuk ke dalam darah.Proses di hati terjadi melalui reaksi berikut:Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + PiGliserol 3-P bisa didapat melalui gliserol maupun glukosa melalui proses glikolisis. Namun gliserol disini tidak dapat dipakai karena keatifan glikokinase yang rendah.Proses di jaringan adiposa melalui :Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + PiTidak seperti di hati dan mukosa usus, triasilgliserol yang terbentuk disini akan disimpan di jaringan adiposa. Sedangkan proses katabolisme triasilgliserol terutama terjadi di jaringan adiposa dengan jalan memotong asam lemak satu per satu hingga tersisa gliserol. Enzim yang berperan yaitu triasil gliserol lipase, diasil gliserol lipase dan monoasil gliserol lipase. Sedangkan triasilgliserol yang terdapat di dalam VLDL dan khilomikron dihidrolisis oleh lipoprotein lipase yang terdapat pada dinding pembuluh darah.25. Benda ketonProses ketogenesis terjadi di mitokondria dan hati. Proses ini memakai asetil-KoA sebagai bahan baku. Pada proses ini dibutuhkan enzim tiolase, HMG-koA sintase, HMG-koA liase dan beta 3-OH butirat .Jenis bedan keton yang dihasilkan ialah aseton, asam asetoasetat dan asam beta 3-OH butirat. Kedua asam ini bisa saling interkonversi.Benda keton yang terbentuk bisa dibawa darah ke jaringan ekstrahepatik untuk diaktifkan menjadi asetil ko-A. Sementara aseton akan keluar melalui udara pernapasan.2Ketogenesis meningkat pada peningkatan asam lemak bebas dalam darah yang bisa terjadi pada keadaan kelaparan, DM tidak terkontrol, diet tinggi lemak dan hormon yang meningkatkan lipolisis. Akibat peningkatan ketogenesis dapat menyebabkan ketosis dan asidosis metabolik.6. LipoproteinLemak dalam darah ditranspor dalam bentuk lipoprotein. Lipoprotein didalam darah dapat dipisahkan dengan cara ultrasentrifugasi dan elektroforesa. Bila dipisahkan lipoprotein akan tersusun dari yang memiliki berat molekul terkecil (lapisan atas) hingga berat molekul terbesar (lapisan bawah). Dengan cara ultrasentrifugasi didapat susunan dari atas ke bawah ialah khilomikron, VLDL, LDL dan HDL.Khilomikron disintesis dalam sel usus dengan menggunakan protein apo-B48 dalam ribosom dan retikulum endoplasma kasar serta sintesis lipid di retikulum endoplasma halus. Setelah itu terjadi penggabungan antara komponen lipid dan protein di retikulum endoplasma halus. Kemudian terjadi sintesis apo-AI dan apo-AII membentuk khilomikron yang belum sempurna. Tambahan apo-C dan apo-E akan menyempurnakan khilomikron. Pada badan golgi dapat terjadi penambahan karbohidrat pada lipoprotein ini.2VLDL disintesis bagian proteinnya menggunakan apo-B100 di ribosom dan retikulum endoplasma kasar sedangkan lipid disintesis di retikulum endoplasma halus. Dalam retikulum endoplasma halus juga akan bergabung membentuk VLDL nascent seperti khilomikron. Kemudian akan mendapat penambahan apo-E dan apo-C serta karbohidrat.HDL disintesis dengan menggunakan apo A1. HDL awalnya berbentuk diskoid hingga menjadi sferis yang merupakan HDL sempurna. Dalam HDL terdapat banyak fosfolipid.7. KolesterolKolesterol adalah lipid amfipatik yang merupakan komponen struktural esensial pada membran dan lapisan luar lipoprotein plasma. Senyawa ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-koA dan merupakan prekursor semua steroid lain di dalam tubuh. Pembentukan kolesterolPembentukan kolesterol dari lanosterol berlangsung di retikulum endoplasma dan melibatkan pertukaran-pertukaran di inti steroid dan rantai samping membentuk desmosterol, dan akhirnya membentuk kolesterol.Ekskresi kolesterolKolesterol diekskresikan dari tubuh di dalam empedu sebagai kolesterol atau asam (garam) empedu.Asam empedu primer disintesis di hati dari kolesterol. 7alfa-hidroksilasi adalah tahap regulatorik pertama dan terpenting dalam biosintesis asam empedu dikatalisis oleh kolesterol7alfa-hidroksilase (merupakan monooksigenase dan perlu NADPH dan sit450). Tahap-tahap selanjutnya juga dikatalisis oleh enzim-enzim monooksigenase menghasilkan asam empedu primer. Sebagian asam empedu primer di usus mengalami perubahan lebih lanjut akibat aktivitas bakteri usus yang mencakup dekonjugasi dan 7alfa-dehidroksilasi yang menghasilkan asam empedu sekunder, asam deoksikolat dan asam litokolat. Asam empedu primer dan sekunder diserap di ileum dan 98-99% dikembalikan ke hati melalui sirkulasi porta (sirkulasi enterohepatik). Sebagian kecil asam empedu yang lolos dari absorbsi dikeluarkan melalui tinja. 54. ProteinProtein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme.1Protein merupakan bagian terbesar pada tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, setengahnya ada di dalam otot, seperlima ada di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jarigan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, hormon, pengangkutan zat-zat gizi, matriks intraseluler dan lain sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu membangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.Protein adalah molekul makromolekul yang mempunyai berat molekul antara 5 ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hydrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen(N); beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, sulfur, iodium, dan kobalt. Unsur utama protein adalah nitrogen, di mana nitrogen merupakan 16% dari berat protein.Jenis protein sangat banyak, mungkin sampai 1010-1012.. Ini dapat dibayangkan bila diketahui bahwa protein terdiri atas sekian kombinasi berbagai jenis dan jumlah asam amino. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai sekarang yang terdiri atas 8 asam amino esensial (tidak dapat diproduksi tubuh) dan 10 asam amino non-esensial (dapat diproduksi tubuh). Asam amino esensial tersebut adalah: Phenilalanin, Valin, Lysin, Isoleusin, Triptophan, Threonin, Leusin, dan Methionin. Sedangkan asam amino yang non-esensial adalah Asam Aspartat, Asam Glutamat, Glysin, Serin, Prolin, Hidroksiprolin, Tyronin, Hidroksilisin, Asparagin, dan Alanin. Selain itu, jug terdapat 2 asam amino semi-esensial (asam amino yang dapat mencukupi untuk proses pertumbuhan orang dewasa, tetapi tidak mencukupi untuk proses pertumbuhan anak anak), yaitu Arginin dan Histidin.

Klasifikasi ProteinBerdasarkan komponen-komponen yang menyusun protein:11. Protein Simpleks. Hasil hidrolisis total protein jenis ini merupakan campuran yang hanya terdiri atas asam-asam amino.2. Protein Kompleks (complex protein, conjugated protein). Hasil hidrolisa total dari protein jenis ini. Selain terdiri atas berbagai jenis asam amino juga terdapat komponen lain misalnya unsur logam gugusan phosphat dan sebagainya (contoh: hemoglobin, lipoprotein, glikoprotein, dan sebagainya)3. Protein Derivat (protein derivative). Merupakan ikatan antara (intermediate product) sebagal hasil hidrolisa parsial dari protein native, misalnya albumosa, peptone dan sebagainya.Berdasarkan sumbernya, protein diklasifikasikan menjadi:1. Protein hewani, yaitu protein dalam bahan makanan yang berasal dan binatang, seperti protein dari daging, protein susu, dan sebagainya.2. Protein nabati, yaitu protein yang berasal dan bahan makanan turnbuhan, seperti protein dari jagung (zein), dan terigu, dan sebagainya. Fungsi Protein1. Pertumbuhan dan pemeliharaan.Protein tubuh berada dalam keadaan dinamis, yang secara bergantian pecah dan disintesis kembali. Tiap hari sekitar 3% jumlah protein total berada dalam keadaan berubah ini.

2. Pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh.Hormon tiroid, epinefrin, insulin adalah ptotein, begitu juga dengan enzim. Ikatan-ikatan ini bertindak sebagai katalisator atau membantu perubahan-perubahan biokimia yang terjadi di dalam tubuh.

3. Mengatur keseimbangan air.Keseimbangan cairan tubuh harus dijaga melaui sistem kompleks yang melibatkan protein dan elektrolit.

4. Memelihara netralitas tubuh.Protein tubuh bentindak sebagai buffer, menjaga pH tetap konstan. Sebagian besar jaringan tubuh berfungsi dalam keadaan pH netral atau sedikit alkali (pH 7,35-7,45).

5. Pembentukan antibodikemampuan tubuh terhadap detoksifikasi terhadap bahan-bahan racun dikontrol oleh enzim-enzim yang terdapat terutama di dalam hati.

6. Mengangkut zat-zat giziProtein memegang peranan esensial dalam mengangkut zat-zat gizi dari saluran cerna melaui dinding saluran cerna ke dalam darah, dari darah ke jaringan-jaringan, dan melalui membran sel ke dalam sel-sel.

7. Sumber energi.Protein menghasilkan energi sebesar 4 kkal/g. Sumber ProteinBahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik, seperti telur, susu, daging, unggas, ikan dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasil olahannya seperti tahu dan tempe serta kacang-kacangan lainnya. Metabolisme ProteinProtein yang dimakan didalam tubuh akan dihidrolisis menggunakan enzim-enzim tertentu. Adapun enzim yang bekerja ialah pepsin dengan bantuan HCl di lambung. Setelah mencapai usus halus, maka pankreas akan mensekresikan tripsin, kimotripsin dan karboksipeptidase yang juga bekerja untuk memotong protein menjadi polipeptida. Yang bertugas sebagai pemecah terakhir ialah peptidase dan aminopeptidase. Setelah terbentuk asam amino, melalui transpor mediated aktif dengan bantuan ion natrium, asam amino akan dibawa ke dalam darah melalui lumen usus halus. Vitamin B6 membantu kerja ion natrium ini.2Asam amino dapat disintesis dalam tubuh dan didapatkan dari makanan. Seperti yang telah dibahas diatas, asam amino yang disintesis tubuh disebut sebagai asam amino non essensial. Total terdapat 12 asam amino non essensial. 9 diantaranya disintesis dari komponen siklus asam sitrat, sedangkan 3 yang lain didapatkan dari asam amino essensial.5Biosintesis asam amino non essensial:1. ketoglutarat Asam Glutamat2. Asam Glutamat Glutamin3. Glutamat Prolin Hidroksi Prolin4. Piruvat Alanin5. Oksaloaseat Aspartat Alanin6. D-3-Fosfogliserat Serin7. Glioksilat dan Kolin Glisin8. Metionin dan Serin Sistein9. Phenilalanin Tirosin10. Lisin Hidroksi LisinSetelah asam amino disintesis, maka di ribosom asam amino akan dirangkai membentuk protein. Protein tubuh mempunyai masa turn over dan dapat dikatabolisme. Lisosom merupakan tempat utama katabolisme protein, sedangkan sitosol merupakan tempat katabolisme protein yang memiliki masa kerja pendek dan protein yang abnormal. Setelah dikatabolisme, bentuk ekskresi terutama dari protein ialah urea melalui urin. Urea disintesis melalui empat tahap, yaitu:1. TransaminasiPada transaminasi dengan bantuan piruvat dan ketoglutarat, berbagai macam asam amino akan diubah kedalam bentuk keto sedangkan piruvat akan membentuk alanin dan ketoglutarat akan membentuk glutamat. Caranya ialah dengan melepas gugus amina dari asam amino. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: Piruvat + Asam Amino Alanin + Asam Amino -keto (ALA transaminase) ketoglutarat + Asam Amino Glutamat + Asam Amino -keto (glutamat transaminase)Namun pemusatan asam amino lebih bekerja untuk pembentukan asam glutamat dibanding alanin. Reaksi transaminasi tidak terjadi pada asam amino lisin, threonin, prolin dan hidroksi prolin. Glutamat hasil proses transaminasi dapat mengalami proses deaminasi oksidatif untuk menghasilkan amoniak.

2. Deaminasi OksidatifPada proses ini glutamat akan melepas gugus amina yang akan bereaksi dengan ion hidrogen membentuk amoniak.L-Glutamat + NAD+/NADP+ ketoglutarat + NH3 + NADH/NADPH + H+ . (L-glutamat dehidrogenase).

3. Transpor AmoniaAmoniak ditranspor dalam darah menuju ke hati untuk mengalami intoksikasi. Kadar amoniak yang normal dalam darah ialah berkisar 10-20 g/dL. Kadar amoniak yang tinggi dapat menyebabkan gangguan bicara, penglihatan kabur hingga koma. Hal ini dapat dijumpai pada sirosis hati. Selain hasil katabolisme, amoniak darah juga berasal dari senyawa N di dkolon akibat aktivitas bakteri usus.Setelah sampai di hati, amoniak dapat digunakan untuk sintesis urea ataupun pembentukan asam amino.

4. Sintesis UreaTerjadi di hati. Dalam hepatosit, proses ini terjadi di mitokondria dan sitosil. Enzim pengatur pada siklus urea ialah karbamoil fosfat sintase I. Senyawa awal yang dibutuhkan ialah NH4+ dan CO2. Nitrogen disini dapat dibawa oleh asam amino citrulin, ornitin, arginin, arginin suksinat dan aspartat. Kondisi patologis seperti diabetes melitus tidak terkontrol dapat mendorong peningkatan sintesis urea. Kelainan pada siklus urea dapat menyebabkan intoksikasi amonia yang dapat menyebabkan retardasi mental.3

PenutupanKesimpulan Energi yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas sehari-hari didapatkan dari makanan yang dikonsumsi yaitu yang utama adalah karbohidrat, lemak dan protein. Apabila energi yang dihasilkan dari metabolisme karbohidrat sudah tidak mencukupi untuk aktivitas, maka energi akan diperoleh dari metabolisme lemak dan protein yang disimpan dalam tubuh untuk energi cadangan. Pada proses metabolisme energi juga memerlukan beberapa proses agar dapat membentuk energi yang diserap oleh tubuh. Karena itu, metabolisme pembentukan energi sangat penting untuk melakukan aktivitas sehari-hari.

Daftar Pustaka1. Harjasasmita. Ikhtisat biokimia dasar B. Jakarta: FKUI 2003.2. Murray RK, Granner DK, Mayes PA. Biokimia harper edisi 27. Jakarta: EGC 2009.3.Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-2. Jakarta: EGC; 2001.h.609-86.4.Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-20. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2003.h.276-88.5. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta : EGC; 2000.770.h.546-8.

1