Metabolisme Karbohidrat, Protein, dan LemakDisusun guna memenuhi tugas Biologi DasarPengampu :Dodik S.Pd

Disusun Oleh :Nama: Fitri Novianti P.L.HNIM: 2014020319Prodi: D3 Kebidanan

STIKES PKU MUHAMMADIYAH SURAKARTAPRODI D III KEBIDANAN 2014/2015

KATA PENGANTAR

Assalamualikum Wr. Wb.

Puji syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah serta karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ilmiah dalam bentuk makalah ini tanpa suatu halangan yang amat berarti hingga akhirnya penulis dapat menyalesaikan makalah ini dengan baik.Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungannya dalam pembuatan makalah ini. Tak lupa penulis ucapan terima kasih kepada Dosen mata kuliah Kimia yang telah memberikan kesempatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Demikian yang dapat penulis sampaikan, apabila ada kata di dalam makalah ini yang kurang berkenan penulis mohon maaf sebesar - besanya. Sekali lagi penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam pembuatan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca sekalian.Wassalamualikum Wr. Wb.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL1KATA PENGANTAR2DAFTAR ISI3BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang4B. Rumusan Masalah4C. Tujuan 5D. Manfaat5BAB II ISI2.1 METABOLISME KARBOHIDRATA. Pengertian Metabolisme Karbohidrat6B. Macam- Macam Proses Meabolisme Karbohidrat6C. Siklus Asam Sitrat12D. Energi Yang Dihasilkan Oleh Metabolisme Karbohidrat14

2.2 METABOLISME PROTEINA. Proses Metabolisme Protein16B. Skema Metabolisme Protein17

2.3 METABOLISME LEMAKA. Pengertian Metabolisme Lemak20B. Proses Metabolisme Lemak21

2.4 HUBUNGAN METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK, DAN PROTEIN22BAB III PENUTUPA. KESIMPULAN26B. KRITIK DAN SARAN27DAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangKarbohidrat, Lipit dan Protein sangatlah dibutuhkan oleh tubuh kita ,karena ketiga zat tersebut berfungsi sebagai sumber energi yang dibutuh kan tubuh. Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil enersi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Dan fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul. Sedangkan fungsi protein Selain itu pula protein juga berperan dalam sintesis hormon dan pembentukan enzim dan antibodi.Protein juga dibutuhkan bagi tubuh dalam jumlah yang besar. Dan Asam amino adalah komponen utama protein, yang ditemukan dalam semua organisme hidup dan memainkan peranan dalam sel hidup. Zat ini dibutuhkan untuk perturnbuhan normal anak-anak dan bagi orang-orang dewasa asam amino dibutuhkan untuk menjaga kesehatan. Sehingga bila kita kekurangan salah satu dari ketiga zat ini akan mengakibatkan timbulnya berbagai penyakit yang berbahaya bagi tubuh kita.Maka dari itu dalam makalah ini akan dibahas mengenai definisi, fungsi dan sumber, klasifikasi, struktur dan gugus fungsi, meteboisme di dalam tubuh serta dampak yang timbul akibat kekurangan dan kelebihan ketiga unsur penting tersebut.

B. Rumusan Masalah1. Bagaimanakah proses metabolisme karbohidrat ?2. Bagaimanakah proses metabolisme peotein ?3. Bagaimanakah proses metabolisme lemak ?4. Apakah keterkaitan antara metabolism karbohidrat, protein, dan lemak ?

C. TujuanAdapun tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui secara mendetail tentang karbohidrat, protein, dan lemak, serta peranannya dalam tubuh kita sekaligus fungsinya masing-masing

D. ManfaatAdapun manfaat yang dapat diperoleh dari penulisan makalah ini, yaitu:1. Agar penulis bisa mengembangkannya kepada orang lain tentang metabolismekarbohidrat, protein dan lemak, serta keterkaitan antara ketiga metabolism tersebut.2. Agar pembaca mendapat ilmu lebih banyak mengenai metabolisme karbohidrat, protein dan lemak, serta keterkaitan antara ketiga metabolisme tersebut.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 METABOLISME KARBOHIDRAT

A. Pengertian Metabolisme KarbohidratMetabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi dalam tubuh organisme yang melibatkan energi dan enzim, diawali dengan substrat awal dan diakhiri produk akhir. Metabolisme dapat digolongkan menjadi dua, yakni proses penyusunan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran yang disebut katabolisme.Karbohidrat merupakan hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Zat makanan ini merupakan sumber energi bagi organisme heterotrof(makhluk hidup yang memperoleh energi dari sumber senyawa organik di lingkungannya). Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul air). Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida.Jadi, pengertian metabolisme karbohidrat adalah suatu proses reaksi secara mekanis dan kimiawi karbohidrat di dalam tubuh makhluk hidup.(Reece-Mitchell, 2002:90).

B. Macam-macam proses metabolisme karbohidrat1. Proses GlikolisisPada dasarnya metabolisme glukosa dapat di bagi dalam dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob.Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Proses ini disebut glikolisis. Tiap reaksi dalam proses glikolisis ini menggunakan enzim tertentu, dan akan dibahas satu persatu.a. HeksokinaseTahap pertama proses glikolisis adalah pengubahan glukosa menjadi glukosa -6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Gugus fosfat diterima dari ATP dalam reaksi sebagai berikut : Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut di bantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Heksokinase yang berasal dari ragi merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari ATP tidak hanya kepada glukosa tetapi juga kepada fruktosa, manosa dan glukosamina.b. FosfoheksoisomeraseReaksi berikutnya ialah isomerisasi, yaitu pengubahan glukosa -6-fosfat menjadi fruktosa -6-fosfat, dengan enzim fosfoglukoisomerase. Enzim ini tidak memerlukan kofaktor dan telah diperoleh dari ragi dengan cara klistalisasi. Enzim fosfoheksoisomerase terdapat pada jaringan otot dan mempunyai berat molekul 130.000.

c. FosfofruktokinaseFruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosfofruktokinase dibantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat dipindahkan dari ATP kepada fruktosa-6-fosfat dan ATP sendiri akan berubah menjadi ADP. Fosfofruktokinase dapat dihambat atau dirangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yang terlibat dalam proses metabolisme ini.

d. AldolaseReaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseral-dehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis, telah ditemukan dan dimurnikan oleh Warburg.

e. Triosafosfat Isomerase Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiasetonfosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut dalam proses glikolisis ialah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andaikata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidroksiasetonfosfat akan bertimbun dalam sel. Hal ini tidak berlangsung karena dalam sel enzim triosafosfat isomerase yang dapat mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat.

f. Gliseraldehida-3-Fosfat DehidrogenaseEnzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi gliseraldehida-3-fosfat menjadi asam 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan koenzim NAD+, sedangkan gugus fosfat diperoleh dari asam fosfat.Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat.

g. Fosfogliseril KinaseReaksi yang menggunakan ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat.Dalam reaksi ini terbentuk satu molekul ATP dari ADP dan ion Mg++ diperlukan sebagai kofaktor. Oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi, maka reaksi ini mempunyai fungsi untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh proses glikolisis dalam bentuk ATP.

h. Fosfogliseril MutaseFosfogliseril mutase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.i. Enolase Reaksi berikutnya ialah reaksi pembentukan asam fosfoenolpiruvat dari asam 2-fosfogliserat dengan katalis enzim enolase dan ion Mg ++ sebagai kofaktor.Reaksi pembentukan asam fosfoenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi.

j. Piruvat KinaseEnzim ini merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari asam fosfoenolpiruvat kepada ADP sehingga terbentuk molekul ATP dan molekul piruvat. Piruvat kinase telah dapat diperoleh dari ragi dalam bentuk kristal. Enzim ini adalah suatu tetramer dengan berat molekul 165.000.dalam reaksi tersebut, di perlukan ion Mg++ dan K+ sebagai aktivator.

2. Proses GlikogenesisGlikogenesis merupakan proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Pada proses ini, lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen akan diaktivasi di dalam hati, oleh hormone insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat setelah makan atau teraktivasi pada akhir siklus Cori.Pada hati, glikogenesis berfungsi untuk mempertahankan kadar gula darahsedangkan padaotot bertujuan untuk kepentingan otot sendiri dalam membutuhkan energi. Proses Glikogenesis terjadi apabila jumlah glukosa ( dari makanan ) yang masuk kedalam tubuh terlalu berlebih maka glukosa tersebut akan disimpan di hati dalam bentuk glikogen. Proses terjadinya glikogenesis : Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase. 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

Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.UTP + Glukosa 1-fosfat UDPGlc + PPi

Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kea rah kanan persamaan reaksi Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.UDPGlc + (C6)n UDP + (C6)n+1

Residu glukosa yang lebih lanjut melekat pada posisi 14 untuk membentuk rantai pendek yang diaktifkan oleh glikogen sintase.Pada otot rangka glikogenin tetap melekat pada pusat molekul glikogen, sedangkan di hati terdapat jumlah molekul glikogen yang melebihi jumlah molekul glikogenin. Setelah rantai dari glikogen primer diperpanjang dengan penambahan glukosa tersebut hingga mencapai minimal 11 residu glukosa, maka enzim pembentuk cabang memindahkan bagian dari rantai 14 (panjang minimal 6 residu glukosa) pada rantai yang berdekatan untuk membentuk rangkaian 16 sehingga membuat titik cabang pada molekul tersebut. Cabang-cabang ini akan tumbuh dengan penambahan lebih lanjut 1glukosil dan pembentukan cabang selanjutnya. Setelah jumlah residu terminal yang non reduktif bertambah, jumlah total tapak reaktif dalam molekul akan meningkat sehingga akan mempercepat glikogenesis maupun glikogenolisis. (Murray dkk. Biokimia Harper) Tampak bahwa setiap penambahan 1 glukosa pada glikogen dikatalisir oleh enzim glikogen sintase.Sekelompok glukosa dalam rangkaian linier dapat putus dari glikogen induknya dan berpindah tempat untuk membentuk cabang.Enzim yang berperan dalam tahap ini adalah enzim pembentuk cabang (branching enzyme).3. Proses glikogenelisisGlikogenolisis merupakan reaksi pemecahan molekul glikogen menjadi molekul glukosa. Proses ini terjadi apabila tubuh membutuhkan glukosa, untuk digunakan lebih lanjut dalam proses glikolisis. Glikogenolisisjuga dapat berarti lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glukoneogenosis untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtomahipoglisemia. 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 14 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 16.(C6)n + Pi (C6)n-1 + Glukosa 1-fosfatGlikogen Glikogen

Glukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 16 terpajan. Hidrolisis ikatan 16 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung. (Murray dkk. Biokimia Harper).

Berikut tahap-tahap glikogenelisis : Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase. Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat. Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam / tersimpan dalam bentuk ATP

C. Siklus Asam SitratPada bagian sebelumnya telah dibahas mengenai jalur glikolisis yang mengubah glukosa menjadi piruvat. Pada keadaan aerob, langkah berikutnya pada pembentukkan energi dari glukosa adalah dekarboksilasi oksidatif piruvat menjadi asetil koenzim A (asetil koA). Unit asetil aktif ini kemudian mengalami oksidasi sempurna menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat.Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dan sejumlah energi. Proses ini adalah proses oksidasi dengan menggunakaan oksigen atau aerob (Poedjiani, A : 264).Siklus asam sitrat dikenal juga sebagai siklus asam trikarboksilat atau siklus krebs, menggunakan nama penemunya Hans Krebs seorang ahli biokimia yang banyak jasa atau sumbangannya dalam penelitian tentang metabolisme karbohidrat.Siklus asam sitrat merupakan jalur metabolisme bersama untuk oksidasi molekul bahan bakar seperti asam amino, asam lemak dan karbohidrat, juga berperan sebagai sumber bahan pembangun untuk proses-proses biosintesis.Sebagian besar molekul masuk siklus asam sitrat sebagai Asetil KoA.Dekarboksilasi oksidatif piruvat menjadi asetil koA merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus asam sitrat. Pada eukariot, reaksi ini dan reaksi dalam siklus berlangsung dalam mitokondria, sedangkan glikolisis berlangsung di sitosol (Stryer, L : 525).

Berikut adalah gambaran ringkas siklus asam sitrat: Senyawa C4 (oksaloasetat) berkondensasi dengan senyawa C2 membentuk senyawa C6 (asam trikarboksilat / sitrat). Reaksi dikatalisis oleh enzim sitrat sintase. Sitrat mengalami isomerisasi menjadi isomer sitrat. Reaksi dikatalisis oleh enzim sitrat akotase. Isomer sitrat kemudian mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi senyawa C5 (-ketoglutarat). Reaksi dikatalisis oleh enzim isositrat dehidrogenase dan menghasilkan NADH dan CO2. Senyawa ini mengalami dekarboksilasi oksidatif lagi menjadi senyawa C4 (suksinil ko-A. Reaksi dikatalisis oleh enzim -ketoglutarat dehidrogenase dan menghasilkan NADH dan CO2. Senyawa C4 (suksinil ko-A) lalu dipecah menjadi suksinat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim suksinil koA sintase. Menghasilkan senyawa fosfat berenergi tinggi (GTP). Suksinat (C4) dioksidasi menjadi fumarat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase dan menghasilkan FADH2. Fumarat (C4) mengalami hidrasi menjadi malat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim fumarase. Akhirnya malat (C4) dioksidasi menghasilkan kembali oksaloasetat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim malat dehidrogenase dan menghasilkan NADH.

D. Energi yang dihasilkan pada Metabolisme KarbohidratMetabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks yang biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel, tanpa metabolisme makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.Pada glikolisis aerob, energi ysng dihasilkan terinci sebagai berikut:Hasil tingkat substrat : +4PHasil oksidasi respirasi : +6PJumlah : 4P+6P = 10PDikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa 6P : -2Hasil akhir : 10P-2P = 8P

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:Hasil tingkat substrat : +4PHasil oksidasi respirasi : +0PJumlah : 4P+0P = 4PDikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P : -2PHasil akhir : 4P-2P = 2P

Pada siklus asam sitrat, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3P = 9PSatu molekul FADH2, menghasilkan : 1 X 2P= 2PPada tingkat substrat : 1PJumlah : 12p

Satu siklus krebs akan menghasilkan energi 3P+3P+1P+2P+3P = 2P

Apabila dihubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat, dan siklus krebs akan dapat kita itung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:Glikolisis : 8POksidasi piruvat (2X3P) : 6PSiklus krebs (2X12P) : 24P

Jumlah : 38P

2.2 METABOLISME PROTEIN

Metabolisme protein merupakan salah satu proses metabolisme yang terjadi pada organisme. Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini akan terwujud apabila gugusan karboksil dari asam amino yang satu bergabung dengan gugusan amino dari asam amino yang lain. Di dalam penggabungan molekul asam amino itu, akan terlepas satu molekul air. Hal tersebut dapat dilihat dalam reaksi berikut.

Proses Metabolisme Protein

A. Proses Metabolisme ProteinRangkaian tersebut dapat diperpanjang ke kiri atau ke kanan menurut kehendak kita. Jika diperpanjang ke kanan harus menyambungkan gugusan NH2, sedangkan jika ke kiri harus menyambungkan gugusan COOH. Dengan demikian, akan diperoleh molekul protein yang berat molekulnya. Penggabungan molekul-molekul asam amino itu dipengaruhi oleh kegiatan fosforilasi. Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola. Hal itu disebabkan oleh banyaknya lekukan pada rantai tersebut.Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein. Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial.

B. Skema Metabolisme ProteinAsam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin.Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut. Membangun sel-sel yang rusak. Sumber energi. Pengatur asam basa darah. Keseimbangan cairan tubuh. Pembentuk antibodi.Konsentrasi normal asam amino dalam darah berkisar antara 3565 mg. Asam amino merupakan asam yang relatif kuat, sehingga di dalam darah dalam keadaan terionisasi. Konsentrasi beberapa asam amino dalam darah diatur dalam batas tertentu oleh sintesis selektif pada bagian sel dan ekskresi selektif oleh ginjal.Hasil akhir pencernaan protein dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya asam amino dan hanya kadang-kadang polipeptida atau molekul protein diabsorpsi. Setelah itu asam amino dalam darah meningkat, tetapi kenaikannya hanya beberapa mg. Hal itu dikarenakan sebagai berikut. Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung lebih dari 23 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino diabsorpsi pada saat itu. Setelah masuk ke dalam darah, asam amino yang berlebihan diabsorpsi dalam waktu 510 menit oleh sel di seluruh tubuh.Oleh karena itu, hampir tidak pernah ada asam amino yang konsentrasinya tinggi dalam darah. Namun, turn over rate asam amino demikian cepat sehingga banyak protein (dalam gram) dapat dibawa dari satu bagian tubuh ke bagian lain dalam bentuk asam amino setiap jamnya. Pada hakikatnya semua molekul asam amino terlalu besar untuk berdifusi melalui pori membran sel. Mungkin sejumlah kecil dapat larut dalam matriks sel dan berdifusi ke dalam sel dengan cara lain. Namun, sejumlah besar asam amino dapat ditranspor melalui membran hanya oleh transpor aktif yang menggunakan mekanisme karier.Salah satu fungsi transpor karier asam amino adalah untuk mencegah kehilangan asam amino dalam urine. Semua asam amino dapat ditranspor secara aktif melalui epithel tubulus proximalis yang mengeluarkan asam amino dari filtrat glomerulus dan mengembalikannya ke darah. Namun, pada tubulus ginjal terdapat batas kecepatan di mana setiap jenis asam amino dapat ditranspor. Berdasarkan alasan ini, apabila sejenis konsentrasi asam amino meningkat terlalu tinggi dalam plasma dan filtrate glomerulus, maka kelebihan yang dapat direabsorpsi secara aktif hilang dan masuk ke dalam urine.Pada orang normal, kehilangan asam amino dalam urine setiap hari tidak berarti. Jadi, hakikatnya semua asam amino yang diabsorpsi dari saluran pencernaan digunakan oleh sel. Segera setelah asam amino masuk ke dalam sel, di bawah pengaruh enzim-enzim intrasel akan dikonjugasi menjadi protein sel.Oleh karena itu, konsentrasi asam amino di dalam sel selalu rendah. Penyimpanan asam amino dalam jumlah besar terjadi di dalam sel dalam bentuk protein. Akan tetapi, banyak protein intrasel dapat dengan mudah dipecahkan kembali menjadi asam amino di bawah pengaruh enzim-enzim pencernaan lisosom intrasel. Asam amino ini selanjutnya dapat ditranspor kembali ke luar sel masuk ke dalam darah. Beberapa jaringan tubuh, seperti hati, ginjal, dan mukosa usus berperan untuk menyimpan protein dalam jumlah yang besar.2.3 METABOLISME LIPID (LEMAK)

A. Pengertian Metabolisme LemakMetabolisme lemak (lipid) terjadi dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak. Metabolisme lemak (lipid) mempunyai peran yang sangat penting dalam proses metabolisme secara umum. Beberapa peranan biologi dari lemak atau lipid sebagai berikut. Sebagai komponen struktur membran. Sebagai lapisan pelindung pada beberapa jasad. Sebagai bentuk energi cadangan. Sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan. Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran. Metabolisme Lemak dalam TubuhLipid yang terdapat sebagai bagian dari makanan hewan merupakan campuran lipid yang sederhana (terpena dan steorida) dan yang kompleks (triasilgliserol, fosfolipid, sfingolipid, dan lilin) berasal dari tanaman maupun jaringan hewan. Dalam mulut dan lambung, lipid tadi belum mengalami pemecahan yang berarti. Setelah berada dalam intestin, lipid kompleks terutama triasilgliserolnya dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak bebas dan sisa.Enzim lipase diaktifkan oleh hormon epineprin. Enzim ini dibantu oleh garam asam empedu (terutama asam kholat dan taurokholat) yang disekresikan oleh hati. Fungsi garam tersebut ialah mengemulsi makanan berlemak sehingga terbentuklah emulsi partikel lipid yang sangat kecil. Oleh karena itu, permukaan lipid menjadi lebih besar dan lebih mudah dihirolisis oleh lipase. Enzim ini tidak peka terhadap larutan lemak sempurna. Reaksi hidrolisisnya berlangsung sebagai berikut.

B. Proses Metabolisme Lemak

Berdasarkan reaksi tersebut dapat diketahui bahwa lipase pankreas hanya bisa menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 yang hasilnya asam lemak bebas dan monoasil gliserol. Dengan bantuan misel-misel garam empedu maka asam lemak bebas, monoasil gliserol, kolesterol, dan vitamin membentuk sebuah kompleks yang kemudian menempel (diabsorpsi) pada permukaan sel mukosal. Senyawa-senyawa tersebut selanjutnya menembus membran sel mukosal dan masuk ke dalamnya. Miselmisel garam empedu melepaskan diri dan meninggalkan permukaan sel mukosal.Dalam sel mukosal, asam lemak bebas monoasil gliserol disintesis kembali menjadi triasil gliserol yang setelah bergabung dengan albumin, kolesterol, dan lain-lain membentuk siklomikron. Siklomikron tersebut pada akhirnya masuk ke dalam darah, kemudian sampai ke hati dan jaringan lain yang memerlukannya. Sebelum masuk ke dalam sel, triasil gliserol dipecah dulu menjadi asam lemak bebas dan gliserol oleh lipoprotein lipase.Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan dari zat-zat organik. Asam lemak adalah suatu senyawa yang terdiri atas panjang hidrokarbon dan gugus karboksilat yang terikat pada ujungnya. Asam lemak mempunyai dua peranan fisiologi yang penting, yaitu: Pembentuk fosfolipid dan glikolipid yang merupakan molekul amfipotik sebagai komponen membran biologi; Sebagai molekul sumber energi.

Proses metabolisme lemak sebagai komponen bahan makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan, dimulai dengan proses pencernaannya di dalam usus oleh enzim. Asam lemak bersenyawa kembali dengan gliserol membentuk lemak yang kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening. Selanjutnya, lemak disimpan di jaringan adiposa (jaringan lemak). Jika dibutuhkan, lemak akan diangkut ke hati dalam bentuk lesitin yang dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol diaktifkan oleh ATP menjadi gliserol fosfat dan akhirnya mengalami oksidasi, seperti glukosa. Rantai karbon asam lemak diolah di dalam mitokondria sehingga dihasilkan asetil koenzim yang selanjutnya dapat masuk ke dalam Siklus Krebs.

2.4 HUBUNGAN METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK DAN PROTEIN

Kita sudah mengetahui bahwa di dalam sel reaksi metabolisme tidak terpisah satu sama lain yaitu membentuk suatu jejaring yang saling berkaitan. Di dalam tubuh manusia terjadi metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Bagaimana keterkaitan ketiganya? Perhatikan Gambar di bawah ini! Pada bagan terlihat karbohidrat, protein, dan lemak bertemu pada jalur siklus Krebs dengan masukan asetil koenzim A. Tahukah Anda bahwa Asetil Ko-A sebagai bahan baku dalam siklus Krebs untuk menghasilkan energi yang berasal dari katabolisme karbohidrat, protein, maupun lemak. Titik temu dari berbagai jalur metabolisme ini berguna untuk saling menggantikan bahan bakar di dalam sel, Hasil katabolisme karbohidrat, protein, dan lemak juga bermanfaat untuk menghasilkan senyawa-senyawa lain yaitu dapat membentuk ATP, hormon, komponen hemoglobin ataupun komponen sel lainnya. Lemak (asam heksanoat) lebih banyak mengandung hidrogen terikat dan merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sedangkan karbohidrat (glukosa) dan protein (asam glutamat) banyak mengandung oksigen dan lebih sedikit hidrogen terikat adalah senyawa yang lebih teroksidasi. Senyawa karbon yang tereduksi lebih banyak menyimpan energi dan apabila ada pembakaran sempurna akan membebaskan energi lebih banyak karena adanya pembebasan elektron yang lebih banyak. Jumlah elektron yang dibebaskan menunjukkan jumlah energi yang dihasilkan.

Perlu Anda ketahui pada jalur katabolisme yang berbeda glukosa dan asam glutamat dapat menghasilkan jumlah ATP yang sama yaitu 36 ATP. Sedangkan katabolisme asam heksanoat dengan jumlah karbon yang sama dengan glukosa (6 karbon) menghasilkan 44 ATP, sehingga jumlah energi yang dihasilkan pada lemak lebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan pada karbohidrat dan protein. Sedangkan jumlah energi yang dihasilkan protein setara dengan jumlah yang dihasilkan karbohidrat dalam berat yang sama. Dari penjelasan itu dapat disimpulkan jika kita makan dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung lemak akan lebih memberikan rasa kenyang jika dibandingkan dengan protein dan karbohidrat. Karena rasa kenyang tersebut disebabkan oleh kemampuan metabolisme lemak untuk menghasilkan energi yang lebih besar. Seperti halnya karbohidrat, lemak merupakan substrat penting dalam proses respirasi. Lemak disintesis dari karbohidrat atau protein melalui asetil koenzim A dan gliserol yang berasal dari fosfogliseraldehid ( PGAL ), di mana PGAL merupakan senyawa antara dalam tahap glikolisis dan daur krebs. Secara kimiawi, lemak tersusun dari penggabungan suatu asam lemak dengan gliserol. Agar dapat digunakan sebagai substrat respirasi ( reaksi katabolitik ) lemak terlebih dahulu dibongkar menjadi asam lemak dan gliserol. Kemudian gliserol diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat, untuk selanjutnya diubah menjadi fosfogliseraldehida yang merupakan zat antara pada tahap glikolisis dan daur krebs.Sementara itu asam lemak diubah menjadi molekul asetil ko A dan masuk ke jalur respirasi. Berbeda dengan lemak, protein merupakan molekul yang pembentukannya melibatkan DNA, RNA dan ribosom. Protein di dalam sel tersusun dari asam amino. Beberapa asam amino dapat diubah menjadi glukosa ( alanin, serin, glisin, sistein, metionin dan triptofan ). Dan beberapa asam amino lainnya seperti : fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin dan lisin dapat diubah menjadi asam lemak. Dalam reaksi katabolitik, protein dipecah menjadi asam amino. Asam amino ini dapat masuk ke jalur respirasi melalui cara transaminasi ( pemindahan gugus amin-NH2 ) maupun deaminasi ( pembuangan gugus amin ). Asam amino seperti alanin, serin, glisin, sistein diubah menjadi asam piruvat dan masuk ke dalam mitokondria untuk dimanfaatkan dalam respirasi. Sedangkan asam amino seperti fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin dan lisin diubah menjadi asetil ko A untuk selanjutnya mengikuti jalur respirasi. Dalam proses repirasi, karbohidrat merupakan molekul pertama yang menjadi substrat respirasi, Jika karbohidrat habis maka baru lemak yang akan dioksidasi. Jika karbohidrat dan lemak sudah tidak ada lagi maka protein akan dibongkar menjadi asam amino untuk dioksidasi. Dari ketiga substrat respirasi tersebut, karbohidrat merupakan substrat respirasi yang utama. Jumlah energi yang dihasilkan oleh setiap gram protein setara dengan jumlah energy yang dihasilkan oleh setiap gram karbohidrat, yaitu + 4,1 kkal. Sementara, setiap gram lemak bila dioksidasi akan menghasilkan 2 kali lipat dari jumlah energi yang dihasilkan oleh karbohidrat dan protein setiap gramnya yaitu + 9,3 kkal. 1 Molekul lemak + 2H2O 2 C6H12O6 (glukosa ). Perbandingan C : H : O molekul lemak ( misalnya : tristerin ) adalah 57 : 110 : 6. Pada molekul karbohidrat perbandingan C : H : O adalah 6 : 12 : 6. Itulah sebabnya energi yang digunakan dalam oksidasi lemak jauh lebih banyak.Rantai asam lemak yang banyak mengandung gugus CH2 merupakan bentuk penyimpanan yang ideal untuk surplus energi metabolic. Zat ini dalam bentuk sangat tereduksi, sehingga energi yang dihasilkan juga besar. Di sisi lain, lemak disimpan dalam bentuk paling pekat dan sedikit mengandung air, di mana energi potensial dapat disimpan. Sementara itu, pada oksidasi protein di dalam tubuh produk akhir katabolismenya adalah urea dan senyawa nitrogen lainnya, ditambah CO2 dan H2O. Itulah sebabnya nilai kalori protein dalam tubuh hanya + 4,1kkal / gram.

BAB IIIPENUTUP

A. KESIMPULANMetabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi dalam tubuh organisme yang melibatkan energi dan enzim, diawali dengan substrat awal dan diakhiri produk akhir. Metabolisme dapat digolongkan menjadi dua, yakni proses penyusunan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran yang disebut katabolisme.Metabolisme karbohidrat adalah suatu proses reaksi secara mekanis dan kimiawi karbohidrat di dalam tubuh makhluk hidup.(Reece-Mitchell, 2002:90).Metabolisme protein merupakan salah satu proses metabolisme yang terjadi pada organisme. Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida.Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahkluk hidup. Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.

B. KRITIK DAN SARANPada dasarnya setiap penciptaan akan suatu benda dalam bentuk apapun selalu mengalami titik penilaian sebagai bahan evaluasi untuk pembuatan inovasi-inovasi yang lebih baik dari masa sekarang. Pada akhirnya nanti baik atau buruknya suatu karya ilmiah adalah mutlak bagi pembaca dan penikmat untuk menilainya. Sehingga berpatok dari itu semua, makalah yang telah selesai dibuat oleh penulis dengan keringat dan jerih payah ini memang begini adanya. Namun semua itu kembali kepada para pembaca. 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

http://carakata.org/pengertian-metabolisme-karbohidrat-protein-lemak-asam -amino-dan-glukosa/http://lipidto.drupalgardens.com/content/hubungan-proses-metabolisme-karbohidrat-lemak-dan-proteinhttp://www.biologisel.com/2013/10/metabolisme-karbohidrat.html?m=1http://www.biologisel.com/2013/10/metabolisme-protein.html?m=1http://konsultankolesterol.com/proses-metabolisme-lemak.htmlhttp://slideshare.net/mobile/HajarIrmawati/makalah-metabolisme-karbohidrat21