Pembentukan EnergiPembentukanenergi dalamtubuhdapat dilakukandengantigasenyawautamayangtermasuk pokok dikonsumsi dalam tubuh, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak. Senyawa-senyawa inilah yang nantinya akan dimetabolisme lalu diubah menjadi energi untukmelakukan aktivitas sehari-hari. Selain itu, saat mengonsumsi karbohidrat, protein dan lemakmasing-masing akan dipecah dengan enzimnya dan disimpan dalam tubuh sebagai cadanganenergi. Namun, jikajumlahsalahsatusenyawaini berlebihanataupunkekurangan, dapatmengakibatkansakit ataupungangguanmetabolisme. Padakasuskelaparan, metabolismekarbodrat yang sudah disimpan dalambentuk glikogen akan digunakan sebagai energicadangan. Namun, jika kelaparan ini berlangsung lama maka glikogen dari karbohidrat tidakakan cukup. Sehingga membutuhkan peran lemak untuk dipecah sehingga dapatmenghasilkan energi. Di lain hal, jika kasus kelaparan ini sudah terjadi sangat lama maka simpanan cadanganlemakpuntidakakancukupmemenuhi kebutuhantubuh. Sehinggalemakakanmemintabantuan kepada protein untuk menggantikan sebagai bahan energi dalam tubuh. Pada kasusini, makaorangyangmengalami kelaparandalamjangkapanjangtubuhnyaakanterlihatkurusdanlemah. alinidisebabkankarenacadanganenergiutamayaituglikogensudahhabis. Selain itu, cadangan lemak pun juga sudah habis. Sehingga energi yang dihasilkan punsemakinsedikit. !arenapadapemecahanproteinmenjadi sumberenergi bukanlahenergiutama, melainkan cara terakhir bagi tubuh untuk mendapatkan energi. Pada kasus ini, kasuskelaparan yang terjadi tidak dalam jangka waktu yang lama atau kronis. Sehingga senyawayang dipecah hanya karbohidrat dan lemak. "leh sebab itulah, untuk mengetahui proses terjadinya energi saat melakukan aktivitassehari-hari. Sebelumnya harus memahami terlebih dahulu proses metabolisme senyawakarbohidrat danlemakdi dalamtubuh. Proteintidaktermasukdi dalampembahasanini,sebab metabolisme protein dapat terjadi jika kasus kelaparan terjadi dalam jangka waktu yanglama. Sehingga pembahasanakanlebihmengarahkepada metabolisme karbohidrat danlemak saja yang merupakan cadangan energi utama pada glikogen dan cadangan berikutnyapadalemak. Sebelummenjadi energi dalamtubuh, karbohidrat mengalami sintesis yangdisebut dengan proses metabolisme di dalamtubuh. #aksudnya adalah terjadi prosespemecahan senyawa-senyawa ini menjadi lebih sederhana lagi sehingga dapat diserap olehtubuh dan digunakan sebagai energi dalam beraktivitas. #etabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan interkonversi senyawakimia di dalam tubuh, jalur yang diambil oleh tiap molekul, hubungan antar molekul, danmekanisme yang mengatur aliran metabolit melalui jalur-jalur metabolisme. $alurmetabolisme digolongkan menjadi tiga kategori %&1. Jalur Anabolik$alur-jalur yang berperan dalam sintesis senyawa yang lebih besar dan kompleks dariprekursoryanglebihkecil, misalnyasintesisproteindari asamaminodansintesiscadangan triasilgliserol dan glikogen. $alur anabolik bersi'at endotermik. 2. Jalur Katabolik(erperan dalam penguraian molekul yang besar, sering melibatkan reaksi oksidati',jalur ini bersi'at eksotermik, yang menghasilkan ekuivalen pereduksi dan )*Pterutama melalui rantai respiratorik.3. Jalur Amfibolik(erlangsungdi +persimpangan,metabolisme, bekerjasebagai penghubungantarajalur katabolik dan anabolik, misalnya siklus asam sitrat.Pengetahuan tentang metabolisme normal sangat penting untuk memahami kelainan yangmendasari penyakit. #etabolisme normal mencakup adaptasi terhadap masa kelaparan,aktivitas 'isik, kehamilan, dan menyusui. !elainan metabolisme dapat terjadi karenade'isiensi gizi, de'isiensi enzim, sekresi abnormal hormon, atau e'ek obat dan toksin. Metabolisme Karbohidrat!arbohidrat merupakansenyawayangtersebarluastidakhanyapadamanusia,tetapi juga pada tumbuhan dan hewan. !arbohidrat ini memiliki peran yangterstruktur dan sebagai metabolik yang sangat penting di dalam tubuh, Pada intinyaadalah karbohidrat ada pada setiap makhluk hidup. -lukosa adalah karbohidratterpenting, kebanyakankarbohidrat dalammakananakandiserapkedalamalirandarah sebagai glukosa, sedangkan jenis gula yang lain akan diubah menjadi glukosamelalui proses sintesis di hati. -lukosa merupakan bahan bakar metabolik yang utama pada mamalia .kecualihewanpemamahbiak/ danbahanbakar yangumumbagi janin. -lukosaadalahsebagai prekursor untuk sintesis semua karbohidrat lain di tubuh, termasuk glikogenuntuk penyimpanan glukosa, ribosa dan deoksiribosa dalam asam nukleat, galaktosadalam laktosa susu, dalam glikolipid, dan sebagai kombinasi dengan protein dalamglikoproteindanproteoglikan.!arbohidrat dapatdiklasi'ikasikansebagai berikut,yaitu %&,01) Monosakarida!arbohidrat yangtidakdapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yanglebihsederhana. #onosakarida ini dapat diklasi'ikasikansebagai triosa, tetrosa,pentose, heksosa, atauheptosa, bergantungpadajumlahatomkarbon, dansebagai aldosa atau ketosa bergantung pada gugus aldehida atau keton yangdimiliki senyawa tersebut. Selain aldehida dan keton, alkohol po1ihidrat.alkohol gula atau poliol/, dengangugus aldehida atauketon yang telahdireduksi menjadi suatugugus alkohol, juga secara alami terdapat dalammakanan. )lkohol ini dibentuk melalui reduksi monosakaridadan digunakandalam pembuatan makanan untuk menurunkan berat badan dan untuk pasiendiabetes.)lkohol polihidrat kurangdiserapdenganbaik, danmenghasilkanseparuh energi yang dihasilkan oleh gula. #onosakarida .sering disebutgula sederhana/ adalah satuan karbohidratyang tersederhana, mereka tak dapat terhidrolisis menjadi molekul karbohidratyang lebih kecil. -lukosa, monosakarida yang terpenting, kadang-kadangdisebutguladarah.karena dijumpai dalamdarah/, gula amggur .karenadijumpai dalam anggur/, atau dekstrosa .karena memutar bidang polarisasi kekanan/. (inatang menyusui .mamalia/ dapat mengubah sukrosa, laktosa .gulasusu/, maltosa, danpati menjadi glukosa, yangkemudiandapat digunakansebagai energi olehorganismeitu, ataudisimpansebagai glikogen.suatupolisakarida/. (ilaorganismeitumemerlukanenergi, glikogendiubahlagi menjadiglukosa. !arbohidrat yang berlebih dapat diubah menjadi lemak, orang bisagemuk meskipun tidak memakan lemak. !arbohidrat dapat juga diubahmenjadi steroid .seperti kolesterol/ dan secara terbatas menjadi protein .untuksintesis protein diperlukan juga nitrogen/. Sebaliknya suatu organisme dapatmengubah lemak dan protein menjadi karbohidrat.2) Disakarida Produk kondensasi dua unit monosakarida, contohnya maltosa dan sukrosa.Suatu disakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua satuanmonosakarida yang dipersatukan oleh hubungan glikosida dari karbon & darisatu-satuan ke satuan yang lain. Disakaridamaltosadigunakan dalammakananbayi dansusububukberagi .maltedmilk/. -ulaini merupakandisakarida utama yang diperoleh dari hidrolisis pati. Pati diurai menjadimaltosa kelihatannya secara acak, oleh enzim yang terdapat dalam liur. 2aktosa merupakan suatu disakarida alamiah yang dijumpai hanya padabinatang menyusui, air susu sapid an manusia mengandung laktosa hanya kira-kira34laktosa. 2aktosadiperolehsecarakomersial sebagai hasil sampingpabrik keju. Dalam metabolisme tubuh manusia yang normal, laktosadihidrolisis secara enzimatis menjadi D-galaktosa dan D-glukosa., kemudiangalaktosaitudiubahmenjadi glukosa, yangdapat mengalami metabolisme.Suatu keadaan yang disebutgalaktosemia yang menyerang bayi, disebabkanoleh kurangnya enzim untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa.Pengobatannya dilakukan dengan menghilangkan susu dan produk susu daridalam makanan. .Suatu susu buatan yang terbuat dari kedelai dapat dijadikanpengganti/. Disakarida sukrosaialah gula pasir biasa. )pakah berasal dari bit atautebu, komposisi kimia dari gula adalah sama, satu-satuan 'ruktosa yangdiganbungdengansatu-satuanglukosa.GulainversiadalahcampuranD-glukosa dan D-'ruktosa yang diperoleh dengan hidrolisis asam atau enzimatikdari sukrosa. 5nzimyangmengkatalishidrolisissukrosadisebut invertase.!arenaadanya'ruktosabebas.gulatermanis/, gulainvesilebihmanisdarisukrosa.3) Oligosakarida Oligosakarida.6unani,oligo7 beberapa/. Salah satu produk kondensasitiga sampai sepuluh monosakarida. Sebagian besar oligosakarida tidak dicernaoleh enzim dalam tubuh manusia.4) PolisakaridaProduk kondensassi lebih dari sepuluh unit monosakarida, contohnya patidan dekstrin yang mungkin merupakan polimer linier atau bercabang.Polisakarida kadang-kadang diklasi'ikasikan sebagai heksason atau pentason,bergantung pada identitas monosakarida pembentuknya. Selain pati dandekstrin, makanan mengandung beragampolisakarida lain yang secarakolekti' dinamai polisakarida nonpati. 8at ini tidak dicerna oleh enzimmanusiadanmerupakankomponenutamaseratdalammakanan, contohnyaselulosa dari dinding sel tumbuhan .suatu polimer glukosa/ dan inulin. 6aitusimpanan karbohidrat pada beberapa tumbuhan .suatu polimer 'ruktosa/.Suatu polisakarida adalah senyawa dimana molekul-molekul mengandungbanyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glukosida.idrolisis lengkap akan mengubah suatu polisakarida menjadi monosakarida.Polisakaridamemenuhi tigatujuandalamsistemkehidupan, yaitusebagaibahan bangunan .architectural/, bahan makanan .nutritional/, dan sebagai zatspesi'ik. Polisakarida arsitektural misalnyaselulosa, yang memberikankekuatanpadapokokkayudandahanpadatumbuhan, dankitin.chitin/,komponenstruktur dari kerangka luar serangga. Polisakarida nutrisi yanglazim adalah pati .starch, yang terdapat dalam padi dan kentang/ dan glikogen,karbohidrat yang siap dipakan dalam tubuh. Heparin, suatu contoh zat spesi'ikadalah suatu polisakarida yang mencegah koagulasi darah.Setelah membahas mengenai pengklasi'ikasian karbohidrat di dalam tubuh, makauntukprosesselanjutnyaakanlebihmudahuntukdimengerti karenasudahdibagi-bagimenurutkelompoknyamasing-masing, Sebab, keempatklasi'ikasiinimasing-masing memilikiperan 'isiologisyang sangatpenting didalamtubuh.Diantaranyaadalah turunan dari triosa, tetrosa, dan pentosa serta gula tujuh karbon .sedoheptulosa/yang merupakan golongan monosakarida terbentuk sebagai zat metabolik antaradalam glikolisis dan jalur pentosa 'os'at. Pentosa itu sendiri memiliki peran pentingdalam nukleotida, asam nukleat, dan beberapa koenzim. -lukosa, galaktosa, 'ruktosa,dan manosa adalah heksosa terpenting secara 'isiologis. Selain itu, tidak hanya monosakarida yang memiliki peran 'isiologis penting didalamtubuh. Perandari maltosa, sukrosa, danlaktosa yangtermasukke dalamdisakarida juga ikut mengambil peran penting 'isiologis di dalamtubuh. Padadasarnya disakarida merupakan gula yang terdiri dari dua residu monosakarida yangdihubungkan oleh suatu ikatan glikosida. idrolisis dari sukrosa sendiri menghasilkancampuran glukosa dan 'ruktosa yang disebut dengan +invert sugar, karena 'ruktosabersi'at levorotatorik kuat dan mengubah .membalikkan/ kerja dekstrarotatoriksukrosa yang lebih lemah.Sedangkan pada polisakarida mencakup beberapa karbohidrat yang penting secara'isiologis sebagai berikut. Pati .kanji, starch/ adalah suatu homopoliner glukosa yangmembentukrantai 9-glukosida, yangdisebutglukosanatauglukan. Pati adalahsumber utama karbohidrat dalam makanan, yaitu sereal, kentang, kacang-kacangan,dansayuranlain. Seberapabanyakpati dalammakanandihidrolisis olehamylaseditentukanstrukturnya, derajat kristalisasi,atauhidrasi .hasil prosesmemasak/, danapakahpati terbungkus dalamdindingsel tumbuhanyangutuh.dantidakdapatdicerna/ atau tidak. Indeks glikemiksuatu makanan yang mengandung pati adalahukuran kemudahan makanan tersebut dicerna, berdasarkan jumlah peningkatan kadarglukoadarahakibatmakanantersebut dibandingkandenganglukosaataumakananpembanding dalam jumlah setara, misalnya roti tawar atau nasi.&Setelah mengetahui 'ungsi dari masing-masing karbohidrat berdasarkan jenisnya,makadapat dikatakanbahwakarbohidrat memangmerupakansumberenergi yangutama dalam tubuh. Sebab, jumlah kegunaannya yang tergolong banyak pada masing-masing bagian. "leh karena itulah glikogen merupakan cadangan energi utama dalamtubuh manusia. !arena inilah yang sebenarnya dihasilkan dari karbohidrat bila dalamsuatu waktu seseorang tidak makan, namun jika jangka panjang akan terjadipemecahan lemak dan protein. Namun untu protein itu sendiri pembahasannya tidakakan terlalu dalam sebab, pemecahan protein hanya akan terjadi jika penderita sudahkelaparan dalam jangka waktu yang sangat lama. Pemecahan protein itu merupakanjalur yang terakhir kali digunakan oleh tubuh. Sehingga dalamhal ini prosesmetabolisme protein tidak dimasukkan, karena pemecahan baru sampai pada lemak.Sekitar 34berat membran sel adalah karbohidrat dalamglikoprotein danglikolipid. *erdapatnyakarbohidrat di lapisanluar membranplasma.glikokaliks/,telah dibuktikan dengan menggunakanlektintumbuhan, aglutinin protein, yangmengikat residuglikosil spesi'ik.eskipunkarbohidrat bukanmerupakanbahanutama dari membran plasma, tetapi kerjanya memiliki e'ek yang cukup besar dalamtubuh manusia. (ahan utama dari membran plasma itu sendiri adalah jaringan lemakdalam tubuh. !arena dalam membran sel sebenarnya terdiri dari lemak, karbohidratdanprotein. Sehingga peran karbohidrat dalam membran merupakan satu-kesatuan.Pada keadaan kenyang setelah makan, pasokan karbohidrat berlimpah dan bahanbakar metaboli untuk kebanyakan jaringan adalah glukosa. Pada keadaan puasaglukosa harus dihemat untuk digunakan oleh sistemsara' pusat .yang sangatbrgantungsepenuhnya padaglukosa/ dansel darahmerah.yangbergantungpadaglukosa/. $adi, jaringan yang menggunakan bahan bakar selain glukosa dapatmenggunakanbahanalternati'. "tot danhati mengoksidasi asamlemakdanhatimembentuk badan keton dari asam lemak untuk diekspor ke otot dan jaringan lain.Sewaktu cadangan glikogen menyusut, asam-asam amino yang berasal dari pergantianproteindigunakanuntukglukoneogenesis. Pembentukandanpemakaiancadangantriasilgliserol dan glikogen, serta tingkat penyerapan dan oksidasi glukosa olehjaringan, sebagian besar dikontrol oleh hormon insulin dan glukagon.-lukosa adalahbahanbakarbagikebanyakan jaringan.-lukosadimetabolismemenjadi piruvat melalui jalurglikolisis. $aringan aerob memetabolisme piruvatmenjadiasteil koAyang dapat memasukisiklus asamsitratuntuk dioksidasisempurnamenjadi :"0dan0", yangberkaitandenganpembentukan )*P dalamprosesfosforilasi oksidatif. -likolisis juga dapat berlangsung anaerob .tanpaoksigen/, dengan produk akhir berupa laktat. -lukosa dan metabolitnya juga ikut sertadalam proses lain, misalnya %& Sintesis polimer simpanan glikogen di otot rangka dan hati. Jalur pentosa fosfat, suatu alternati' sebagia jalur glikolisis. $alur ini adalahekuivalen pereduksi .N)DP/ untuk sintesis asam lemak dan sumber ribosauntuk membentuk nukleotidadan asam nukleat. *riosa 'os'at membentuk gugus gliserol triasilgliserol. Piruvat danzat-zat antarasiklusasamsitrat menyediakankerangkakarbonuntuk sintesis asam amino, dan asetil ko-) adalah prekursor asam lemak dankolesterol.dan karenanya, semua steroid yang dibentuk oleh tubuh/.Glukoneogenesisadalahproses pembentukanglukosadari prekursor non-karbohidrat, misalnya laktat , asam amino, dan gliserol.Proses-proses yangtelahdisebutkandijelaskandiatas, masing-masingjugamembantuterbentuknya energi selaindari proses glikolisis yangmenjadi sintesisutama dari pembentukan energi yang berasal dari glukosa. Dalam prosespembentukan energi tentu diperlukan )*P di dalamnya. Sebab )*P merupakan salahsatu syarat terjadinnya sintesis secara sempurna. !arena dengan )*P ini, berarti reaksitersebut berjalansecaraaerob.perluoksigen/sehinggahasil dari aerobini adalahsejumlah ; )*P. Sedangkan pada proses anaerob jumlahnya adalah 0 )*P. asil dariproses reaksi pemecahan ini, akan berubah menjadi energi dan disalurkan ke seluruhtubuh, terutama jaringan-jaringanyangobligat mendapat asupanglukosa sebagaienergi utama dalam tubuh. -lukosaselalu dibutuhkan olehsistemsara' pusat daneritrosit.5ritrosit tidakmemiliki mitokondriasehinggaselalubergantungmutlakpadaglikolisis.anaerob/danjalurpentosa'os'at. "takdapat memetabolismebendaketonuntukmemenuhisekitar 0labil? yang terbentuk pada keadaan kenyang. )lanin, dan sejumlah besar asam-asamketo yang dihasilkan dari transaminasi ini dikeluarkan dari otot, dan diserap oleh hatitempat alanin mengalami transaminasi untuk menghasilkan piruvat. )sam-asamaminoyangterbentuksebagianbesar diekspor kembali keotot danmenyediakangugus amino untuk membentuk lebih banyak alanin, sementara piruvat adalah substratutama untuk glukoneogenesis di hati.& Pada keadaan puasa yang cukup lama, hati membentuk lebih banyak asetil ko-)daripada yangdapat dioksidasinya. )setil ko-)ini digunakanuntukmembentukbadan keton, yaitu bahan bakar metabolik utama untuk otot rangka dan jantung sertadapat memenuhi sebagiankebutuhanenergi otak. Dalamkeadaankelaparanyangberkepanjangan, glukosa membentukkurangdari &