Metabolisme Dan Interaksi

METABOLISME DAN METABOLISME DAN INTERELASIINTERELASI

PENGOLAHAN MAKANAN DALAM TUBUHPENGOLAHAN MAKANAN DALAM TUBUH MAKANAN MASUK MULUT ( INGESTION )

PENCERNAAN ( DIGESTION )

PENYERAPAN ( ABSORBTION )

METABOLISME ( METABOLISM )

PENGGUNAAN OLEH TUBUH ( UTILISATION )

PEMBUANGAN SISA MAKANAN YANG TIDAK DIGUNAKAN

( EXCRETION )

• METABOLISME– MENYANGKUT SEMUA PROSES KIMIA

DAN FISIK YANG BERLANGSUNG DALAM TUBUH UNTUK MENGHASILKAN ENERGI DAN MEMBENTUK STRUKTUR TUBUH

– REAKSI KIMIA MEMUNGKINKAN TUBUH MENGELUARKAN DAN MENGGUNAKAN ENERGI, MENGUBAH SUATU ZAT MENJADI ZAT LAIN, DAN MENYIAPKAN SISA UNTUK DIEKSRESI

– METABOLISME ENERGI ZAT GIZI SALING BERINTERAKSI

– SEBAGIAN BESAR VITAMIN DALAM METABOLISME BERFUNGSI SEBAGAI KOENZIM

– SEBAGAIAN BESAR MINERAL BERFUNGSI SEBAGAI KOFAKTOR

– METABOLISME ENERGI DIKONTROL OLEH HORMON GLUKAGON, INSULIN, DAN TIROID

– RENTENTAN METABOLISME DARI AWAL SAMPAI AKHIR DISEBUT JALUR METABOLISME

– JALUR METABOLISME TERDIRI DARI ANABOLISME DAN KATABOLISME

• ANABOLISME – REAKSI MEMBANGUN DARI IKATAN

SEDERHANA KE IKATAN LEBIH BESAR DAN KOMPLEKS

– ANABOLISME MEMBUTUHKAN ENERGI • CONTOH

– GLUKOSA + GLUKOSA MENJADI GLIKOGEN OTOT

– GLISEROL + ASAM LEMAK MENJADI TRIGLISERIDA

– ASAM AMINO + ASAM AMINO MENJADI PROTEIN

• KATABOLISME– REAKSI YANG MEMECAH IKATAN

KOMPLEKS MENJADI IKATAN SEDERHANA– REKASI KATABOLISME MELEPASKAN

ENERGI • CONTOH

– PROTEIN MENJADI ASAM AMINO– TRIGLISERIDA MENJADI ASAM LEMAK

DAN GLISEROL– GLIKOGEN MENJADI GLUKOSA

• PINDAH ENERGI DALAM METABOLISME– ENERGI DARI TUMBUHAN DITANGKAP DALAM

IKATAN KARBOHIDRAT, PROTEIN, LEMAK DAN ALKOHOL

– DALAM PROSES KATABOLISME TUBUH MENGUBAHAN ENERGI INI MENJADI ENERGI BENTUK LAIN

– ENERGI KIMIA– ENERGI MEKANIS– ENERGI OSMOTIS– ENERGLI LISTRIK– MAKANAN AKAN DIKELUARKAN ENERGI

PANAS• ENERGI YANG YANG UMUMNYA

DIGUNAKAN OLEH SEL DALAM BENTUK ATP

• PERANAN ENZIM DALAM METABOLISME– METABOLISME SELALU MEMBUTUHKAN

ENZIM UNTUK MEMBANTU REAKSI-REAKSI YANG TERJADI

– KADANG-KADANG ENZIM MEMBUTUHKAN PEMBANTU BERUPA KOENZIM

– ENZIM ADALAH PROTEIN KHUSUS YANG BERPERAN SEBAGAI KATALISATOR DALAM REAKSI KIMIA

– KOENZIM ADALAH ZAT ORGANIK BUKAN PROTEIN YANG MEMBANTU AKTIVITAS ENZIM

METABOLISME KARBOHIDRATMETABOLISME KARBOHIDRAT • GLUKOSA DIBAWA KE HATI• PEMBENTUKAN ENERGI KARBOHIDRAT MELALUI 2

MACAM PROSES1. ANAEROBIK PATHWAY ( GLIKOLISIS )

– PRODUKSI ENERGI BERLANGSUNG DI SITOPLASMA SEL

– PROSES PEMECAHAN GLUKOSA BERLANGSUNG TANPA ADA OKSIGEN

– GLUKOSA 6 ATOM KARBON AKAN DIPECAH MENJADI YANG LEBIH KECIL YANG MENGANDUNG 3 ATOM CARBON ( GLISERALDEHID ) YANG AKAN MEMBENTUK 2 MOLEKUL ASAM PIRUVAT

– ENERGI BERSIH YANG DIHASILKAN SELAMA GLIKOLISIS HANYA 2 ATP ATAU 50% DARI ENERGI YANG DIHASILKAN

ANAEROBIK PATHWAYANAEROBIK PATHWAY

• • Dilepaskan 4 ATP• Digunakan 2 ATP• Dipergunakan 1 ATP Hasil bersih 2 ATP

• Dipergunakan 4 ATP

GLIKOGEN

GLUKOSA

Glukosa – PO4

Heksosa PO4

Gliseraldehid – 3 – PO4

2 asam Piruvat

Asam laktat Siklus kreb

Piruvic acid PathwayPiruvic acid Pathway

1. Kemungkinan akan dirubah kembali menjadi glukosa

2. Kemungkinan berikatan dengan amoniak mengahasilkan asam amino alanin

3. Kemungkinan berikatan dengan CO2 menjadi asam oksaloasetat

4. Kemungkinan berikatan dengan KoA membenetuk asetil KoA

Piruvic acid PathwayPiruvic acid Pathway

+KoA• Glukosa asam piruvat asetil KoA

-NH2 + NH2• Asam Laktat Alanin • + CO2

• asam oksalo asetat

Asam laktatAsam laktat• ASAM LAKTAT• DARAH

• GLIKOLISIS GLIKONEOGENESIS

• GLIKOGEN OTOT GLIKOGEN HATI

GLIKOGENESIS GLIKOGENOLISIS

GLUKOSA DARAH

SIKLUS CORI

2. AEROBIK PATHWAY a. PRODUKSI ENERGI BERLANGSUNG

DALAM MITOKONDRIA SEL – MEMBUTUHKAN ADANYA OKSIGEN – METABOLISME ENERGI OKSIDATIF– PROSES KELANJUTAN ASAM PIRUVAT

DENGAN HASIL AKHIR PEMBENTUKAN CO2 DAN DAN H20 SERTA SEJUMLAH ENERGI

b. SIKLUS INI MENYANGKUT SERANGKAIAN REAKSI

– MELEPASKAN CO2 DENGAN BANTUAN ENZIM DEKARBOKSILASE

– MELEPASKAN ATOM HIDROGEN DENGAN BANTUAN ENZIM DEHIDROGENASE

– OKSIDASI ATOM HIDROGEN BERSATU DENGAN OKSIGEN

c) Oksidasi akhir• Atom hidrogen dari piruvat dilepaskan dengan

bantuan enzim dehidrogenase segera berikatan dengan koenzim dan berakhir dike molekul sitokrom

• Pada tahap ini atom hidrogen akan dilepaskan ke sekitar cairan tubuh sebagi hidrogen bebas dan saat bersamaan oksigen diangkut kedalam jaringan melalui Hb

• Hidrogen dan oksigen membentuk molekul air dan akan dilepaskan fosfat berenergi tinggi ( ATP )

Siklus Krebs/TCASiklus Krebs/TCA• Satu senyawa KoA mengandung 2 atom carbon

mengikat satu senyawa oksaloasetan dengan 4 atom carbon membentuk asam sitrat dengan 6 atom carbon

• Fungsi siklus TCA adalah mengubah 6 carbon sitrat menjadi 4 karbon oksaloasetat kembali melalui serentetan reaksi

• Dalam proses ini dilepaskan 2 atom karbon dalam bentuk CO2

• Siklus krebs diwali dan diakhiri dengan senyawa yang sama yaitu oksaloasetat

• Dalam perjalanan asetat menjadi oksaloasetat dihasilkan energi potensial ( ATP ) berupa 3 molekul NADH, 1 molekul FADH2 dan 1 molekul GTP

• Energi total yang dihasilkan 1 molekul glukosa dalam metabolisme adalah 36 – 38 molekul ATP

Metabolisme glikogenMetabolisme glikogen

• UTP• UDP glikogen fosforilase

• glikogen• sintetase

glukosa

Glukosa – 6-PO4

Glukosa 1 PO4

UDPG Glikogen

• Metabolisme glikogena) Glikogenesis ( pembentukan glikogen )

menyangkut proses fosporilase dari glukosa menjadi glukosa 6 posfat kemudian berubah menjadi glukosa 1 posfat beraksi dengan Uridin Triposfat (UTP) membentuk Uridin diposfat glukosa ( UDPG) melalui enzim glikogen sintetase membentuk glikogen

a) Glikogenolisis ( pemecahan glikogen menjadi glukosa )glikogen langsung berdegradasi menjadi glukosa 1 posfat bantuan enzim glikogen fosforilase kemudian 1 glukosa posfat diubah menjadi 6 posfat dan berakhir pembentukan glukosa

• Hormon berperanan pada metabolisme glikogen

• Insulin :– mempercepat penggunaan glukosa menjadi

energi, glikogen dan lemak sehingga berperanan dalam glikogenesis

• Epinefrin dan glukagon – Menstimulir glikogen fosforilase dan menekan

glikogen sintetase menyebabkan penurunan simpanan glikogen dan meningkatkan gula darah sehingga berperanan pada glikogenolisis

Metabolisme lemakMetabolisme lemak

• Asam lemak bisa dipergunakan sebagai sumber energi oleh sebagaian besar sel tubuh kecuali neuron otak

• Lemak dipecah menjadi gliserol dan asam lemak

• Reaksi gliserol menghailkan energi mengikuti jalan metabolisme glukosa

• Metabolisme gliserol

Gliserol

Gliserol 3 P

Dihidroksi aseton P Gliseraldehid 3 P

glukosa

Asam piruvat

Siklus krebs

• Metabolisme asam lemak – Rantai atom C pecah menjadi 2 fragmen 2 c melalui

beta oksidasi– Proses pertautan Koenzim A pada gugusan karboksil

akhir dari molekul asam lemak – Hasil pembentuk komponen 2 C ( asetil Ko A) yang

jumlahnya tergantung atom C asam lemak– Hasil akhir asam lemak berupa keton bodies – Keton bodis terdiri asam aseto asetat, ß hidroksi

butirat dan aseton– Ketiganya dalam kondisi normal akan dioksidasi

sempurna menjadi CO2 dan H2O ( ketolisis ) – Pada kondisi tidak ada insulin tidak ada maka oksidasi

asam lemak meningkat sehingga keton bodien meningkat sehingga ketolisis tidak sempurna

– Ketolisis berlebihan penumpukan aseto asetat dan ß hidroksi butirat menyebabkan asidosis

Metabolisme Protein Metabolisme Protein • Ada 3 proses dalam metabolisme protein• Proses dekarboksilasi

– Memisahkan gugusan karboksil dari asam amino sehingga terjadi ikatan baru yang merupakan zat antara yang masih mengandung N

• Proses Transaminasi– Pemindahan gugussan amino ( NH2) dari suatu asam

amino ikatan lainnya biasa asam keton menjadi asam amino

• Proses deaminasi– Memisahkan gugusan amino dari suatu asam amino

diikuti produksi alfa keto yang bila dioksidasi sempurna menghasilkan CO2 dan H2O atau disentesa menjadi aseto asetat mengikuti jalur asam lemak

• Metaolisme protein– Asam amino memasuki siklus TCA– Asam amino mengalami deaminase membutuhkan

peran vit B6 dan dikatabolisme melalui 3 cara– Alanin, serin, glisin, sistein, triftopan dan metionin

diubah menjadi piruvat dapat diubah menjadi glukosa ( glukogenik )

– Fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin dan lisin diubah menjadi asetil KoA dapat diubah menjadi energi dan asam lemak ( ketogenik )

– Asam aspartat diubah menjadi asam glutamat dideaminasi dan langsung masuk TCA ( glukogenik ) karena dapat menghasilkan energi atau keluar dari siklus untuk diubah menjadi glukosa

Interaksi metabolisme karbohidrat, protein Interaksi metabolisme karbohidrat, protein dan lemakdan lemak

• glukosa Lemak

• Piruvat gliserol as. Lemak• • ß oksidasi

• asetil Ko A Aseto asetat

As. Oksalo oksalat asetat asam sitrat

• as. Fumarat

• Suksinil Ko a as. Α ketoglutarat

TriftopanAlanin

Metionin

FenilalaninTirosin

ValinTreonin

Arginin, histidin, Prolin, as. Glutarat

Leusin