METABOLISME DAN PENCERNAAN

METABOLISME DAN PENCERNAAN

Prof Dr Ir Chanif Mahdi,MS.

Laboratorium BiokimiaJurusan Kimia FMIPAUniversitas Brawijaya

2010

METABOLISME

METABOLISME ADALAH PROSES BIOKIMIA DAN ENZIMATIS ATAU BIOTRANSFORMASI YANG TERJADI PADA SEL DAN JARINGAN HIDUP ( SISTIM BIOLOGI).PADA GARIS BESARNYA METABOLISME DAPAT DIGOLONGKAN MENJADI DUA GOLONGANSEBAGAI BERIKUT :

1. ANABOLISME ( BIOSINTESIS)ADALAH PROSES PEMBENTUKAN MOLEKUL KOMPLEK DARI MOLEKUL SEDERHANA.CONTOH :PEMBENTUKAN PROTEIN DARI ASAM – ASAM AMINO.

2. KATABOLISME

ADALAH PROSES PENGURAIAN ATAU PEMECAHAN MOLEKUL KOMPLEK MENJADI MOLEKUL SEDERHANACONTOH : PEMECAHAN PROTEIN MENJADI ASAM- ASAM AMINO.

METABOLISME DIDIFINISIKAN JUGA SEBAGAI PROSES TRANSFORMASI DALAM SEL ATAU JARINGAN HIDUP. SELURUH PROSES TRANSFORMASI KIMIA DALAM SEL DAN JARINGAN HIDUP DISEBUT SEBAGAI BIOTRANSFORMASI.

SEMUA BAHAN MAKANAN SEBELUM DIMETABOLIS DALAM SEL HARUS DIUBAH TERLEBIH DAHULU DARI BENTUK KOMPLEK MENJADI BENTUK SEDERHANA, MELALUI PROSES PENCERNAAN

PENCERNAANADALAH PROSES PEMECAHAN MOLEKUL KOMPLEK SECARA PHISIK, KIMIA DAN ENZIMATIS (HIDROLISA) MENJADI MOLEKUL SEDERHANA, SEHINGGA DAPAT DISERAP BOLEH USUS HALUS.PENCERNAAN DIBULAI DARI MULUT SAMPAI USUS HALUS.

DIMULUT MAKANAN BERCAMPUR DENGAN SALIVA YANG BERFUNGSI MEMBASAHI MAKANAN.

SISTIM PENCERNAAN

ENZIM PENCERNAANSALIVA MENGANDUNG ENZIM AMYLASE YANG DAPAT MENGHIDROLISA KARBOHIDRAT (PATI) MENJADI MALTOSE. SALIVA MEMPUNYAI pH ANTARA 5,75 SAMPAI 7,0 . SALIVA MENGANDUNG 99,50 % AIR.

LAMBUNGDILAMBUNG MAKANAN BERCAMPUR

DENGAN CAIRAN LAMBUNG YANG MENGANDUNG HCl, DENGAN pH ANTARA 1- 2. CAIRAN LAMBUNG MENGANDUNG PREKURSOR ENZIM PEPSINOGEN YANG AKAN DIUBAH MENJADI PEPSIN, PEPSIN DAPAT MENGKATALIS REAKSI HIDROLISA PROTEIN.

RENIN ADALAH ENZIM LAIN YANG TERDAPAT PADA CAIRAN LAMBUNG. KHUSUSNYA PADA MACHLUK MUDA.MAKANAN YANG KELUAR DARI LAMBUNG DISEBUT SEBAGAI CHYME. CHYME MASUK KEDALAM USUS HALUS (INTESTINUM) BERCAMPUR DENGAN TIGA MACAM CAIRAN PENCERNAAN, YANG BERASAL DARI DARI : PANKREAS, DINDING INTESTINUM, EMPEDU DARI KANTONG EMPEDU.

EMPEDU DIPRODUKSI DALAM HATI, DAN DISIMPAN DALAM KANTONG EMPEDU. EMPEDU BERSIFAT ALKALI, DAN BERPERAN UNTUK MENETRALKAN CHYME.

GARAM EMPEDU MEMPUNYAI TEGANGAN PERMUKAAN DAPAT MEMBANTU MENGEMULSIKAN LEMAK, DAN GERAKAN INTESTINUM , UNTUK PENYERAPAN LEMAK.

EMPEDU JUGA MENGANDUNG PIGMEN, DARI HASIL PEMECAHAN HEMOGLOBIN. PIGMEN EMPEDU MEMBERIKAN WARNA SPESIFIK PADA FAECES DAN URINE.

PENCERNAAN KARBOHIDRAT PENCERNAAN KARBOHIDRAT , DIMULAI DI MULUT. TIDAK TERJADI PENCERNAAN KARBOHIDRAT DI LAMBUNG. PENCERNAAN KARBOHIDRAT PENTING TERJADI DI USUS HALUS, DENGAN BANTUAN ENZIM AMILASE DARI

PANKREAS, ENZIM MALTASE, LAKTASE, DAN SUKRASE DARI CAIRAN DINDING USUS HALUS.

PENCERNAAN LEMAK TIDAK TERJADI PENCERNAAN LEMAK DI MULUT, TIDAK TERJADI

PENCERNAAN LEMAK DI LAMBUNG. PENCERNAAN LEMAK TERJADI DI USUS HALUS, HASIL KERJASAMA EMPEDU DENGAN ENZIM LIPASE DARI PANKREAS.

PENCERNAAN PROTEIN PENCERNAAN PROTEIN DIMULAI DI LAMBUNG,

DENGAN BANTUAN ENZIM PEPSIN. PENCERNAAN PROTEIN LEBIH LANJUT TERJADI DI USUS HALUS, DENGAN BANTUAN ENZIM TRIPSIN, CHEMOTRIPSIN, KARBOKSIPEPTIDSE, AMINOPEPTIDASE, DAN DIPEPIDASE.

HASIL AKHIR PENCERNAAN 1. KARBOHIDRAT BERUPA SENYAWA MONOSAKARIDA (GLUKOSE), KMD DI SERAP OLEH VILLI- VILLI USUS HALUS, MASUK DALAM ALIRAN DARAH.

2. LEMAK BERUPA ASAM LEMAK DAN GLISEROL, OLEH EMPEDU DIUBAH MENJADI GLISERIDA

3. PROTEIN BERUPA ASAM- ASAM AMINO, MASUK KEDALAM VILLI- VILLI , MASUK KEDALAM ALIRAN DARAH UNTUK DIMETABOLIS LEBIH LANJUT.

PENCERNAAN( KH, PROTEIN, LEMAK)

MULUT

SALIVA :1. MUCIN Melicinkan2. Ptyalin Menghidrolisa pati mennadi Maltose

SEL- SEL G GASTRIN

HCl LAMBUNG

Gastric juice Enzim Pepsin Hi drolisa Protein Enzim Renin Protein Susu

USUS HALUS DINDING USUS HALUS Pankrea Juice PANKREAS Hormon sekretin 1. Pankreas Protease Intestinum Juice Hormon Cholecystokinin 2. Pankreatic Lipase

3. Pankreaatic Karbohidrase.

ASAM AMINO , GLUKOSE, ASAM LEMAK

METABOLISME KH, PROTEIN DAN LEMAK

METABOLISME KARBOHIDRAT

PADA GARIS BESARNYA METABOLISME KARBOHIDRAT PADA MACHLUK HIDUP DIBAGI MENJADI DUA GOLONGAN :

1. METABOLISME ANAEROB ATAU RESPIRASI ANAEROB ( GLUKOSE – ASAM PIRUVAT)

2. METABOLISME AEROB ATAU RESPIRASI AEROB ( ASAM PIRUVAT → SIKLUS KREBS → TERMINAL RESPIRATORY → CO2 + H2O + ATP)

METABOLISME ANAEROB

PENGERTIAN METABOLISME AN AEROB ATAU RESPIRASI ANAEROB PADA SENYAWA KARBOHIDRAT DIPAKAI SEBAGAI PENGGANTI ISTILAH GLIKOLISIS, ATAU FERMENTASI ATAU ALUR EMDEN MAYERHOFF, ADALAH AHLI BIOKIMIA YANG MENEMUKAN ALUR RESPIRASI ANEROB.

ADAPUN SECARA GARIS BESARNYA ALUR RESPIRASI ANAEROB ADALAH SEBAGAI BERIKUT:

ALUR METABOLISME KH

KARBOHIDRAT RESPIRASI CO2

ANAEROB ASAM PYRUVAT

SIKLUS KREBS

CO2

NADH O2

FADH H2O

ATP

RESPIRASI ANAEROB RESPIRASI AEROB

METABOLISME ANAEROB

GLUKOSEC-C-C-C-C-C

2 GLISERALDEHID OCH3-CH2-C- H

2 MOLE ASAM LAKTAT OHCH3- C - COOH H

2 Mole etanolCH3 CH2OH

2 Mole AsetaldeHid.CH3-C- H O

2 ASAM PIRUVATCH3 –C- C – OH

O O

2 ASAM GLISERATCH3- CH2 COOH

METABOLISME ANAEROB DAN ATP

GLUKOSE GLUKOSE- 6P FRUKTOSE-6P ATP -1ATP-1 ATP ATP ADP

FRUKTOSE- 1,6 DI P LIPID GLISERALDEHID DIHIDROKSI ASETO-P

NAD 3 ATPX2 NADH 1,3 DI-P ASAM GLISERAT ADP 1 ATP X2 ATP 3- ASAM PHOSPO GLISERAT

PHOSPOENOL PIRUVAT 1 ATP X 2 ADP ATP

ETIL ALKOHOL ASAM PIRUVAT ASAM LAKTAT

SIKLUS KREBS

FERMENTASI YANG TERJADI PADA SEL MANUSIA DAN HEWAN

FERMENTASI ALKOHOL YANG TERJADI PADA YEAST

METABOLISME AEROB

METABOLISME AEROB ATAU RESPIRASI AEROB, MERUPAKAN KELANJUTAN DARI RESPIRASI ANAEROB, TERDIRI DARI BEBERAPA TAHAP REAKSI ENZIMATIS, SEBAGAI HASIL UTAMANYA ADALAH ENERGI (ATP), CO2 DAN H2O.

RESPIRASI AEROB DAPAT DIBAGI MENJADI DUA BAGIAN :1. SIKLUS KREBS ATAU SIKLUS ASAM SITRAT.2. TERMINAL RESPIRATORY, ATAU PROSES

SITOKROM.

1. SIKLUS KREBS

AHLI BIOKIMIA BANGSA INGGRIS DAN PEMENANG NOBEL KREBS,Hans Krebs BERJASA MENEMUKAN SIKLUS INI.DALAM SIKLUS KREBS, ASAM LAKTAT DAN ASAM PIRUVAT DIOKSIDASI LEBIH LANJUT MENJADI ENERGI (ATP), CO2 DAN H2O. SEBAGIAN ENERGI DIUBAH MENJADI ATP

SIKLUS KREBS / ASAM SITRAT

GLUKOSE ASAM PIRUVAT ASAM LAKTAT NAD

NADH ASETIL-COA NAD ASAM OKSALOASETAT NADH

ASAM OKSALAT ASAM SITRAT

ASAM FUMARAT CIS- ASAM AKONITAT FAD FADH ASAM SUKSINAT ASAM ISOSITRAT GTP NAD

GDP NADH ASAM SUKSINAT-COA ASAM OKSALO SUKSINAT NAD NADH

ASAM ALPHA KETOGLUTARAT

TERMINAL RESPIRATORI

TERMINAL RESPIRATORI BERPERAN DALAM PEMBENTUKAN NAD+ DAN NADP+ YANG BERASAL DAN NADH DAN NADPH.

AKHIR DARI TERMINAL RESPIRATORI , DIIKUTI DENGAN PHASE ENZIMATIS, YANG MENSTRANFER HIDROGEN DAN ELEKTRON PADA MOLEKUL OKSIGEN, YANG BERASAL DARI TERMINAL RESPIRATORI. ATOM HIDROGEN DAN ELEKTRON BERASAL DARI NADH DAN NADPH DARI ASAM SUKSINAT, YANG MENGHASILKAN H2O. DENGAN URUTAN SEBAGAI BERIKUT :

e + H+ e + H+ e + H+ e + H+

NADH FADH KOENZIM Q SITOKROM b e + H+ e+H+

sitokrom c sitokrom a ATP O2 H2O