pembahasan metabolisme

7/24/2019 pembahasan metabolisme

1/21

I. Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat yaitu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon (C), hidrogen

(H), dan oksigen (O). Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom

H, 1 atom O. karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan

struktural metabolik. !edangkan pada tumbuhan, untuk sintesis CO2dan H2O akan

menghasilkan amilum " selulosa melalui proses #otosintesis, sedangkan binatang tidak

dapat menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan.

$umus umum karbohidrat yaitu (CH2O)n, sedangkan yang paling banyak kita

kenal yaitu glukosa dengan rumus C%H12O%, sukrosa dengan rumus C12H22O11, selulosa

dengan rumus (C%H1&O')n.

Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber

energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatie murah. !emua karbohidrat

berasal dari tumbuhtumbuhan. *elalui #otosintesis, kloro#il tanaman dengan bantuan

sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dan karbondioksida ( CO2) berasal dari

udara dan air ( H2O) dari tanah. Karbohidrat yang di hasilkan adalah karbohidrat

sederhana glukosa. +i samping itu di hasilkan oksigen ( O2) yang lepas di udar. roduk

yang di hasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mulai larut dalam air dan

mudah diangkut ke seluruh selsel guna penyediaan energi. !ebagian dari gula sederhana

ini kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk polisakarida. -da dua enis

polisakarida tumbuhtumbuhan yaitu pati dan nonpati. ati adalah bentuk simpanan

karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik ( ikatan

antara gugus hidroksil atom C nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hdroksil

atom nomor / pada molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air ). olisakarida

nonpati membentuk struktur dinding sel yang tidak larut dalam air. !truktur polisakarida

nonpati mirip pati, tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. !erelia seperti beras,

gandum, dan agung serta umbiumbian merupakan sumber pati utama di dunia.

olisakarida nonpati merupakan komponen utama serat makanan.

Fungsi Karbohidrat

-da banyak #ungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan,

#armasi maupun dalam kehidupan manusia seharihari. +i antara #ungsi dan kegunaan itu

ialah sebagai berikut 0

a. ungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai adangan energi angka pendek

(gula).b. !ebagai sumber kalori atau energi

1

7/24/2019 pembahasan metabolisme

2/21

. !ebagai bahan pemanis dan pengawet

d. !ebagai bahan pengisi dan pembentuk

e. !ebagai bahan penstabil

#. !ebagai sumber #laor (karamel)

g. !ebagai sumber serat

Jenis-jenis Karbohidrat

1. Karbohidrat sederhana terdiri dari0

a. *onosakarida

!ebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas

%rantai atau inin karbon. -tomatom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai

atau inin ini seara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). -da tiga enis

heksosa yang penting dalam ilmu gi3i, yaitu glukosa, #ruktosa, dan galaktosa.

Ketiga maam monosakarida ini mengandung enis dan umlah atom yang sama,yaitu % atom karbon, 12 atom hidrogen, dan % atom oksigen. erbedaannya hanya

terletak pada ara penyusunan atomatom hidrogen dan oksigen di sekitar atom

atom karbon. erbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan

dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan si#at lain ketiga monosakarida tersebut.

*onosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer

dekstro (+). gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di sebelah kanan.

!truktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur inin. 4enis

heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gi3i adalah manosa. *onosakarida

yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa.

b. +isakarida

-da empat enis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa,

dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gi3i, oleh karena itu akan

dibahas seara terbatas. +isakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat

satu sama lain melalui reaksi kondensasi. kedua monosakarida saling mengikat

berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). 5katan glikosidik ini

biasanya teradi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor / dan membentuk

ikatan al#a, dengan melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat yang unit

monosakaridanya terikat dalam bentuk al#a yang dapat diernakan. +isakarida

dapat dipeah kembali meadi dua molekul monosakarida melalui reaksi

hidrolisis. 6lukosa terdapat pada ke empat enis disakarida, monosakarida lainnya

adalah #ruktosa dan galaktosa.

2. Karbohidrat Kompleks

a. olisakarida

2

7/24/2019 pembahasan metabolisme

3/21

Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula

sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panang lurus atau berabang. 4enis

polisakarida yang penting dalam ilmu gi3i adalah pati, dekstrin, glikogen, dan

polisakarida nonpati.

1) ati

ati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuhtumbuhan dan

merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. ati

terutama terdapat dalam padipadian, biibiian, dan umbiumbian.

4umlah unit glukosa dan susunannya dalam satu enis pati berbeda satu

sama lain, bergantung enis tanaman asalnya. 7entuk butiran pati ini berbeda

satu sama lain dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya

mengentalkan, dan rasa. -milosa merupakan rantai panang unit glukosa yang

tidak berabang, sedangkan amilopektin adalah polimer yang susunannya

berabangabang dengan 1'8& unit glukosa pada tiap abang.

2) +ekstrin

+ekstrin merupakan produk antara pada perenanaan pati atau

dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. +ekstrin merupakan sumber utama

karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube #eeding). Cairan glukosa dalam

hal ini merupakan ampuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Karena

molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai

pengaruh osmolar lebih keil sehingga tidak mudah menimbulkan diare.

8) 6likogen

6likogen dinamakan uga pati hewan karena merupakan bentuk

simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama

terdapat di dalam hati dan otot. +ua pertiga bagian dari glikogen disimpan

dalam otot dan selebihnya dalam hati. 6likogen dalam otot hanya dapat

digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen

dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel

tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam

bentuk glikogen akan diubah menadi lemak dan disimpan dalam aringan

lemak.

b. olisakarida dan 9onpati atau !erat

3

7/24/2019 pembahasan metabolisme

4/21

-da dua golongan serat yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut

dalam air. !erat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan

lignin. !erat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan, dan algal.

Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir

lebih dari 2&.&&& unit molekul monosakarida terutama glukosa. +i dalam ilmu

gi3i, enis karbohidrat kompleks yang merupakan sumber utama bahan makanan

yang umum dikonsumsi oleh manusia adalah pati (starh).

ati yang uga merupakan simpanan energi di dalam selsel tumbuhan ini

berbentuk butiranbutiran keil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara

''& nm. +an di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, agung,

biibiian seperti kaang merah atau kaang hiau dan banyak uga terkandung di

dalam berbagai enis umbiumbian seperti singkong, kentang atau ubi. +i dalam

berbagai produk pangan, pati umumnya akan terbentuk dari dua polimer molekul

glukosa yaitu amilosa (amylose) dan amilopektin (amylopetin). -milosa

merupakan polimer glukosa rantai panang yang tidak berabang sedangkan

amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang berabangabang.

Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan berariasi dalam produk

pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan

semakin mudah untuk dierna.

Proses Metabolisme Karbohidrat

*etabolisme mengakar pada kata :metabole; dari bahasa intasan metabolisme dapat digolongkan menadi 8 kategori0

1. >intasan anabolik (penyatuan"pembentukan)

5ni merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk

struktur dan mesin tubuh. !alah satu ontoh dari kategori ini adalah sintesis

protein.

2. >intasan katabolik (pemeahan)

4

7/24/2019 pembahasan metabolisme

5/21

>intasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi

bebas, biasanya dalam bentuk #os#at energi tinggi atau unsur ekuialen pereduksi,

seperti rantai respirasi dan #os#orilasi oksidati#.

8. >intasan am#ibolik (persimpangan)

>intasan ini memiliki lebih dari satu #ungsi dan terdapat pada

persimpangan metabolisme sehingga bekera sebagai penghubung antara lintasan

anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat.

Macam-macam Proses Metabolisme Karbohidrat

1. Glikolisis

Tahap ini merupakan awal teradinya respirasi sel. *olekul glukosa akan

masuk ke dalam sel melalui proses di#usi. -gar dapat bereaksi, glukosa diberi energi

aktiasi berupa satu -T. Hal ini mengakibatkan glukosa dalam keadaan ter#os#orilasimenadi glukosa%#os#at yang dibantu oleh en3im heksokinase. !eara singkat,

glukosa%#os#at dipeah menadi 2 buah molekul gliseraldehid8#os#at (6->)

dengan bantuan satu -T dan en3im #os#oheksokinase. roses selanutnya merupakan

proses eksergonik. Hasilnya adalah / molekul -T dan hasil akhir berupa 2 molekul

asam piruat (C8). !eara lengkap, proses glikolisis yang teradi sebagai berikut

6likolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi, yaitu

glukosa yang mempunyai % atom C manadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu

asam piruat yang mempunyai 8 atom C.

5

7/24/2019 pembahasan metabolisme

6/21

$eaksi ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma).

$eaksi glikolisis mempunyai sembilan tahapan reaksi yang dikatalisis oleh en3im

tertentu,

+ari sembilan tahapan reaksi tersebut dapat dikelompokkan menadi dua #ase,

yaitu #ase inestasi energi, yaitu dari tahap 1 sampai tahap /, dan #ase

pembelanaan energi, yaitu dari tahap ' sampai tahap ?.

ertamatama, glukosa mendapat tambahan satu gugus #os#at dari satu molekul

-T, yang kemudian berubah menadi -+, membentuk glukosa %#os#at.

!etelah itu, glukosa %#os#at diubah oleh en3im menadi isomernya, yaitu #ruktosa

%#os#at. !atu molekul -T yang lain memberikan satu gugus #os#atnya kepada

#ruktosa %#os#at, yang membuat -T tersebut menadi -+ dan #ruktosa %#os#at

menadi #ruktosa 1,%di#os#at. Kemudian, #ruktosa 1,%di#os#at dipeah menadi

dua senyawa yang saling isomer satu sama lain, yaitu dihidroksi aseton #os#at dan

6-> (#os#ogliseraldehid atau gliseraldehid 8#os#at).

Tahapantahapan reaksi diatas itulah yang disebut dengan #ase inestasi energi.

!elanutnya, dihidroksi aseton #os#at dan 6-> masingmasing mengalami

oksidasi dan mereduksi 9-+@, sehingga terbentuk 9-+H, dan mengalami

penambahan molekul #os#at anorganik (i) sehingga terbentuk 1,8di#os#ogliserat.

Kemudian masingmasing 1,8di#os#ogliserat melepaskan satu gugus #os#atnya

dan berubah menadi 8#os#ogliserat, dimana gugus #os#at yang dilepas oleh

masingmasing 1,8di#os#ogliserat dipindahkan ke dua molekul -+ dan

membentuk dua molekul -T.

!etelah itu, 8#os#ogliserat mengalami isomerisasi menadi 2#os#ogliserat. !etelah

menadi 2#os#ogliserat, sebuah molekul air dari masingmasing 2#os#ogliserat

dipisahkan, menghasilkan #os#oenolpiruat.

Terakhir, masingmasing #os#oenolpiruat melepaskan gugus #os#at terakhirnya,

yang kemudian diterima oleh dua molekul -+ untuk membentuk -T, dan

berubah menadi asam piruat.

!etiap pemeahan 1 molekul glukosa pada reaksi glikolisis akan menghasilkan

produk kotor berupa 2 molekul asam piruat, 2 molekul 9-+H, / molekul -T,

dan 2 molekul air.

-kan tetapi, pada awal reaksi ini telah digunakan 2 molekul -T, sehingga hasil

bersih reaksi ini adalah 2 molekul asam piruat (C8H/O8), 2 molekul 9-+H, 2

molekul -T, dan 2 molekul air.

Aalaupun empat molekul -T dibentuk pada tahap glikolisis, namun hasil

reaksi keseluruhan adalah dua molekul -T. -da dua molekul -T yang harus

diberikan pada #ase awal glikolisis. Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen.

6

7/24/2019 pembahasan metabolisme

7/21

2. Dekarboksilasi ksidati!

!etiap asam piruat yang dihasilkan kemudian akan diubah menadi -setil

Ko- (koen3im-). -sam piruat ini akan mengalami dekarboksilasi sehingga gugus

karboksil akan hilang sebagai CO2 dan akan berdi#usi keluar sel. +ua gugus karbon

yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan

dan ditangkap oleh akseptor elektron 9-+@.

6ugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koen3im- sehingga menadi

asetilKo-. Hasil akhir dari proses dekarboksilasi oksidati# ini akan menghasilkan 2

asetilKo- dan 2 molekul 9-+H. embentukan asetilKo- memerlukan kehadiran

itamin 71. 7erdasarkan hal tersebut, dapat diketahui betapa pentingnya itamin 7

dalam tubuh hewan maupun tumbuhan.

". #iklus Krebs

roses selanutnya adalah daur asetilKo- menadi beberapa bentuk sehingga

dihasilkan banyak akseptor elektron. !elain disebut sebagai daur asam sitrat, proses

ini disebut uga daur Krebs. Hans -. Krebs adalah orang yang pertama kali

mengamati dan menelaskan #enomena ini pada tahun 1?8&. !etiap tahapan dalam

daur asam sitrat dikatalis oleh en3im yang khusus. 7erikut adalah tahapan yang teradi

dalam daur asam sitrat.

-setilKo- akan menyumbangkan gugus asetil pada oksaloasetat sehingga

terbentuk asam sitrat. Koen3im - akan dikeluarkan dan digantikan dengan

penambahan molekul air.

erubahan #ormasi asam sitrat menadi asam isositrat akan disertai pelepasan air.

-sam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan bantuan en3im asam

isositrat dehidrogenase, membentuk asam Bketoglutarat. 9-+@

akan

7

7/24/2019 pembahasan metabolisme

8/21

mendapatkan donor elektron dari hidrogen untuk membentuk 9-+H. -sam B

ketoglutarat selanutnya diubah menadi suksinil Ko-.

-sam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus Ko- dan -+ mendapatkan

donor #os#at menadi -T. -khirnya, suksinilKo- berubah menadi asam

suksinat.

-sam suksinat dengan bantuan suksinat dehidrogenase akan berubah menadi

asam #umarat disertai pelepasan satu gugus elektron. ada tahap ini, elektron akan

ditangkap oleh akseptor -+ menadi -+H2.

-sam umarat akan diubah menadi asam malat dengan bantuan en3im #umarase.

-sam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan bantuan en3im asam

malat dehidrogenase. 9-+@akan menerima sumbangan elektron dari tahap ini

dan membentuk 9-+H.

+engan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan dapat dimulai lagi dengan

sumbangan dua gugus karbon dari asetil Ko-.

$. %rans!er &lektron

!elama tiga proses sebelumnya, dihasilkan beberapa reseptor elektron yang

bermuatan akibat penambahan ion hidrogen. $eseptorreseptor ini kemudian akan

masuk ke trans#er elektron untuk membentuk suatu molekul berenergi tinggi, yakni

-T. $eaksi ini berlangsung di dalam membran mitokondria. $eaksi ini ber#ungsi

membentuk energi selama oksidasi yang dibantu oleh en3im pereduksi. Trans#er

elektron merupakan proses kompleks yang melibatkan 9-+H (9iotinamide -denine

+inuleotide), -+ (lain -denine +inuleotide), dan molekulmolekul lainnya.

+alam pembentukan -T ini, ada akseptor elektron yang akan mem#asilitasi

pertukaran elektron dari satu sistem ke sistem lainnya.

=n3im dehidrogenase mengambil hidrogen dari 3at yang akan diubah oleh en3im

(substrat). Hidrogen mengalami ionisasi sebagai berikut 0 2H 2H@@ 2e

(=lektron).

9-+H dioksidasi menadi 9-+@ dengan memindahkan ion hidrogen kepada

#laoprotein (), #lain mononukleotida (*9), atau -+ yang bertindak

sebagai pembawa ion hidrogen. +ari #laoprotein atau -+, setiap proton atau

hidrogen dikeluarkan ke matriks sitoplasma untuk membentuk molekul H2O.

=lektron akan berpindah dari ubiDuinon ke protein yang mengandung besi dan

sul#ur (e!a dan e!b) sitokrom b koen3im Duinon sitokrom b2

sitokrom o sitokrom sitokrom a sitokrom a8, dan terakhir diterima oleh

molekul oksigen sehingga terbentuk H2O.

8

7/24/2019 pembahasan metabolisme

9/21

+i dalam rantai pernapasan, 8 molekul air (H2O) dihasilkan melalui 9-+H

dan 1 molekul H2O dihasilkan melalui -+. !atu mol H2O yang melalui 9-+H

setara dengan 8 -T dan 1 molekul air yang melalui -+ setara dengan 2 -T.

Aalaupun -T total yang tertera pada Tabel 1 adalah 8E -T, umlah total

yang dihasilkan pada proses respirasi adalah 8% -T. Hal tersebut disebabkan 2 -T

digunakan oleh elektron untuk masuk ke mitokondria.

'o roses (kse)tor (%P

1. 6likolisis 2 asam piruat 2 9-+H 2 -T

2. !iklus Krebs

2 asam piruat 2 asetil Ko- @ 2CO2 2 9-+H 2-T

2 asetil Ko- /CO2 % 9-+H

8. $antai trans#er elektron

1&9-+H @ '&2 1&9-+@@ 1&H2O

2 -+H2@ O2 2 -+ @ 2H2O

8& -T

/ -T

8/ -T

*. Glikogenesis

6likogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonersi glukosa

menadi glikogen untuk disimpan di dalam hati.

>intasan diaktiasi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon terhadap

rasio gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat setelah

makanF atau teraktiasi pada akhir siklus Cori. enyimpangan atau kelainan

metabolisme pada lintasan ini disebut glikogenosis.

roses glikogenesis adalah sebagai berikut 0

6lukosa mengalami #os#orilasi menadi glukosa %#os#at (reaksi yang la3im teradi

uga pada lintasan glikolisis). +i otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase

sedangkan di hati oleh glukokinase.

6lukosa %#os#at diubah menadi glukosa 1#os#at dalam reaksi dengan bantuan

katalisator en3im #os#oglukomutase. =n3im itu sendiri akan mengalami #os#orilasi

dan gugus #os#o akan mengambil bagian di dalam reaksi reersible yang

intermediatnya adalah glukosa 1,%bi#os#at.&n+-P , Glukosa 1-!os!at&n+ , Glukosa 1/-bi!os!at&n+-P , Glukosa /- !os!at

9

7/24/2019 pembahasan metabolisme

10/21

!elanutnya glukosa 1#os#at bereaksi dengan uridin tri#os#at (GT) untuk

membentuk uridin di#os#at glukosa (G+6l). $eaksi ini dikatalisir oleh en3im

G+6l piro#os#orilase.

0DPGlc , PPi0%P , Glukosa 1-!os!at

Hidrolisis piro#os#at inorgani berikutnya oleh en3im piro#os#atase inorganik akan

menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.

-tom C1 pada glukosa yang diakti#kan oleh G+6l membentuk ikatan

glikosidik dengan atom C/ pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga

membebaskan uridin di#os#at. $eaksi ini dikatalisir oleh en3im glikogen sintase.

*olekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada

untuk memulai reaksi ini. 6likogen primer selanutnya dapat terbentuk pada

primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.

/. Glikogenolisis

6likogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain

glukoneogenosis, untuk menaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah

untuk menghindari simtoma hipoglisemia. ada glikogenolisis, glikogen digradasi

berturutturut dengan 8 en3im, glikogen #os#orilase, glukosidase, #os#oglukomutase,

menadi glukosa. Hormon yang berperan pada lintasan ini adalah glukagon dan

adrenalin.

Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1#os#at.

7erbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan G+

glukosa, dan en3imnya adalah glikogen #os#orilase. !elanutnya glukosa 1#os#at

diubah menadi glukosa %#os#at oleh en3im yang sama seperti pada reaksi

kebalikannya (glikogenesis) yaitu #os#oglukomutase.

Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa %#os#at.

7erbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam reaksi ini en3im lain,

glukosa %#os#atase, melepaskan gugus #os#at sehigga terbentuk glukosa. $eaksi ini

tidak menghasilkan -T dari -+ dan #os#at.

10

7/24/2019 pembahasan metabolisme

11/21

6lukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel untuk

respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam " tersimpan dalam

bentuk -T.

. Glukoneogenesis

6lukoneogenesis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh,

selain glikogenolisis, untuk menaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma

darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. ada lintasan glukoneogenesis,

sintesis glukosa teradi dengan substrat yang merupakan produk dari lintasan

glikolisis, seperti asam piruat, asam suksinat, asam laktat, asam oksaloasetat,terkeuali0

Fos!o)iruat , Piruat kinase , (DP 3 Piruat , (%P

Fruktosa-/P , Fos!o!rukto kinase , (%P 3 Fruktosa-1/-4Pt , (DP

Glukosa , 5eksokinase , (%P 3 Glukosa-/P , (DP

=n3im glikolitik yang terdiri dari glukokinase, #os#o#ruktokinase, dan piruat

kinase mengkatalisis reaksi yang ireersibel sehingga tidak dapat digunakan untuk

sintesis glukosa. +engan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reersibel tersebut, maka

proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain. $eaksi tahap pertama

glukoneogenesis merupakan suatu reaksi kompleks yang melibatkan beberapa en3im

dan organel sel (mitokondrion), yang diperlukan untuk mengubah piruat menadi

malat sebelum terbentuk #os#oenolpiruat.

6. Proses Glukoneogenesis

-sam laktat yang teradi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke

hati. +isini asam laktat diubah menadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi

dalam suatu proses yang disebut glukoneogenesis (pembentukan gula baru).

11

7/24/2019 pembahasan metabolisme

12/21

ada dasarnya glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa

senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat danbeberapa asam amino. roses

glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati.

Aalaupun proses glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa, namun bukan

kebalikandari proses glikolisis karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak

reersible, artinya diperlukan en3im lain untuk kebalikannya.

6lukosa @ -T heksokinase 6lukosa%os#at @ -+

ruktosa%pos#at @ -T #os#oruktokinase #ruktosa 1,% dipos#at @ -+

os#oenol piruat @ -+ piruatkinase asam piruat @ -T

+engan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reersible tersebut, maka proses

glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain, yaitu 0

os#oenolpiruat dibentuk dari asam piruat melalui pembentukan asam

oksaloasetat.

(a) asam piruat @ CO2@ -T @ H2O asam oksalo asetat @-+ @ os#at @ 2H@

(b) oksalo asetat @ guanosin tri#os#at #os#oenol piruat @guanosin di#os#at @ CO2

$eaksi (a) menggunakan katalis piruatkarboksilase dan reaksi (b)menggunakan

#os#oenolpiruat karboksilase.

4umlah reaksi (a) dan (b) ialah 0 asam piruat @ -T @ 6T @ H2O @ #os#oenol

piruat @ -+ @6+ @ #os#at@ 2H@

ruktosa%#os#at dibentuk dari #ruktosa1,%di#os#at dengan ara hidrolisis oleh

en3im #ruktosa1,%di#os#atase.

6lukosa dibentuk dengan ara hidrolisis glikosa%#os#at dengan katalisglukosa%

#os#atase.glukosa%#os#at @ H2O glukosa @ #os#at.

II. Metabolisme 7i)id

>ipid adalah molekulmolekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di

dalam pelarutpelarut organik.

Jenis-Jenis 7i)id dan (sam 7emak

Terdapat beberapa enis lipid yaitu0

1) -sam lemak, terdiri atas asam lemak enuh dan asam lemak tak enuh.

2) 6liserida, terdiri atas gliserida netral dan #os#ogliserida.

8) >ipid kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipid./) 9on gliserida, terdiri atas s#ingolipid, steroid dan malam.

12

7/24/2019 pembahasan metabolisme

13/21

-sam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panang. -dapun rumus

umum dari asam lemak adalah0

85"9852:n85 atau 8n52n,1-85

$entang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C2/. -da dua

maam asam lemak yaitu0

1. -sam lemak enuh (saturated fatty acid)

-sam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap

2. -sam lemak tak enuh (unsaturated fatty acid)

-sam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap

Fungsi li)id

-da beberapa #ungsi lipid di antaranya0

1. !ebagai penyusun struktur membran sel

+alam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran

materialmaterial.

2. !ebagai cadangan energi

>ipid disimpan sebagai aringan adiposa". !ebagai hormon danitamin

Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan itamin membantu

regulasi prosesproses biologis

>ipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid

netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 8 asam lemak). !eara ringkas,

hasil dari penernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada uga yang

masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal

(ena porta) menuu hati. -samasam lemak rantai pendek uga dapat melalui alur

ini.

!ebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air,

maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke

dalam sel epitel usus (enterosit). +i dalam sel ini asam lemak dan monogliserida

segera dibentuk menadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang

disebut kilomikron. !elanutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh lim#e

13

7/24/2019 pembahasan metabolisme

14/21

dan bermuara pada ena kaa, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron

ini kemudian ditransportasikan menuu hati dan aringan adiposa.

+i dalam selsel hati dan aringan adiposa, kilomikron segera dipeah menadi

asamasam lemak dan gliserol. !elanutnya asamasam lemak dan gliserol tersebut,

dibentuk kembali menadi simpanan trigliserida. roses pembentukan trigliserida ini

dinamakan esteri#ikasi. !ewaktuwaktu ika kita membutuhkan energi dari lipid,

trigliserida dipeah menadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuu

selsel untuk dioksidasi menadi energi. roses pemeahan lemak aringan ini

dinamakan lipolisis. -sam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke aringan

yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).

!eara ringkas, hasil akhir dari pemeahan lipid dari makanan adalah asam

lemak dan gliserol. 4ika sumber energi dari karbohidrat telah menukupi, maka asam

lemak mengalami esteri#ikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menadi

trigliserida sebagai adangan energi angka panang. 4ika sewaktuwaktu tak tersedia

sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari

diet maupun ika harus memeah adangan trigliserida aringan. roses pemeahan

trigliserida ini dinamakan lipolisis.

roses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil

Ko-. !elanutnya sebagaimana asetil Ko- dari hasil metabolisme karbohidrat dan

protein, asetil Ko- dari alur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga

dihasilkan energi. +i sisi lain, ika kebutuhan energi sudah menukupi, asetil Ko-

dapat mengalami lipogenesis menadi asam lemak dan selanutnya dapat disimpan

sebagai trigliserida.

7eberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil Ko-. -setil Ko- mengalami

kolesterogenesis menadi kolesterol. !elanutnya kolesterol mengalami

steroidogenesis membentuk steroid. -setil Ko- sebagai hasil oksidasi asam lemak

uga berpotensi menghasilkan badanbadan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan

aseton). roses ini dinamakan ketogenesis. 7adanbadan keton dapat menyebabkan

gangguan keseimbangan asambasa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini

dapat menyebabkan kematian.

14

7/24/2019 pembahasan metabolisme

15/21

Kolesterol

Aseto asetat

hidroksi butirat Aseton

Steroid

Steroidogenesis

Kolesterogenesis

Ketogenesis

Diet

Liid

Karbohidrat

!rotein

Asa" le"ak

#rigliserida

Asetil$KoA

%steri&kasi Liolisis

Liogenesis'ksidasi beta

Siklus asa" sitrat

A#!

('2

)2'

* A#!

Ikhtisar metabolisme lipid

III. Metabolisme Protein

rotein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh

sesudah air. !emua en3im, berbagai hormon, pengangkut 3at3at gi3i dan darah adalah

protein.

rotein (asal kata protosdaribahasa

7/24/2019 pembahasan metabolisme

16/21

berperan sebagai sumber asam aminobagi organismeyang tidak mampu membentuk

asam amino tersebut (heterotro#).

rotein merupakan salah satu daribiomolekulraksasa, selainpolisakarida,lipid,

danpolinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.!elain itu, protein

merupakan salah satu molekulyang paling banyak diteliti dalam biokimia. rotein

ditemukan oleh4Jns 4akob 7er3eliuspada tahun1E8E.

7iosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik.Kode genetikyang

dibawa +9-ditranskripsimenadi$9-, yang berperan sebagai etakan

bagi translasiyang dilakukanribosom.

!ampai tahap ini, protein masih ImentahI, hanya tersusun dari asam amino

proteinogenik. *elalui mekanisme pasatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki

#ungsi penuh seara biologi.

rotein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh

sesudah air. !emua en3im, berbagai hormon, pengangkut 3at3at gi3i dan darah adalah

protein.

%rans)ort Protein

rotein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino masuk darah

+alam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan

+idalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakanen3im)

Hati merupakan aringan utama untuk menyimpan dan mengolah protein

Penggunaan Protein 0ntuk &nergi

4ika umlah protein terus meningkat protein sel dipeah adi asam amino untuk

diadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak

emeahan protein adi asam amino teradi di hati dengan proses0 deaminasi atau

transaminasi

+eaminasi0 proses pembuangan gugus amino dari asam amino Transaminasi0 proses perubahan asam amino menadi asam keton

Pemecahan Protein

1. Transaminasi0

alanin , al!a-ketoglutarat 3 )iruat , glutamat

2. +iaminasi0

asam amino , '(D, 3 asam keto , '5"

9H8 merupakan raun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh

ginal harus diubah dahulu adi urea (di hati) agar dapat dibuang oleh ginal

16

7/24/2019 pembahasan metabolisme

17/21

&kskresi '5"

9H8 tidak dapat diekskresi oleh ginal

9H8 harus dirubah dulu menadi urea oleh hati

4ika hati ada kelainan (sakit) proses perubahan 9H8 urea terganggu

penumpukan 9H8 dalam darah uremia 9H8 bersi#at raun merauni otak oma

Karena hati yang rusak disebut Koma hepatikum

Pemecahan Protein

+eaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein 3at yang

dapat masuk kedalam siklus Krebs at hasil deaminasi"transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah0 al#a

ketoglutarat, suksinil ko-, #umarat, oksaloasetat, sitrat

#iklus Krebs

roses perubahan asetil ko- H @ CO2

roses ini teradi didalam mitokondria

engambilan asetil o- di sitoplasma dilakukan oleh0 oLalo asetat proses

pengambilan ini terus berlangsung sampai asetil o- di sitoplasma habis

17

7/24/2019 pembahasan metabolisme

18/21

Oksaloasetat berasal dari asam piruat

4ika asupan nutrisi kekurangan KH kurang as. iruat kurang oLaloasetat

;antai ;es)irasi

H hasil utama dari siklus Krebs ditangkap oleh arrier 9-+ menadi

9-+H

H dari 9-+H ditrans#er ke laoprotein Muinon sitokrom b sitokrom

sitokrom aa8 terus direaksikan dengan O2 H2O @ =

18

7/24/2019 pembahasan metabolisme

19/21

$angkaian trans#er H dari satu arrier ke arrier lainya disebut $antai respirasi

$antai $espirasi teradi didalam mitokondria trans#er atom H antar arrier

memakai en3im +ehidrogenase sedangkan reaksi H @ O2 memakai en3im

Oksidase.

Grutan arrier dalam rantai respirasi adalah0 9-+ laoprotein Muinon

sitokrom b sitokrom sitokrom aa8 direaksikan dengan O2 H2O @ =.

Fos!orilasi ksidati!

+alam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi energi tsb

ditangkap oleh -+ untuk menambah satu gugus #os#at menadi -T

os#orilasi oksidati# adalah proses pengikatan #os#or menadi ikatan berenergi tinggi

dalam proses rantai respirasi

os#orilasi oksidati# proses merubah -+ -T

Kreatin Dan Kreatinin

Kreatin disintesa di hati dari0 metionin, glisin dan arginin

+alam otot rangka di#os#orilasi membentuk #os#orilkreatin (simpanan energi)

istirahat

Kreatin,(%P Fos!orilkreatin3Kreatinin

gerak urine

19

7/24/2019 pembahasan metabolisme

20/21

4(4 III

P&'0%0P

KIMP07('

*etabolisme adalah semua reaksi kimia yang teradi di dalam organisme, termasukyang teradi di tingkat selular. !eara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi

kimia organik. Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk

mendapatkan energi. -nabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari

molekulmolekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

!etiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan seumlah substrat yang bereaksi

dengan dikatalisis en3im pada enangenang reaksi guna menghasilkan senyawa

intermediat, yang merupakan substrat pada enang reaksi berikutnya.!elain itu , peranan

utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi selsel tubuh, yang

kemudian diubah menadi energi. 6lukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme

karbohidrat. 4aringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah

merah serta sebagian besar otak dan sistem sara#.!edangkan protein merupakan suatu bahan

yang penting dalam tubuh karena #ungsinya yang beragam, terutama sebagai struktural tubuh,

katalitik, dan sinyal dalam tubuh dan >ipid adalah molekulmolekul biologis yang tidak larut

di dalam air tetapi larut di dalam pelarutpelarut organik.

20

7/24/2019 pembahasan metabolisme

21/21

D(F%(; P0#%(K(

7runner !uddarth. 2&&2.Buku Ajar Keperawatan Medikal Bedah. =disi E. =6C0 4akarta.

Colby, 1??2.Ringkasan Biokimia arper. =6C0 4akarta.

6anong, Ailliam.. 2&&E.Buku ajar fisiologi kedokteran. =disi 2&. =6C0 4akarta

Harper, $odwell, *ayes, 1?NN,Re!iew of "hysiological #hemistry$

Harasasmita, 1??%.Ikhtisar Biokimia dasar B. KG50 4akarta.

oediadi, !upriyanti, 2&&N$ %asar&dasar Biokimia.G5 ress0 4akarta.

!udoyo,-ru dkk. 2&&%.Buku Ajar Ilmu "enyakit %alam. 4ilid 8,=disi /. KG50 4akarta.

Toha, 2&&1.Biokimia Metabolisme Biomolekul. -l#abeta0 7andung.

Airahadikusumah, 1?E'.Metabolisme 'nergi( Karbohidrat dan )ipid. 5T7. 7andung

21