MAKALAH METABOLISMEKARBOHIDRAT, PROTEIN,DAN LEMAKDisusun Guna
Memenuhi Tugas Biologi DasarPengampu Dodik Luthfianto, S.Pd
Disusun Oleh :Nama: IKE WAHYU WULANDARINim : 2014020321Kelas :
I
STIKES PKU MUHAMMADIYAH SURAKARTAPRODI D3 KEBIDANAN2014/2015
KATA PENGANTAR
Alhamdulillaahirabbilalaamiin, puji syukur senantiasa penulis
panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena atas berkat limpahan
rahmat, karunia dan hidayah Nya-lah penulis dapat menyelesaikan
makalah METABOLISME KARBOHIDRAT, PROTEIN, DAN LEMAK ini.Selain
bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah BIOLOGI DASAR, makalah
ini juga disusun dengan maksud agar pembaca dapat memperluas ilmu
dan pengetahuan tentang metabolisme karbohidrat, protein, dan
lemak.Makalah ini memuat tentang metabolisme karbohidrat, protein,
dan lemak. Mulai dari metabolisme karbohidrat, protein dan lemak,
proses- prosesnya, sampai dengan penerapan penelitian ke dalam
kehidupan nyataPenulis juga mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada Bapak Dodik.,S.Pd yang telah membimbing penulis.
Tak lupa pula ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak
yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini.Kritik
dan saran selalu penulis harapkan demi penyempurnaan
makalah-makalah selanjutnya. Semoga makalah ini dapat memberikan
wawasan yang lebih luas kepada pembaca dan dapat bermanfaat bagi
kita semua.aminWassalamualaikum Wr. Wb.
Surakarata,10 Oktober 2014
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN
JUDUL..............................................................................
1KATA PENGANTAR....... 2DAFTAR ISI....... 3BAB I PEMBAHASANA.
KARBOHIDRAT5a. Pengertian Karbohidrat5b. Fungsi Karbohidrat5c
Klasifikasi Karbohidrat5d Monosakarida- monosakarida penting7e
Disakarida disakarida penting9f Polisakarida polisakarida
penting11g Karbohidrat karbohidrat lain13h Proses Metabolisme
Karbohidrat14
B. LIPID / LEMAK
........................................................................
15a Pengertian Lipid15b Fungsi Lipid15c Jenis - jenis Lipid16d Asam
Lemak16e Asam asam Lemak yang penting bagi Tubuh17f Gliserida
Netral....... 18g Fosfogliserida19h Lipid Kompleks19i Lipid Non
Gliserida21j Proses metabolisme Lipid23C. PROTEIN DAN ASAM AMINO
27D. HUBUNGAN METABOLISME
KETIGANYA................................... 30BAB III PENUTUPA.
KESIMPULAN32B. SARAN32DAFTAR PUSTAKA........ 33
BAB IPEMBAHASANA.KARBOHIDRATa.Pengertian KarbohidratKata
karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan air (H2O). Secara
sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer sakar (polimer
gula). Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah
besar gugus hidroksil (-OH). Karbohidrat paling sederhana bisa
berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau
berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan
pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas
atom C, H dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah:
(C.H2O)n atau CnH2nOnb.Fungsi karbohidratFungsi primer dari
karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek (gula
merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah
sebagai cadangan energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan
glikogen untuk hewan dan manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai
komponen struktural sel.c.Klasifikasi karbohidratKarbohidrat dapat
dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon,
lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia. Berdasarkan jumlah
unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan
utama yaitu:1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)2. Disakarida
(terdiri atas 2 unit gula)3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit
gula)4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit
gula)Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan
glikosida.Berdasarkan lokasi gugus C=O, monosakarida digolongkan
menjadi 2 yaitu:1. Aldosa (berupa aldehid)2. Ketosa (berupa
keton)
1. Klasifikasi karbohidrat menurut lokasi gugus
karbonilBerdasarkan jumlah atom C pada rantai, monosakarida
digolongkan menjadi:1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)2. Tetrosa
(tersusun atas 4 atom C)3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)4.
Heksosa (tersusun atas 6 atom C)5. Heptosa (tersusun atas 7 atom
C)6. Oktosa (tersusun atas 8 atom C)
2. Klasifikasi karbohidrat menurut jumlah atom C
Contoh monosakarida:Contoh pertama di atas (sebelah kiri)
menunjukkan sebuah monosakarida triosa (memiliki 3 atom C), aldosa
(berstruktur aldehid/-COH) sehingga dinamakan gula aldotriosa.
Sedangkan contoh kedua (sebelah kanan) menunjukkan sebuah
monosakarida heksosa (memiliki 6 atom C), ketosa (berstruktur
keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula
ketoheksosa.d.Monosakarida-monosakarida pentingBeberapa
monosakarida penting bagi tubuh kita di antaranya adalah
D-gliseraldehid, D-glukosa, D-fruktosa, D-galaktosa serta
D-ribosa.1. D-gliseraldehid (karbohidrat paling
sederhana)Karbohidrat ini hanya memiliki 3 atom C (triosa), berupa
aldehid (aldosa) sehingga dinamakan aldotriosa.
D-gliseraldehid (perhatikan bahwa gula ini paling sederhana
karena memiliki 3 atom C saja)
2. D-glukosa (karbohidrat terpenting dalam diet)Glukosa
merupakan aldoheksosa, yang sering kita sebut sebagai dekstrosa,
gula anggur ataupun gula darah. Gula ini terbanyak ditemukan di
alam.
D-glukosa (perhatikan bahwa glukosa mengalami siklisasi
membentuk struktur cincin)3. D-fruktosa (termanis dari semua
gula)Gula ini berbeda dengan gula yang lain karena merupakan
ketoheksosa.
D-fruktosa (perhatikan bahwa fruktosa mengalami siklisasi
membentuk struktur cincin)4. D-galaktosa (bagian dari susu)Gula ini
tidak ditemukan tersendiri pada sistem biologis, namun merupakan
bagian dari disakarida laktosa.
D-galaktosa (perhatikan bahwa galaktosa mengalami siklisasi
membentuk struktur cincin)
Perbedaan pokok antara D-glukosa dan D-galaktosa (perhatikan
daerah berarsis lingkaran)
5. D-ribosa (digunakan dalam pembentukan RNA)Karena merupakan
penyusun kerangka RNA maka ribosa penting artinya bagi genetika
bukan merupakan sumber energi. Jika atom C nomor 2 dari ribosa
kehilangan atom O, maka akan menjadi deoksiribosa yang merupakan
penyusuna kerangka DNA.
D-ribosa (perhatikan gula ini memiliki 5 atom
C)e.Disakarida-disakarida pentingBeberapa disakarida penting bagi
tubuh kita di antaranya adalah -maltosa, -laktosa serta sukrosa.1.
-maltosaDisakarida ini tak ditemukan di alam kecuali pada kecambah
padi-padian. Maltosa merupakan gabungan dari 2 molekul glukosa.
-maltosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan
C1-4. Atom C nomor 1 yang tak berikatan dengan glukosa lain dalam
posisi beta)
2. -laktosaLaktosa sering disebut sebagai gula susu. Disakarida
ini tersusun atas glukosa dan galaktosa. Kita tidak dapat
menggunakan galaktosa secara langsung, tetapi harus diubah menjadi
glukosa.
-laktosa (ikatan antara kedua monosakarida merupakan ikatan
C1-4)
3. Sukrosa Sukrosa merupakan gula terbanyak yang bisa didapatkan
dari tumbuhan. Tumbuhan yang banyak dimanfaatkan karena kandungan
sukrosa adalah tebu dan bit.
Sukrosa (berbeda dengan maltosa dan laktosa, ikatan yang
menghubungkan kedua monosakarida adalah ikatan C1-2)f.
Polisakarida-polisakarida pentingBeberapa polisakarida penting bagi
tubuh kita di antaranya adalah amilum (pati), glikogen dan
selulosa.1. AmilumPati merupakan polisakarida yang berfungsi
sebagai cadangan energi bagi tumbuhan. Pati merupakan polimer
-D-glukosa dengan ikatan (1-4). Kandungan glukosa pada pati bisa
mencapai 4000 unit. Ada 2 macam amilum yaitu amilosa (pati
berpolimer lurus) dan amilopektin (pati berpolimer
bercabang-cabang). Sebagian besar pati merupakan amilopektin.
Struktur amilosa (perhatikan bahwa amilosa tidak bercabang)
Struktur amilopektin (bandingkan dengan amilosa)2. Glikogen
Glikogen merupakan polimer glukosa dengan ikatan (1-6).
Polisakarida ini merupakan cadangan energi pada hewan dan manusia
yang disimpan di hati dan otot sebagai granula. Glikogen serupa
dengan amilopektin.
Struktur glikogen (bandingkan dengan amilum)3. SelulosaSelulosa
tersusun atas rantai glukosa dengan ikatan (1-4). Selulosa lazim
disebut sebagai serat dan merupakan polisakarida terbanyak.
Struktur selulosa yang merupakan polimer dari glukosa
(bandingkan dengan pati)g. Karbohidrat-karbohidrat lainBeberapa
karbohidrat bergabung dengan komponen lain. Sebagai contoh adalah
mukopolisakarida, suatu materi tipis, kental, menyerupai jelly dan
melapisi sel.
Stuktur dari mukopolisakaridaContoh yang lain adalah
glikoprotein, suatu protein yang mengikat unit karbohidrat dengan
ikatan kovalen. Struktur ini memainkan beberapa peran penting di
antaranya dalam proses proteksi imunologis, pembekuan darah,
pengenalan sel-sel, serta interaksi dengan bahan kimia lain.
Glikoproteinh. Proses Metabolisme KarbohidratTerdapat beberapa
jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis, oksidasi piruvat,
siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta
glukoneogenesis. Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme
karbohidrat dijelaskan sebagai berikut: 1. Glukosa sebagai bahan
bakar utama metabolisme akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi
2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi
berupa ATP. 2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi
asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.3. Asetil
KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat.
Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.4. Jika sumber glukosa
berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak
dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut
glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan
energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen sudah
penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid
sebagai cadangan energi jangka panjang.5. Jika terjadi kekurangan
glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah
menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti
dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.6. Jika
glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis,
maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus
digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa
baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi
glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk
memperoleh energi.
Beberapa jalur metabolisme karbohidratB. LEMAK/LIPIDa.
Pengertian LipidLipid adalah molekul-molekul biologis yang tidak
larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik.b.
Fungsi LipidAda beberapa fungsi lipid di antaranya:1. Sebagai
penyusun struktur membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai
barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.2. Sebagai
cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa3. Sebagai
hormon dan vitamin Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan
vitamin membantu regulasi proses-proses biologisc. Jenis-jenis
LipidTerdapat beberapa jenis lipid yaitu:1. Asam lemak, terdiri
atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh 2. Gliserida,
terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida3. Lipid kompleks,
terdiri atas lipoprotein dan glikolipid4. Non gliserida, terdiri
atas sfingolipid, steroid dan malamd. Asam lemakAsam lemak
merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum
dari asam lemak adalah:CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOHRentang
ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam
asam lemak yaitu: a. Asam lemak jenuh (saturated fatty acid) Asam
lemak ini tidak memiliki ikatan rangkapb. Asam lemak tak jenuh
(unsaturated fatty acid) Asam lemak ini memiliki satu atau lebih
ikatan rangkap
Struktur asam lemak jenuh
Struktur asam lemak tak jenuhe. Asam-asam lemak penting bagi
tubuh
Simbol numerikNama UmumStrukturKeterangan
14:0Asam miristatCH3(CH2)12COOHSering terikat dengan atom N
terminal dari membran plasma bergabung dengan protein
sitoplasmik
16:0Asam palmitatCH3(CH2)14COOHProduk akhir dari sintesis asam
lemak mamalia
16:1D9Asam palmitoleatCH3(CH2)5C=C(CH2)7COOH
18:0Asam stearatCH3(CH2)16COOH
18:1D9Asam oleatCH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH
18:2D9,12Asam linoleatCH3(CH2)4C=CCH2C=C(CH2)7COOHAsam lemak
esensial
18:3D9,12,15Asam linolenatCH3CH2C=CCH2C=CCH2C=C(CH2)7COOHAsam
lemak esensial
20:4D5,8,11,14Assam
arakhidonatCH3(CH2)3(CH2C=C)4(CH2)3COOHPrekursor untuk sintesis
eikosanoid
Asam stearat Asam oleat Asam arakhidonat
Beberapa contoh struktur asam lemakf. Gliserida netral (lemak
netral)Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan
gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai
simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin
berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika
gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika
berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika
berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida
merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid.
Struktur trigliserida sebagai lemak netralApa yang dimaksud
dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya
merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari
keduanya adalah:1. Lemak Umumnya diperoleh dari hewan Berwujud
padat pada suhu ruang Tersusun dari asam lemak jenuh2. Minyak
Umumnya diperoleh dari tumbuhan Berwujud cair pada suhu ruang
Tersusun dari asam lemak tak jenuhg. Fosfogliserida
(fosfolipid)Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak
termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak.
Penggunaan fosfogliserida adalah:1. Sebagai komponen penyusun
membran sel 2. Sebagi agen emulsi
Struktur dari fosfolipid
Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran
sel
h. Lipid kompleksLipid kompleks adalah kombinasi antara lipid
dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah
lipoprotein dan glikolipid.1.Lipoprotein Lipoprotein merupakan
gabungan antara lipid dengan protein.
Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh
dari lipid kompleks
Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing
tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu:
Perbandingan komposisi penyusun 4 klas besar lipoprotein1.
Kilomikron Kilomikron berfungsi sebagai alat transportasi
trigliserid dari usus ke jaringan lain, kecuali ginjal2. VLDL (very
low - density lypoproteins) VLDL mengikat trigliserid di dalam hati
dan mengangkutnya menuju jaringan lemak3. LDL (low - density
lypoproteins) LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan
perifer4. HDL (high - density lypoproteins)HDL mengikat kolesterol
plasma dan mengangkut kolesterol ke hati.
Ilustrasi peran masing-masing dari 4 klas besar
lipoproteini.Lipid non gliseridaLipid jenis ini tidak mengandung
gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non
gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid,
steroid, kolesterol dan malam.1. SfingolipidSifongolipid adalah
fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari
sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf.
Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid.
Struktur kimia sfingomielin (perhatikan 4 komponen
penyusunnya)KolesterolSelain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis
lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian
dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan
arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang
mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit,
penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat
menyebabkan infark miokard dan stroke.
Struktur dasar darikolesterol
Kolesterol merupakan bagian dari membran sel2. SteroidBeberapa
hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan
progesteron.
Progesteron dan testosteronSteroid lainnya adalah kortison.
Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat,
penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan
dan sebagainya.
Kortison Malam/lilin (waxes)Malam tidak larut di dalam air dan
sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan
pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester
antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.
Ester antara asam lemak dengan alkohol membentuk malamj. Proses
Metabolisme Lemak/LipidLipid 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.
Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar, sedangkan
bagian non polar berada di sisi dalam Sebagian 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). Di dalam sel ini asam lemak dan
monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan
berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya
kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara
pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron
ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan
adiposa.
Struktur kilomikron. Perhatikan fungsi kilomikron sebagai
pengangkut trigliserida
Simpanan trigliserida pada sitoplasma sel jaringan adiposa
Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera
dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam
lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan
trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan
esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari
lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk
ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi.
Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak
tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan
dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). Secara
ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam
lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah
mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk
ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi
jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari
karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari
diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan.
Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. Proses
oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil
KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme
karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke
dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain,
jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami
lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan
sebagai trigliserida. Beberapa lipid non gliserida disintesis dari
asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi
kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis
membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak
juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat,
hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis.
Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa
yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan
kematian.
GliserolKolesterolAseto asetathidroksi
butiratAsetonSteroidSteroidogenesisKolesterogenesisKetogenesisDietLipidKarbohidratProteinAsam
lemakTrigliseridaAsetil-KoAEsterifikasi LipolisisLipogenesis
Oksidasi betaSiklus asam sitratATPCO2 H2O+ ATPIkhtisar metabolisme
lipid
1. Metabolisme gliserolGliserol sebagai hasil hidrolisis lipid
(trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini
selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu
glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat
dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk
ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu
produk antara dalam jalur glikolisis.
Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol
2. Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)Untuk memperoleh energi,
asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi
beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus
diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan
Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim
asil-KoA sintetase (Tiokinase).
Aktivasi asam lemak menjadi asil KoADalam oksidasi beta, asam
lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan
pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa
asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam
sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon asam lemak dioksidasi
menjadi keton.
Oksidasi karbon menjadi keton
Keterangan:Frekuensi oksidasi adalah ( jumlah atom C)-1Jumlah
asetil KoA yang dihasilkan adalah ( jumlah atom C)Oksidasi asam
lemak dengan 16 atom C. Perhatikan bahwa setiap proses pemutusan 2
atom C adalah proses oksidasi dan setiap 2 atom C yang diputuskan
adalah asetil KoA.C. PROTEINMetabolisme 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
Rangkaian 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.
Skema Metabolisme Protein
Asam 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.1. Membangun sel-sel yang rusak.2. Sumber energi.3.
Pengatur asam basa darah.4. Keseimbangan cairan tubuh.5. 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.1. Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung
lebih dari 23 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino
diabsorpsi pada saat itu.2. 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.D.HUBUNGAN METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK, DAN PROTEIN
(KETIGANYA)Karbohidrat, protein dan Lemak /Lipid akan dimetabolisme
yang hasil akhirnya menjadi asetyl Co-A, dimana asetyl Co-A
merupakan substrat untuk siklus krebs. Kemudian dari siklus krebs
dihasilkan CO2, Hidrogen (FAD NAD) dan ATP. Hidrogen (reducing
ekivalen) merupakan substrat untuk rantai respirasi (RR). Siklus
krebs juga disebut dengan Siklus Asam Sitrat
Gambar 1. Daur Asam TrikarboksilatSebelum memasuki Siklus Krebs,
piruvat harus dikonversi menjadi asetil KoA (diucapkan: A asetil
koenzim). Hal ini dicapai dengan menghilangkan molekul CO2 dari
piruvat dan kemudian mengeluarkan elektron untuk memperkecil NAD
menjadi NADH. Suatu enzim disebut koenzim A dikombinasikan dengan
asetil tersisa untuk membuat asetil CoA yang kemudian dimasukkan ke
dalam Siklus Krebs. Langkah-langkah dalam Siklus Krebs adalah
sebagai berikut:
Gambar 2. Siklus Krebs1. Sitrat terbentuk ketika grup asetil
dari asetil KoA bergabung dengan oksaloasetat dari siklus Krebs
sebelumnya2. Sitrat dikonversi menjadi isocitrate isomer nya3.
Isocitrate teroksidasi untuk membentuk 5-karbon -ketoglutarate.
Langkah ini melepaskan satu molekul CO2 dan mengurangi NAD untuk
NADH24. The -ketoglutarate teroksidasi untuk suksinil CoA,
menghasilkan CO2 dan NADH25. Suksinil CoA rilis koenzim A dan
phosphorylates ADP menjadi ATP6. Suksinat teroksidasi untuk
fumarat, mengubah FAD untuk FADH27. Fumarat adalah hidrolisis untuk
membentuk malat8. Malat teroksidasi untuk oksaloasetat, mengurangi
NAD untuk NADH2
BAB IIIPENUTUP
A. KESIMPULANDari uraian makalah tersebut dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut : Karbohidrat, lemak, dan protein
merupakan sumber energi bagi tubuhmakhluk hidup. Sebagai sumber
energi, lemak dan protein dapat diubahmenjadi karbohidrat. Demikian
pula karbohidrat dapat diubah menjadi lemak, namun sebagai sumber
energi utama adalah karbohidrat.B. SARANDengan dibuatnya makalah
ini,penulis menyarankan bagi para pembaca untuk lebih memahami
tentang proses metabolisme karbohidrat,lemak,dan protein .
\
DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2000, Petunjuk Praktikum Biokimia Untuk
PSIK (B) Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta:
Lab. Biokimia FK UGMGuyton AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi
Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA,
Santoso A, Jakarta: EGChttp://www.biology.arizona.edu\biochemistry,
2003, The Biology
Project-Biochemistryhttp://www.bioweb.wku.edu\courses\BIOL115\Wyatt,
2008, WKU Bio 113 Biochemistryhttp://www.en.wikipedia.org, 2008,
Oxidative Phosphorylationhttp://www.gwu.edu\_mpb, 1998, The
Metabolic Pathways of Biochemistry, Karl J.
Millerhttp://www.ull.chemistry.uakron.edu\genobc, 2008, General,
Organic and
Biochemistryhttp://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport,
2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative
PhosphorylationMurray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003,
Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC
Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim
Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta:
EGChttp://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport,
2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative
PhosphorylationMurray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003,
Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC
Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim
Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGCSupardan, 1989,
Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya
6