Post on 30-Apr-2023
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Semua kegiatan organisme memerlukan perubahan energi.
Dengan satu atau lain cara semua kegiatan atau fungsi
organisme pada dasarnya menyangkut perubahan energi dan reaksi
kimia. Reaksi-reaksi kimia yang sangat banyak jumlahnya dan
yang senantiasa berlangsung di dalam sel ini dikenal sebagai
metabolisme.
Jalur metabolisme terdiri dari reaksi-reaksi anabolisme
dan katabolisme. Reaksi anabolisme adalah reaksi membangun
dari ikatan sederhana ke ikatan lebih besar dan kompleks
misalnya glukosa diubah menjadi glikogen, asam lemak dan
gliserol menjadi trigliserida, serta asam amino menjadi
protein. Proses anabolisme memerlukan energi.
Reaksi katabolisme adalah reaksi yang memecah ikatan
kompleks menjadi ikatan lebih sederhana. Reaksi katabolisme
biasanya melepaskan energi. Contoh reaksi katabolisme adalah
pemecahan glikogen menjadi glukosa, trigliserida menjadi
gliserol dan asam lemak serta protein menjadi asam amino.
Dalam melaksanakan fungsinya di dalam tubuh, zat-zat gizi
saling berhubungan erat sekali, sehingga terdapat saling
ketergantungan. Gangguan atau hambatan pada metabolisme
sesuatu zat gizi akan memberikan pula gangguan atau hambatan
pada metabolisme zat gizi lainnya. Sebagai contoh akan
dibicarakan disini metabolisme zat-zat gizi yang merupakan
penghasil utama energi, yaitu karbohidrat, lemak dan protein.
1
Dalam proses ini akan ternyata diperlukan hadirnya pula
dan kerjasama zat-zat gizi vitamin dan mineral. Dan juga akan
dijelaskan mengenai interelasi yang terjadi antara
karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral.
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui interelasi metabolisme zat gizi pada tubuh
manusia.
Untuk mengetahui proses yang ada dalam interelasi
metabolisme zat-zat gizi.
Untuk mengetahui peranan vitamin dan mineral.
2
BAB II
PEMBAHASAN1. Zat-zat gizi sumber utama energi
Telah disebutkan bahwa sumber utama energi untuk tubuh
ialah karbohidrat, lemak dan protein berbagai ikatan alkohol
dan asam organik juga dapat menghasilkan energi, tetapi zat-
zat ini dikonsumsi dalam jumlah yang tidak cukup berarti di
dalam masyarakat Indonesia, sehingga tidak diperhitungkan
sebagai sumber energi utama. Alkohol memberikan energi yang
cukup besar setiap gramnya, tetapi di Indonesia alkohol tidak
dikonsumsi umum dalam jumlah yang berarti, selain itu alkohol
dan minuman keras lain dilarang untuk dikonsumsi oleh mereka
yang taat kepada Agama Islam.
Ketiga zat gizi sumber utama energi itu masing-masing
mempunyai dua fase dalam jalur katabolismanya untuk
menghasilkan energi. Fase pertama merupakan fase khusus
masing-masing, sedangkan fase kedua merupakan fase bersama,
dimana metabolite sebagai hasil fase pertama tersebut diolah
lebih lanjut secara oksidatif menjadi energi kimiawi yang
terkandung dalam metabolite Adonosine Triphosphate (ATP).
Fase bersama ini merupakan suatu reaksi siklus berantai
yang disebut Siklus Krebs (siklus asam sitrat, siklus asam
trikarboksilat). Ke dalam Siklus Krebs masuk bahan bakar
berupa metabolite dari fase pertama katabolisma karbohidrat,
lemak dan protein, dan menghasilkan ATP, suatu ikatan kaya
energi (1 Mol ~ 7 Kal), dan ikatan sisa atau limbah (waste
products) CO2 dan H2O.ATP tersedia untuk ikut langsung dalam
berbagai reaksi yang memerlukan energi, sambil berubah menjadi
Adenosine diphosphate (ADP).
3
Di dalam sel yang memerlukan energi banyak dalam waktu
pendek, cadangan ATP diperkuat dengan cadangan metabolite
berenergi tinggi lain, ialah phosphocreatin (creatin
phosphate, phosphagen), yang dibentuk dari creatin dan
mendapat energinya dari ATP diatas. Contohnya seperti sel
otot.
Kalau otot memerlukan energi banyak dalam waktu pendek,
maka energi diambil dari cadangan ATP dan phosphocreatin
sekaligus. Phosphocreatin berubah kembali menjadi creatin dan
memberikan gugusan phosphate dan energinya kepada ADP yang
kemudian berubah menjadi ATP. ATP inilah yang kemudian
memberikan kembali energinya lebih lanjut kepada proses
metabolik yang memerlukannya.
Fase pertama dari pemecahan karbohidrat yang menghasilkan
metabolite yang dibakar di dalam Siklus Krebs disebut jalur
AMBDEN-MEYERHOFF (Embden Meyerhoff Pathway). Jalur ini mulai
dari glukosa atau glikogen dan berakhir dengan pembentukan
metabolite Asam piruvat (Pyruvic acid), jalur ini berlangsung
secara anaerobic, artinya tidak memerlukan oksigen yang
berasal dari udara pernapasan.
Jalur ini terjadi pula pada proses fermentasi, sehingga
disebut juga jalur fermentasi. Bedanya ialah bahwa pada
fermentasi akhir reaksi bukan asam piruvat, tetapi alkohol
(aethanol), hasil proses lebih lanjut dari asam piruvat
tersebut. Proses fermentasi terjadi misalnya dengan bantuan
ragi, yang mempunyai enzim-enzim yang diperlukan untuk reaksi-
reaksi yang terjadi.
CH3−CH2OH
Alkohol, Aethanol
Jika asam piruvat akan dibakar lebih lanjut di dalam
Siklus Krebs, ia mengalami dekarboksilasi dan menghasilkan
Acetyl-Coenzim A (Acetyl-CoA). Acetyl-CoA kemudian melepaskan
gugusan Acetylnya ke dalam reaksi dari Siklus Krebs tersebut.
4
Dekarboksilasi Asam piruvat ini memerlukan enzim yang
memerlukan Thiamin (Vitamin B1). Di dalam jalur AMBDEN-
MEYERHOFF pun telah dihasilkan ATP tetapi sebagian
dipergunakan kembali untuk melancarkan reaksi tersebut. Dari
satu molekul glukosa (6 karbon), setelah melalui seluruh
proses katabolisme, menghasilkan sebanyak 32 molekul ATP,
setara dengan penghasilan energi sebesar 32 x 7 Kal menjadi
224 Kal (lihat Daftar XXII).
Daftar XXIIATP Yang Dihasilkan Pada Katabolisma Satu Mol Glukosa
Jalur AMBDEN-MEYERHOFF ATP
Glukosa + ATP glukosa-1 P -1 Frustose-6.P fruktosa-1,6-di.P -12 (1,3-di.P glycerate 2 (3.P glycerate) 2
2 (P Pyruvate) 2 (enolpyruvate) 2+ 2
Siklus Krebs2 piruvat 2acetyl-CoA 62 isocitrade 2-ketoglutarate 6
2 –ketoglutarate 2 succinate 82 succinate 2fumarate 4
2 maleate 2oxaloacetate 6
+301 Glukosa
ATP total : +32
5
Di dalam jalur AMBDEN-MEYERHOFF ada dua subfase, yaitu
subfase heksosa (6C) dan subfase triosa (3C). Bila pengolahan
asam piruvat lebih lanjut terhambat, akan tertimbun asam
piruvat tersebut. Maka untuk menghindarkan hal itu, tubuh akan
mereduksi asam piruvat menjadi asam laktat, dan kedua asam ini
dialirkan ke hati untuk diubah lebih lanjut menjadi
karbohidrat.
Sebagian asam piruvat masuk langsung ke dalam reaksi
siklus Krebs, sehingga masuknya hasil katabolisma karbohidrat
terjadi pada dua tempat dari siklus Krebs, sebagai asam
piruvat dan sebagai gugusan Acetyl, yang dilepaskan dari
Acetyl-CoA.
Pengubahan asam piruvat menjadi Acetyl-CoA terjadi dengan
proses dekarboksilasi yang memerlukan ko-enzim yang mengandung
vitamin B1 (thiamin). Pada defisiensi thiamin, terjadi
hambatan pada proses etabolisma karbohidrat di titik reaksi
tersebut, sehingga tertimbun asam piruvat dan asam laktat.
Fase pertama dalam jalur katabolisma lemak, mulai dengan
hydrolisa triglyceride menjadi glycerol (glycerin) dan tiga
asam lemak.Glycerol mempunyai ciri-ciri triosa, sehingga dapat
masuk ke dalam jalur Embden-Meyer-hoff subfase triosa, dan
selanjutya menghasilkan asam piruvat.
Asam lemak dipecah setiap kali melepaskan gugusan dua
carbon sebagai Acetyl-CoA, dan Acetyl-CoA melepaskan gugusan
Acetylnya ke dalam siklus Krebs, untuk dibakar lebih lanjut
menghasilkan ATP dan bahan sisa (limbah) CO2 dan H2O. Bila
terlalu banyak lemak dipecah, melebihi kapasitas akan dibakar
di dalam siklus Krebs,dan akan terjadi penimbunan Acetyl-CoA.
6
Untuk menghindarkan hal ini, dua Acetyl dikondensasikan
menjadi apa yang disebut badan keton (keton bodies). Ada tiga
jenis badan keton, ialah asam aceto-acetat, asam beta hydroxyl
butirat,dan aceton. Badan-badan keton ini menyebabkan
penurunan pH cairan darah, sehingga terjadi acidosis.
Fase pertama dalam jalur katabolisma protein terdiri atas
hydrolysa molekul protein menjadi asam-asam amino. Asam amino
kemudian mengalami deaminasi atau transaminasi dan metabolite
yang terjadi adalah asam keto (ketoacid).
Sebagian dari asam keto mengambil jalur katabolisma
karbohidrat (jalur Embden-Meyerhoff) dan menghasilkan asam
piruvat.Kelompok asam-asam amino yang mengambil jalur ini
disebut asam amino glukogenic.
Kelompok lain asam keto mengambil jalur katabolisma
lemak, dan menghasilkan Acetyl-CoA. Asam-asam amino yang
mengambil jalur ini disebut asam amino ketogenic.Ada pula
beberapa asam amino yang langsung masuk menjadi komponen dari
siklus Krebs dan ada pula yang sama sekali tidak ikut dalam
proses yang menghasilkan energi.
Jadi dari 20-40 jenis asam amino yang dihasikan pada
hydrolysa protein, terdapat beberapa kategori :
a. Asam amino glukonic.
b. Asam amino ketogenic
c. Asam amino yang langsung masuk menjadi komponen siklus
Krebs
d. Asam amino yang tidak ikut di dalam proses penghasilan
energi.
Dari hasil interelasi metabolisme akan dipergunakan, Pertama,
energi basal, Kedua, energi aktifitas dan Ketiga, energi
spesifik untuk pencernaan makanan.
7
Ketiga Komponen ini adalah dasar untuk menentukan Kebutuhan
Kalori Total untuk seseorang.
Pertama : Aktifitas saat tubuh istirahat Basal (Basal
Energy Expenditure= BEE).Misalnya Proses metabolisme dalam
sel, Denyut jantung, Gerakan peristaltik usus, Pernapasan,
Sekresi enzim dan hormon, Tonus otot dll.Aktifitas ini nyaris
tidak dapat dikontrol oleh otak. Rumus yang digunakan untuk
menghitung BEE adalah Saat istirahat (istirahat tampa
aktifitas fisik) tetapi atau dengan menggunakan perhitungan
untuk BEE sebagai berikut :
Rumus Du Bois
BEE pria = 66 + (13.7 x BB kg ) + ( 5 x TB
cm ) – ( 6,8 x U.thn )
BEE Wanita = 655 + ( 9,6 x BB kg ) + ( 1,8 x TB cm )
– ( 4,7 x U.thn )
Atau dengan cara cepat
BEE pria = 1 kkal /kg BB/Jam = ( 24 Kkal / kg
BB / hari )
BEE wanita = 0,9 Kkal / kg BB / jam = ( 21,6 Kkal
/ kg BB / hari )
Bisa juga cara cepat dengan menghitung
BEE Laki-laki = 30 kkal x kg BB
BEE Perempuan = 25 kkal x kg BB
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai BEE diantaranya :
Umur : BEE / kg BB yang tertinggi adalah pada masa bayi
lalu menurun pada masa anak, lalu meningkat lagi pada masa
remaja. Selanjutnya BEE menurun 2 % untuk setiap tambahan umur
10 tahun setelah usia 21 tahun
8
Jenis Kelamin : BEE anak wanita dan pria hingga umur 10
tahun adalah sama, selanjutnya pada usia dewasa BEE pria lebih
tinggi 10 % dari wanita. Masa otot pria lebih besar dari
wanita.
Suhu tubuh dan Lingkungan : Pada saat udara dingin atau
tubuh kehilangan kulit karena luka bakar, tubuh berusaha
mempertahankan suhu tubuh dengan cara meningkatkan BEE. Pada
keadaan demam, BEE meningkat, setiap kenaikan suhu 1 oC, BEE
naik 13 %
Tidur : Selama tidur tenang BEE turun 10 %
Aktifitas Hormon : Pada kondisi stress, saat terjadi
peningkatan hormon katabolik, terjadi kenikan BEE. Pada
hipertiroidi, terjadi peningkatan sekresi hormon tiroksin oleh
kelenjar gondok, BEE meningkat 75 – 100 %. Pada hipotiroidi
BEE menurun 30 – 40 %
Dan faktor-faktor lainnya adalah : Starvasi dan kurang
energi protein kronis BEE menurun 15 – 20 %. Kehamilan BEE
naik 15 – 25 %.Pada keadaan normal penggunaan energi untuk
aktifitas OTAK dan SISTEM SARAF PUSAT adalah 20 % BEE. Pada
faktor Genetik BEE bisa naik bisa turun.
Kedua : Aktifitas Fisik ( AF) dibagi dalam tiga aktifitas
Aktifitas sangat ringan dan ringan menggunakan energi
sebesar 30 – 50 % dari BEE.Aktifitas sedang 50 – 75 % dari
BEE. Dan Aktifitas berat (kerja berat) menggunakan energi 75
% dari BEE. Aktifitas ini dikontrol oleh otak.Aktifitas SANGAT
RINGAN bila dilakukan sambil duduk dengan sedikit menggunakan
otot tangan, seperti mengetik, menyiangi sayuran, dll.
Aktifitas RINGAN bila menggunakan otot tangan dengan lebih
kuat seperti menyeterika atau dengan menggunakan otot tangan
dan kaki dengan santai.
9
Aktifitas sedang berupa aktifitas-aktifitas orang yang
setara dengan orang yang berjalan cepat diselingi dengan
lari-lari kecil. Sedangkan Aktifitas BERAT berupa Aktifitas
orang yang setara dengan orang yang berlari dengan kecepatan
12-14 km /jam. Untuk menghitung energi aktifitas fisik
sebaiknya dicatat jamnya, Misalnya 5 jam sangat ringan, 6 jam
ringan, 2 jam sedang dan 1 jam berat.
Ketiga : Pengaruh termis dari makanan ( thermic effect of food
= TEF)
Pada saat mengkonsumsi makanan terjadi proses pencernaan
dan penyerapan, mengangkut zat gizi penghasil energi hingga
mencapai sel-sel tubuh. Terjadi peningkatan BEE dan aktifitas
fisik atau terjadi peningkatan penggunaan Energi disebut
Thermic Effect of Food = TEF. Nilai TEF biasa disebut juga
dengan Specifik Dinamik Action= SDA. Nilai TEF untuk protein
adalah tertinggi 30 %, lalu karbohidrat, kemudian lemak. SDA
bekerja mulai dari TEF tertinggi kemudian yang terendah.
Karena menu makanan merupakan gabungan protein, karbohidrat
dan lemak, maka nilai TEF adalah 10 % dari ( BEE + AF )
Contoh perhitungan energi untuk pa’ Rahmat yang berumur 30
tahun, BB=60 kg dan TB=160 cm, aktifitas sehari-harinya
dikategorikan sedang (50%).
BEE (Cara Du Bois)
BEE pria = 66 + (13.7 x BB kg ) + ( 5 x TB cm ) – ( 6,8 x
U.thn ) = 1450 kkal
Cara cepat :
BEE pria = 1 kkal /kg BB/Jam = ( 24 Kkal / kg BB / hari )
=1440 kkal
Aktifitas Fisik sedang ( 50 % )
= 50 % x 1450 Kkal
= 725 Kkal
TEF
= 10 % x (BEE + AF )
= 10 % x (1450+725) = 217.5 Kkal
10
Maka total keseluruhan penggunaan energi ( Total Energi
Expenditure = TEE ) adalah penjumlahan dari : =
BEE + AF + TEF
TEE
= 1450 + 725 + 217.5
= 2392.5 Kkal
2. Peranan Vitamin dan Mineral
Nutrisi ( makanan ) sangat berperan dalam sistem
kekebalan ( imunitas ) tubuh.Agar sistem imun dalam tubuh
bekerja dengan baik diperlukan nutrisi yang kuat. Vitamin dan
mineral termasuk salah satu bagian nutrisi mikronutrien atau
nutrisi kecil yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang
kecil.Pada mulanya peran nutrisi hanya untuk mencukupi
kebutuhan energi, protein, dan mikronutrien yang sifatnya
esensial sebagai penyeimbang kehilangan masa otot dan mencegah
menurunnya imunitas tubuh yang terkait dengan lamanya suatu
perawatan. Saat ini peran nutrisi lebih jauh lagi, berbagai
komponen nutrisi digunakan untuk memodulasi fungsi sistem
imun.
Vitamin A, B6, B12, C, D dan E merupakan vitamin yang
terdapat pada mikronutrien, sedangkan mikromineral terdiri
dari Co, tembaga ( Cu ), besi ( Fe ), zinc ( Zn ) dan selenium
( Se ). Sementara bagian lain dari nutrisi adalah makronutrisi
yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah yang besar yang
berfungsi untuk membantu perkembangan tubuh, seperti
karbohidrat, protein dan lemak. Kekurangan atau kelebihan
mikronutrien akan menginduksi disregulasi respon imun.Pada
umumnya penyebab terjadinya induksi disregulasi respon imun
adalah asupan kurang yang dapat menurunkan fungsi sistem imun,
sehingga memudahkan terjadinya infeksi, kelainan janin, cacat
fisik dan keterlambatan perkembangan psiko-intelektual.
11
Reaksi-reaksi biokimiawi di dalam tubuh dijalankan dan
diatur oleh enzim-enzim.Pada umumnya sesuatu enzim berfungsi
khusus mengatur suatu reaksi atau satu kelompok reaksi-reaksi
sejenis.
Enzim dapat bekerja terlepas dari ada atau tidaknya sel
atau partikel selular yang masih hidup.Bahkan enzim dapat
diekstraksi dan dipisahkan dari elemen selular dan
memperlihatkan pengaruhnya dalam percobaan in vitro.
Suatu enzim terdiri atas beberapa komponen.Bagian protein
yang disintesa oleh tubuh, disebut apoenzim.Apoenzim ini
diproduksi dalam bentuk inaktip dan baru dapat aktif bekerja
bila diaktifkan oleh Co-enzim.Co-enzim ini pun terdiri atas
dua subkomponen, ialah bagian non-protein yang dihasilkan oleh
sel tubuh, yang memerlukan komponen yang datang dari luar
tubuh seperti dalam makanan, yang disebut vitamin.
Komponen-komponen di atas membentuk stuktur enzim yang
lengkap disebut holoenzim.Holoenzim inilah yang merupakan
enzim aktif, tetapi ada pula enzim yang memerlukan adanya ion
logam tertentu untuk mencapai aktivitasnya yang optimum.
Jadi kita lihat bahwa untuk mendapatkan proses biokimiawi
yang optimum, semua jenis zat gizi harus hadir bersama-sama
pada saat waktu tertentu dalam kuantum masing-masing yang
mencukupi kebutuhan. Defisiensi salah satu zat gizi akan
memberikan hambatan pada reaksi biokimia yang merupakan suatu
deretan reaksi-reaksi.
Pada dasarnya semua zat gizi tidak boleh ada yang
defisien, tetapi pada kenyataannya tidak semua zat gizi
terdapat bersamaan sekaligus setiap mengkonsumsi hidangan.Ini
mungkin terjadi karena kuantum yang ddibutuhkan bagi zat-zat
gizi tersebut berbeda-beda.Ada yang dibutuhkan dalam jumlah
kecil, sedangkan zat gizi tersebut selalu tersedia di dalam
bahan makanan setiap saat dalam jumlah cukup besar.Maka zat
gizi ini tidak pernah menunjukkan kondisi defisien.
12
Kelebihan zat gizi pada satu kali konsumsi dapat ditimbun
dan dipergunakan kelak bila suatu saat kurang di dalam
hidangan yang dikonsumsi.Zat gizi yang dapat ditimbun dalam
jumlah besar, sedangkan penggunaannya setiap kali hanya
sedikit, dapat tahan lebih lama terhadap suplai yang kadang-
kadang tidak mencukupi.
Demikianlah meskipun pada dasarnya semua jenis zat gizi
itu harus selalu ada dalam jumlah mencukupi setiap kali
konsumsi, tetapi kenyataannya beberapa jenis zat gizi dapat
absen di dalam sesuatu hidangan tertentu, dan tidak selalu
tersedia dalam hidangan, tanpa segera memperlihatkan
terjadinya gejala-gejala defisiensi.Hal ini dimungkinkan oleh
adanya cadangan dan kuantum yang diperluka hanya sedikit
sekali. Tetapi semua zat gizi akan memperlihatkan gejala-
gejala defisiensi bila absen di dalam hidangan yang dikonsumsi
untuk jangka waktu yang cukup lama.Terutama vitamin-vitamin,
khususnya yang larut di dalam air, merupakan zat-zat gizi yang
paling sering menunjukkan gejala-gejala kekurangan.Ini
terutama karena kesanggupan ditimbun dari vitamin-vitamin ini
pada umumnya rendah, dan kelebihan konsumsi vitamin
diekskresikan di dalam air seni.
Hubungan metabolisma antara zat yang satu dengan zat lain
dapat pula karena zat yang satu merupakan prekursor dari zat
yang lainnya, sehingga defisiensi prekursor itu dapat pula
berakibat defisiensi zat yang dibuat di dalam tubuh dari
prekursor tersebut. Vitamin A misalnya dibuat di dalam tubuh
dari prekursor karoten. Di dalam hidangan Indonesia, pada
umumnya vitamin A berasal dari karoten, sedangkan konsumsi
vitamin A itu sendiri sangat rendah, sehingga defisiensi
vitamin A terjadi pula karena kurangnya konsumsi sayur-sayuran
berwarna hijau yang biasanya mengandung banyak karoten
tersebut.
13
3. Interelasi antara Kalori Total dan Kolestrol
Sumber-sumber utama energi dalam jalur metabolismanya
menghasilkan Acetyl-CoA.Metabolite ini dapat menempuh berbagai
jalur sintesa, diantaranya kea rah sintesa lemak, sintesa
glikogen dan sintesa kolesterol.
Jalur yang menuju ke pembentukan kolesterol memberikan
hubungan antara obesitas dan hypercholesterolemia.Terdapat
pula hubungan antara kolesterol dan sintesa vitamin D.
14BAB III
KESIMPULAN
Proses dan hasil dari interelasi metabolisme terutama energi
potensial adalah proses terjadinya metabolisme energi yang
bersumber dari melekul Karbohidrat, Lemak dan Protein, terjadi
didalam mitokondria (komponen dalam sel) dan akan menghasilkan
sejumlah energi :
Pada penguraian 1gram glukosa(Karbohidrat) menjadi CO2,
H2O akan menghasilkan energi sebesar 4 Kkal
Pada penguraian 1gram asam lemak (lemak) menjadi CO2,
H2O akan menghasilkan energi sebesar 9 Kkal
Pada penguraian 1gram asam amino (protein) menjadi CO2,
H2O dan NH3 akan menghasilkan energi sebesar 4 Kkal
Interelasi Metabolisme Adalah proses metabolisme
Karbohidrat, lemak, Protein yang pada mulanya berproses
sendiri-sendiri, ——— karbohidrat menghasilkan glukosa, Lemak
menghasilkan gliserol dan asam lemak serta protein
menghasilkan asam amino—— tetapi pada akhirnya akan terjadi
interelasi (saling berinteraksi pada suatu siklus yang
dinamakan siklus kreb) antar metabolisme zat gizi, dengan
hasil akhir pembentukan CO2, H2O dan NH3 dengan sejumlah
energi potensial dalam bentuk Fosfat Berenergi Tinggi (ATP)
termasuk energi yang dihasilkannya.
Vitamin dan mineral termasuk salah satu bagian nutrisi
mikronutrien atau nutrisi kecil yang diperlukan tubuh dalam
jumlah yang kecil.
15
Pada mulanya peran nutrisi hanya untuk mencukupi
kebutuhan energi, protein, dan mikronutrien yang sifatnya
esensial sebagai penyeimbang kehilangan masa otot dan mencegah
menurunnya imunitas tubuh yang terkait dengan lamanya suatu
perawatan. Saat ini peran nutrisi lebih jauh lagi, berbagai
komponen nutrisi digunakan untuk memodulasi fungsi sistem
imun.
Metabolisme adalah siklus biokimia tubuh yang meliputi proses pengolahan makanan menjadi energi, komponen sel, dan zat sisa. ”Metabolisme tubuh yang baik berarti fungsi-fungsi tubuh juga berjalan dengan baik sehingga makanan yang dikonsumsi dapat dimanfaatkan secara tepat dan efisien. Selain itu, metabolisme tubuhyang berjalan dengan baik dapat membantu menjaga berat badan ideal,”jelas Fendy.
Cara kerja enzim tentu menjadi bagian yang tak bisa terhindarkan jika kita mempelajari mengenai metabolisme tubuh kita. metabolisme merupakan keseluruhan reaksi kimia dalam selyang melibatkan enzim sebagai biokatalisator. Biokatalisator sendiri merupakan zat yang dapat mempercepat reaksi yang terjadi di dalam sel makhluk hidup. Enzim yang berfungsi sebagai biokatalisator tersususn atas senyawa protein dan non protein.
Komponen Komponen EnzimSecara kimiawi enzim tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein (apoenzim) dan bagian bukan protein (gugus prostetik).Apoenzim merupakan bagian enzim aktif yang tersusun atas protein dan mudah berubah (labil) terhadap faktor lingkungan, misalnya pH dan suhu. Sedangkan gugus protestik merupakan gugus yang tidak aktif, berupa unsur–unsur logam, seperti besi, mangan, magnesium, atau natrium yang disebut kofaktor. Gugus prostetik juga dapat berupa bahan organik bukan protein,seprti vitamin B yang disebut Koenzim. Komponen–komponen ini lah yang nantinya akan berperan dalam cara kerja enzim.
Cara Kerja EnzimMekanisme kerja enzim beberapa di antaranya adalah sebagai berikut: menciptakan lingkungan dengan transisi terstabilisasi untuk menurunkan energi aktivasinya. Salah satu cara kerja ini misalnya adalah dengan mengubah substrat. Cara kerja enzim yang lain adalah dengan menurunkan energi transisi dengan menciptakan lingkungan yang terdistribusi muatan berlawanan dan tanpa mengubah bentuk substrat sedikit pun. Enzim juga mampu membentu lintasan reaksi alternatif. Selain itu mampu menggiring substrat pada orientasi yang tepat untuk bereaksi, dengan cara menurunkan perubahan entropi reaksi.
Teori Kerja EnzimSalah satu teori kerja enzim adalah teori gembok dan anak gembok. Teori ini digambarkan seperti gembok yang memiliki susunan mekanika khusus yang tersembunyi di dalam badan gembok. Untuk dapat bergerak membuka dan mengunci, formasi mekanika tersebut harus digerakkan dengan anak gembok yang bentuknya spesifik, sesuai dengan gemboknya. Satu anak gembok hanya bisa digunakan untuk menggerakkan satu jenis gembok. Prinsip kerja gembok–anak gembok ini sangat sesuai denga ngambaran cara kerja enzim beserta substratnya di dalam tubuh.
Cara Kerja EnzimPosted by chemy18 on February 5, 2012
Cara kerja enzim di dalam tubuh manusia melalui tahapanproses. Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu samalain. Jika suatu molekul substrat menumbuk molekul enzim yangtepat, maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnyamolekul substrat pada proses cara kerja enzim disebut sisiaktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk.
Ada 2 teori mengenai cara kerja enzim,yaitu:
Teori gembok anak kunci (key-lock)
Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuaiuntuk satu jenis substrat saja Gambar 3.4 A) Substrat sesuaidengan sisi aktif seperti gembok kunci dengan anak kuncinya.Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika enzimmengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktifberubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH jugamempunyai pengaruh yang sama.
Teori cocok terinduksi (induced fit).
Sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktursubstrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubahmenyesuaikan dengan substrat. Inhibitor Merupakan zat yangdapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible danirreversible.
Jenis Inhibitor Reversible dalam Cara Kerja Enzim
Inhibitor reversible dibedakan menjadi inhibitor kompetitifdan nonkompetitif.
a. Inhibitor kompetitif
Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim.Inhibitor ini besaing dengan substrat untuk berikatan dengansisi aktif enzim. Pengambatan bersifat reversibel (dapatkembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambahkonsentrasi substrat. Inhibitor kompetitif misalnya malonatdan oksalosuksinat, yang bersaing dengan substrat untukberikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase, yaitu enzimyang bekerja pada substrat oseli suksinat.
b. Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor ini biasanya berupa senyawa kimia yang tidak miripdengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktifenzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehinggasisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya.Contohnya antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusundinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversible tetapitidak dapat dihilangkan dengan menambahkan konsentrasisubstrat.
Cara kerja enzim ini kemudian perlu memperhatikan kondisisekitar. Hal ini dikarenakan enzim memiliki sifat yangspesifik. Dengan memperhatikan hal tersebut diharapkan tidakmengganggu cara kerja enzim.
•mekanisme kerja enzim,•cara kerja inhibitor,•asam sitrat merupakan inhibitor non kompetitif,•2 cara kerja enzim,•cara kerja inhibitor non kompetitif,•mekanisme cara kerja enzim,•2 teori cara kerja enzim,•mekanisme enzim,•cara kerja inhibitor kompetitif,•gambar carakerja enzim
Kita semua tahu bahwa sel adalah unit struktural dan fungsionalterkecil penyusun kehidupan. Setiap organisme hidup terbuat darisel, yang memiliki fungsi khusus. Sementara beberapa organisme hidup(seperti bakteri) adalah uniseluler, manusia memiliki ribuan seldalam tubuh mereka. Dikatakan bahwa manusia dewasa rata-ratamemiliki sekitar 100 trilyun sel. Beberapa reaksi kimia terjadi didalam setiap sel, dan reaksi ini sangat penting untuk kelangsunganhidup organisme. Hal ini berlaku untuk organisme uniseluler juga,dimana berbagai reaksi kimia yang dilakukan oleh sel tunggal.Sekarang Anda bisa membayangkan reaksi kimia tak terhitung yangdilakukan di dalam tubuh manusia, yang memiliki ribuan sel? Sebagianbesar reaksi kimia ini yang terjadi di dalam sel-sel yangdifasilitasi oleh aksi enzim. Namun, tindakan enzim tidak terbataspada kegiatan intraseluler. Mereka terlibat dalam reaksiekstraseluler juga.
Apa itu Enzim?
Enzim adalah protein khusus yang ditemukan dalam sel-sel dariorganisme hidup. Seperti protein lainnya, enzim juga terdiri darirantai panjang asam amino yang diselenggarakan bersama oleh ikatanpeptida. Enzim memainkan peran penting dalam melakukan ataumengendalikan sejumlah reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh. Adaberbagai jenis enzim dan biasanya, enzim tertentu bertanggung jawabuntuk reaksi kimia tertentu saja. Sementara sebagian besar darimereka terkait dengan proses metabolisme seperti pencernaan danpernapasan, ada beberapa, yang berkaitan dengan pembekuan darah,penyembuhan luka, mengendalikan produksi hormon, dan menghancurkanpatogen dan racun lingkungan.
Enzim dapat secara luas diklasifikasikan menjadi metabolisme,pencernaan, dan enzim makanan. Sementara dua jenis pertama yangdiproduksi oleh tubuh sendiri, jenis ketiga berasal dari makananyang kita makan. Yang Metabolik terutama bertanggung jawab untukreaksi yang berkaitan dengan detoksifikasi dan produksi energi.Meskipun mereka diproduksi oleh hampir semua sel hidup, sel-sel dihati, kandung empedu, dan pankreas, terutama bertanggung jawab untukproduksi enzim metabolik. Enzim pencernaan yang terlibat dalamreaksi kimia yang memecah makanan yang kita makan dan mengubahnyamenjadi energi. Mereka disekresikan di sepanjang saluranpencernaan.
Enzim-enzim saluran pencernaan termasuk pepsin, tripsin, danpeptidases, yang memecah protein menjadi asam amino. Enzimpencernaan lain yang disebut istirahat amilase tepung menjadi gulasederhana dan istirahat lipase mengurai lemak menjadi gliserol danasam lemak. Tubuh mendapatkan enzim makanan dari makanan yang kitamakan atau melalui konsumsi suplemen enzim. Enzim yang disebutselulase, yang bertanggung jawab untuk mencerna serat tidakdiproduksi oleh tubuh. Jadi itu harus berasal dari makanan mentahkita makan. Sementara beberapa enzim membantu untuk memecah molekul,beberapa yang lain dimaksudkan untuk menggabungkan molekul kecil
untuk membentuk yang besar. Enzim tertentu dapat mengubah satumolekul ke yang lain.
Mekanisme Kerja Enzim
Seperti disebutkan di atas, sebagian besar enzim yang diproduksidalam sel-sel dari organisme hidup. Produksi enzim dilakukan olehsel, berdasarkan instruksi dari gen sel itu. Jadi cacat pada gendapat mengakibatkan enzim rusak, yang tidak bekerja dengan baik.Struktur dan fungsi masing-masing enzim berbeda. Mereka harusbertindak atas target yang berbeda, yang bervariasi dari satu enzimke enzim lainnya. Biasanya, enzim tertentu dapat bertindak atastarget tertentu saja. The tindakan enzim berbeda dan kompleks dansebagainya, ada berbagai teori tentang subjek ini.
Secara umum, mekanisme kerja enzim dapat digambarkan sebagaiberikut. Setiap enzim bertindak atas target tertentu yang disebutsubstrat, yang diubah menjadi produk yang dapat digunakan melaluiaksi enzim. Dengan kata lain, enzim bereaksi dengan substratmembentuk kompleks enzim-substrat. Setelah reaksi selesai, enzimtetap sama, tapi substrat mengubah produk. Misalnya, sukrasetindakan enzim pada substrat sukrosa untuk membentuk produk -fruktosa dan glukosa.
Teori lock and key: Ini adalah salah satu teori yang menjelaskanmekanisme kerja enzim. Sesuai teori ini, masing-masing enzimmemiliki area spesifik (disebut situs aktif) yang dimaksudkan untuksubstrat tertentu untuk mendapatkan terpasang. Situs aktif enzim inimelengkapi bagian tertentu dari substrat, sejauh bentuk yangbersangkutan. Substrat akan masuk ke dalam situs aktif dengansempurna, dan reaksi antara mereka terjadi.
Teori lock and key
Substrat yang tepat akan masuk ke dalam situs aktif enzim danmembentuk kompleks enzim-substrat. Ini adalah di situs ini aktifbahwa substrat ditransformasikan ke produk yang dapat digunakan.Setelah reaksi selesai, dan produk yang dirilis, situs aktif tetapsama dan siap untuk bereaksi dengan substrat baru. Teori inididalilkan oleh Emil Fischer pada tahun 1894. Teori ini memberikangambaran dasar tentang aksi enzim pada substrat. Namun, ada faktor-faktor tertentu yang tetap tidak dapat dijelaskan. Sesuai teori ini,asam amino (dalam keadaan terikat) di situs aktif bertanggung jawabuntuk bentuk spesifik. Ada enzim tertentu yang tidak membentukbentuk apapun dalam bentuk terikat. Kunci dan teori kunci gagaluntuk menjelaskan aksi enzim tersebut.
Teori Induced-fit: Teori ini dirumuskan oleh Daniel E. Koshland, Jrpada tahun 1958. Teori ini juga mendukung hipotesis gembok dan kuncibahwa situs aktif dan substrat cocok dan bentuk mereka salingmelengkapi. Menurut teori-induced fit, bentuk situs aktif tidakkaku. Hal ini fleksibel dan perubahan, sebagai substrat datang kedalam kontak dengan enzim.
Untuk lebih tepatnya, sekali enzim mengidentifikasi substrat yangtepat, bentuk perubahan situs aktifnya sehingga muat kedua persis.Hal ini menyebabkan pembentukan kompleks enzim-substrat dan reaksilebih lanjut. Seperti teori ini menjelaskan mekanisme kerja berbagaienzim, itu diterima secara luas daripada kunci dan hipotesis kunci.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Aksi Enzim ': Aktivitas enzimdipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti suhu, pH, dan konsentrasi.Biasanya, suhu tinggi meningkatkan laju reaksi yang melibatkanenzim. Suhu optimal untuk reaksi tersebut dikatakan sekitar 37 º Csampai 40 º C. Setelah suhu naik di atas tingkat ini, enzimmendapatkan terdenaturasi dan mereka tidak lagi cocok untuk reaksidengan substrat. Variasi pH juga dapat mempengaruhi mekanisme kerjaenzim. Tingkat pH optimum dapat bervariasi dari satu enzim yanglain, sesuai dengan lokasi aksi mereka. Variasi dari tingkat pHdapat memperlambat aktivitas enzim dan hasil pH yang sangat tinggiatau rendah dalam enzim terdenaturasi yang tidak dapat memegangsubstrat dengan benar. Tingkat aktivitas enzimatik dapat meningkatdengan konsentrasi enzim dan substrat.
Ini hanya gambaran singkat tentang mekanisme kerja enzim. Tubuhmanusia memproduksi berbagai enzim yang bertanggung jawab untukberbagai reaksi kimia, yang diperlukan untuk kelangsungan hidupkita. Kanan dari pernafasan dan pencernaan, enzim yang terlibatdalam begitu banyak fungsi. Beberapa enzim ini digunakan untukkeperluan industri juga. Enzim dalam deterjen bertanggung jawabuntuk menghilangkan noda dan membuat pakaian bersih. Beberapadigunakan dalam menyiapkan makanan dan minuman.
Sekian tentang cara kerja enzim (mekanisme kerja enzim).
Mekanisme Cara Kerja Enzim
Diposkan pada: January 10, 2014 Oleh: Chy Rohmanah Pada Kategori: Edukasi
Advertisement
Mekanisme cara kerja enzim pada tubuh manusia bekerja sebagai komponen penting dalam berbagai proses dalam tubuh, seperti halnya enzim-enzim pencernaan pada manusia. Tidak hanya
dibutuhkan dalam proses pencernaan, keberadaan sejumlah enzim tersebut mampu membantu fungsi tubuh untuk menjalankan tugasnya sebagaimana mestinya.
Terdapat berbagai jenis enzim dalam tubuh kita yang berbeda dan memiliki peranan yang spesifik pada masing-masing enzim tersebut. namun secara garis besar, cara kerja enzim tersebut berfungsi untuk mempercepat dan mengoptimalkan sebuah reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh.
Cara Kerja EnzimFungsi enzim bagi manusia, yaitu berperan dalam mengoptimalkansebuah reaksi kimia yaitu dengan menguraikan molekul-molekul susbtrat agar menjadi molekul produk. Enzim melakukan katalisasi terhadap sebuah reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi yang bertujuan untuk menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk melakukan sebuah reaksi).
Hal tersebut dikerjakan oleh enzim dengan membentuk kompleks dan substrat. lalu setelah produk dihasilkan dari reaksi kimiasebuah proses, enzim kemudian dilepaskan dan bebas untuk membentuk kompleks yang baru dengan substrat yang lain. Dalam melaksanakan fungsinya enzim melakukan metode kerjanya sendiri. Bagaimana mekanisme cara kerja enzim dalam tubuh manusia, cara kerja ini dapat diklasifikasikan pada dua metodeyaitu :
Lock and Key Theory (Teori Gembok dan Kunci)
Mekanisme kerja enzim pada teori gembok dan kunci mengacu padaenzim dan substrat akan bergabung bersama untuk membuat kompleks, yang terbentuk menyerupai kunci yang masuk ke dalam gembok. Pada komplek tersebut substrat dapat melakukan reaksi kimia dengan sejumlah energi yang relatif rendah. Reaksi yang telah menghasilkan produk (hasil subtrat yang telah bereaksi)yang akan terurai bersamaan dengan enzim secara terpisah.
Induced Fit Theory (Teori Kecocokan yang Terinduksi)
Salah satu sisi aktif enzim yaitu, bersifat fleksibel yang mampu mengubah bentuk dengan menyesuaikan bentuk substrat yangakan diuraikan. Saat substrat berada dalam sisi aktif enzim, bentuk dari sisi aktif akan termodifikasi yang melingkupinya menjadi bentuk satuan kompleks. Lalu substrat yang telah menjadi molekul produk, makan akan terlepas dari kompleks dan enzim kembali tidak aktif dan lepas menjadi bentuk semula. kemudian substrat lain dapat bereaksi dengan enzim tersebut.
Efektifitas Cara Kerja Enzim
Dalam menjalankan fungsinya, enzim sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor yang mendukung efektifitasnya yaitu :
Batas maksimum suhu yang berada pada kisaran suhu 38 derajat Chingga 40 derajat C.
Kadar PH antara 6 sampai 8 Konsentrasi substrat yang dapat mengakibatkan kecepatan reaksi
meningkat hingga dicapai kecepatan konstan. Zat-zat penghambat (inhibitor), karena dengan adanya inhibitor
akan mengganggu fungsi enzim dalam mengikat substrat untuk menghasilkan produk.
Terdapat dua jenis zat penghambat (inhibitor) enzim yaitu :
1. Inhibitor kompetitif – sejenis molekul yang menghambat cara kerja enzim yang bersaing dengan substrat untuk memperoleh sisi aktif enzim.
2. inhibitor non kompetitif – merupakan jenis molekul yang melakukan penghambatan mekanisme kerja enzim dengan cara melekatkan diri pada sisi luar aktif, sehingga membuat bentuk enzim berubah yang mengakibatkan sisi aktif enzim tidak dapat berfungsi.
Cara Kerja Enzim
Pada postingan sebelumnya, kita telah membahas tentang apa itu Enzimkan teman-teman. Nah, kali ini kita akan membahas tentang cara kerjadari Enzim. Seperti pernah disinggung di postingan sebelumnya Enzimbersifat Spesifik artinya satu Enzim bekerja untuk satu jenismakromolekul tertentu. Selain itu, Enzim bekerja seperti makcomblang yaitu menangkap molekul-molekul, menggabungkannya kemudianmelepasnya tetapi Enzim tidak ikut berubah. Molekul-molekul yang
digabungkan tersebut adalah substrat dan molekul hasil gabungannyadisebut produk. Enzim dapat bekerja secara bolak balik yaitu dapatmembentuk molekul sederhana menjadi molekul kompleks dan dapat pulamenguraikan molekul kompleks tersebut menjadi molekul sederhana.
Enzim memiliki bagian yang disebut "Sisi Aktif Enzim" yaitu tempatmelekatnya substrat dan “Sisi Alosterik”. Dua teori mengenai caramelekatnya substrat pada sisi aktif Enzim yaitu Lock and Key Theoryatau Teori Gembok dan Kunci serta Induced Fit Theory atau TeoriKetepatan Induksi. Teori yang pertama yaitu Teori Gembok dan Kuncidikemukakan oleh Emil Fischer pada tahun 1894 menyatakan bahwa Enzimdan substratnya memiliki bentuk geometri yang saling memenuhiseperti kunci dan gemboknya. Itulah alasan mengapa Enzim bersifatspesifik. Teori kedua adalah Teori Ketepatan induksi. Menurut teoriini, sisi aktif Enzim bersifat fleksibel, sehingga bentuknya dapatmenyesuaikan dengan bentuk substratnya.
Pada reaksi-reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup, Enzimmemiliki beberapa fungsi diantaranya adalah mempercepat laju reaksi,menurunkan energi aktivasi reaksi, menguraikan molekul kompleksmenjadi molekul sederhana dan membentuk molekul sederhana menjadimolekul kompleks. Secara khusus pada tubuh hewan dan manusia, Enzim
memiliki fungsi yang lebih kompleks yaitu berperan dalam transduksisignal, regulasi sel, sistem gerak, sistem pencernaan dan sistemperedaran darah. Hebat ya Enzim ini teman-teman...
Sebagai biokatalisator, kerja Enzim dipengaruhi oleh beberapa faktordiantaranya suhu, pH, Konsentrasi substrat, inhibitor dan aktivator.Beberapa jenis Enzim hanya dapat bekerja pada suhu dan pHoptimumnya. Suhu dan pH optimum setiap jenis Enzim berbeda satu samalain. Enzim tidak dapat bekerja pada suhu yang terlalu rendah maupunpada suhu yang terlalu tinggi. Enzim juga tidak dapat bekerja padapH yang terlalu asam maupun yang terlalu basa. Apabila berada padasuhu atau pH yang tidak sesuai, Enzim akan mengalami denaturasi ataukerusakan pada strukturnya. Konsentrasi substrat juga dapatmempengaruhi kerja Enzim. Apabila konsentrasi substrat terlalutinggi, maka Enzim tidak dapat bekerja dengan baik, laju reaksikatalisator oleh Enzim akan berlangsung lambat. Sebaliknya bilakonsentrasi substrat rendah, maka laju reaksi katalisator oleh Enzimakan berlangsung cepat.
Kerja Enzim juga dapat dipengaruhi oleh Inhibitor. Inhibitor adalahmolekul yang dapat menghambat kerja Enzim sehingga dapat menurunkanlaju reaksi katalisator oleh enzim. Inhibitor Enzim terdiri dari duajenis yaitu Inhibitor Kompetitif dan Inhibitor non-kompetitif.Inhibitor kompetitif menghambat kerja Enzim dengan cara berikatanlangsung dengan sisi aktif Enzim sehingga substrat tidak bisaberikatan dengan sisi aktif Enzim dan reaksi tidak dapatberlangsung. Sedangkan inhibitor non-kompetitif adalah inhibitoryang berikatan dengan sisi alosterik Enzim, namun karena Enzimbersifat fleksibel, saat Inhibitor berikatan dengan sisi alosterik,sisi aktif Enzim ikut berubah sehingga substrat pun tidak dapatberikatan dengan sisi aktif enzim dan reaksi juga tidak dapatberlangsung.
Kedengarannya Inhibitor ini jahat ya teman-teman karena Inhibitormenghambat kerja Enzim, namun ternyata Inhibitor ini kadang-kadangjuga dapat berguna, misalnya pada saat terjadi over product ataukelebihan produk, maka kelajuan reaksi oleh Enzim harus ditekankarena suatu produk yang berlebihan juga tidak baik untuk tubuhmakhluk hidup. Tahu tidak teman-teman, ternyata Inhibitor dalamkeadaan over product biasanya adalah produk itu sendiri. Jadi,apabila produk yang dihasilkan oleh Enzim berlebih, maka produktersebut akan berikatan dengan sisi alosterik Enzim sehingga sisiaktif berubah, substrat tidak dapat berikatan dan reaksi punterhenti. Mekanisme ini disebut feedback negative effect ataufeedback Inhibition.
Selain Inhibitor, kerja Enzim juga dipengaruhi oleh Aktivator yaitumolekul yang meningkatkan kerja Enzim. Aktivator ini bekerjamengaktifkan enzim yang belum aktif atau Enzimogen dengan caraberikatan dengan Enzimogen sehingga sisi aktif Enzim siap untukberikatan dengan substrat.
Aktivator juga dapat bekerja dengan cara berikatan dengan Inhibitorsehingga substrat dapat berikatan dengan sisi aktif Enzim dan reaksidapat berlangsung. Contoh aktivator Enzim adalah HCL atau asamklorida. HCL berfungsi mengaktifkan Pepsinogen menjadi pepsin.Nahteman-teman setelah belajar mengenai cara kerja Enzim. Berikutnyakita akan membahas mengenai Lintasan Metabolisme.
Apa itu lintasan metabolisme?
Lintasan metabolisme adalah lintasan yang terbentuk karena beberapa
Enzim bekerja sama dalam suatu urutan reaksi tertentu. Awalnya,suatu substrat berikatan dengan Enzim pertama dan menghasilkan suatuproduk, kemudian produk tersebut akan menjadi substrat dan berikatandengan Enzim kedua kemudian produk Enzim kedua akan menjadi substratEnzim ketiga, begitulah seterusnya hingga terbentuk produk akhir.Apabila produk akhir ini berlebih atau terjadi over product, makaproduk akhir ini akan menjadi Inhibitor yang dapat menghambat kerjadari Enzim yang pertama. Apabila kerja Enzim pertama terhenti, makalintasan metabolisme otomatis juga akan terhenti. Contoh sederhanalintasan metabolisme dapat kita temukan pada katabolisme Protein.Enzim pertama yaitu Enzim Pepsin mengubah substrat Protein menjadiproduknya yaitu pepton, kemudian Pepton menjadi substrat untuk Enzimkedua yaitu Tripsin. Tripsin mengubah substrat pepton menjadiproduknya yaitu asam amino.
Kamu Membaca Tentang Cara Kerja Enzim Dan Kamu Bisa Temukan CaraKerja Enzim Dengan URLhttp://jurusanbiologi.blogspot.com/2014/07/cara-kerja-enzim.html.Kamu Boleh Menyebarluaskan atau Mengcopy artikel CaraKerja Enzim ini Jika Memang Bermanfaat,Namun Jangan LupaMencantumkan Link Sumbernya.
Share This
FACEBOOK DIGG TWITTER GOOGLE+ LINTASKAN LINKEDIN
Get Update ArticlesVia Email !
FollowMe
OnSocial!
Harus Kamu Baca
Cara Kerja Enzim Enzim
Newer Post Older Post
Hargai Kami
Ikuti kami
Enter your email
Entri Populer
Jaringan Tumbuhan dan Macam macam Jaringan pada Tumbuhan
Jaringan didefinisikan sebagai sekelompok sel yang memiliki fungsi, asal dan struktur yang sama. Jaringan dipelajari secara khusus dalam i...
Ekosistem: Macam-macam ekosistem
Bagi kalian yang bertanya tentang berapa banyak sih ekosistem di biosfer ini atau dalam lingkup bioma. Ada 8 macam ekosistemsecara garis b...
Stomata: Pengertian, Struktur dan Fungsi Stomata
Pengertian stomata, macam macam dan tipe tipe stomata, dan penyebaran stomata dan fungsi stomata. Itulah beberapa hal yang akan kita pelaja...
Ekosistem sungai
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa ekosistem secara umum terdiri atas 2 yaitu alami dan buatan. Sungai merupakan ekosistem alami. Ekosistem...
Cara Kerja Enzim
Cara Kerja Enzim Pada postingan sebelumnya, kita telah membahas tentang apa itu Enzim kan teman-teman. Nah, kali ini kita akan membahas t...
Pengertian Ekosistem: Pendapat Ahli tentang Ekosistem
Apa Itu Ekosistem? Istilah Ekosistem pertama kali dipopulerkanoleh A.G Tansley (1935), sebelumnya, Karl Mobius mengemukakan tentang bio...
Fungsi Testis dan Spermatogenesis
Testis Testis memiliki dua fungsi, yaitu sebagai tempat spermatogenesis dan produksi androgen. Spermatogenesis terjadidalam suatu ...
Ekosistem Hutan Hujan Tropis
Ekosistem Hutan Hujan Tropis di Kalimantan Ekosistem hutan hujan tropis merupakan harta yang paling berharga milik bumi kita ini. Ekos...
Sel Tumbuhan: Sel Eukariotik dengan dinding sel
Sel tumbuhan, bentuk sel tumbuhan, keunikan sel tumbuhan, organel-organel sel tumbuhan, dinding sel tumbuhan dan berbagai jenis sel tumbuha...
Manfaat Ekosistem Sawah
Ilustrasi Ekosistem Sawah Sebelumnya saya telah diposting tentang Ekosistem Sawah , kali ini akan dijelaskan tentang manfaat dari ekosi...
Cara Kerja Enzim
Pada postingan sebelumnya, kita telah membahas tentang apa itu Enzimkan teman-teman. Nah, kali ini kita akan membahas tentang cara kerjadari Enzim. Seperti pernah disinggung di postingan sebelumnya Enzimbersifat Spesifik artinya satu Enzim bekerja untuk satu jenismakromolekul tertentu. Selain itu, Enzim bekerja seperti makcomblang yaitu menangkap molekul-molekul, menggabungkannya kemudianmelepasnya tetapi Enzim tidak ikut berubah. Molekul-molekul yangdigabungkan tersebut adalah substrat dan molekul hasil gabungannyadisebut produk. Enzim dapat bekerja secara bolak balik yaitu dapatmembentuk molekul sederhana menjadi molekul kompleks dan dapat pulamenguraikan molekul kompleks tersebut menjadi molekul sederhana.
Enzim memiliki bagian yang disebut "Sisi Aktif Enzim" yaitu tempatmelekatnya substrat dan “Sisi Alosterik”. Dua teori mengenai caramelekatnya substrat pada sisi aktif Enzim yaitu Lock and Key Theoryatau Teori Gembok dan Kunci serta Induced Fit Theory atau TeoriKetepatan Induksi. Teori yang pertama yaitu Teori Gembok dan Kuncidikemukakan oleh Emil Fischer pada tahun 1894 menyatakan bahwa Enzimdan substratnya memiliki bentuk geometri yang saling memenuhiseperti kunci dan gemboknya. Itulah alasan mengapa Enzim bersifatspesifik. Teori kedua adalah Teori Ketepatan induksi. Menurut teoriini, sisi aktif Enzim bersifat fleksibel, sehingga bentuknya dapatmenyesuaikan dengan bentuk substratnya.
Pada reaksi-reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup, Enzimmemiliki beberapa fungsi diantaranya adalah mempercepat laju reaksi,menurunkan energi aktivasi reaksi, menguraikan molekul kompleksmenjadi molekul sederhana dan membentuk molekul sederhana menjadimolekul kompleks. Secara khusus pada tubuh hewan dan manusia, Enzimmemiliki fungsi yang lebih kompleks yaitu berperan dalam transduksisignal, regulasi sel, sistem gerak, sistem pencernaan dan sistemperedaran darah. Hebat ya Enzim ini teman-teman...
Sebagai biokatalisator, kerja Enzim dipengaruhi oleh beberapa faktordiantaranya suhu, pH, Konsentrasi substrat, inhibitor dan aktivator.Beberapa jenis Enzim hanya dapat bekerja pada suhu dan pHoptimumnya. Suhu dan pH optimum setiap jenis Enzim berbeda satu samalain. Enzim tidak dapat bekerja pada suhu yang terlalu rendah maupunpada suhu yang terlalu tinggi. Enzim juga tidak dapat bekerja padapH yang terlalu asam maupun yang terlalu basa. Apabila berada padasuhu atau pH yang tidak sesuai, Enzim akan mengalami denaturasi ataukerusakan pada strukturnya. Konsentrasi substrat juga dapatmempengaruhi kerja Enzim. Apabila konsentrasi substrat terlalutinggi, maka Enzim tidak dapat bekerja dengan baik, laju reaksikatalisator oleh Enzim akan berlangsung lambat. Sebaliknya bilakonsentrasi substrat rendah, maka laju reaksi katalisator oleh Enzimakan berlangsung cepat.
Kerja Enzim juga dapat dipengaruhi oleh Inhibitor. Inhibitor adalahmolekul yang dapat menghambat kerja Enzim sehingga dapat menurunkanlaju reaksi katalisator oleh enzim. Inhibitor Enzim terdiri dari duajenis yaitu Inhibitor Kompetitif dan Inhibitor non-kompetitif.Inhibitor kompetitif menghambat kerja Enzim dengan cara berikatanlangsung dengan sisi aktif Enzim sehingga substrat tidak bisaberikatan dengan sisi aktif Enzim dan reaksi tidak dapatberlangsung. Sedangkan inhibitor non-kompetitif adalah inhibitoryang berikatan dengan sisi alosterik Enzim, namun karena Enzimbersifat fleksibel, saat Inhibitor berikatan dengan sisi alosterik,sisi aktif Enzim ikut berubah sehingga substrat pun tidak dapatberikatan dengan sisi aktif enzim dan reaksi juga tidak dapatberlangsung.
Kedengarannya Inhibitor ini jahat ya teman-teman karena Inhibitormenghambat kerja Enzim, namun ternyata Inhibitor ini kadang-kadangjuga dapat berguna, misalnya pada saat terjadi over product ataukelebihan produk, maka kelajuan reaksi oleh Enzim harus ditekankarena suatu produk yang berlebihan juga tidak baik untuk tubuhmakhluk hidup. Tahu tidak teman-teman, ternyata Inhibitor dalamkeadaan over product biasanya adalah produk itu sendiri. Jadi,apabila produk yang dihasilkan oleh Enzim berlebih, maka produktersebut akan berikatan dengan sisi alosterik Enzim sehingga sisiaktif berubah, substrat tidak dapat berikatan dan reaksi punterhenti. Mekanisme ini disebut feedback negative effect ataufeedback Inhibition.
Selain Inhibitor, kerja Enzim juga dipengaruhi oleh Aktivator yaitumolekul yang meningkatkan kerja Enzim. Aktivator ini bekerjamengaktifkan enzim yang belum aktif atau Enzimogen dengan caraberikatan dengan Enzimogen sehingga sisi aktif Enzim siap untukberikatan dengan substrat.
Aktivator juga dapat bekerja dengan cara berikatan dengan Inhibitorsehingga substrat dapat berikatan dengan sisi aktif Enzim dan reaksidapat berlangsung. Contoh aktivator Enzim adalah HCL atau asamklorida. HCL berfungsi mengaktifkan Pepsinogen menjadi pepsin.Nahteman-teman setelah belajar mengenai cara kerja Enzim. Berikutnyakita akan membahas mengenai Lintasan Metabolisme.
Apa itu lintasan metabolisme?
Lintasan metabolisme adalah lintasan yang terbentuk karena beberapaEnzim bekerja sama dalam suatu urutan reaksi tertentu. Awalnya,suatu substrat berikatan dengan Enzim pertama dan menghasilkan suatuproduk, kemudian produk tersebut akan menjadi substrat dan berikatandengan Enzim kedua kemudian produk Enzim kedua akan menjadi substratEnzim ketiga, begitulah seterusnya hingga terbentuk produk akhir.Apabila produk akhir ini berlebih atau terjadi over product, makaproduk akhir ini akan menjadi Inhibitor yang dapat menghambat kerjadari Enzim yang pertama. Apabila kerja Enzim pertama terhenti, makalintasan metabolisme otomatis juga akan terhenti. Contoh sederhana
lintasan metabolisme dapat kita temukan pada katabolisme Protein.Enzim pertama yaitu Enzim Pepsin mengubah substrat Protein menjadiproduknya yaitu pepton, kemudian Pepton menjadi substrat untuk Enzimkedua yaitu Tripsin. Tripsin mengubah substrat pepton menjadiproduknya yaitu asam amino.
Kamu Membaca Tentang Cara Kerja Enzim Dan Kamu Bisa Temukan CaraKerja Enzim Dengan URLhttp://jurusanbiologi.blogspot.com/2014/07/cara-kerja-enzim.html.Kamu Boleh Menyebarluaskan atau Mengcopy artikel CaraKerja Enzim ini Jika Memang Bermanfaat,Namun Jangan LupaMencantumkan Link Sumbernya.
Share This
FACEBOOK DIGG TWITTER GOOGLE+ LINTASKAN LINKEDIN
Get Update ArticlesVia Email !
FollowMe
OnSocial!
Harus Kamu Baca
Cara Kerja Enzim Enzim
Newer Post Older Post
Hargai Kami
Ikuti kami
Entri Populer
Jaringan Tumbuhan dan Macam macam Jaringan pada Tumbuhan
Enter your email
Jaringan didefinisikan sebagai sekelompok sel yang memiliki fungsi, asal dan struktur yang sama. Jaringan dipelajari secara khusus dalam i...
Ekosistem: Macam-macam ekosistem
Bagi kalian yang bertanya tentang berapa banyak sih ekosistem di biosfer ini atau dalam lingkup bioma. Ada 8 macam ekosistemsecara garis b...
Stomata: Pengertian, Struktur dan Fungsi Stomata
Pengertian stomata, macam macam dan tipe tipe stomata, dan penyebaran stomata dan fungsi stomata. Itulah beberapa hal yang akan kita pelaja...
Ekosistem sungai
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa ekosistem secara umum terdiri atas 2 yaitu alami dan buatan. Sungai merupakan ekosistem alami. Ekosistem...
Cara Kerja Enzim
Cara Kerja Enzim Pada postingan sebelumnya, kita telah membahas tentang apa itu Enzim kan teman-teman. Nah, kali ini kita akan membahas t...
Pengertian Ekosistem: Pendapat Ahli tentang Ekosistem
Apa Itu Ekosistem? Istilah Ekosistem pertama kali dipopulerkanoleh A.G Tansley (1935), sebelumnya, Karl Mobius mengemukakan tentang bio...
Fungsi Testis dan Spermatogenesis
Testis Testis memiliki dua fungsi, yaitu sebagai tempat spermatogenesis dan produksi androgen. Spermatogenesis terjadidalam suatu ...
Ekosistem Hutan Hujan Tropis
Ekosistem Hutan Hujan Tropis di Kalimantan Ekosistem hutan hujan tropis merupakan harta yang paling berharga milik bumi kita ini. Ekos...
Sel Tumbuhan: Sel Eukariotik dengan dinding sel
Sel tumbuhan, bentuk sel tumbuhan, keunikan sel tumbuhan, organel-organel sel tumbuhan, dinding sel tumbuhan dan berbagai jenis sel tumbuha...
Manfaat Ekosistem Sawah
Ilustrasi Ekosistem Sawah Sebelumnya saya telah diposting tentang Ekosistem Sawah , kali ini akan dijelaskan tentang manfaat dari ekosi...
Enzim merupakan komponen yang penting di dalam tubuhorganisme. Keberadaannya mampu membantu tubuh menjalankanfungsinya sebagaimana mestinya. Pada dasarnya ada beragamjenis-jenis enzim, dan masing-masing memiliki peranan yangspesifik. Akan tetapi jika ditarik dalam garis yang umum,enzim berperan dalam mempercepat dan mengoptimalkan suatureaksi di dalam tubuh. Enzim akan mengurai molekul susbtratmenjadi molekul produk. Dalam menjalankan peranannya ini,enzim menjalankan metode kerjanya sendiri. Cara kerja enzimini secara umum dibagi ke dalam dua kelompok besar. Apa saja?Simak uraian berikut ini.
LOCK AND KEY THEORY
Cara kerja enzim ini dikenal juga dengan nama Teori Gembok danKunci. Menurut teori ini, enzim bergabung dengan susbtrat danbersama-sama menbentuk sebuah kesatuan seperrti gembok dankuncinya. Di dalam kompleks tersebut, substrat dimungkinkanuntuk bereaksi dengan jumlah energi yang tidak terlalu besar.Setelah bereaksi, kompleks yang dibangun tadi akan terurai danenzim bersama produk (hasil substrat yang telah bereaksi) akanberpisah.
INDUCED FIT THEORY
Teori cara kerja enzim yang satu ini dikenal juga dengan istilahTeori Kecocokan yang Terinduksi. Sama seperti namanya, padateori ini enzim digambarkan memiliki sifat yang fleksibel danmampu merubah bentuknya untuk kemudian menyesuaikan denganbentuk substrat yang hendak diurainya. Ketika substrat masukke dalam sisi aktif enzim, maka sisi aktif tersebut akantermodifikasi dan kemudian membentuk kesatuan kompleks.Setelah substrat telah menjadi molekul produk, maka ia akanterlepas dari kompleks dan enzim akan kembali pada bentuknyasemula dan kembali aktif mencari subtrat lainnnya.
Efektifitas cara kerja enzim di atas tersebut dipengaruhi olehbeberapa faktor antara lain kelembaban atau pH, suhu,tingkatan konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, aktivatoratau zat pengikut dan juga inhibitor ata zat-zat yang bersifatmenghambat. Enzim akan bekerja secara optimal pada suhusekitar 38 derajat celclius hingga 40 derajat celcius.Sementara itu kelembaban idealnya berkisar di angka 6 hingga8. Terkait zat penghambat, terdapat dua kelompok utama yakni
inhibitor kompetitif dan juga inhibitor non-kompetitif. Padainhibitor kompetitif, ia akan menghambat cara kerja enzimdengan cara bersaing dengan substrat untuk mendapatkan enzim.Sementara inhibitor non-kompetitif adalah penghambat enzimyang bekerja dengan melekatkan dirinya di luar sisi aktifdengan demikian ia akan membuat enzim berbah dan hasilakhirnya enzim akan kehilangan sisi aktifnya sehingga tak lagiberfungsi seperti semestinya.
Cara kerja enzim - Cara kerja enzim di dalam tubuh manusia melalui tahapan proses. Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu sama lain. Jika suatu molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat, maka akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat pada proses cara kerja enzim disebut sisi aktif. Kemudianterjadi reaksi dan terbentuk molekul produk.
Beberapa contoh jenis dan macam cara kerja Enzim, seperti : katalase, amilase, menurut teori lock and key, sebagai biokatalisator, papain, lipase, memecah substrat,lock and key
Teori mengenai cara kerja enzim
Teori gembok anak kunci (key-lock) : Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja Gambar 3.4 A) Substrat sesuai dengan sisi aktif seperti gembok kunci dengan anak kuncinya. Halitu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika enzimmengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.
Teori cocok terinduksi (induced fit) : Sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan struktur substrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat. Inhibitor Merupakan zat
yang dapat menghambat kerja enzim. Bersifat reversible dan irreversible.Jenis Inhibitor Reversible dalam Cara Kerja Enzim. Inhibitor reversible dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan nonkompetitif.
a. Inhibitor kompetitif
Menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim.Inhibitor ini besaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Pengambatan bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat. Inhibitor kompetitif misalnya malonat dan oksalosuksinat, yang bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan enzim suksinat dehidrogenase, yaitu enzim yang bekerja pada substrat oseli suksinat.
b. Inhibitor nonkompetitif
Inhibitor ini biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisiaktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya. Contohnya antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri. Inhibitor ini bersifat reversible tetapi tidak dapat dihilangkan denganmenambahkan konsentrasi substrat.
Cara kerja enzim ini kemudian perlu memperhatikan kondisisekitar. Hal ini dikarenakan enzim memiliki sifat yang spesifik. Dengan memperhatikan hal tersebut diharapkan tidak mengganggu cara kerja enzim.
Demikian artikel mengenai Cara kerja enzim. Semoga bermanfaat
Posts terkait Cara kerja enzim
Penjelasan dan fungsi enzim steapsin Penjelasan mengenai fungsi gen Penjelasan dan struktur otak manusia Manfaat dan fungsi protein Pengertian dan fungsi hati Penjelasan dan fungsi usus halus Fungsi jangka sorong Ciri ciri penyakit gondok Penjelasan lengkap fungsi kapasitor 3 sifat energi Fungsi microfon Pengertian dan fungsi pendidikan Jenis bisnis rumahan Fungsi dan pengertian File Transfer Protocol Konsep keluarga sejahtera
Pencarian " Cara kerja enzim "cara kerja enzim dalam memecah substrat, ciri ciri inhibitor nonkompetitif, gambar lock and key, jelaskan cara kerja enzim, perbedaan sifat antara sisi aktif enzim yang bekerja secara gembok anak kunci dan secara cocok terinduksi, Perbedaan cara kerja sisi aktif, gambar cara kerja enzim menurut teori lock and key, teori kunci dan anak kunci, inhibitor yang menempati sisi aktif enzim, Perbedaan sifat antara sisi aktif enzim yang bekerja secara gembok anak kunci dengan induced fit, molekul yg dapat menghambat kerja enzim disebut inhibitor apa, perbedaan antara teori lock, Bagaimana cara kerja enzim dalam memecah substrat, struktur kulit, perbedaan cara kerja enzim menurut teori induced fit dan lock and key, penjelasan kerja enzim dengan substrat, Penjelasan tentang kunci dananak kunci dalam enzim, perbedaan sifat antara sisi aktif enzim yangbekerja secara anak gembok kunci dengan cocok terinduksi, perbedaan lock key dan induced fit, perbedaan aktif antara sisi aktif enzim yang bekerja secara gembok anak kunci dan secara cocok terinduksi, perbedaan antara sifat sisi aktif enzim yang bekerja secara gembok-anak kunci dan secara cocok terinduksi, perbedaan antara sisi aktif enzim yang bekerja secara gembok anak kunci dan secara cocok terinduksi, Perbedaan kerja enzim secara lock dan key dengan inducedfit, perbedaan kerja enzim lock key dan induced fit, perbedaan antara sisi aktif secara gembok anak kunci dan secara cocok terinduksi adalah
Mengenal Enzim dan Cara KerjanyaAdvertisement
Enzim merupakan senyawa protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem biologi (makhluk hidup). Oleh karena merupakan katalisator dalam sistem biologi, enzim sering disebut biokatalisator.
Katalisator adalah suatu zat yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tidak mengubah kesetimbangan reaksi atau tidak mempengaruhi hasil akhir reaksi. Zat itu sendiri (enzim) tidak ikut dalam reaksi sehingga bentuknya tetap atau tidak berubah. Tanpa adanya enzim, reaksi-reaksi kimia dalam tubuh akan berjalan lambat. Apakah sebenarnya enzim itu dan bagaimanakah cara kerjanya?
Komponen Enzim
Enzim (biokatalisator) adalah senyawa protein sederhana maupun protein kompleks yang bertindak sebagai katalisator spesifik. Enzim yang tersusun dari protein sederhana jika diuraikan hanya tersusun atas asam amino saja, misalnya pepsin, tripsin, dan kemotripsin. Sementara itu, enzim yang berupa protein kompleks bila diuraikan tersusun atas asam amino dan komponen lain.
Animasi sederhana untuk menjelaskan enzim dan komponennya
Enzim lengkap atau sering disebut holoenzim, terdiri atas komponen protein dan nonprotein. Komponen protein yang menyusun enzim disebutapoenzim. Komponen ini mudah mengalami denaturasi, misalnya oleh pemanasan dengan suhu tinggi. Adapun penyusun enzim yang berupa komponen nonprotein dapat berupa komponen organik dan anorganik. Komponen organik yang terikat kuat oleh protein enzim disebut gugus prostetik, sedangkan komponen organik yang terikat lemah disebut koenzim. Beberapa contoh koenzim antara lain:
vitamin (vitamin B1, B2, B6, niasin, dan biotin), NAD (nikotinamida adenin dinukleotida), dan koenzim A (turunan asam pentotenat).
Komponen anorganik yang terikat lemah pada protein enzim disebut kofaktoratau aktivator, misalnya beberapa ion logam seperti Zn2+, Cu2+, Mn2+, Mg2+, K+, Fe2+, dan Na+ .
Cara Kerja Enzim Salah satu ciri khas enzim yaitu bekerja secara spesifik. Artinya, enzim hanya dapat bekerja pada substrat tertentu.Bagaimana cara kerja enzim? Beberapa teori berikut menjelaskan tentang cara kerja enzim a. Lock and Key Theory (Teori Gembok dan Kunci) Teori ini dikemukakan oleh Fischer(1898). Enzim diumpamakan sebagai gembok yang mempunyai bagian kecil dan dapat mengikat substrat. Bagian enzim yang dapat berikatan dengan substrat disebut sisi aktif. Substrat diumpamakan kunci yang dapat berikatan dengan sisi aktif enzim. Perhatikan videoberikut.
Teori Lock and Key (Kunci dan gembok)
Cara kerja enzim menurut Teori Lock and Key sebagai berikut.
Selain sisi aktif, pada enzim juga ditemukan adanya sisi alosterik. Sisi alosterik dapat diibaratkan sebagai sakelar yang dapat menyebabkan kerja enzim meningkat ataupun menurun. Apabila sisi alosterik berikatan dengan penghambat (inhibitor), konfigurasi enzim
akan berubah sehingga aktivitasnya berkurang. Namun, jika sisi alosterik ini berikatan dengan aktivator (zat penggiat) maka enzim menjadi aktif kembali.
b. Induced Fit Theory (Teori Ketepatan Induksi) Teori berikutya yang mencoba menjelaskan cara kerja enzim adalah teori Induced Fit (ketepatan induksi). Sisi aktif enzim bersifat fleksibel sehingga dapat berubah bentuk menyesuaikan bentuk substrat. Perhatikan video berikut.
Teori Induced Fit dalam model animasi
Gambaran teori tersebut dijelaskan pula memlaui gambar di bawah ini.
Hormon adalah bahan kimia yang dilepaskan oleh sel atau kelenjar di salah satu bagian tubuh yang mengirimkan pesan yang mempengaruhi sel-sel di bagian lain dari organisme. Hanyasejumlah kecil hormon yang diperlukan untuk mengubah metabolisme sel. Pada dasarnya, ini adalah pengantar kimia yang mengangkut sinyal dari satu sel ke sel lainnya. Semua organisme multiseluler memproduksi hormon, hormon tanaman jugadisebut fitohormon. Hormon pada hewan sering diangkut dalam darah.
Bagaimana Hormon Bekerja
Cara Kerja Hormon Pertumbuhan
Hormon menengahi perubahan dalam sel target dengan mengikat reseptor hormon tertentu. Dengan cara ini, meskipun hormon beredar ke seluruh tubuh dan bersentuhan dengan banyak jenis sel yang berbeda, mereka hanya mempengaruhi sel-sel yang memiliki reseptor yang diperlukan. Reseptor untuk hormon tertentu dapat ditemukan pada banyak sel yang berbeda atau mungkin terbatas pada sejumlah kecil sel-sel khusus. Misalnya,hormon tiroid bertindak pada banyak jenis jaringan yang berbeda, merangsang aktivitas metabolisme seluruh tubuh.
Sel dapat memiliki banyak reseptor untuk hormon yang sama, tetapi sering juga memiliki reseptor untuk berbagai jenis hormon. Jumlah reseptor yang merespon hormon menentukan sensitivitas sel terhadap hormon itu dan respon seluler yang dihasilkan. Selain itu, jumlah reseptor yang merespon hormon dapat berubah seiring waktu, sehingga sensitivitas sel meningkat atau menurun. Dalam ‘regulasi-naik’, jumlah reseptormeningkat sebagai respons terhadap meningkatnya kadar hormon, membuat sel lebih sensitif terhadap hormon, memungkinkan untuklebih banyak aktivitas selular. Ketika jumlah reseptor menurunsebagai respon terhadap kadar hormon meningkat, yang disebut ‘regulasi-turun’, aktivitas selular berkurang.
Sel merespon hormon ketika mereka mengekspresikan reseptor spesifik untuk hormon tersebut. Hormon berikatan dengan
protein reseptor, sehingga mengaktifan mekanisme transduksi sinyal yang pada akhirnya menyebabkan sel menanggapi-jenis tertentu. Perubahan reseptor pengikat aktivitas selular, mengakibatkan peningkatan atau penurunan proses tubuh normal. Tergantung pada lokasi reseptor protein pada sel target dan struktur kimia hormon, hormon dapat memediasi perubahan langsung dengan mengikat reseptor hormon intraseluler dan modulasi transkripsi gen, atau tidak langsung dengan mengikat reseptor sel permukaan dan merangsang jalur sinyal.
Mekanisme kerja hormon
• Sekresi endokrin.Sel endokrin mensekresi hormon hormon dialirkan ke darah ditangkap oleh → →reseptor pada sel sasaran
Hormon merupakan mediator kimia yang mengatur aktivitassel / organ tertentu. Dahulu sekresi hormonal dikenal dengancara dimana hormon disintesis dalam suatu jaringan diangkutoleh sistem sirkulasi untuk bekerja pada organ lain disebutsebagai fungsi Endokrin
Ini bisa dilihat dari sekresi hormon Insulin oleh pulau βLangerhans Pankreas yang akan dibawa melalui sirkulasi darahke organ targetnya sel-sel hepar. Sekarang diakui hormon dapatbertindak setempat di sekitar mana mereka dilepaskan tanpamelalui sirkulasi dalam plasma di sebut sebagai fungsi
Parakrin, digambarkan oleh kerja Steroid seks dalam ovarium,Angiotensin II dalam ginjal, Insulin pada sel α pulauLangerhans.Hormon juga dapat bekerja pada sel dimana diadisintesa disebut sebagai fungsi Autokrin. Secara khusus kerjaautokrin pada sel kanker yang mensintesis berbagai produkonkogen yang bertindak dalam sel yang sama untuk merangsangpembelahan sel dan meningkatkan pertumbuhan kanker secarakeseluruhan.
• Neurosekresi.Badan sel saraf mensekresi hormon→ melalui akson hormon dialirkan melalui aliran darah → hormon ditangkap oleh reseptor pada sel sasaran
• Neurotransmisi.Badan sel saraf mengeluarkan sinyal → sehingga mempengaruhi sel sasaran melakukan sesuatu
Negative Feedback System dan Positive Feedback System
System pengaturan tubuh yang lain untuk mempertahankan
homeostasis ini adalah dengan system umpan balik negative (negative
feedback system), peningkatan atau penurunan suhu tubuh, tubuh
akan memberikan reaksi berlawanan-sistem ini menguntungkan
bagi tubuh. Sedangkan system umpan balik positif atau positive feedback
system sering merugikan tubuh karena reaksinya memperburuk
keadaan dan merupakan lingkaran setan seperti pendarahan,
hipotensi, gangguan perfusi jaringan termasuk miokard.
Pengaturan produksi hormone
1. Umpan balik negative
Berusaha agar kejadian ini tidak berlanjut terus (agar
tetap stabil). Berlaku di hampir semua sistem tubuh. (Jika
produk sudah berlebihan, berusaha untuk menghentikan).
2. Umpan balik positif
Terdapat pada 4 sistem:
a. Proses penghantaran impuls saraf
b. Proses pembekuan darah
c. Proses partes (persalinan)
d. Proses ovulasi
Proses umpan balik
Hypothalamus – menghasilkan RH – menuju adenohypofisis –
menghasilkan SH – menuju target gland – menghasilkan hormone.
Jika hormone yang dihasilkan sudah banyak, target gland –
hormone – ke hypothalamus dan atau adenohypohisis untuk
menghambat produksi RH atau SH. Jika hormone yang dihasilkan
kurang, target gland akan merangsang hypothalamus untuk
menghasilkan RH.
Contoh pada proses ovulasi
LH dan FSH diproduksi – berikatan dengan estrogen – estrogen
memberi umpak balik positif – LH meningkat – tidak terjadi
umpan balik negatif – terjadi lonjakan LH – terjadi ovulasi.
Jika tidak sampai terjadi lonjakan LH maka tidak terjadi
ovulasi (siklus anovulatoa). Jika umpan balik terganggu, dapat
menyebabkan terjadi akromegali atau gigantisme.V
Mekanisme kerja hormon steroid, tiroksin dan peptida
A. Mekanisme kerja hormon steroid
Ketika hormon steroid dilepaskan oleh kelenjar endokrin, makahormon akan di ikat oleh protein karier dan kemudian masuk ke
pembuluh darah dan dilepas ke sel target. Selanjutnya, akanmembentuk reseptor hormon dalam sitoplasma, setelah itu akan masukke dalam nukleus dan berikatan dengan bagian promoter danmengaktifkan ekspresi gen yang menghasilkan protein baru sehinggamenghasilkan protein dan mempengaruhi metabolisme
B. Mekanisme kerja hormon tiroksin
Ketika hormon steroid dilepaskan oleh kelenjar endokrin, makahormon akan di ikat oleh protein karier dan kemudian masuk kepembuluh darah dan dilepas ke sel target. Setelah masuk ke dalam seltarget, T3 akan ditarik yang selanjutnya akan masuk ke dalam nukleusdan membentuk reseptor hormon dalam nukleoplasma dan berikatandengan gen spesifik sehingga terjadi ekspresi gen lalu akanmenghasilkan protein baru yang akan mempengaruhi protein danmetabolisme.
C. Mekanisme kerja hormon peptida
Karena sifatnya larut air, sehingga hormon ini akan langsungtersebar kedalam pembuluh darah, tanpa harus diikat terlebih dahuluoleh protein karier seperti pada hormon tiroksin dan steroid.Setelah tersebar ke dalam pembuluh darah, hormon akan masuk ke dalamsel target yang memiliki reseptor. Misalnya Ephineprin ketika telahmencapi sel target akan membentuk reseptor hormon dan mengubahkonformasi dan mengaktifkan protein G dan adenin cyclase, dandengan bantuan ATP akan terbentuk jalur kalsium atau cAMP. Lalu cAMPakan mengaktifkan enzim dan substrat yang akan bereaksi. Akhirnyaakan terjadi respon metabolisme.
1. Sistemnya berbeda. Dimana antara saraf dan hormon memiliki sitemmasing-masing
2. Pengendali utama. Kalau sel saraf dikendalikan oleh saraf pusat sedangkan hormon dikendalikan oleh hipothalamus
3. Asal. Sel saraf berasal dari sel-sel, sedangkan hormon berasal dari kelenjar endokrin
4. Bentuk signal. Signal sel saraf berupa potensial listrik, sedangkan hormon berupa senyawa organik
5. Waktu dalam pemberian respon. Pemberian respon saraf cepat, sedangkan hormon lambat
6. Efek yang ditimbulkan. sel saraf efeknya cepat hilang, sedangkanhormon lambat
7. Struktur sel saraf berkesinambungan dari sumber signal ke sel target, sedangkan hormon tidak.
8. Jumlah sel target. Sel saraf, jumlah sel targetnya hanya 1, sedangkan hormon bisa lebih dari 1.
9. Senyawa yang dilepaskan. Saraf berupa neurotransmiter, sedangkanhormon adalah hormon.
Mengapa efek yang diberikan sel saraf cepat hilang sedang hormon lambat ???
“Karena bentuk signal antara sel saraf dan hormon itu berbeda. Sel saraf berupa potensial listrik, jadi ketika ada respon, maka respon tersebut akan cepat hilang, sedang hormon berupa senyaw organik, jadi sebelum senyawa tersebut terdegradasi, maka dia akan terus bekerja.”
Mekanisme kerja dari hormonApabila suatu hormon telah terikat dengan reseptor maka akandimulai serangkaian reaksi didalam sel target (sel yangmenimbulkan respon terhadap pengaruh hormon) sehingga munculahefek-efek fisiologis hormon tersebut. Reseptor dibentukmelalui sintesis protein dan akan dihancurkan bila sudahtidak diperlukan. Reseptor ini terletak pada membran plasmadapat pula berada dalam sitoplasma ataupun di dalam inti(nukleus). Hormon dari jenis Amine dan peptide (yang larut didalam air) midsalnya ADH, TSH, FSH, Noradrenalin, Calsitonindan hormone Paratyroid berkaitan dengan reseptor pada membransel target. Hormon ini disebut Messenger I (messenger =pesuruh, yang membawa pesan). Ikatan hormon ini akanmengaktifkan suatu enzim adenil-cylase pada membran sel bagiandalam, kemudian adenil-cylasea akan mengatalisis relaksi.ATP -------------------------------------------------------
AMP Siklik (Messenger II)AMP Siklik (Messenger II) akan mengaktifkan sustu enzim laindalam sitoplasma disebut protein-kinase. Protein kinase akanmengkatalisasi reaksi pembentukan suatu protein fosfat.Protein fosfat dalah suatu enzim aktif yang dapat mengaktifkanfungsi sel misalnya mengaktifkan ekskresi/sekresi,mengaktifkan sistesis protein, menyebabkan transport aktif.AMP Siklik yang terbentuk segera akan dihancurkan olehfosfodiesterase. Sebagai messenger II dapat pula berbentuk GNPSiklik (Guanosin monofosfat) atau Ca++.Beberapa hormon setelah terikat reseptor menyebabkan Ca++ daricairan interstisial masuk melalui channel protein membran kedalam sitosol. Di dalam sitosol Ca++ berikatan dengan protein
(Calmodulin) kemudian calmodulin akan mengaktifkan proteinkinase.
Mekanisme Kerja Hormon
Hormon merupakan mediator kimia yang mengatur aktivitas
sel / organ tertentu. Dahulu sekresi hormonal dikenal dengan
cara dimana hormon disintesis dalam suatu jaringan diangkut
oleh sistem sirkulasi untuk bekerja pada organ lain disebut
sebagai fungsi endokrin.
Ini bisa dilihat dari sekresi hormon Insulin oleh pulau
β Langerhans Pankreas yang akan dibawa melalui sirkulasi
darah ke organ targetnya sel-sel hepar. Sekarang diakui hormon
dapat bertindak setempat di sekitar mana mereka dilepaskan
tanpa melalui sirkulasi dalam plasma di sebut sebagai fungsi
Parakrin, digambarkan oleh kerja Steroid seks dalam ovarium,
Angiotensin II dalam ginjal, Insulin pada sel α pulau
Langerhans. Hormon juga dapat bekerja pada sel dimana dia
disintesa disebut sebagai fungsi Autokrin. Secara khusus
kerja autokrin pada sel kanker yang mensintesis berbagai
produk onkogen yang bertindak dalam sel yang sama untuk
merangsang pembelahan sel dan meningkatkan pertumbuhan kanker
secara keseluruhan.3
Konsentrasi hormon dalam cairan ekstrasel sangat rendah
berkisar 10-15–10-9. Sel target harus membedakan antara berbagai
hormon dengan konsentrasi yang kecil, juga antar hormon
dengan molekul lain.Derjad pembeda dilakukan oleh molekul
pengenal yang terikat pada sel target disebut reseptor hormon.
Reseptor Hormon adalah molekul pengenal spesifik dari sel
tempat hormon berikatan sebelum memulai efek biologiknya.
Umumnya pengikatan Hormon Reseptor ini bersifat reversibel dan
nonkovalen. Reseptor hormon bisa terdapat pada permukaan sel
(membran plasma) atau pun intraselluler. Interaksi hormon
dengan reseptor permukaan sel akan memberikan sinyal
pembentukan senyawa yang disebut sebagai second messenger
(hormon sendiri dianggap sebagai first messenger). Jika hormon
sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel
target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler
dimulai. Hal ini dapat melibatkan reaksi modifikasi seperti
fosforilasi dan dapat mempunyai pengaruh pada ekspresi gen dan
kadar ion. Peristiwa-peristiwa ini hanya memerlukan
dilepaskannya zat-zat pengatur.1
Setiap reseptor hormon mempunyai sedikitnya dua daerah domain
fungsional yaitu :
1. Domain pengenal akan mengikat hormon.
2. Regio sekunder menghasilkan (tranduksi) signal yang
merangkaikan pengaturan beberapa fungsi intrasel .
Hormon dapat diklasifikasikan melalui berbagai cara yaitu
menurut komposisi kimia, sifat kelarutan, lokasi reseptor dan
sifat sinyal yang mengantarai kerja hormon di dalam sel.
Klasifikasi hormon berdasarkan senyawa kimia pembentuknya
1. Golongan Steroid→turunan dari kolestrerol
2. Golongan Eikosanoid yaitu dari asam arachidonat
3. Golongan derivat Asam Amino dengan molekul yang kecil
4. Thyroid,Katekolamin
5. Golongan Polipeptida/Protein
6. Insulin,Glukagon,GH,TSH
Berdasarkan sifat kelarutan molekul hormon
1. Lipofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam lemak
2. Hidrofilik : kelompok hormon yang dapat larut dalam air
Berdasarkan lokasi reseptor hormon
1. Hormon yang berikatan dengan hormon dengan reseptor
intraseluler
2. Hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel
(plasma membran)
Berdasarkan sifat sinyal yang mengantarai kerja hormon
di dalam sel:kelompok
Hormon yang menggunakan kelompok second messenger senyawa
cAMP,cGMP,Ca2+, Fosfoinositol, Lintasan Kinase sebagai
mediator intraseluler.1,2,3
Hormon kelenjar hipofisis
Secara embriologis, kedua bagian hipofisis berasal
dari dua sumber yang berbeda. Hipofisis anterior berasal dari
kantong Rathke, yang merupakan invaginasi epitel faring
sewaktu pembentukan embrio, dan hipofisis posterior berasal
dari penonjolan jaringan saraf hipotalamus. Asal mula
hipofisis anterior dari epitel faring ini dapat menjelaskan
sifat epiteloid sel-selnya, sedangkan asal mula hipofisis
posterior dari jaringan neural dapat menjelaskan adanya
sejumlah besar sel tipe glia dalam kelenjar ini. Terdapat enam
hormon peptida yang penting ditambah beberapa hormon yang
kurang penting disekresikan oleh hipofisis anterior, dan dua
hormon peptida penting disekresikan oleh hipofisis posterior.
Hormon yang dikeluarkan oleh hipofisis anterior berperan
penting dalam pengaturan fungsi metabolik di seluruh tubuh.
Berikut adalah beberapa hormon yang disekresi oleh kelenjar
hipofisis:3
1. Hormon pertumbuhan meningkatkan pertumbuhan seluruh tubuh
dengan cara mempengaruhi pembentukan protein, pembelahan sel,
dan diferensiasi sel.
2. Adrenokortikotropin mengatur sekresi beberapa hormon
adrenokortikol, yang mempengaruhi metabolisme glukosa,
protein, dan lemak.
3. Thyroid-stimulating hormone (tirotropin) mengatur kecepatan
sekresi tiroksin dan triiodotironin oleh kelenjar tiroid, dan
hormon ini mengatur kecepatan sebagian besar reaksi kimia
dalam tubuh.
4. Prolaktin meningkatkan pertumbuhan kelenjar payudara dan
produksi air susu.
5. Dua jenis hormon gonadotropin, follicle-stimulating hormone dan
luteinizing hormone, mengatur pertumbuhan ovarium dan testis, serta
aktivitas hormonal dan reproduksinya. Kedua hormon yang
disekresikan oleh kelenjar hipofisis posterior ini mempunyai
peran lain.
6. Hormon antidiuretik (juga disebut vasopresin) mengatur kecepatan
ekskresi air ke dalam urin sehingga membantu mengatur
konsentrasi air dalam cairan tubuh.
7. Oksitosin membantu menyalurkan air susu dari kelenjar
payudara ke puting susu selama pengisapan, dan kemungkinan
membantu pelahiran bayi pada akhir kehamilan.
Fungsi fisiologis hormon pertumbuhan
Hormon pertumbuhan, yang juga disebut sebagai
hormon somatotropik atau somatotropin, merupakan molekul
protein kecil yang terdiri dari 191 asam amino yang
dihubungkan dengan rantai tunggal dan mempunyai berat molekul
22,005. Hormon ini menyebabkan pertumbuhan seluruh jaringan
tubuh yang memang mampu untuk tumbuh. Hormon ini menambah
ukuran sel dan meningkatkan proses mitosis yang diikuti dengan
bertambahnya jumlah sel dan diferensiasi khusus dari beberapa
tipe sel tertentu seperti pertumbuhan tulang dan sel otot
awal. Selain dari efek umum hormon pertumbuhan dalam
menyebabkan pertumbuhan, hormon pertumbuhan juga mempunyai
berbagai efek metabolik yang spesifik, yang meliputi
peningkatan kecepatan sintesis protein di sebagian besar sel
tubuh, peningkatan mobilisasi asam lemak dari jaringan lemak,
peningkatan asam lemak bebas dalam darah, peningkatan
penggunaan asam lemak untuk energi, dan penurunan kecepatan
pemakaian glukosa di seluruh tubuh. Jadi efek hormon
pertumbuhan adalah meningkatkan protein tubuh, menghabiskan
simpanan lemak, dan menghemat karbohidrat.4
Dalam meningkatkan penyimpanan protein dalam
jaringan, hormon pertumbuhan secara langsung meningkatkan
pengangkutan paling sedikit beberapa dan mungkin sebagian
besar asam amino melewati membran sel ke bagian dalam sel.
Keadaan ini meningkatkan konsentrasi asam amino di dalam sel
dan diduga setidaknya berperan sebagian dalam meningkatkan
sintesis protein. Pengaturan pengangkutan asam amino ini mirip
dengan efek insulin dalam mengatur pengangkutan glukosa
melewati membran. Bahkan bila konsentrasi asam amino tidak
meningkat di dalam sel, hormon pertumbuhan juga meningkatkan
translasi RNA, menyebabkan lebih banyak protein yang
disintesis oleh ribosom di dalam sitoplasma. Sesudah melewati
jangka waktu panjang (24 sampai 48 jam), hormon pertumbuhan
juga merangsang transkrip DNA di dalam nukleus, sehingga
meningkatkan jumlah pembentukan RNA. Keadaan ini meningkatkan
sintesis protein dan juga meningkatkan pertumbuhan bila
energi, asam amino, vitamin, dan bahan-bahan lain yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan tersedia. Keadaan ini mungkin
merupakan fungsi hormon pertumbuhan yang paling penting dalam
jangka waktu yang lama. Selain peningkatan sintesis protein,
juga terjadi penurunan pemecahan protein sel. Kemungkinan
alasan untuk keadaan ini adalah bahwa hormon pertumbuhan juga
mengangkut banyak sekali asam lemak bebas dari jaringan lemak,
dan asam lemak bebas ini digunakan untuk menyediakan energi
bagi sel tubuh, sehingga bekerja sebagai “penghemat protein”
yang kuat. Secara ringkasnya, hormon pertumbuhan meningkatkan
hampir semua ambilan asam amino dan sintesis protein oleh sel,
sementara pada saat yang sama juga mengurangi pemecahan
protein.4
Hormon pertumbuhan mempunyai efek yang spesifik
dalam menyebabkan pelepasan asam lemak dari jaringan lemak,
sehingga meningkatkan konsentrasi asam lemak dalam cairan
tubuh. Selain itu, di dalam jaringan di seluruh tubuh, hormon
pertumbuhan meningkatkan perubahan asam lemak menjadi asetil
koenzim A (asetil-KoA) dan kemudian digunakan untuk energi.
Oleh karena itu, di bawah pengaruh hormon pertumbuhan, lebih
disukai memakai lemak sebagai energi daripada memakai
karbohidrat dan protein. Kemampuan hormon pertumbuhan untuk
meningkatkan pemakaian lemak, bersama-sama dengan efek
anabolik proteinnya menyebabkan peningkatan massa tubuh bebas
lemak. Akan tetapi, pengangkutan lemak akibat pengaruh hormon
pertumbuhan membutuhkan waktu beberapa jam, sedangkan
peningkatan sintesis protein selular akibat pengaruh hormon
pertumbuhan dapat dimulai dalam waktu beberapa menit saja. Di
bawah pengaruh jumlah hormon pertumbuhan yang berlebihan,
pengangkutan lemak dari jaringan lemak menjadi sangat besar
sehingga sejumlah besar asam asetoasetat dibentuk oleh hati
dan dilepaskan ke dalam cairan tubuh, dengan demikian
menyebabkan ketosis. Pengangkutan lemak yang berlebihan dari
jaringan lemak ini juga sering menyebabkan perlemakan hati.4
Selain itu, hormon pertumbuhan menyebabkan
berbagai efek yang mempengaruhi metabolisme karbohidrat,
meliputi pengurangan ambilan glukosa di dalam jaringan seperti
otot skelet dan lemak, peningkatan produksi glukosa oleh hati,
dan peningkatan sekresi insulin. Setiap perubahan ini
disebabkan oleh “resistensi insulin” akibat pengaruh hormon
pertumbuhan, yang melemahkan kerja insulin dalam merangsang
pengambilan dan pemakaian glukosa di dalam otot skelet dan
lemak, dan dalam menghambat glukoneogenesis (produksi glukosa)
oleh hati; keadaan ini menyebabkan peningkatan konsentrasi
glukosa darah dan peningkatan kompensasi sekresi insulin.
Karena alasan inilah, efek hormon pertumbuhan disebut
diabetogenik, dan sekresi hormon pertumbuhan yang berlebihan
dapat menimbulkan gangguan metabolik yang sangat mirip dengan
gangguan metabolik pada pasien diabetes tipe II (tidak
tergantung insulin), yang juga sangat resisten terhadap efek
metabolik insulin. Kita tidak mengetahui secara tepat
mekanisme resistensi insulin dan pengurangan pemakaian glukosa
oleh sel yang disebabkan hormon pertumbuhan. Akan tetapi,
peningkatan konsentrasi asam lemak dalam darah akibat pengaruh
hormon pertumbuhan dapat mengganggu kerja insulin dalam
pemakaian glukosa jaringan. Studi eksperimen menunjukkan bahwa
peningkatan kadar asam lemak dalam darah di atas normal dengan
cepat akan menurunkan sensitivitas hati dan otot skelet
terhadap efek insulin yang berpengaruh pada metabolisme
karbohidrat.4,5
Insulin dan karbohidrat juga penting untuk kerja
hormon pertumbuhan dalam meningkatkan pertumbuhan. Hormon
pertumbuhan gagal menyebabkan pertumbuhan pada seekor hewan
yang tidak memiliki pankreas; hormon pertumbuhan juga gagal
menyebabkan pertumbuhan bila karbohidrat tidak terdapat dalam
makanan. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas insulin yang
adekuat dan ketersediaan karbohidrat dalam jumlah yang adekuat
diperlukan agar kerja hormon pertumbuhan menjadi efektif.
Sebagian dari kebutuhan karbohidrat dan insulin ini adalah
untuk menyediakan energi yang dibutuhkan untuk metabolisme
pertumbuhan, tapi tampaknya ada efek yang lain juga. Yang
khususnya penting adalah kemampuan insulin untuk meningkatkan
pengangkutan beberapa asam amino ke dalam sel dengan cara yang
sama seperti insulin meningkatkan pengangkutan glukosa.4
Walaupun hormon pertumbuhan merangsang peningkatan
timbunan protein dan meningkatkan pertumbuhan di hampir semua
jaringan tubuh, efek hormon pertumbuhan yang paling jelas
adalah meningkatkan pertumbuhan struktur rangka. Keadaan ini
disebabkan oleh berbagai efek hormon pertumbuhan pada tulang
yang meliputi peningkatan timbunan protein oleh sel
kondrositik dan sel osteogenik yang menyebabkan pertumbuhan
tulang, juga meningkatkan kecepatan reproduksi sel-sel ini,
dan efek spesifik dalam mengubah kondrosit menjadi sel
osteogenik, sehingga menyebabkan timbunan tulang yang baru.
Ada dua mekanisme utama pertumbuhan tulang: Pertama, sebagai
respons terhadap rangsangan hormon pertumbuhan, tulang panjang
tumbuh secara memanjang pada kartilago epifisisnya, tempat
epifisis dipisahkan dari batang tulang pada bagian ujung
tulang. Pertumbuhan ini mula-mula menyebabkan penimbunan
kartilago yang baru, diikuti pengubahan kartilago ini menjadi
tulang yang baru, sehingga membuat batang tulang semakin
panjang dan mendorong epifisis semakin jauh terpisah. Pada
waktu yang sama, kartilago epifisis sendiri secara berangsur-
angsur dipergunakan, sehingga pada usia remaja lanjut, tidak
tersedia lagi tambahan kartilago epifisis untuk pertumbuhan
tulang panjang lebih lanjut. Pada waktu ini, terjadi penyatuan
tulang antara batang tulang dan epifisis pada masing-masing
ujungnya, sehingga pemanjangan tulang panjang tidak dapat
terjadi lagi. Kedua, osteoblas di dalam periosteum tulang dan
dalam beberapa kavitas tulang membentuk tulang baru pada
permukaan tulang yang lama. Secara bersamaan, osteoklas di
dalam tulang meresorpsi tulang yang lama. Bila kecepatan
pembentukan lebih besar dari resorpsi, ketebalan tulang akan
meningkat. Hormon pertumbuhan dengan kuat merangsang
osteoblas. Oleh karena itu, tulang dapat terus menebal
sepanjang hidup di bawah pengaruh hormon pertumbuhan. Hal ini
terjadi terutama pada tulang membranosa. Sebagai contoh,
tulang rahang masih dapat dirangsang untuk tumbuh bahkan
setelah usia remaja, menyebabkan pipi menonjol ke depan dan
merendahkan gigi. Demikian juga, tulang tengkorak dapat
bertambah tebal dan membentuk tonjolan tulang di atas mata.4
Bila hormon pertumbuhan disuplai langsung ke
kondrosit kartilago yang dikultur di luar tubuh, proliferasi
atau pembesaran kondrosit biasanya gagal. Namun hormon
pertumbuhan yang disuntikkan ke dalam hewan yang utuh
menyebabkan proliferasi dan pertumbuhan sel yang sama. Secara
singkat, telah diketahui bahwa hormon pertumbuhan menyebabkan
hati (dan sebagian kecil jaringan yang lain) membentuk
beberapa protein kecil yang disebut somatomedin, yang memiliki
efek kuat dalam meningkatkan semua aspek pertumbuhan tulang.
Efek somatomedin terhadap pertumbuhan banyak yang mirip dengan
efek insulin terhadap pertumbuhan. Oleh karena itu,
somatomedin disebut juga faktor pertumbuhan yang mirip insulin
(IGF). Paling sedikit empat jenis somatomedin telah diisolasi,
tetapi sejauh ini yang paling penting adalah somatomedin C
(juga disebut IGF 1). Berat molekul somatomedin C kira-kira
7500, dan konsentrasinya di dalam plasma mendekati kecepatan
sekresi hormon pertumbuhan. Hormon pertumbuhan berikatan lemah
dengan protein plasma di dalam darah. Oleh karena itu, hormon
pertumbuhan dilepaskan dari darah ke dalam jaringan dengan
cepat, dengan waktu paruh di dalam darah kurang dari 20 menit.
Sebaliknya somatomedin C berikatan kuat pada protein pembawa
(carrier) di dalam darah yang, seperti halnya dengan
somatomedin, diproduksi sebagai respons terhadap pertumbuhan.
Akibatnya, somatomedin C dilepaskan dengan lambat dari darah
ke jaringan, dengan waktu paruh kira-kira 20 jam. Keadaan ini
sangat memanjangkan efek ledakan sekresi hormon pertumbuhan
yang meningkatkan pertumbuhan.5
Regulasi pertumbuhan
Hormon pertumbuhan disekresikan dalam suatu pola
pulsatil, meningkat dan menurun. Mekanisme yang mengatur
sekresi hormon pertumbuhan secara tepat belum sepenuhnya
dipahami, namun beberapa faktor yang berkaitan dengan keadaan
nutrisi pasien atau berkaitan dengan stress yang dapat
merangsang sekresi, yaitu kelaparan (terutama pada defisiensi
protein yang berat), hipoglikemi (atau rendahnya konsentrasi
asam lemak dalam darah), olah raga, ketegangan, dan trauma.
Hormon pertumbuhan juga secara khas meningkat pada 2 jam
pertama tidur lelap. Tabel 1 meringkas beberapa faktor yang
mempengaruhi sekresi hormon pertumbuhan.
Pada orang dewasa, konsentrasi normal hormon pertumbuhan
di dalam plasma kira-kira 1,6 dan 3 ng/ml; pada anak atau
remaja kira-kira 6 ng/ml. Nilai ini sering meningkat sampai 50
ng/ml setelah menurunnya simpanan protein atau karbohidrat
dalam tubuh selama masa kelaparan yang lama. Pada keadaan
akut, hipoglikemi merupakan perangsang sekresi hormon
pertumbuhan yang jauh lebih kuat daripada pengurangan ambilan
protein dengan cepat. Sebaliknya, pada keadaan kronis, sekresi
hormon pertumbuhan tampaknya lebih berhubungan dengan derajat
deplesi protein selular daripada dengan derajat insufisiensi
glukosa. Sebagai contoh, sangat tingginya kadar hormon
pertumbuhan selama kelaparan sangat erat berhubungan dengan
jumlah deplesi protein.4
Diketahui bahwa sekresi hormon pertumbuhan diatur oleh
dua faktor yang disekresikan di hipotalamus dan kemudian
diangkut ke kelenjar hipofisis anterior melalui pembuluh
portal hipotalamus-hipofisial. Kedua faktor tersebut adalah
hormon-pelepas hormon pertumbuhan dan hormon penghambat hormon
pertumbuhan (juga disebut somatostatin). Keduanya merupakan
polipeptida; GHRH terdiri atas 44 asam amino, dan
somatostatin, terdiri atas 14 asam amino. Bagian hipotalamus
yang menyebabkan sekresi GHRH adalah nukleus ventromedial;
daerah ini merupakan daerah hipotalamus yang sama yang peka
terhadap konsentrasi glukosa, menyebabkan rasa kenyang pada
keadaan hiperglikemi dan rasa lapar pada keadaan hipoglikemi.
Sekresi somatostatin diatur oleh daerah lain yang berdekatan
di hipotalamus. Oleh karena itu, tampaknya cukup beralasan
untuk mempercayai bahwa beberapa sinyal yang sama yang
mengubah naluri perilaku makan seseorang juga akan mengubah
naluri perilaku makan seseorang juga akan mengubah kecepatan
sekresi hormon pertumbuhan.4
Dengan cara yang sama, sinyal hipotalamus yang
menggambarkan emosi, stress, dan trauma, semuanya dapat
mempengaruhi pengaturang hipotalamus terhadap sekresi hormon
pertumbuhan. Bahkan, eksperimen telah menunjukkan bahwa
katekolamin, dopamin, dan serotonin, yang masing-masing
dilepaskan oleh berbagai sistem saraf yang berbeda dalam
hipotalamus, semuanya meningkatkan sekresi hormon pertumbuhan.
Kemungkinan sebagian besar pengaturan sekresi hormon
pertumbuhan lebih diperantarai oleh GHRH daripada oleh hormon
penghambat, somatostatin. GHRH merangsang sekresi hormon
pertumbuhan dengan cara melekat pada reseptor membran sel
spesifik di permukaan luar sel hormon pertumbuhan di dalam
kelenjar hipofisis. Reseptor mengaktifkan sistem adenil
siklase di dalam sel, meningkatkan kadar siklik adenosin
monofosfat (cAMP) intrasel. Siklik adenosin monofosfat ini
mempunyai efek jangka pendek dan jangka panjang. Efek jangka
pendeknya adalah meningkatkan transpor ion kalsium ke dalam
sel; dalam hitungan menit, cAMP menyebabkan penyatuan vesikel
sekretorik hormon pertumbuhan dengan membran sel dan pelepasan
hormon ke dalam darah. Efek jangka panjangnya adalah
meningkatkan transkripsi di dalam nukleus oleh gen guna
merangsang sintesis hormon pertumbuhan yang baru.4
Ringkasnya, adanya sekresi hormon pertumbuhan yang sangat
banyak pada saat kelaparan dan efek jangka panjangnya yang
penting dalam meningkatkan sintesis protein dan pertumbuhan
jaringan, kita dapat mengemukakan hal-hal berikut ini:
pengatur utama sekresi hormon pertumbuhan jangka panjang
adalah keadaan nutrisi jaringan itu sendiri dalam waktu jangka
panjang, terutama kadar nutrisi proteinnya. Artinya, keadaan
defisiensi nutrisi atau kebutuhan jaringan akan protein
selular yang berlebihan – contohnya, sesudah melakukan latihan
yang berat saat keadaan nutrisi otot tidak dicukup – dengan
cara tertentu akan meningkatkan kecepatan sekresi hormon
pertumbuhan. Kemudian hormon pertumbuhan akan meningkatkan
sintesis protein baru dan pada saat yang sama, akan
mempertahankan protein yang memang sudah ada di dalam sel.4,5
Gigantisme
Kadangkala, sel asidofilik, sel pembentuk-hormon
pertumbuhan di kelenjar hipofisis anterior menjadi sangat
aktif, dan kadangkala bahkan dapat timbul tumor asidofilik di
dalam kelenjar ini. Akibatnya, diproduksi banyak sekali hormon
pertumbuhan. Seluruh jaringan tubuh tumbuh dengan cepat
sekali, termasuk tulang. Bila keadaan ini terjadi sebelum masa
remaja, sebelum epifisis tulang panjang bersatu dengan batang
tulang, tinggi badan orang tersebut akan terus meningkat
sehingga menjadi seperti raksasa (tinggi badan dapat mencapai
8 kaki). Biasanya orang tersebut juga menderita hiperglikemi,
dan sel-sel beta dalam pulau-pulau Langerhans pankreas
cenderung berdegenerasi karena sel-sel ini menjadi terlalu
aktif akibat hiperglikemi. Akibatnya, kira-kira 10 persen
pasien ini akhirnya benar-benar menderita diabetes melitus.
Pada sebagian besar pasien ini, pada akhirnya juga akan
menderita panhipopituitarisme bila tetap tidak diobati, sebab
gigantisme biasanya disebabkan oleh adanya tumor pada kelenjar
hipofisis yang tumbuh terus sampai merusak kelenjarnya
sendiri. Defisiensi menyeluruh dari hormon pertumbuhan
biasanya menyebabkan kematian pada awal masa dewasa. Akan
tetapi, begitu gigantisme ini didiagnosis, efek selanjutnya
sering kali dapat dihambat dengan membuang tumor melalui bedah
mikro atau dengan menyinari kelenjar hipofisis.6
NUTRISI DAN METABOLISME TUBUH
NUTRISI• Nutrisi adalah proses pengambilan zat-zat makanan penting (Nancy Nuwer
Konstantinides).
• Jumlah dari seluruh interaksi antara organisme dan makanan yangdikonsumsinya (Cristian dan Gregar 1985).• Dengan kata lain nutrisi adalah apa yang manusia makan danbagaimana tubuh menggunakannya.Masyarakat memperoleh makanan atau nutrien esensial untukpertumbuhan dan pertahanan dari seluruh jaringan tubuh danmenormalkan fungsi dari semua proses tubuh.• Nutrien adalah zat kimia organik dan anorganik yang ditemukandalam makanan dan diperoleh untuk penggunaan fungsi tubuh.
METABOLISMEMetabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan semua reaksi kimia yang terlibat dalam mempertahankan keadaan hidup sel-sel dan organisme. Metabolisme dapat nyaman dibagi menjadi dua kategori:
Katabolisme - rincian dari molekul untuk mendapatkan energi Anabolisme - sintesis senyawa semua yang diperlukan oleh sel-
sel
Metabolisme adalah erat dengan gizi dan ketersediaan nutrisi. Bioenergetics adalah istilah yang menggambarkan jalur biokimia atau metabolisme yang sel akhirnya memperoleh energi. Pembentukan energi adalah salah satu komponen vital metabolisme.
Nutrisi, metabolisme dan energiNutrisi adalah kunci untuk metabolisme. Lintasan metabolisme mengandalkan nutrisi bahwa mereka rincian untuk menghasilkan energi.Energi ini pada gilirannya diperlukan oleh badan untuk mensintesis baru protein, asam nukleat (DNA, RNA) dll.
Nutrisi dalam metabolisme mencakup tubuh persyaratan untuk berbagai bahan, masing-masing fungsi dalam tubuh, jumlah yang diperlukan, tingkat di bawah ini yang menyebabkan miskin kesehatan dll.Nutrisi penting pasokan energi (kalori) dan pasokan bahan kimia yangdiperlukan yang tidak dapat mensintesis tubuh sendiri. Makanan menyediakan berbagai bahan yang penting untuk bangunan, pemeliharaandan perbaikan jaringan tubuh, dan untuk efisien fungsi tubuh.Diet kebutuhan nutrisi penting seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, belerang, dan sekitar 20 elemen anorganik lainnya.Unsur-unsur utama disediakan karbohidrat, lipid, dan protein. Selainitu, vitamin, mineral dan air yang diperlukan.
Jenis-jenis nutrien
1.KARBOHIDRAT
Karbohidrat adalah komposisi yang terdiri dari elemen karbon,hidrogen dan oksigen.Karbohidrat dibagi atas :a. Karbohidrat sederhana (gula) ; bisa berupa monosakarida (molekultunggal yang terdiri dari glukosa, fruktosa, dan galaktosa). Jugabisa berupa disakarida (molekul ganda), contoh sukrosa (glukosa +fruktosa), maltosa (glukosa + glukosa), laktosa (glukosa +galaktosa).b. Karbohidrat kompleks (amilum) adalah polisakarida karena disusunbanyakmolekul glukosa.c. Serat adalah jenis karbohidrat yang diperoleh dari tumbuh-tumbuhan, tidak dapat dicerna oleh tubuh dengan sedikit atau tidakmenghasilkan kalori tetapi dapat meningkatkan volume feces.
2.LEMAK
Lemak merupakan sumber energi yang dipadatkan. Lemak dan minyakterdiri atas gabungan gliserol dengan asam-asam lemak.Fungsi lemak :1. sebagai sumber energi ; merupakan sumber energi yang dipadatkandengan mem berika n
9 kal/gr.2. Ikut serta membangun jaringan tubuh.3. Perlindungan.4. Penyekatan/isolasi, lemak akan mencegah kehilangan panas daritubuh.5. Perasaan kenyang, lemak dapat menunda waktu pengosongan lambungdan mencegah timbul rasa lapar kembali segera setelah makan.6. Vitamin larut dalam lemak.
3.PROTEIN
Protein merupakan konstituen penting pada semua sel, jenis nutrienini berupa struktur nutrien kompleks yang terdiri dari asam-asamamino. Protein akan dihidrolisis oleh enzim-enzim proteolitik. Untukmelepaskan asam-asam amino yang kemudian akan diserap oleh usus.Fungsi protein :• Protein menggantikan protein yang hilang selama proses metabolismeyang normal dan proses pengausan yang normal.• Protein menghasilkan jaringan baru.• Protein diperlukan dalam pembuatan protein-protein yang barudengan fungsi khusus dalam tubuh yaitu enzim, hormon danhaemoglobin.• Protein sebagai sumber energi.
4.VITAMIN
Vitamin adalah bahan organic yang tidak dapat dibentuk oleh tubuhdanberfungsi sebagai katalisator proses metabolisme tubuh.Ada 2 jenis vitamin :• Vitamin larut lemak yaitu vitamin A, D, E, K.• Vitamin larut air yaitu vitamin B dan C (tidak disimpan dalamtubuh jadi harus ada didalam diet setiap harinya).
5.MINERAL
Mineral merupakan unsur esensial bagi fungsi normal sebagian enzim, dan sangat penting dalam pengendalian system cairan tubuh. Mineral merupakan konstituen esensial pada jaringan lunak, cairan dan rangka. Rangka mengandung sebagian besar mineral. Tubuh tidak dapat mensintesis sehingga harus disediakan lewat makanan.Tiga fungsi mineral : 1. Konstituen tulang dan gigi ; contoh : calsium, magnesium, fosfor.2. Pembentukan garam-garam yang larut dan mengendalikan komposisi cairan tubuh ; contoh Na, Cl (ekstraseluler), K, Mg, P (intraseluler).3. Bahan dasar enzim dan protein.
Karbohidrat dalam metabolismeMakanan pasokan karbohidrat dalam tiga bentuk: pati, gula dan selulosa (serat). Pati dan gula membentuk besar dan penting sumber energi untuk manusia. Serat berkontribusi massal dalam diet.Jaringan tubuh tergantung pada glukosa untuk semua kegiatan. Karbohidrat dan gula menghasilkan glukosa oleh pencernaan atau metabolisme.Keseluruhan reaksi untuk pembakaran glukosa ditulis sebagai:C6H12O6 + O2 6---> 6 CO2 + 6 H2O + energiKebanyakan orang mengkonsumsi sekitar setengah dari diet mereka sebagai karbohidrat. Ini berasal dari beras, gandum roti, kentang, pasta, makaroni dll.
Protein dalam metabolismeProtein adalah pembangun jaringan utama dalam tubuh. Mereka adalah bagian dari setiap sel dalam tubuh. Protein ini membantu dalam struktur sel, fungsi, formasi hemoglobin untuk membawa oksigen, enzim untuk melaksanakan reaksi penting dan segudang acara lain dalam tubuh. Protein juga penting dalam memasok nitrogen untuk DNA dan RNA genetik materi dan produksi energi.Protein diperlukan untuk nutrisi karena mereka mengandung asam amino. Di antara 20 atau lebih asam amino, tubuh manusia tidak mampumensintesis 8 dan ini disebut asam amino esensial.Asam amino esensial meliputi:
Lisina triptofan metionina Leu isoleusin fenilalanina Valina Treonina
Makanan dengan kualitas terbaik protein adalah telur, susu, kedelai,daging, sayuran dan biji-bijian.
Lemak dalam metabolismeLemak adalah terkonsentrasi sumber energi. Mereka menghasilkan dua kali lebih banyak energi sebagai karbohidrat atau protein secara berat.Fungsi lemak meliputi:
membantu untuk membentuk struktur selular; membentuk sebuah pelindung bantal dan isolasi di sekitar
organ-organ vital; membantu menyerap vitamin larut dalam lemak, menyediakan penyimpanan cadangan untuk energi
Asam lemak esensial meliputi asam lemak tak jenuh seperti linoleat, linolinic dan asam arachidonic. Ini harus diambil dalam diet. Lemak jenuh, bersama dengan kolesterol, telah terlibat dalam arteriosclerosis dan penyakit jantung.
Mineral dan vitamin dalam metabolismeMineral dalam makanan tidak memberikan kontribusi langsung untuk kebutuhan energi tetapi penting sebagai tubuh regulator dan berperandalam lintasan metabolisme tubuh. Lebih dari 50 unsur yang ditemukandalam tubuh manusia. Sekitar 25 elemen telah ditemukan untuk menjadipenting, karena kekurangan menghasilkan gejala defisiensi tertentu.Mineral penting termasuk:
kalsium fosfor besi natrium
kalium ion klorida tembaga kobalt mangan Seng magnesium fluor yodium
Vitamin penting senyawa organik yang tubuh manusia tidak dapat mensintesis dengan sendirinya dan harus oleh karena itu, hadir dalamdiet. Vitamin yang sangat penting dalam metabolisme meliputi:
Vitamin A B2 (riboflavin) Niacin atau Asam nikotinat Asam pantotenat dll.
Lintasan metabolismeReaksi kimia metabolisme tergabung dalam lintasan metabolisme. Ini memungkinkan bahan kimia dasar dari nutrisi harus berubah melalui serangkaian langkah-langkah ke lain kimia, dengan serangkaian enzim.Enzim penting untuk metabolisme karena mereka memungkinkan organismeuntuk berkendara diinginkan reaksi yang memerlukan energi. Reaksi ini juga ditambah dengan orang-orang yang melepaskan energi. Sepertienzim bertindak sebagai katalis mereka memungkinkan reaksi ini untukmelanjutkan dengan cepat dan efisien. Enzim juga memungkinkan peraturan lintasan metabolisme dalam menanggapi perubahan dalam sel ' s lingkungan atau sinyal dari sel-sel lain.
MALNUTRISI
Kekurangan intake dari zat-zat makanan terutama protein dan karbohidrat. Dapat mempengaruhi pertumbuhan, perkembngan dan kognisiserta dapat memperlambat proses penyembuhan.Tipe-tipe malnutrisi : • Defisiensi Nutrien ; contoh : kurang makan buah dan sayur menyebabkan kekurangan vitamin C yang dapat mengakibatkan perdarahanpada gusi.• Marasmus ; kekurangan protein dan kalori sehingga terjadinya
pembongkaran lemak tubuh dan otot. Gambaran klinis : atropi otot, menghilangnya lapisan lemak subkutan, kelambatan pertumbuhan, perut buncit, sangat kurus seperti tulang dibungkus kulit.• Kwashiorkor ; kekurangan protein karena diet yang kurang protein atau disebabkan karena protein yang hilang secara fisiologis (misalnya keadaan cidera dan infeksi). Ciri-cirinya : lemah, apatis,hati membesar, BB turun, atropi otot, anemia ringan, perubahan pigmentasi pada kulit dan rambut.
EFEK MALNUTRISI TERHADAP SISTEM TUBUH
1. Neurologis/temperatur regulasi Menurunkan metabolisme dan suhu basal tubuh.2. Status mental Apatis, depresi, mudah terangsang, penurunan fungsi kognitif, kesulitan pengambilan keputusan3. Sistem imun Produksi sel darah putih Resiko terhadap penyakit infeksi bila leukosit turun.4. Muskuloskeletal Penurunan massa otot, terganggunya kordinasi dan ketangkasan.5. Kardiovaskuler Gangguan irama jantung, atropi jantung, pompa jantung turun.6. Respiratori Atropi otot pernafasan, pneumonia.7. Gastrointestinal Penurunan massa feces, penurunan enzim pencernaan, penurunan proses absorbsi, mempersingkat waktu transit, meningkatkan pertumbuhan bakteri, diare, mengurangi peristaltik.8. Sistem urinaria Atropi ginjal, mengubah filtrasi dankeseimbangan cairan dan elektrolit.9. Sistem hati dan empedu Mengurangi penyimpanan glukosa, mengurangi produksi glukosa dari asam amino, mengurangi sintesa protein.
Perencanaan MakananHidangan makanan umumnya direncanakan untuk memberikan campuran berbagai jenis makanan yang sesuai dengan selera tetapi pengetahuan gizi harus diterjemahkan dalam hal-hal praktis tersebut.Pedoman diet dapat diwujudkan dalam cara-cara berikut ini :• Makanlah berbagai ragam makanan. Cara ini akan menjamin bahwa diet
anda mengandung semua nutrien dalam jumlah yang memadai.• Mengurangi konsumsi gula.• Meningkatkan kandungan serat dan pati dalam diet dengan makanan lebih banyak beras tumbuk, kentang, sayur dan buah-buahan.• Mengurangi kandungan garam dalam diet dengan mengurangi makanan hasil olahan dan tidak membubuhkan bumbu secara berlebihan.• Mengurangi konsumsi lemak dengan mengurangi makan mentega, menggantikan cara menggoreng dengan membakar atau merebus..
A.PENGERTIAN METABOLISME
Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di
dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan
pertukaran zat ataupun suatu organism dengan
lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani,
yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita
katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan
mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk
mempertahankan hidupnya.
Metabolisme Makanan
B.JENIS-JENIS METABOLISME
Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolic, yaitu :
Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil untuk dijadikan energy.
Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai senyawa organic dari molekul molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh.
C.PROSES METABOLISME
Didalam tubuh terjadi 3 proses metabolism utama yaitu :
1.Metabolisme Karbohidrat
Metabolisme Karbohidrat
Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam
organisme,baik secara mekanis maupun kimiawi.Metabolisme
itu sendiri terdiri dari 2 proses
yaitu anabolisme(pembentukan
molekul) dan Katabolisme(Penguraian molekul).Pada proses
pencernaan makanan,karbohidrat mengalami proses
hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul
air).Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan
menguraikan polisakarida menjadi monosakarida.
Ketika makanan dikunyah,makanan akan bercampur dengan air
liur yang mengandung enzim ptialin (suatu α amilase yang
disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut).Enzim
ini menghidrolisis pati(salah satu polisakarida) menjadi
maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga
sampai sembilan molekul glukosa.makanan berada di mulut
hanya dalam waktu yang singkat dan mungkin tidak lebih
dari 3-5% dari pati yang telah dihidrolisis pada saat
makanan ditelan.
Sekalipun makanan tidak berada cukup lama dlaam mulut
untuk dipecah oleh ptialin menjadi maltosa,tetapi kerja
ptialin dapat berlangsung terus menerus selama satu jam
setalah makanan memasuki lambung,yaitu sampai isi lambung
bercampur dengan zat yang disekresikan oleh
lambung.Selanjutnya aktivitas ptialin dari air liur
dihambat oelh zat asam yang disekresikan oleh lambung.Hal
ini dikarenakan ptialin merupakan enzim amilase yang
tidak aktif saat PH medium turun di bawah 4,0.
Setelah makan dikosongkan dari lambung dan masuk ke
duodenum (usus dua belas jari),makanan kemudian bercampur
dengan getah pankreas.Pati yang belum di pecah akan
dicerna oleh amilase yang diperoleh dari sekresi
pankreas.Sekresi pankreas ini mengandung α amilase yang
fungsinya sama dengan α-amilase pada air liur,yaitu
memcah pati menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil
lainnya.Namun,pati pada umumnya hampir sepenuhnya di ubah
menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya sebelum
melewati lambung.
Hasil akhir dari proses pencernaan adalah
glukosa,fruktosa,glaktosa,manosa dan monosakarida
lainnya.Senyawa-senyawa tersebut kemudian diabsorpsi
melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.
Glukosa sebagai salah satu hasil dari pemecahan pati akan mengalami dau proses di dalam hati,yaitu:
Pertama,Glukosa akan beredar bersama aliran darah untuk memenuhi kebutuhan energi sel-sel tubuh
Kedua,jika di dalam hati terdapat kelebihan glukosa (gula darah),glukosa akan di ubah menjadi glikogen(gula otot) dengan bantuan hormon insulin dansecara otomatis akan menjaga keseimbangan gula darah.Glikogen di simpan di dalam hati,jika sewaktu-waktu dibutuhkan,glikogen di ubah kembali menjadi glukosa dengan bantuan hormon adrenaline.
2. Metabolisme Protein
Metabolisme Protein
Protein dalam makanan hampir sebagian besar berasal dari
daging dan sayur-sayuran.Protein dicerna di lambung oleh
enzim pepsin,yang aktif pada pH 2-3 (suasana asam).
Pepsin mampu mencerna semua jenis protein yang berada
dalam makanan.Salah satu hal terpenting dari penceranaan
yang dilakukan pepsin adalah kemampuannya untuk mencerna
kolagen.Kolagen merupakan bahan daasar utama jaringan
ikat pada kulit dan tulang rawan.
Pepsin memulai proses pencernaan Protein.Proses
pencernaan yang dilakukan pepsin meliputi 10-30% dari
pencernaan protein total.Pemecahan protein ini merupakan
proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida.
Sebagian besar proses pencernaan protein terjadi di
usus.Ketika protein meninggalkan lambung,biasanya protein
dalam bentuk proteosa,pepton,dan polipeptida
besar.Setelah memasuki usus,produk-produk yang telah di
pecah sebagian besar akan bercampur dengan enzim pankreas
di bawah pengaruh enzim proteolitik,seperti
tripsin,kimotripsin,dan peptidase.Baik tripsin maupun
kimotripsin memecah molekul protein menjadi polipeptida
kecil.Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino.
Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga
sumber,yaitu penyerapan melalui dinding usus,hasil
penguraian protein dalam sel,dan hasil sintesis asam
amino dalam sel.asam amino yang disintesis dalam sel
maupun yang dihasilkan dari proses penguraian protein
dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam
jaringan.dala hal ini hati berfungsi sebagai pengatur
konsentrasi asam amino dalam darah.
Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh,melainkan
akan dirombak di dalam hati menjadi senyawa yang
mengandung unsur N,seperti NH3 (amonia) dan NH4OH (amonium
hidroksida),serta senyawa yyang tidak mengandung unsur
N.Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi
urea.Pembentukan urea berlangsung di dalam hati karena
hanya sel-sel hati yang dapat menghasilkan enzim
arginase.Urea yang dihasilkan tidak dibutuhkan oleh
tubuh,sehingga diangkut bersama zat-zat lainnya menuju
ginjal laul dikeluarkan melalui urin.sebaliknya,senyawa
yang tidak mengandung unsur N akan disintesis kembali
mejadi bahan baku karbohidrat dan lemak,sehingga dapat di
oksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi.
3.Metabolisme Lemak
Metabolisme Lemak
Pencernaan lemak tidak terjadi di mulut dan lambung
karena di tempat tersebut tidak terdapat enzim lipase
yang dapat menghidrolisis atau memecah lemak.Pencernaan
lemak terjadi di dalam usus,karena usus mengandung
lipase.
Lemak keluar daari lambung masuk ke dalam usus sehingga
merangsang hormon kolesistokinin.Hormon kolesistokinin
menyebabkan kantung empedu berkontraksi sehingga
mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum(usus dua
belaas jari).Empedu mengandung garam empedu yang memegang
peranan penting dalam mengemulsikan lemak.Emulsi Lemak
merupakan pemecahan lemak yang berukuran besar menjadai
butiran lemak yang berukuran lebih kecil.ukuran lemak
yang lebih kecil (trigliserida) yang teremulsi akan
memudahkan hidrolisis lemak oleh lipase yang dihasilkan
dari penkreas.Lipase pankreas akan menghidrolisis lemak
teremulsi menjadi campuran asam lemak dan monoligserida
(gliserida tunggal).Pengeluaran cairan penkreas dirancang
oleh hormon sekretin yang berperan dalam meningkatkan
jumlah elektrolit (senyawa penghantar listrik) dan cairan
pankreas,serta pankreoenzim yang berperan untuk
merangsang pengeluaran enzim-enzim dalam cairan pankreas.
Absorpsi hasil pencernaan lemak sebagian besar (70%)
terjadi di usus halus.Pada waktu asam lemak dan
monogliserida di absorpsi melalui sel-sel mukosa pada
dinding usus,keduanya di ubah kembali menjadi lemak
(trigliserida dengan bentuk partikel-partikel
kecil(jaringan lemak.Saar dibutuhkam,timbunan lemak
tersenit akan diangkut menuju hati.
Nah sahabat, itulah postingan kali ini di
softilmu.blogspot.com, udah ngerti tentunya kan dengan
pengertian dan proses Metabolisme di dalam tubuh, Semoga
ilmunya dapat terus bermanfaat ya, Kalau memang ada yang
belum dipahami langsung aja diisikan dikotak komentar,
Terimakasih telah berkunjung, Jangan lupa likenya ya J