biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
-
Upload
camb-faidinz -
Category
Documents
-
view
245 -
download
1
Transcript of biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
1/24
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang merupakan
sumber energi yang utama bagi organisme hidup. Dalam makanan kita,
karbohidrat terdapat sebagai polisakarida yang dibuat dalam tumbuhan
dengan cara fotosintesis. Tumbuhan merupakan gudang yang menyimpan
karbohidrat dalam bentk amilum dan selulosa. Amilum digunakan oleh
hewan dan manusia apabila ada kebutuhan untuk memproduksi energi. Di
samping dalam tumbuhan, dalam tubuh hewan dan manusia juga terdapat
karbohidrat yang merupakan sumber energi, yaitu glikogen.
Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses
hidrolisis, baik dalam mulut, lambung maupun usus. Hasil akhir proses
pencernaan karbohidrat ini ialah glukosa, fruktosa, galaktosa, dan manosa
serta monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa ini kemudian diabsorbsi
melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.
Dalam sel-sel tubuh, karbohidrat mengalami berbagai proses kimia.
Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita. Reaksi-
reaksi kimia yang terjadi dalam sel ini tidak berdiri sendiri, tetapi saling
berhubungan dan saling mempengaruhi. Sebagai contoh apabila banyak
glukosa yang teroksidasi untuk memproduksi energi, maka glikogen dal;am
hati akan mengalami proses hidrolisis untuk membentuk glukosa. Sebaliknya
apabila suatu reaksi tertentu menghasilkan produk yang berlebihan, maka ada
reaksi lain yang dapat menghambat produksi tersebut. Dalam hubungan antar
reaksi ini enzi-enzim mempunyai peranan sebagai pengatur dan pengendali.
Proses kimia yang terjadi dalam sel ini disebut metabolisme. Oleh karena itu,
dalam makalah ini akan dijelaskan satu persatu tentang proses metabolisme
karbohidrat, sehingga pembaca akan lebih mengerti.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
2/24
2
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan metabolisme, karbohidrat, dan
metabolisme karbohidrat?
2.
Berapa macam proses metabolisme karbohidrat pada tubuh manusia?
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
3/24
3
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Metabolisme, Karbohidrat, dan Metabolisme Karbohidrat
1. Pengertian Metabolisme
Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam
tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki
susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup
mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk
mempertahankan hidupnya.
Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian
(katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Semua reaksi
metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme
adalah peranannya dalam penawar racun atau detoksifikasi.
2. Pengertian Karbohidrat
Karbohidrat yaitu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon (C),
hidrogen (H), dan oksigen (O). Terdiri atas unsur C, H, O dengan
perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom O. karbohidrat banyak terdapat
pada tumbuhan dan binatang yang berperan struktural & metabolik.
Sedangkan pada tumbuhan, untuk sintesis CO2dan H2O akan menghasilkan
amilum / selulosa melalui proses fotosintesis, sedangkan binatang tidak dapat
menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan. Karbohidrat
merupakan sumber energi dan cadangan energi yang diproses melalui proses
metabolisme.Banyak sekali makanan yang kita makan sehari-hari adalah sumber
karbohidrat seperti nasi, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung,
kentang, dan beberapa buah-buahan lainnya.
Rumus umum karbohidrat yaitu (CH2O)n, sedangkan yang paling
banyak kita kenal yaitu glukosa dengan rumus C6H12O6, sukrosa dengan
rumus C12H22O11, selulosa dengan rumus (C6H10O5)n.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
4/24
4
3. Fungsi Karbohidrat
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri
pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Di antara
fungsi dan kegunaan itu ialah sebagai berikut :
a. Sebagai sumber kalori atau energi
b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet
c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
d. Sebagai bahan penstabil
e. Sebagai sumber flavor (karamel)
f. Sebagai sumber serat
a. Klasifikasi Karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula,
ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.
Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan
menjadi 4 golongan utama yaitu:
1) Monosakarida : terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi
dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang
lebih sederhana. Monosakarida yang paling sederhana ialah
gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Sedangkan monosakarida yang
penting bagi tubuh adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
2)
Disakarida : senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg
sejenis ataupun berbeda. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan
asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida.
Contoh dari disakarida adalah maltosa (glukosa+glukosa), laktosa
(glukosa+galaktosa), dan sukrosa (glukosa+fruktosa).
3)
Oligosakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan 3 10
monosakarida. Misalnya trisakarida dan tetrasakarida.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
5/24
5
4) Polisakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan lebih dari 10
molekul- molekul monosakarida, senyawa ini bisa dihidrolisis
menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis
karbohidrat yang mempunyai struktur rantai lurus maupun bercabang.
Misanya amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
4. Metabolisme Karbohidrat
Metabolisme mengakar pada kata metabole dari bahasa Yunani
yang berarti berubah. Dalam dunia ilmu pengetahuan, secara sederhana
metabolisme diartikan sebagai proses kimiawi yang berlangsung di
dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan untuk menghasilkan energi.
Proses metabolisme karbohidrat secara garis besar terdiri dari dua
cakupan yakni reaksi pemecahan atau katabolisme dan reaksi
pembentukan atau anabolisme. Pada proses pembentukan, salah satu
unsur yang harus terpenuhi adalah energi. Energi ini dihasilkan dari
proses katabolisme.
Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:
a)
Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)
Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa
pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori
ini adalah sintesis protein.
b) Lintasan katabolik (pemecahan)
Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan
energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur
ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.c) Lintasan amfibolik (persimpangan)
Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat pada
persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung
antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan
ini adalah siklus asam sitrat.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
6/24
6
Metabolisme karbohidrat pada manusia terutama :
Glikolisis, yaitu oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat
dan asam laktat melalui Embden-Meyerhof Pathway (EMP).
Glikogenesis, yaitu sintesis glikogen dari glukosa.
Glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen, pada hepar hasil akhir
adalah glukosa, sedangkan di otot diubah menjadi piruvat dan asam
laktat.
Siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat atau siklus asam sitrat
adalah suatu jalan bersama dari oksidasi karbohidrat, lemak dan
protein melalui asetil-Ko-A dan akan dioksidasikan secara
sempurna menjadi CO2& H2O.
Heksosa Monofosfat Shunt atau siklus pentosa fosfat adalah suatu
jalan lain dari oksidasi glukosa selain EMP dan siklus Krebs.
Glukoneogenesis, yaitu pembentukan glukosa atau glikogen dari
zat-zat bukan karbohidrat.
Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Ko-A, yaitu lanjutan dari
glikolisis serta menjadi penghubung antara glikolisis dan siklus
Krebs.
B. Macam-macam Proses Metabolisme Karbohidrat
1. Glikolisis
Tahap ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Molekul glukosa
akan masuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi,
glukosa diberi energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan
glukosa dalam keadaan terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang
dibantu oleh enzim heksokinase. Secara singkat, glukosa-6-fosfat dipecah
menjadi 2 buah molekul gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) dengan bantuan
satu ATP dan enzim fosfoheksokinase. Proses selanjutnya merupakan
proses eksergonik. Hasilnya adalah 4 molekul ATP dan hasil akhir
berupa 2 molekul asam piruvat (C3). Secara lengkap, proses glikolisis
yang terjadi sebagai berikut :
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
7/24
7
Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi,
yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C manjadi senyawa yang
lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C.
Reaksi ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma).
Reaksi glikolisis mempunyai sembilan tahapan reaksi yang
dikatalisis oleh enzim tertentu,
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
8/24
8
Dari sembilan tahapan reaksi tersebut dapat dikelompokkan menjadi
dua fase, yaitu fase investasi energi, yaitu dari tahap 1 sampai tahap
4, dan fase pembelanjaan energi, yaitu dari tahap 5 sampai tahap 9.
Pertama-tama, glukosa mendapat tambahan satu gugus fosfat dari
satu molekul ATP, yang kemudian berubah menjadi ADP,
membentuk glukosa 6-fosfat.
Setelah itu, glukosa 6-fosfat diubah oleh enzim menjadi isomernya,
yaitu fruktosa 6-fosfat. Satu molekul ATP yang lain memberikan
satu gugus fosfatnya kepada fruktosa 6-fosfat, yang membuat ATP
tersebut menjadi ADP dan fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-
difosfat. Kemudian, fruktosa 1,6-difosfat dipecah menjadi dua
senyawa yang saling isomer satu sama lain, yaitu dihidroksi aseton
fosfat dan PGAL (fosfogliseraldehid atau gliseraldehid 3-fosfat).
Tahapan-tahapan reaksi diatas itulah yang disebut dengan fase
investasi energi.
Selanjutnya, dihidroksi aseton fosfat dan PGAL masing-masing
mengalami oksidasi dan mereduksi NAD+, sehingga terbentukNADH, dan mengalami penambahan molekul fosfat anorganik (Pi)
sehingga terbentuk 1,3-difosfogliserat.
Kemudian masing-masing 1,3-difosfogliserat melepaskan satu gugus
fosfatnya dan berubah menjadi 3-fosfogliserat, dimana gugus fosfat
yang dilepas oleh masing-masing 1,3-difosfogliserat dipindahkan ke
dua molekul ADP dan membentuk dua molekul ATP.
Setelah itu, 3-fosfogliserat mengalami isomerisasi menjadi 2-
fosfogliserat. Setelah menjadi 2-fosfogliserat, sebuah molekul air
dari masing-masing 2-fosfogliserat dipisahkan, menghasilkan
fosfoenolpiruvat.
Terakhir, masing-masing fosfoenolpiruvat melepaskan gugus fosfat
terakhirnya, yang kemudian diterima oleh dua molekul ADP untuk
membentuk ATP, dan berubah menjadi asam piruvat.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
9/24
9
Setiap pemecahan 1 molekul glukosa pada reaksi glikolisis akan
menghasilkan produk kotor berupa 2 molekul asam piruvat, 2
molekul NADH, 4 molekul ATP, dan 2 molekul air.
Akan tetapi, pada awal reaksi ini telah digunakan 2 molekul ATP,
sehingga hasil bersih reaksi ini adalah 2 molekul asam piruvat
(C3H4O3), 2 molekul NADH, 2 molekul ATP, dan 2 molekul air.
Walaupun empat molekul ATP dibentuk pada tahap glikolisis,
namun hasil reaksi keseluruhan adalah dua molekul ATP. Ada dua
molekul ATP yang harus diberikan pada fase awal glikolisis. Tahap
glikolisis tidak memerlukan oksigen.
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Setiap asam piruvat yang dihasilkan kemudian akan diubah
menjadi Asetil-KoA (koenzim-A). Asam piruvat ini akan mengalami
dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO2 dan
akan berdifusi keluar sel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan
mengalami oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap
oleh akseptor elektron NAD+.
Gugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koenzim-A sehingga
menjadi asetil-KoA. Hasil akhir dari proses dekarboksilasi oksidatif ini
akan menghasilkan 2 asetil-KoA dan 2 molekul NADH. Pembentukan
asetil-KoA memerlukan kehadiran vitamin B1. Berdasarkan hal tersebut,
dapat diketahui betapa pentingnya vitamin B dalam tubuh hewan maupun
tumbuhan.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
10/24
10
3. Siklus Krebs
Proses selanjutnya adalah daur asetil-KoA menjadi beberapa
bentuk sehingga dihasilkan banyak akseptor elektron. Selain disebut
sebagai daur asam sitrat, proses ini disebut juga daur Krebs. Hans A.
Krebs adalah orang yang pertama kali mengamati dan menjelaskan
fenomena ini pada tahun 1930. Setiap tahapan dalam daur asam sitrat
dikatalis oleh enzim yang khusus. Berikut adalah tahapan yang terjadi
dalam daur asam sitrat.
Asetil-KoA akan menyumbangkan gugus asetil pada
oksaloasetat sehingga terbentuk asam sitrat. Koenzim A akan
dikeluarkan dan digantikan dengan penambahan molekul air.
Perubahan formasi asam sitrat menjadi asam isositrat akan
disertai pelepasan air.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
11/24
11
Asam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan bantuan
enzim asam isositrat dehidrogenase, membentuk asam -
ketoglutarat. NAD+ akan mendapatkan donor elektron dari hidrogen
untuk membentuk NADH. Asam -ketoglutarat selanjutnya diubah
menjadi suksinil KoA.
Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus KoA dan
ADP mendapatkan donor fosfat menjadi ATP. Akhirnya, suksinil-
KoA berubah menjadi asam suksinat.
Asam suksinat dengan bantuan suksinat dehidrogenase akan
berubah menjadi asam fumarat disertai pelepasan satu gugus
elektron. Pada tahap ini, elektron akan ditangkap oleh akseptor FAD
menjadi FADH2.
Asam Fumarat akan diubah menjadi asam malat dengan bantuan
enzim fumarase.
Asam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan bantuan
enzim asam malat dehidrogenase. NAD+ akan menerima sumbangan
elektron dari tahap ini dan membentuk NADH.
Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan dapat dimulai
lagi dengan sumbangan dua gugus karbon dari asetil KoA.
4. Transfer Elektron
Selama tiga proses sebelumnya, dihasilkan beberapa reseptor
elektron yang bermuatan akibat penambahan ion hidrogen. Reseptor-
reseptor ini kemudian akan masuk ke transfer elektron untuk membentuk
suatu molekul berenergi tinggi, yakni ATP. Reaksi ini berlangsung di
dalam membran mitokondria. Reaksi ini berfungsi membentuk energi
selama oksidasi yang dibantu oleh enzim pereduksi. Transfer elektron
merupakan proses kompleks yang melibatkan NADH (Nicotinamide
Adenine Dinucleotide), FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), dan
molekul-molekul lainnya. Dalam pembentukan ATP ini, ada
akseptor elektron yang akan memfasilitasi pertukaran elektron dari satu
sistem ke sistem lainnya.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
12/24
12
Enzim dehidrogenase mengambil hidrogen dari zat yang akan
diubah oleh enzim (substrat). Hidrogen mengalami ionisasi sebagai
berikut : 2H 2H++ 2e (Elektron).
NADH dioksidasi menjadi NAD+ dengan memindahkan ion
hidrogen kepada flavoprotein (FP), flavin mononukleotida (FMN),
atau FAD yang bertindak sebagai pembawa ion hidrogen. Dari
flavoprotein atau FAD, setiap proton atau hidrogen dikeluarkan ke
matriks sitoplasma untuk membentuk molekul H2O.
Elektron akan berpindah dari ubiquinon ke protein yang
mengandung besi dan sulfur (FeSa dan FeSb) sitokrom
b koenzim quinon sitokrom b2 sitokrom o sitokrom
c sitokrom a sitokrom a3, dan terakhir diterima oleh molekul
oksigen sehingga terbentuk H2O. Perhatikan gambar.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
13/24
13
Di dalam rantai pernapasan, 3 molekul air (H2O) dihasilkan
melalui NADH dan 1 molekul H2O dihasilkan melalui FAD. Satu
mol H2O yang melalui NADH setara dengan 3 ATP dan 1 molekul air
yang melalui FAD setara dengan 2 ATP.
Walaupun ATP total yang tertera pada Tabel 1 adalah 38 ATP,
jumlah total yang dihasilkan pada proses respirasi adalah 36 ATP. Hal
tersebut disebabkan 2 ATP digunakan oleh elektron untuk masuk ke
mitokondria.
No Proses Akseptor ATP
1. Glikolisis 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP
2. Siklus Krebs
2 asam piruvat 2 asetil KoA + 2CO2 2 NADH 2ATP
2 asetil KoA 4CO2 6 NADH
3. Rantai transfer elektron
10NADH + 50210NAD++ 10H2O
2 FADH2+ O22 FAD + 2H2O
30 ATP
4 ATP
34 ATP
5. Glikogenesis
Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi
glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati.
Lintasan diaktivasi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon
terhadap rasio gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan
karbohidrat setelah makan; atau teraktivasi pada akhir siklus
Cori.Penyimpangan atau kelainan metabolisme pada lintasan ini disebut
glikogenosis.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
14/24
14
Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :
Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang
lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini
dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.
Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi
dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu
sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil
bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah
glukosa 1,6-bifosfat.
Enz-P + Glukosa 1-fosfatEnz + Glukosa 1,6-bifosfatEnz-P +Glukosa 6- fosfat
Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP)
untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini
dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.
UDPGlc + PPiUTP + Glukosa 1-fosfat
Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase
inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.
Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk
ikatan glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal
glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini
dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang
sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk
memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk
pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
15/24
15
6. Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan
oleh tubuh, selain glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan
kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma
hipoglisemia. Pada glikogenolisis, glikogen digradasi berturut-turut
dengan 3 enzim, glikogen fosforilase, glukosidase, fosfoglukomutase,
menjadi glukosa. Hormon yang berperan pada lintasan ini adalah
glukagon dan adrenalin.
Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan
glukosa 1-fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen,
reaksi ini tidak melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah
glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi
glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti pada reaksi
kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
16/24
16
Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari
glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan
glukokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase,
melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak
menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.
Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh
sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu
terekam / tersimpan dalam bentuk ATP.
7. Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh
tubuh, selain glikogenolisis, untuk menjaga keseimbangan kadar
glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma
hipoglisemia. Pada lintasan glukoneogenesis, sintesis glukosa terjadi
dengan substrat yang merupakan produk dari lintasan glikolisis, seperti
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
17/24
17
asam piruvat, asam suksinat, asam laktat, asam oksaloasetat,
terkecuali:
Fosfopiruvat + Piruvat kinase + ADP Piruvat + ATP
Fruktosa-6P + Fosfofrukto kinase + ATP Fruktosa-1,6-BPt +
ADP
Glukosa + Heksokinase + ATP Glukosa-6P + ADP
Enzim glikolitik yang terdiri dari glukokinase, fosfofruktokinase,
dan piruvat kinase mengkatalisis reaksi yang ireversibel sehingga tidak
dapat digunakan untuk sintesis glukosa. Dengan adanya tiga tahap
reaksi yang tidak reversibel tersebut, maka proses glukoneogenesis
berlangsung melalui tahap reaksi lain. Reaksi tahap pertama
glukoneogenesis merupakan suatu reaksi kompleks yang melibatkan
beberapa enzim dan organel sel (mitokondrion), yang diperlukan untuk
mengubah piruvat menjadi malat sebelum terbentuk fosfoenolpiruvat.
Proses Glukoneogenesis
Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh
darah ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali
melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yang disebut
glukoneogenesis (pembentukan gula baru).
Pada dasarnya glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari
senyawa-senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat
danbeberapa asam amino. Proses glukoneogenesis berlangsung
terutama dalam hati.
Walaupun proses glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa,
namun bukan kebalikandari proses glikolisis karena ada tiga tahap
reaksi dalam glikolisis yang tidak reversible, artinya diperlukan enzim
lain untuk kebalikannya.
Glukosa + ATP heksokinase Glukosa-6-Posfat + ADP
Fruktosa-6-posfat + ATP fosforuktokinase fruktosa 1,6
diposfat + ADP
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
18/24
18
Fosfoenol piruvat + ADP piruvatkinase asam piruvat + ATP
Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversible tersebut,
maka proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain,
yaitu :
Fosfoenolpiruvat dibentuk dari asam piruvat melalui
pembentukan asam oksaloasetat.
(a)asam piruvat + CO2+ ATP + H2O asam oksalo asetat
+ADP + Fosfat + 2H+
(b) oksalo asetat + guanosin trifosfat fosfoenol piruvat
+guanosin difosfat + CO2
Reaksi (a) menggunakan katalis piruvatkarboksilase dan reaksi
(b)menggunakan fosfoenolpiruvat karboksilase.
Jumlah reaksi (a) dan (b) ialah : asam piruvat + ATP + GTP +
H2O + fosfoenol piruvat + ADP +GDP + fosfat+ 2H+
Fruktosa-6-fosfat dibentuk dari fruktosa-1,6-difosfat dengan
cara hidrolisisoleh enzim fruktosa-1,6-difosfatase.
Glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis glikosa-6-fosfat
dengan katalisglukosa-6-fosfatase.glukosa-6-fosfat + H2O
glukosa + fosfat.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
19/24
19
PERTANYAAN BIOKIMIA KARBOHIDRAT
APA yang dimaksud dengan karbohidrat?
Karbohidrat adalah senyawa amilum yang dihasilkan tumbuhan,
karbohidrat penting karena merupakan sumber energy bagi tubuh yang
dicerna secara mekanik.
BAGAIMANA cara atau proses pencernaan karbohidrat didalam tubuh?
Pencernaan karbohidrat dimulai dari mulut. Makanan yang berkarbohidrat
yang diperoleh kemudian dikunyah bercampur dengan air ludah yang
mengandung enzim amilase. Amilase menguraikan karbohidrat menjadiglukosa, bila berada cukup lama sebagian diubah menjadi disakarida
maltosa. Enzim amilase diludah bekerja paling baik pada pH ludah yang
sifatnya netral
DIMANAKAH kita dapat memperoleh sumber karbohidrat?
Kita dapat memperoleh sumber karbohidrat dari bahan-bahan makanan
seperti:o Padi-padian (beras)
o Gandum
o Kentang
o Singkong
o Ubi jalar
o Sagu
o Kacang-kacangan
o Jagung
MENGAPA karbohidrat sangat dibutuhkan oleh tubuh?
Karbohidrat sangat dibutuhkan oleh tubuh karena merupakan zat yang
penting bagi tubuh kita. Karbohidrat merupakan sumber energi . Karena
satu gram karbohidrat dapat menghasilkan 4kkalori. Selain sebagai sumber
energy karbohidrat juga sebagai
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
20/24
20
SIAPAKAH yang mengemukakan rumus karbohidrat sebagai bentuk cincin
furan/piran?
Sir Walter Norman Haworth
KAPAN seseorang harus mengurangi mengkonsumsi makanan yang banyak
mengandung karbohidrat?
Ketika seseorang mengalami penyakit Diabetes Mellitus (DM), seseorang
harus mengurangi mengkonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat
kompleks, makanan pokok yang mengandung serat seperti ubi sangat
dianjurkan dibandingkan dengan nasi dan kentang. Dan pola makan harus
diatur dengan sebaik-baiknya. Bagi penderita diabetes ini, mengkonsumsi
bawang merah dan bawang putih sangat baik karena berefek menurunkan
lemak dan kadar glukosa darah.
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
21/24
21
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik
yang tersusun dari atom karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat adalah
senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. Karbohidrat mempunyai
3 lintasan metabolisme, yaitu: lintasan anabolisme, lintasan katabolisme, dan
lintasan amfibolik. Jalur metabolisme karbohidrat antara lain: glikolisis,
oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, transfer elektron, glikogenesis,
glikogenolisis, dan glukoneogenesis.
Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa
menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati. Lintasan diaktivasi di dalam
hati oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang
meningkat. Glikogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh
tubuh, selain glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa
di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia.
Glukosa yang terbentuk dari glikogenolisis nantinya akan digunakan
oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu
terekam / tersimpan dalam bentuk ATP. Glikoneogenesis adalah biosintesis
glukosa atau glikogen dari senyawa-senyawa nonkarbohidrat.
Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia
lagi.Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah
ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui
serangkaian reaksi dalam suatu proses yang disebut glukoneogenesis(pembentukan gula baru).
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
22/24
22
BIOKIMIATentang
KARBOHIDRAT
Dosen Pembimbing,
TAUFIKKURAHMAN, ST. MT
Disusun Oleh
Kelompok I (Satu)
Nama : 1. DEWI MEGA LESTARI
2. EKA RAHMAWATI
3. AJEN FITRIANI
4. ABDURRAHMAN
5. DEVI HASLIANTI
6. ASNI
7. ARIFUDIN
Kelas/Semester :B/IV (Empat)
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
(STKIP) BIMA
TAHUN 2014
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
23/24
23
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur Penyusun Panjatkan Kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan kekuatan dan kemampuan, sehingga makalah yang
berjudul Karbohidratini dapat diselesaikan dengan segala kelebihan dan
kekurangannya.
Dengan segala kemampuan yang terbatas, Kami mencoba menguraikan secara
lengkap tentang definisi dari karbohidrat, kemudian apa peran biologis
karbohidrat serta bagaimana pembagian karbohidrat. Dan dengan adanya makalah
ini, Kami berharap sedikit membantu para pembaca dan kami sendiri selakupenyusun dalam memahami karbohidrat. Namun demikian, apabila dalam
makalah ini dijumpai kekurangan dan kesalahan baik dalam pengetikan maupun
isinya, Kami selaku penyusun dengan senang hati menerima kritik dan saran dari
para pembaca.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati, Penyusun menghaturkan ucapan terima
kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Dosen Pembimbing mata
kuliah serta teman-teman angkatan maupun senior yang bersama-sama
mewujudkan tercapainya tujuan perkuliahan ini. Semoga makalah yang sederhana
ini bermanfaat adanya.Amin yaa rabb.
Bima, April 2014
Penyusun
Kelompok I (Satu)
ii
-
7/25/2019 biokimia metabolisme Karbohidrat.docx
24/24
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .................................................................................. i
KATA PENGANTAR ................................................................................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................. iii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................. 2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Metabolisme, Karbohidrat, dan Metabolisme
Karbohidrat ........................................................................................ 3
1. Pengertian Metabolisme ............................................................ 3
2. Pengertian Karbohidrat .............................................................. 3
3. Fungsi Karbohidrat .................................................................... 4
4. Metabolisme Karbohidrat .......................................................... 5
B. Macam-macam Proses Metabolisme Karbohidrat ............................ 6
1. Glikolisis .................................................................................... 6
2. Dekarboksilasi Oksidatif ............................................................. 9
3. Siklus Krebs ............................................................................... 10
4.
Transfer Elektron ....................................................................... 115. Glikogenesis .............................................................................. 13
6. Glikogenolisis ........................................................................... 15
7. Glukoneogenesis ........................................................................ 16
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan ....................................................................................... 19
DAFTAR PUSTAKA
iii