makalah biologi dasar

24
METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK, PROTEIN DAN HUBUNGAN ANTAR KETIGANYA Disusun Guna Memenuhi Tugas Biologi Dasar Pengampu Dodik Luthfianto, S.Pd Disusun Oleh: Nama : Mutmainah NIM : 2014020329 Kelas : 1 STIKES PKU MUHAMMADIYAH SURAKARTA

description

tugas Biologi Dasar DIII Kebidanan Stikes PKU Muhammadiyah Surakata

Transcript of makalah biologi dasar

METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK, PROTEIN DAN HUBUNGAN ANTAR KETIGANYADisusun Guna Memenuhi Tugas Biologi DasarPengampu Dodik Luthfianto, S.Pd

Disusun Oleh:Nama : MutmainahNIM: 2014020329Kelas : 1

STIKES PKU MUHAMMADIYAH SURAKARTAPRODI DIII KEBIDANAN2014/2015KATA PENGANTAR

Assalamualikum Wr. Wb. Puji syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah serta karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ilmiah dalam bentuk makalah ini tanpa suatu halangan yang amat berarti hingga akhirnya penulis dapat menyalesaikan makalah ini dengan baik.Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungannya dalam pembuatan makalah ini. Tak lupa penulis ucapan terima kasih kepada Dosen mata kuliah Biologi Dasar yang telah memberikan kesempatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Demikian yang dapat penulis sampaikan, apabila ada kata di dalam makalah ini yang kurang berkenan penulis mohon maaf sebesar - besanya. Sekali lagi penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam pembuatan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca sekalian.Wassalamualikum Wr. Wb.

METABOLISME KARBOHIDRAT

A. Pengertian KarbohidratKarbohidrat adalah senyawa yang tersusun atas unsur-unsurC, H, dan O dan memiliki rumus umum Cn(H2O)n CnH2nOn .Karbohidrat di perlukan untuk menyediakan tenaga dan membuat tubuh tetap semangat . sekitar 65% dari makanan yang di konsumsi harus berbentuk karbohidrat kompleks seperti buah-buahan dan sayur-sayuran. Contohnya, glukosa memiliki rumus molekul C6H12O6 yang dapat ditulis sebagai C6(H2O)6.Struktur glukosaKarbohidrat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu:1.Monosakarida: fruktosa, glukosa, dan galaktosa.2. Disakarida: maltosa, sukrosa, dan laktosa.3. Polisakarida: tepung (amilum), selulosa, dan glikogen. B. Fungsi Karbohidrata. Sumber kalori (1 gram = 4,1 kalori)b. Membentuk senyawa-senyawa organik seperti lemak dan protein.c. Menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh.C. Sumber KarbohidratContoh sumber karbohidrat: Beras, gandum, jagung, kentang,umbi-umbian, gula, dll.D.Metabolisme Karbohidrat1. Di dalam sistem pencernaan, karbohidrat mengalami degradasidengan bantuan enzim,seperti:a. Enzim amilase:Berfungsimenguraikan molekul amilum (pati) menjadi maltosa.b. Enzim maltase:Berfungsimenguraikan molekul maltosa menjadi glukosa.c. Enzim sukrase:Berfungsimengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.d. Enzim laktase:Berfungsimenguraikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.e.Enzim selulose:Berfungsimenguraikan selulosa menjadi selobiosa.f.Enzim pektinase:Berfungsimenguraikan pektin menjadi asam pektin.g.Enzim dektrase:Berfungsimenguraikan amilum menjadi dektrin.E. Proses metabolisme karbohidratBila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh,sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal inidisebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan polapenimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akandiubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak. F. Metabolisme karbohidrat

GlikolisisGlikolisis adalah suatu proses yang menghasilkan perubahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat. Proses ini dapat berlangsung didalam sel yang paling sederhana tanpa memerlukan oksigen, lintas glikolisis memperlihatkan lima fungsi utama di dalam sel yakni :1. Glukosa diubah menjadi piruvat, yang dapat dioksidasi dalam siklus asam sitrat.2. Banyak senyawa selain glukosa dapat memasuki lintas glikolisis pada tahap antara (intermediat).3. Dalam beberapa sel lintas tersebut diubah untuk sintesis glukosa.4. Lintas tersebut mengandung zat antara yang terlibat dalam reaksi metabolik lainnya.5. Untuk tiap-tiap molekul glukosa yang dikonsumsi, secara netto dihasilkan dua molekul ATP melalui fosforilasi tingkat substrat.Secara keseluruhan, persamaan yang setara untuk proses glikolisis adalah :C6H12O6 + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi 2 C3H4O3 + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ + 2 H2ORumus yang tampak di atas tidak memperlihatkan kerumitan lintas glikolitik yang melibatkan sepuluh langkah reaksi enzimatik sitoplasmik yaitu :1. Langkah 1, Heksokinase mengkatalisis fosforilasi -D-glukosa menjadi -D-glukosa-6-fosfat secara ireversibel, disini diperlukan ATP dan Mg2+.2. Langkah 2, Glukosa-6-fosfat isomerase mengkatalisis isomerasi dari -D-glukosa-6-fosfat menjadi -D-fruktosa-6-fosfat secara reversibel yang berlangsung dengan bebas.3. Langkah 3, Fosfofruktokinase memfosforilasi -D-fruktosa-6-fosfat menjadi -D-fruktosa-1,6-bisfosfat secara ireversibel, memerlukan ATP dan Mg2+. Fosfofruktokinase diatur secara alosterik dengan sejumlah efektor dimana semuanya terlibat dalam transduksi energi.4. Langkah 4, Fruktosa-1,6-bisfosfat aldolase memecah -D-fruktosa-1,6-bisfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat.5. Langkah 5, Triosafosfat isomerase mengubah dihidroksiaseton fosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat.6. Langkah 6, Gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase mengkatalisis oksidasi D-gliseraldehida-3-fosfat, disertai dengan fosforilasi zat antara asam karboksilat, untuk menghasilkan D-1,3-bisfosfogliserat. NAD+ direduksi menjadi NADH + H+. Ini merupakan satu-satunya reaksi redoks yang terjadi dalam glikolisis.7. Langkah 7, Fosfogliserat kinase mengubah D-1,3-bisfosfogliserat menjadi D-3-fosfogliserat, langkah ini menghasilkan ATP.8. Langkah 8, Fosfogliseromutase mengkatalisis isomerasi antaraD-3-fosfogliserat dan D-2-fosfogliserat.9. Langkah 9, Enolase mendehidrasi D-2-fosfogliserat menghasilkan fosfoenolpiruvat. Reaksi ini memerlukan Mg2+.10. Langkah 10, Piruvat kinase mengubah secara ireversibel fosfoenolpiruvat menjadi piruvat (produk akhir glikolisis).Perubahan PiruvatPerubahan piruvat yang dihasilkan melalui glikolisis bergantung pada ketersediaan oksigen, keadaan energi dari suatu sel, dan mekanisme yang tersedia bagi sel untuk mengoksdasi NADH menjadi NAD+.C3H4O3 + 2 1/2 O2 3 CO2 + 2 H2OAgar glikolisis dapat terus berlangsung, maka NAD+ yang diperlukan untk reaksi oksidatifdlam langkah 6 harus dihasilkan lagi dari NADH. Tanpa oksigen, reaksi dapat berlangsung dengan mereduksi piruvat mejadi laktat, yang dikatalisis oleh laktat dehidrogenase dengan reaksi :Dalam sel mamalia, glukosa adalah sumber energi yang paling melimpah, glukosa dimetabolisme di dalam semua sel sebagai bahan bakar glikolitik dan disimpan dalam hati dan otot sebagai polimer glikogen dengan syarat yang diperlukan adalah (1) ketersediaan rangka karbon spesifik yang berasal dari asam amino tertentu, (2) energi dalam entuk ATP dan (3) enzim y

METABOLISME LEMAKMetabolisme lemak (lipid) terjadi dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak. Metabolisme lemak (lipid) mempunyai peran yang sangat penting dalam proses metabolisme secara umum. Beberapa peranan biologi dari lemak atau lipid sebagai berikut.1. Sebagai komponen struktur membran.2. Sebagai lapisan pelindung pada beberapa jasad.3. Sebagai bentuk energi cadangan.4. Sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan.5. Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran.

Metabolisme Lemak dalam Tubuh

Lipid yang terdapat sebagai bagian dari makanan hewan merupakan campuran lipid yang sederhana (terpena dan steorida) dan yang kompleks (triasilgliserol, fosfolipid, sfingolipid, dan lilin) berasal dari tanaman maupun jaringan hewan. Dalam mulut dan lambung, lipid tadi belum mengalami pemecahan yang berarti. Setelah berada dalam intestin, lipid kompleks terutama triasilgliserolnya dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak yang bebas dan sisanya. Enzim lipase diaktifkan oleh hormon epineprin. Enzim ini dibantu oleh garam asam empedu (terutama asam kholat dan taurokholat) yang disekresikan oleh hati. Fungsi garam tersebut ialah mengemulsi makanan berlemak sehingga terbentuklah emulsi partikel lipid yang sangat kecil. Oleh karena itu, permukaan lipid menjadi lebih besar dan lebih mudah dihirolisis oleh lipase. Enzim ini tidak peka terhadap larutan lemak sempurna. Reaksi hidrolisisnya berlangsung sebagai berikut.

Proses Metabolisme Lemak

Berdasarkan reaksi tersebut dapat diketahui bahwa lipase pankreas hanya bisa menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 yang hasilnya asam lemak bebas dan monoasil gliserol. Dengan bantuan misel-misel garam empedu maka asam lemak bebas, monoasil gliserol, kolesterol, dan vitamin membentuk sebuah kompleks yang kemudian menempel (diabsorpsi) pada permukaan sel mukosal. Senyawa-senyawa tersebut selanjutnya menembus membran sel mukosal dan masuk ke dalamnya. Miselmisel garam empedu melepaskan diri dan meninggalkan permukaan sel mukosal.

Dalam sel mukosal, asam lemak bebas monoasil gliserol disintesis kembali menjadi triasil gliserol yang setelah bergabung dengan albumin, kolesterol, dan lain-lain membentuk siklomikron. Siklomikron tersebut pada akhirnya masuk ke dalam darah, kemudian sampai ke hati dan jaringan lain yang memerlukannya. Sebelum masuk ke dalam sel, triasil gliserol dipecah dulu menjadi asam lemak bebas dan gliserol oleh lipoproteinlipase.

Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan dari zat-zat organik. Asam lemak adalah suatu senyawa yang terdiri atas panjang hidrokarbon dan gugus karboksilat yang terikat pada ujungnya. Asam lemak mempunyai dua peranan fisiologi yang penting, yaitu:1. Pembentuk fosfolipid dan glikolipid yang merupakan molekul amfipotik sebagai komponen membran biologi;2. Sebagai molekul sumber energi.Proses metabolisme lemak sebagai komponen bahan makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan, dimulai dengan proses pencernaannya di dalam usus oleh enzim. Asam lemak bersenyawa kembali dengan gliserol membentuk lemak yang kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening. Selanjutnya, lemak disimpan di jaringan adiposa (jaringan lemak). Jika dibutuhkan, lemak akan diangkut ke hati dalam bentuk lesitin yang dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol diaktifkan oleh ATP menjadi gliserol fosfat dan akhirnya mengalami oksidasi, seperti glukosa. Rantai karbon asam lemak diolah di dalam mitokondria sehingga dihasilkan asetil koenzim yang selanjutnya dapat masuk ke dalam Siklus Krebs.Metabolisme protein merupakan salah satu proses metabolisme yang terjadi pada organisme. Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini akan terwujud apabila gugusan karboksil dari asam amino yang satu bergabung dengan gugusan amino dari asam amino yang lain. Di dalam penggabungan molekul asam amino itu, akan terlepas satu molekul air. Hal tersebut dapat dilihat dalam reaksi berikut.

Proses Metabolisme Protein

Rangkaian tersebut dapat diperpanjang ke kiri atau ke kanan menurut kehendak kita. Jika diperpanjang ke kanan harus menyambungkan gugusan NH2, sedangkan jika ke kiri harus menyambungkan gugusan COOH. Dengan demikian, akan diperoleh molekul protein yang berat molekulnya. Penggabungan molekul-molekul asam amino itu dipengaruhi oleh kegiatan fosforilasi. Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola. Hal itu disebabkan oleh banyaknya lekukan pada rantai tersebut.

Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein. Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial.

Skema Metabolisme Protein

Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin.

Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut.1. Membangun sel-sel yang rusak.2. Sumber energi.3. Pengatur asam basa darah.4. Keseimbangan cairan tubuh.5. Pembentuk antibodi.Konsentrasi normal asam amino dalam darah berkisar antara 3565 mg. Asam amino merupakan asam yang relatif kuat, sehingga di dalam darah dalam keadaan terionisasi. Konsentrasi beberapa asam amino dalam darah diatur dalam batas tertentu oleh sintesis selektif pada bagian sel dan ekskresi selektif oleh ginjal. Hasil akhir pencernaan protein dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya asam amino dan hanya kadang-kadang polipeptida atau molekul protein diabsorpsi. Setelah itu asam amino dalam darah meningkat, tetapi kenaikannya hanya beberapa mg. Hal itu dikarenakan sebagai berikut.

1. Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung lebih dari 23 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino diabsorpsi pada saat itu.2. Setelah masuk ke dalam darah, asam amino yang berlebihan diabsorpsi dalam waktu 510 menit oleh sel di seluruh tubuh.Oleh karena itu, hampir tidak pernah ada asam amino yang konsentrasinya tinggi dalam darah. Namun, turn over rate asam amino demikian cepat sehingga banyak protein (dalam gram) dapat dibawa dari satu bagian tubuh ke bagian lain dalam bentuk asam amino setiap jamnya. Pada hakikatnya semua molekul asam amino terlalu besar untuk berdifusi melalui pori membran sel. Mungkin sejumlah kecil dapat larut dalam matriks sel dan berdifusi ke dalam sel dengan cara lain. Namun, sejumlah besar asam amino dapat ditranspor melalui membran hanya oleh transpor aktif yang menggunakan mekanismekarier. Salah satu fungsi transpor karier asam amino adalah untuk mencegah kehilangan asam amino dalam urine. Semua asam amino dapat ditranspor secara aktif melalui epithel tubulus proximalis yang mengeluarkan asam amino dari filtrat glomerulus dan mengembalikannya ke darah. Namun, pada tubulus ginjal terdapat batas kecepatan di mana setiap jenis asam amino dapat ditranspor. Berdasarkan alasan ini, apabila sejenis konsentrasi asam amino meningkat terlalu tinggi dalam plasma dan filtrate glomerulus, maka kelebihan yang dapat direabsorpsi secara aktif hilang dan masuk ke dalam urine. Pada orang normal, kehilangan asam amino dalam urine setiap hari tidak berarti. Jadi, hakikatnya semua asam amino yang diabsorpsi dari saluran pencernaan digunakan oleh sel. Segera setelah asam amino masuk ke dalam sel, di bawah pengaruh enzim-enzim intrasel akan dikonjugasi menjadi protein sel.

Oleh karena itu, konsentrasi asam amino di dalam sel selalu rendah. Penyimpanan asam amino dalam jumlah besar terjadi di dalam sel dalam bentuk protein. Akan tetapi, banyak protein intrasel dapat dengan mudah dipecahkan kembali menjadi asam amino di bawah pengaruh enzim-enzim pencernaan lisosom intrasel. Asam amino ini selanjutnya dapat ditranspor kembali ke luar sel masuk ke dalam darah. Beberapa jaringan tubuh, seperti hati, ginjal, dan mukosa usus berperan untuk menyimpan protein dalam jumlah yang besar.

METABOLISME PROTEIN

A. Pengertian protein Protein merupakan senyawa polimer organik yang berasal dari monomer asam amino yang mempunyai ikatan peptida. Istilah proteinberasal dari bahasa Yunaniprotosyang memiliki arti yang paling utama.Protein diperlukan untuk pertumbuhan dan memperbaiki sel-sel yang rusak. Lebih kurang 20% dari makanan kita harus dalam bentuk protein. Protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (N),kadang-kadang unsur phosphor (P), dan sulfur (S).struktur asam amino

B. Pembentuk ProteinProtein dibentuk dari asam amino, yaitu:a. Asam amino esensial yaitu asamamino yang tidak dapat dibentukoleh tubuh.Ada 8 asam amino esensial , yaitu: isoleusin,leusin, lisin, metionin, valin, triptofan,treonin, dan fenilalanin.

b. Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis olehtubuh.Contoh: alanin, asparagin, glisin, glutamin, dan

C.Fungsi ProteinDalam tubuh kita protein mempunyai beberapa fungsi, antara lain:a. Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnyatripsin.b. Protein cadangan, disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadanganmakanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung ), ovalbumin(putih telur).c. Protein transport, mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu,misalnya hemoglobin untuk mengikat O2. d. Protein kontraktil, untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin untuk kontraksi otot .e. Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul asing (antigen) ke dalam tubuh.f. Toksin, merupakan racun yang berasal dari hewan, tumbuhan, misalnya bisa ular.g. Hormon, merupakan protein yang berfungsi sebagai pengatur prosesproses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormonauksin dan gibberellin pada tumbuhan.h. Protein struktural, merupakan protein yang menyusun struktur sel,jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.i. Membangun sel-sel yang rusak.j. Sumber energi.k. Pengatur asam basa darah.l. Keseimbangan cairan tubuh.m. Pembentuk antibodi.

D. Sumber Proteina. Berdasarkan sumbernya, protein ada 2 macam, yaitu:a. Protein hewaniYaitu protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur,susu, dan keju.b. Protein nabatiYaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya:kacang kacangan.Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem)dan kwashiorkor.

E. Metabolisme Proteina. Metabolisme protein dikatalisis oleh beberapa enzim, yaitu:a. Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.b. Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkanoleh susu.c. Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asamamino.d. Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.e. Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.f. Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melaluipembuluh darah vena porta menuju ke hati.Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yangmemisahkan gugusan karboksil dengan asam amino menjadi ikatan baru, yangmerupakan zat antara yang masihmengandung unsur nitrogen.Selanjutnya, terjadi proses transaminasiyang menghasilkan pemindahangugusan asam amino (NH2) dari asamamino ke ikatan lain, menjadi asamamino yang berbeda dengan asamamino yang pertama.

HUBUNGAN METABOLISME KARBOHIDRAT,PROTEIN DAN LEMAK

1. Katabolisme lemak Katabolisme lemak dimulai dengan pemecahan lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol yang merupakan senyawa dengan 3 atom C dapat dirubah menjadi gliseral dehid 3-fosfat. Selanjutnya gliseral dehid 3-fosfat mengikuti jalur glikolisis sehingga terbentuk piruvat. Sedangkan asam lemak dapat dipecah menjadi molekul-molekul dengan 2 atom C. Molekul dengan 2 atom C ini kemudian diubah menjadi asetil koenzim A . Sehingga jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi. Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energy.2. Katabolisme karbohidrat Katabolisme Karbohidrat adalah pemecahan molekul karbohidrat menjadi unit-unit yang lebih kecil. Katabolisme karbihodrat meliputi proses pemecahan polisakarida menjadi monosakarida dan pemakaian glukosa (monosakarida) dalam proses respirasi untuk mengghasilkan energi dalam bentuk ATP (Adenosine Tripospat). ATP inilah yang digunakan oleh seluruh makhluk hidup untuk melakukan aktivitas kehidupan.ATP ini berasal dari beberapa proses diantaranya glikolisis,siklus krebs,sistem transpor elektron. 3. a. Pada proses iniPenggunaan ATP menjadikan glukosa berikatan dengan tosfat anorganik menjadi glukosa-6-fosfat. Dengan katalisator enzim heksokinase. b. Glukosa-6-fosfat mengalami perubahan strukiur menjadi fruktosa-6fosfat. yang dikatalisis oleh fosfoglukose isomerase. c. Penggunaan ATP kembali menambah fosfat anorganik menjadi fruktosa-1,6difosfat dengan katalisator fosfofruktokinase. Fruktosa-1,6-difosfat dipecah menjadi 2 molekul fosfogliseraldehid ( PGAL ). dengan katalisator enzim isomerase. d. Setiap PGAL memberi 2 elektron dan 1 atom hidrogen kepada NAD untuk membentuk NADH. e. Masing-masing PGAL kembali berikatan dengan fosfat anorganik membentuk 1,3difosfogliserat dengan bantuan gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase. f. Fosfat anorganik pada 1,3-difosfogliserat ditransfer ke ADP untuk membentuk ATP, dan 1,3-difosfogliserat menjadi 3-fosfogliserat. Sebagai katalisator adalah fosfogliserokinase. g. Kemudian 3-fosfogliserat memindahkan gugus fosfat ke karbonkedua membentuk 2-fosfogliserat,dengan katalisator fosfogliseromutase, lalu diikuti pelepasan H2 menyebabkan 2-fosfogliserat berubah menjadi 3-fosfoenol piruvat ( PEP ). dengan katalisator enolase. h. Setiap PEP mentranster fosfat anorganiknya kepada ADP untukmenghasilkan ATP, sehingga PEP berubah menjadi asam piruvat. 4. h. Asam piruvat hasil glikolisis kemudian mengalami dekarboksilasi oksidatif sehinngga mengubah asam piruvat menjadi asetil koa i. Asetil dilepaskan dari Asetil-CoA lalu bergabung dengan oksaloasetat sehingga terbentuk sitrat dengan penambahan air. Proses pembentukan sitrat ini dikatalisasi oleh enzim citrate synthase. j. Sitrat kemudian diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim acotinase. k. Kemudian isositrat akan diubah menjadi alfa-ketoglutarat dengan melepaskan satu molekul CO2 dan satu atom H. Atom H yang dilepaskan akan ditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Proses tersebut dikatalisasi oleh enzim isocitrate dehydrogenase. l. -ketoglutarat kemudian diubah menjadi suksinil-CoA dengan melepaskan satu molekul CO2 dan satu atom H serta menempelkan satu molekul CoA. Atom H akan ditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Enzim yang berperan adalah alpha-ketoglutarate dehydrogenase. m. Suksinil-CoA lalu diubah menjadi suksinat oleh enzim Succinyl-CoA synthetase. Pada proses ini molekul CoA akan dilepaskan, selain itu terdapat satu atom P yang ikut dalam reaksi dan kemudian akan ditangkap oleh ADP untuk membentuk ATP. n. Langkah selanjutnya adalah perubahan suksinat menjadi Fumarat oleh enzim succinate dehydrogenase. Dua atom H akan dilepaskan dan ditangkap oleh FAD+ untuk membentuk FADH2. o. Fumarat lalu diubah menjadi malat oleh fumarase dengan penambahan air. p. Malat kemudian akan diubah kembali menjadi oksaloasetat oleh enzim 5. q. Elektron dari H+ dari NADH dan FADH2 dibawa dari substrat ke substrat lain secara berantai.Setiap kali dipindahkan energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik ke molekul ADP sehingga terbentuk ATP 6. Katabolisme protein Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika jumlah asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber energi lain (karbohidrat dan protein), tubuh akan menggunakan asam amino sebagai sumber energi. Tidak seperti karbohidrat dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amina. Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh. Terdapat 2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu: 1. Transaminasi : Enzim aminotransferase memindahkan amin kepada ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat 2. Deaminasi oksidatif : Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium (NH4+) yang selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin. 7. Proses yang terjadi di dalam siklus urea terdiri atas beberapa tahap yaitu: 1. Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan CO2 menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP 2. Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan L-ornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan. 3. Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-aspartat menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari ATP 4. Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi fumarat dan L-arginin 5. Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap Larginin akan menghasilkan L-ornitin dan urea. 8. Keterkaitan metabolisme protein,karbohidrat, dan protein Jadi keterkaitan Karbohidrat, protein dan Lemak /Lipid yaitu mereka akan di metabolisme yang hasil akhirnya menjadi asetyl Co-A, dimana asetyl Co-A merupakan substrat untuk siklus krebs. Kemudian dari siklus krebs dihasilkan CO2.