Makalah Karbohidrat

Kasus Tutorial Minggu ke-4 FBS I

Tahun Ajaran 2015/ 2016

Fakultas Kedokteran UPN “Veteran” JakartaKelas Tutorial A1

Daftar Isi

Kata Pengantar.......................................................................2Bab I Pendahuluan.................................................................3

A. Latar Belakang.........................................................3B. Tujuan......................................................................3

Bab II Pembahasan.................................................................4A. Definisi Karbohidrat ...............................................4B. Struktur Karbohidrat................................................5C. Ciri Kimiawi Karbohidrat........................................5D. Klasifikasi Karbohidrat............................................5E. Metabolisme Karbohidrat.........................................10F. Sumber Karbohidrat.................................................21G. Manfaat Karbohidrat................................................22H. GangguanTubuh.......................................................23

Bab III Penutup......................................................................26A. Kesimpulan..............................................................26B. Saran.........................................................................26

Daftar Pustaka........................................................................27

Makalah Karbohidrat 1 | P a g eFakultas Kedokteran UPN ”Veteran” Jakarta

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT , atas berkah

dan rahmat serta hidayah yang diberikan, sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan makalah dengan judul “Metabolisme

Karbohidrat” yang dibuat berdasarkan hasil dari kegiatan tutorial yang

telah dilakukan.

Semoga Allah SWT selalu memberikan kesehatan,kemudahan serta

keselamatan kepada semua yang terlibat dalam pembuatan makalah ini.

Penulis ingin bereterima kasih kepada dosen yang telah membimbing dan

mengarahkan kami.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan

dalam pengerjaan makalah ini. Penulis juga mengharapkan kritik dan

saran yang bersifat membangun untuk kemajuan ilmu pengetahuan,

sehingga diharapkan dapat memberikan pedoman serta manfaat yang

baik bagi kepentingan umat manusia.

Akhir kata, penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi

penulis sendiri maupun bagi pembaca nya agar dapat memperluas pengetahuan kita semua.

Jakarta, 12 Oktober 2015


BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-

keton, atau suatu senyawa yang menghasilkan karbohidrat dan turunannya apabila

dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau

keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk

golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n

atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air (H2O). Namun demikian,

terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang

mengandung nitrogen, fosforus, atau. sulfur.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup.

Monosakarida, khususnya glukosa merupakan nutrien utama sel yang dibutuhkan

untuk mempertahankan kelangsungan kehidupan dan segala aktivitas sel itu sendiri.

Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi

seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga

yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular (metabolism)

untuk menjalankan fungsi sel-sel tubuh tersebut. Selain itu, kerangka karbon

monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik

kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.

B. Tujuan

1. Untuk mengetahui definisi karbohidrat

2. Untuk mengetahui ciri kimiawi karbohidrat

3. Untuk mengetahui klasifikasi karbohidrat

4. Untuk mengetahui fungsi karbohidrat bagi tubuh

5. Untuk mengetahui proses metabolisme dan pencernaan karbohidrat

6. Untuk mengetahui berbagai sumber karbohidrat


BAB IIPEMBAHASAN

A. Definisi Karbohidrat

Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom

Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen dan oksigen

dalam komposisi menghasilkan H2O. Dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari

beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lipid. Akan tetapi sebagian besar

karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama

sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Karbohidrat berasal dari bahasa Jerman, yaitu “Kohlenhydrate” dan

dari bahasa Perancis, yaitu “Hydrate de Carbon”. Penamaan ini didasarkan atas

komposisi unsur karbon yang mengikat hidrogen dan oksigen dalam perbandingan

yang selalu sama seperti pada molekul air. Karena komposisi yang demikian, senyawa

ini pernah disangka sebagai hidrat karbon. Tetapi sejak 1880, senyawa tersebut bukan

hidrat dari karbon. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa

Arab "sakkar" artinya gula. Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga

sering dikaitkan dengan gula.

Karbohidrat juga memegang peran penting dalam alam karena

merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif

murah. Melalui proses fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari

mampuh membentuk karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) berasal dari udara dan


air (H2O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana

glukosa.

Di negara-negara sedang berkembang kurang lebihnya 80% energi

makanan berasal dari karbohidrat. Menurut Neraca Bahan Makanan 1990 yang

dikeluarkan oleh Biro Pusat Statistik, di Indonesia energy berasal dari karbohidrat

merupakan 72% jumlah energy rata-rata sehari yang dikonsumsi penduduk dengan

nilai energy Karbohidrat mencapai 4 kkal per gram.

Karbohidrat juga merupakan sumber energi bagi aktivitas kehidupan manusia

disamping protein dan lemak. Membekalkan tenaga bagi aktivitas harian seperti

gerakkan, pertumbuhan dan aktivitas sel di dalam tubuh.

B. Struktur Karbohidrat

Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –

OH, gugus aldehid atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai

hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula

hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktifitas optik pada susunan rantai

karbohidrat.

C. Ciri Kimiawi Karbohidrat

Dalam ciri kimiawi karbohidrat, semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-

unsur karbon ( C ), hydrogen ( H ), dan oksigen ( O ).Perbandingan antara hydrogen

dan oksigen pada umumnya adala 2: 1 seperti hal-halnya dalam air, oleh karena itu

diberi nama karbohidrat. Dalam bentuk sederhana, formula umum karbohidrat adalah

Cn H2n On.


D. Klasifikasi Karbohidrat

Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi atas dua golongan, yaitu

karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.

Karbohidrat sederhana terdiri atas:

1. Monosakarida

Monosakarida adalah jenis karbohidrat yang mudah di serap melalui usus

halus ke dalam darah kemudian menuju hati, dan tidak di pecahkan dalam proses

pencernaan tertentu. Monosakarida ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan

asam dalam air karena telah menjadi karbohidrat yang sederhana, monosakarida

juga dikenal sebagai heksosa, ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi

yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa.

Glukosa.

Glukosa dinamakan juga dekrosa atau gula anggur, karena terdapat luas di

alam dalam jumlah sedikit yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon

dan bersama dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peran amat

penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil hasil akhir pencernaan pati,

sukrosa, maltosa dan laktosa. Pada saat metabolisme glukosa merupakan

bentuk karbohidrat yang beredar dalam tubuh dan didalam sel merupakan

prekursor energi.


Fruktosa

Fruktosa di namakan juga levulosa atau gula buah, merupakan jenis gula

paling manis, gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam

buah dan juga didalam sayur

Galaktosa

Galaktosa tidak dapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa,

karena hanya terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan.

2. Disakarida

Disakarida yaitu terdiri dari 2 sakarida atau monosakarida yang salah satunya

berbentuk glukosa. Disakarida juga dibagi 4 jenis yaitu sukrosa, maltosa, dan

laktosa.

Sukrosa


Sukrosa dinamakan juga gula tebu bit, karena secara komersial gula yang

banyak di gunakan di Indonesia dibuat dari tebu. Sukrosa sendiri merupakan

disakarida dengan monomer yang terdiri dari glukosa dan fruktosa.

Maltosa

Maltosa (gula malt) tidak dapat bebas di alam. Karena maltosa terbentuk pada

setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila benih

atau biji berkecambah sedangkan pada usus manusia terjadi pencernaan pati.

Maltosa sendiri merupakan disakarida dengan monomer yang terdiri dari dua

buah molekul glukosa.

Laktosa

Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satuan unit

glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar galaktosa pada susu sapi adalah 6,8

garam per 100 ml, sedangkan pada susu ibu (ASI) 4,8 gram per 100 ml. Banyak

orang, terutama yang memiliki kulit berwarna (termasuk orang Indonesia) tidak

tahan terhadap susu sapi, karena kekurangan enzim lactase. Kekurangan lactase

ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Hal ini mempengaruhi jenis

mikroorganisme yang tumbuh,yang menyebabkan gejala kembung, kejang


perut, dan diare. Laktosa merupakan disakarida yang terdiri dari dua buah

monomer monosakarida yaitu, glukosa dan galaktosa.

3. Oligosakarida

Oligosakrida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida,sebetulnya

disakarida termasuk dalam oligosakrida,akan tetapi karena peranannya dalam ilmu

gizi sangat penting maka dibahas secara terpisah.

Karbohidrat kompleks terdiri atas:

1. Polisakarida

Karbohidrat ini dapat mengandung sampai tiga ribu gula sederhana yang

tersusun dalam bentuk rantai panjang atau bercabang. Gula sederhana ini terutama

adalah glukosa. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati,

dekstrin dan glikogen.

Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan

karbohidrat utana yang di makan di seluru dunia. Pati terutama terdapat dalam

padi-padian, biji-bijian dan umbi-umbian. Beras, jagung dan gandum

mengandung 70-80% pati, kacang-kacangan kering seperti kacang kedelai,

kacang merah dan kacang hijau mengandung 30-60% sedangkan ubi, talas,

kentang, dan singkong mengandung 20-30 % pati.

Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui

hidrolisis. Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin

mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan

diare.

2. Serat yang dinamakan juga polisakarida non pati

Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam

berbagai macam penyakit, fungsi terakhir dari serat yang telah diketahui adalah

sebagai prekursor dinding sel. Ada dua golongan yang terdapat dalam serat yaitu

tidak dapat larut dalam air dan yang dapat larut dalam air.

Serat yang larut dalam air, dibagi menjadi 3 yaitu :

1) Pektin terdapat di dalam sayuran dan buah terutama jenis apel, jambu

biji, anggur dan wortel, senyawa pectin berfungsi sebagai bahan perekat

antara dinding sel.


2) Gum adalah polisakarida larut air terdiri atas 10.000-30.000 unit yang

terutama terdiri atas glukosa, galaktosa. Gum di ekstrksi secara

komersial dan digunakan dalam industry pangan sebagai pengental.

3) Mukilase merupakan stuktur kompleks yang mempunyai ciri khas yaitu

memiliki komponen asam, Mukilase terdapat didalam biji-bijian dan

akar yang fungsinya diduga mencegah pengeringan.

Serat yang tidak larut dalam air dibagi menjadi 3 yaitu :

- Selulosa merupakan bagian utama dinding sel tumbuh-tumbuhan dan

sebagai struktur kristal yang sangat stabil. Selulosa yang berasal dari

makanan nabati akan melawati saluran cerna secara utuh. Selulosa

membantu gerakan peristaltic usus.

- Hemiselulosa merupakan bagian utama serat serealia yang terdiri

polimer bercabang.

- Lignin memberika kekuatan pada struktur tumbuh-tumbuhan,karena

merupakan bagian keras dari tumbuh-tumbuhan sehingga jarang

dimakan lignin. Lignin sendiri terdapat di dalam tangkai sayuran,

bagian inti di dalam wortel dan biji jambu biji.

E. Berikut Penjelasan Mengenai Langkah-langkah Dalam Metabolisme Karbohidrat

Glikolisis : Tahap metabolism glukosa menjadi piruvat (aerob) yang

menghasilkan energy sebesar 8ATP atau laktat (anaerob) yang menghasilkan

energy sebesar 2 ATP.

Glikogenesis : Proses perubahan glukosa menjadi glikogen di hepar yang

berfungsi untuk mempertahankan keseimbangan (homeostasis) kadar gula darah.

sedangkan di otot bertujuan untuk kepentingan metabolism dan aktivitas sel otot

sendiri.

Glikogenolisis : Proses perubahan glikogen menjadi glukosa atau kebalikan

dari glikogenesis.

Jalur Pentosa Fosfat : Hasil ribosa untuk sintesis nukleotida, asam nukleat dan

equivalent pereduksi (NADPH).


Glukoneogenesis : proses pengubahan senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam

laktat, gliserol, asam amino glukogenik) menjadi glukosa.

Peran utama karbohidrat dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-

sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan penting

dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tentunya hanya memperoleh energi dari

karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan sistem saraf.


Penyimpanan Glukosa Dalam Bentuk Glikogen

Salah satu fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa

sesuai kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan didalam hati dalam bentuk

glikogen. Bila persediaan glukosa dalam darah menurun. Hati akan mengubah

sebagian dari glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya kedalam aliran darah.

Glukosa ini akan dibawah olah darah keseluruh bagian tubuh yang memerlukan.

Seperti, otak, sistem saraf, jantung, dan organ tubuh lain. Sel-sel otot dan sel-

sel lain disamping glukosa menggukan lemak sebagi sumber energi. Sel-sel otot juga

menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen. Glikogen ini hanya digunakan sebgai

energi untuk keperluan otot saja dan tidak dapat dikembalikan sebagi glukosa

kedalam aliran darah. Tubuh hanya dapat menyimpan glikogen dalam jumlah terbatas

yaitu untuk keperluan energi beberapa jam.


Penggunaan Glukosa Untuk Energi

Bila glukosa memasuki sel, enzim-enzim akan memecahnya menjadi

bagian-bagian kecil yang pada akhirnya akan menghasilkan energi, karbondioksiida

dan air. Bagian- bagian kecil ini dapat pula disusun kembali menjadi lemak.

Agar tubuh selalu memperoleh glukosa untuk keperluan energi, hendaknya

seseorang tiap hari memakan sumber karbohidrat pada selang waktu tertentu, karena

persediaan glikogen hayan bertahan untuk keperluan beberapa jam saja. Apakah

karbohidrat dalam makanan dapat digantikan sebagai sumber energi oleh lemak dan

protein? protein dapat di ubah menjadi glukosa melalui

proses glukoneogenesis (sintesis glukosa dari rantai karbon non karbohidrat) dalam

batas-batas tertentu, tetapi protein mempunyai fungi lain yang tidak dapat digantikan

oleh zat gizi lain seperti untuk pertumbuhan. Lemak tubuh tidak dapat diubah menjadi

glukosa dalam jumlah berarti, glukosa sebagai sumber energi untuk sel-sel otak, sel

saraf lain, dan sel darah merah tidak dapat digantikan oleh lemak. Jadi, makanan

sehari-hari harus mengandung karbohidrat. Karbohidrat yang cukup akan mencegah

penggunaan protein untuk energi (sebagai penghemat protein).


Glukoneogenesis

Glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat,

contohnya asam laktat dan beberapa asam amino. Karena senyawa yang digunakan

bukan karbohidrat, maka sumber karbonnya adalah sejumlah senyawa glukogenik

terutama berasal dari asam amino-L, laktat atau gliserol. Proses ini terjadi jika

makanan yang dimakan tidak cukup mengandung D-glukosa yang dapat

menyebabkan turunnya kadar glukosa darah. D-glukosa harus dibentuk karena

senyawa ini penting untuk fungsi sebagian besar sel dan mutlak dibutuhkan oleh

sistem syaraf dan eritrosit. Jalur metabolisme ini terjadi terutama di hati dan ginjal,

tetapi glukoneogenesis secara fisiologis tidak berarti dalam otot karena otot tidak

mempunyai enzim glukosa 6-fosfatase yang mengubah glukosa 6-fosfat menjadi

glukosa untuk dilepaskan ke darah.

Proses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang

terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat

diubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu

glukoneogenesis (pembentukan gula baru).

Glukoneogenesis yang dilakukan oleh hati atau ginjal, menyediakan suplai

glukosa yang tetap. Kebanyakan karbon yang digunakan untuk sintesis glukosa

akhirnya berasal dari katabolisme asam amino. Laktat yang dihasilkan dalam sel

darah merah dan otot dalam keadaan anaerobik juga dapat berperan sebagai substrat

untuk glukoneogenesis. Glukoneogenesis mempunyai banyak enzim yang sama

dengan glikolisis, tetapi demi alasan termodinamika dan pengaturan, glukoneogenesis

bukan kebalikan dari proses glikolisis karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis

yang tidak reversibel, artinya diperlukan enzim lain untuk reaksi kebalikannya.


Dengan adanya tiga tahap reaksi yangtidak reversible tersebut, maka proses

glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain, yaitu:

1. Glukokinase = Glukosa + ATP Glukosa-6-fosfat + ADP

2. Fosfofruktokinase = Fruktosa-6-fosfat + ATP fruktosa-1,6-difosfat + ADP

3. Piruvatkinase = Fosfenol piruvat + ADP asam piruvat + ATP

Fosfenolpiruvat dibentuk dari asam piruvat melalui pembentukan asam oksalo asetat

1. Asam piruvat + CO2 + ATP + H2O asam oksalo asetat + ADP + fosfat + 2 H

2. Oksalo asetat + guanosin trifosfat fosfoenol piruvat + guanosin difosfat + CO2

Reaksi (a) menggunakan katalis piruvatkarboksilase dan reaksi (b) menggunakan

fosfoenolpiruvat karboksilase. Fruktosa-6-fosfat dibentuk dari fruktosa-1,6-difosfat

dengan cara hidrolisis oleh enzim fruktosa-1,6-difosfatase

“Fruktosa-1,6-difosfat + fosfenolpiruvat + ADP + GDP + fosfat + 2”

Glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis glukosa-6-fosfat dengan katalis glukosa-6-

fosfatase

“Glukosa-6-fosfat+ glukosa+fosfat”

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.

Tiga reaksi pengganti yang pertama mengubah piruvat menjadi

fosfoenolpiruvat (PEP), jadi membalik reaksi yang dikatalisis oleh piruvat kinase.

Perubahan ini dilakukan dalam 4 langkah:

1. piruvat mitokondria mengalami dekarboksilasi membentuk oksaloasetat. Reaksi ini

memerlukan ATP (adenosin trifosfat) dan dikatalisis oleh piruvat karboksilase.

Seperti banyak enzim lainnya yang melakukan reaksi fiksasi CO2, pada reaksi ini

memerlukan biotin untuk aktivitasnya.

2. Oksaloasetat direduksi menjadi malat oleh malat dehidrogenase mitokondria. Pada

reaksi ini, glukoneogenesis secara singkat mengalami overlap (tumpang tindih)

dengan siklus asam sitrat.

3. Malat meninggalkan mitokondria dan dalam sitoplasma dioksidasi membentuk

kembali oksaloasetat.


4. Kemudian oksaloasetat sitoplasma mengalami dekarboksilasi membentuk PEP

pada reaksi yang tidak memerlukan GTP (guanosin trifosfat) yang dikatalisis oleh

PEP karboksikinase.

Reaksi pengganti kedua dan ketiga dikatalisis oleh fosfatase. Fruktosa-1,6-

bisfosfatase mengubah fruktosa-1,6-bisfosfat menjadi fruktosa-6-fosfat, jadi

membalik reaksi yang dikatalisis oleh fosfofruktokinase. Glukosa-6-fosfatase yang

ditemukan pada permulaan metabolisme glikogen, mengkatalisis reaksi terakhir

glukoneogenesis dan mengubah glukosa-6-fosfat menjadi glukosa bebas.

Dengan penggantian reaksi-reaksi pada glikolisis yang secara termodinamika

ireversibel, glukoneogenesis secara termodinamika seluruhnya menguntungkan dan

diubah dari lintasan yang menghasilkan energi menjadi lintasan yang memerlukan

energi. Dua fosfat berenergi tinggi digunakan untuk mengubah piruvat menjadi PEP.

ATP tambahan digunakan untuk melakukan fosforilasi 3-fosfogliserat menjadi 1,3-

bisfosfogliserat. Diperlukan satu NADH pada perubahan 1,3-bisfosfogliserat menjadi

gliseraldehida-3-fosfat. Karena 2 molekul piruvat digunakan pada sintesis satu

glukosa, maka setiap molekul glukosa yang disintesis dalam glukoneogenesis, sel

memerlukan 6 ATP dan 2 NADH. Glikolisis dan glukoneogenesis tidak dapat bekerja

pada saat yang sama. Oleh karena itu, ATP dan NADH yang diperlukan pada

glukoneogenesis harus berasal dari oksidasi bahan bakar lain, terutama asam lemak.

Walaupun lemak menyediakan sebagian besar energi untuk glukoneogenesis, tetapi

lemak hanya menyumbangkan sedikit fraksi atom karbon yang digunakan sebagai

substrat. Ini sebagai akibat struktur siklus asam sitrat. Asam lemak yang paling

banyak pada manusia yaitu asam lemak dengan jumlah atom karbon genap

didegradasi oleh enzim -oksidasi menjadi asetil-KoA. Asetil KoA menyumbangkan

fragmen 2-karbon ke siklus asam sitrat, tetapi pada permulaan siklus 2 karbon hilang

sebagai CO2.

Jadi, metabolisme asetil KoA tidak mengakibatkan peningkatan jumlah

oksaloasetat yang tersedia untuk glukoneogenesis. Bila oksaloasetat dihilangkan dari

siklus dan tidak diganti, kapasitas pembentukan ATP dari sel akan segera

membahayakan. Siklus asam sitrat tidak terganggu selama glukoneogenesis karena

oksaloasetat dibentuk dari piruvat melalui reaksi piruvat karboksilase.


Kebanyakan atom karbon yang digunakan pada sintesis glukosa disediakan

oleh katabolisme asam amino. Beberapa asam amino yang umum ditemukan

mengalami degradasi menjadi piruvat. Oleh karena itu masuk ke proses

glukoneogenesis melalui reaksi piruvat karboksilase. Asam amino lainnya diubah

menjadi zat antara 4 atau 5 karbon dari siklus asam sitrat sehingga dapat membantu

meningkatkan kandungan oksaloasetat dan malat mitokondria. Dari 20 asam amino

yang sering ditemukan dalam protein, hanya leusin dan lisin yang seluruhnya

didegradasi menjadi asetil-KoA yang menyebabkan tidak dapat menyediakan substrat

untuk glukoneogenesis.

Proses glukoneogenesis dengan siklus asam sitrat berhubungan, yaitu suatu

reaksi kimia yang mengubah asam piruvat menjadi 〖 CO 〗 _2 + H_2 O dan

menghasilkan energi dalam bentuk ATP, dengan proses oksidasi aerob. Apabila aerob

otot berkontraksi karena digunakan untuk bekerja, maka asam piruvat dan asam laktat

dihasilkan oleh proses glikolisis. Asam piruvat digunakan dalam siklus asam sitrat.

Ketika otot digunakan, jumlah asam piruvat yang dihasilkan melebihi jumlah asam

piruvat yang digunakan dalam siklus asam sitrat. Dalam keadaan demikian sejumlah

asam piruvat diubah menjadi asam laktat dengan proses reduksi. Reaksi ini akan

menghasilkan 〖NAD〗^+ dari NADH.

Pada proses glikolisis, asam laktat adalah hasil yang terakhir. Untuk

metabolisme lebih lanjut, asam laktat harus diubah kembali menjadi asam piruvat

terlebih dahulu. Demikian pula untuk proses glukoneogenesis.

Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia

lagi. Maka tubuh menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak

tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya. Protein berperan

pokok sebagai pembangun tubuh. Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis

adalah proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari

lipid maupun protein. Secara ringkas, jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun

protein dijelaskan sebagai berikut:

1. Lipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol.

Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk

dalam siklus Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.

2. Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Krebs.


Perubahan Glukosa Menjadi Lemak (Lipogenesis)

Kelebihan karbohidrat di dalam tubuh diubah menjadi lemak. Perubahan ini

terjadi di dalam hati. Lemak kemudian dibawa oleh sel-sel lemak yang dapat

menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas.

Agar dapat berfungsi secara optimal, tubuh hendaknya dapat

memepertahankan konsentrasi gula darah (dalam bentuk glukosa) dalam batas-batas

tertentu yaitu 70-120 mg/ 100 ml dalam keaadaan puasa. Bila gula darah naik diatas

170 mg/ 100 ml, darah akan dikeluarkan dari urin. Bila sebaliknya gula darah turun

hingga 40-50 mg/100 ml kita akan merasa gugup, pusing, lemas dan lapar. Gula darah

terlalu tinggi disebut Hiperglikemia dan bila terlalu rendah Hipoglikemia.


Hormon Insulin yaitu di produksi oleh sel-sel beta pulau langerhans (sel-sel

pankreas) menurunkan gula darah. Mekanisme penurunan gula darah oleh insulin,

meliputi peningkatan laju penggunaan glukosa melalui oksidasi, glikogenesis

( perubahan glokosa menjadi glikogen). Glukagon, yang diproduksi oleh sel-sel alfa

pulau-pulau langerhans mempunyai pengaruh kebalikan dari insulin. Glukagon

meningkatkan gula darah melalui peningkatan glikogenolisis (perubahan glikogen

menjadi glukosa) dan glukoneogenesis (lintasan metabolisme yang digunakan

oleh tubuh, selain glikogenolisis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di

dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia). Insulin dan glukagon

adalah antagonis dan pengaruh yang berlawanan inilah yang untuk sebagian menjaga

keseimbangan metabolisme kerbohidrat.

Glukokortikoid merupakan hormon steroid yang diproduksi oleh korteks

adrenal, mempengaruhi gula darah dengan merangsang glukoneogenesis. Hormon ini

mempengaruhi kadar glukosa dan meningkatkan laju perubahan protein menjadi

glukosa dengan demikian berlawanan dengan insulin.

Energi yang dihasilkan pada Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks yang biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel, tanpa metabolisme makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.

Pada glikolisis aerob, energi ysng dihasilkan terinci sebagai berikut:

Hasil tingkat substrat : +4 ATP Hasil oksidasi respirasi : +6 ATP Jumlah : 4 ATP+6 ATP = 10 ATP Dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa 6P : -2 ATP Hasil akhir : 10 ATP-2 ATP = 8 ATP

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

Hasil tingkat substrat : +4 ATP Hasil oksidasi respirasi : +0 ATP Jumlah : 4 ATP+0 ATP = 4 ATP Dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P : -2 ATP Hasil akhir : 4 ATP-2 ATP = 2 ATP


Pada siklus asam sitrat, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3 ATP = 9 ATP Satu molekul FADH2, menghasilkan : 1 X 2 ATP= 2 ATP Pada tingkat substrat : 1 ATP Jumlah : 12 ATP

Satu siklus krebs akan menghasilkan energi 3 ATP+3 ATP+1 ATP+2 ATP+3 ATP = 12 ATP. Apabila dihubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat, dan siklus krebs akan dapat kita itung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:

Glikolisis : 8 ATP Oksidasi piruvat (2X3 ATP) : 6 ATP Siklus krebs (2X12 ATP) : 24 ATP Jumlah (Kotor) : 38 ATP

F. Sumber Karbohidrat

Kebutuhan karbohidrat menurut anjuran WHO (1990) adalah 55-75 % dari

total konsumsi energi diutamakan bersal dari karbohidrat kompleks dan 10 % dari

karbohidrat sederhana. Demikian juga kebutuhan sehari-hari menurut lembaga kanker

amerika mengganjurkan 20-30 gram/hari. Pola makanan penduduk Indonesia

umumnya kaya serat dari kacang-kacangan, sayuran maupun buah.

1. Tanaman pangan

Tanaman pangan merupakan tanaman yang menjadi sumber karbohidrat untuk

dikonsumsi oleh makhluk hidup. Jenis karbohidrat yang terdapat pada tanaman

pangan ini merupakan karbohidrat kompleks. Karbohidrat kompleks merupakan

karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul

monosakarisa terutaman glukosa. Di dalam ilmu gizi, jenis karbohidrat kompleks

yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh

manusia adalah pati (starch).

Beberapa tanaman yang mempunyai jenis karbohidrat, yaitu :

a) Padi

b) Kentang

c) Ubi

d) Jagung

e) Singkong

f) Kacang-kacangan

2. Tanaman Hortikultura ( Buah-Buahan dan Sayur-Sayuran )

Buah–buahan menjadi salah satu sumber karbohidrat sederhana.Di dalam buah

terkandung banyak glukosa begitupun pada sayuran.Fruktosa dikenal juga sebagai

gula buah dan merupakan gula yang paling manis daripada yang lainnya dan


fruktosa ini juga terkandung diberbagai macam buah-buahan.Selain buah dan sayur

tanaman perkebunan, yaitu tebu merupakan salah stu sumber karbohidrat juga

karena 99% gula pasir dibentuk oleh sukrosa yang terdapat pada tebu.

G. Manfaat Kabohidrat

1. Sebagai Energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat

merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi

dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4

kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai

glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam

hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian

disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang

memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.

2. Pemberi Rasa Manis Pada Makanan

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya monosakarida dan

disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula

yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat

kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.

3. Penghemat Protein

Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan

untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai

zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein

terutama akan digunakan sebagai zat pembangun

4. Pengatur Metabolisme Lemak

Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna,

sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam osetoasetat, aseton, dan

asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan

ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini

menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.

5. Membantu Pengeluaran Feses

`Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik

usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur

peristaltik usus. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid,

penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus,

dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah

tinggi. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama


tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang

menguntung.

H. Gangguan Akibat Kekurangan Karbohidrat

1. Kekurangam Kalori dan Protein (KKP)

Penyakit kekurangam kalori dan protein pada dasarnya terjadi karena

defisiensi energi dan defisiensi protein, disertai susunan hidangan yang tidak

seimbang. Penyakit KKP terutama menyerang anak yang sedang tumbuh,ibu

hamil dan dapat pula menyerang orang dewasa, yang biasanya kekurangan makan

secara menyeluruh.

Penyakit KKP menyerang anak yang sedang tumbuh pesat (balita), terutama

berusia 2-4 tahun. Beberapa gejala defisiensi energi, anak kelihatan kurus seolah-

olah hanya tinggal kulit pembalut tulang. Muka berkerut seperti orang tua, kulit di

dekat pantat juga tampak berlipat-lipat, mengesankan kulit yang terlalu lebar untuk

badan anak. Anak tergeletak pasif, apatis, tanpa respen terhadap keadaan sekitar,

dan bila dipegang tidak terasa jaringan lemak subkutam di antara lipatan kulitnya.

Kwasiorkor yaitu penyakit yang diakibatkan karena kekurangan protein. Pada

anak yang kekurangan protein (kwashiokor) ditemui gejala antara lain, anak apatis,

rambut kepala halus dan jarang, rambut bewarna kemerahan kusam tidak hitam

mengkilap seperti pada. anak sehat, rambut ini sering mudah dicabut tanpa terasa.

sakit oleh penderita.

Marasmus adalah salah satu bentuk kekurangan gizi yang buruk paling sering

ditemui pada balita penyebabnya antara lain karena masukan makanan yang sangat

kurang, infeksi, pembawaan lahir, prematuritas, penyakit pada masa neonatus serta

kesehatan lingkungan. Marasmus sering dijumpai pada anak berusia 0 - 2 tahun

dengan gambaran sbb:

berat badan kurang dari 60% berat badan sesuai dengan usianya,

suhu tubuh bisa rendah karena lapisan penahan panas hilang,

dinding perut hipotonus

kulitnya melonggar hingga hanya tampak bagai tulang terbungkus kulit,

tulang rusuk tampak lebih jelas atau tulang rusuk terlihat menonjol,

anak menjadi berwajah lonjong dan tampak lebih tua (old man face)),

Otot-otot melemah,

atropi,

bentuk kulit berkeriput bersamaan dengan hilangnya lemak subkutan,

perut cekung sering disertai diare kronik (terus menerus) atau susah buang air

kecil.


2. Laktosa Intolerans (LI)

Ada orang sehat terutama anak-anak dan remaja yang tidak tahan bila minum

susu, sehingga menyebabkan diare. Hal ini disebabkan kekurangam enzim laktase

pada usus halusnya tidak mampu menguraikan laktosa (gula susu) menjadi gula.

yang lebih sederhana. Ketidakmampuan usus halus mencerna laktosa ini ditandai

dengan gejala kejang perut, diare, dan perut kenbung jika minum susu.

Upaya yang ditempuh untuk mengatasi gangguan reaksi LI dengan

penambahan enzim laktase pada susu dengan hasil olahannya seperti yoghurt, keju,

dan mentega. Ini penting dilakukan karena susu merupakan bahan makanan yang

padat gizi dan penting dikonsumsi.

3. Gula Darah

Glukosa. dijumpai dalam peredaran darah, berfungsi sebagai penyedia energi

bagi sel dan jaringan tubuh. Dalam keadaan normal kadar glukosa darah berkisar

antara 60-120 mg/100 ml. Kadar glukosa melebihi mormal

disebut hiperglikemi, yaitu kelebihas kadar gula dalam darah. Keadaam sebaliknya

disebut hipoglikemil yaitu keaAaam kadar gula. darah di bawah normal.

Hipoglikemi dapat meryebabkan kehilangan kesadaran (koma), karena sistem

susunan saraf pusat dan otak hanya dapat bekerja dengan mengambil glukosa

sebagai sumber tenaga. Pada keadaan demikian harus segera diberikan suntikan

glukosa. untuk menormalkan fungsi otak.

4. Kencing manis (Diabetes Melitus)

Penyakit diabetes melitus atau kencing manis merupakan gangguan

metalobolik yang berkaitan dengan glukosa. Para peneliti dan ilmuwan umumnya

sependapat, dasar penyakit ini ialah defisiensi hormon insulin. Hormon ini

dihasilkan dalam kelenjar pankreas dan mempunyai fungsi memetabolisme

glukosa.

Diabetes melitus dapat ditangani dengan upaya diet, kegiatan fisik, dan obat.

Jika penangannya cukup baik, penderita dapat menjalani kehidupan normal untuk

jangka waktu tertentu. Pada penderita sering dijumpai kelainan sampingan,

terutama yang tidak dirawat dengan baik, misalnya kelainan retina (retinopathia

diabetica), kelainan kardiovaskuler dengan gejala penyumbatan pembuluh darah

halus, kelainan ginjal dan kelainan hati. Bisa juga terjadi kelainan saraf yang

disebut neuropathia diabetica.


5. Obesitas

Obesitas atau kegemukan adalah kelebihan gizi yang ditandai dengan adanya

penimbunan lemak secara berlebihan dalam tubuh sehingga menaikkan berat

badan. Kegemukan hanya dapat terjadi jika ada kelebihan energi karena berbagai

sebab, antara lain kelebihan zat gizi, kelainan bagian otak tertentu, kelainan

hormon endokrin, faktor keturunan, dan akibat pemakaian obat tertentu.

Kelebihan berat badan antara lain disebabkan ketidakseimbangan konsumsi

kalori dengan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibanding

kebutuhan energi. Kelebihan energi itu disimpan dalam bentuk jaringan lemak.


Bab IIIPENUTUP

1. Kesimpulan

a) Metabolisme karbohidrat adalah proses yang mencakup sintesis

(anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks.

b) Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam

piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam

sitrat (Siklus Kreb’s).

c) Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang

mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati.

d) Glukoneogenesisi merupakan proses yang dilakukan untuk memproduksi

glukosa dari precursor non-karbohidrat.

e) Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen

harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini

dinamakan glikogenolisis.

f) Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada

mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan

mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dan sejumlah energi.

g) Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s,

akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob)

akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:

Glikolisis :8 ATP

Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6 ATP

Siklus Kreb’s (2 x 12P) : 24 ATP

Jumlah : 38 ATP

2. Saran

Peranan karbohidrat dalam tubuh sangat penting terutama untuk kesehatan.

Selain itu sebagai mahasiswa kedokteran, kita seharusnya juga harus lebih banyak

mengetahui dan mempelajari tentang berbagai hal yang menyangkut molekul atau

senyawa dalam tubuh, terutama karbohidrat. Karena begitu pentingnya peran

karbohidrat dalam kehidupan manusia dan dunia kesehatan. Tentunya sebagai

dokter yang baik, diharapkan dapat mengedukasi masyarakat tentang dampak

negated dan positif yang dapat ditimbulkan dari karbohidrat.


http://id.wikipedia.org/wiki/Hati

http://id.wikipedia.org/wiki/Glikogen

http://id.wikipedia.org/wiki/Glukosa

http://id.wikipedia.org/wiki/Lintasan_metabolisme

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, S.2010. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta: Gramedia

Campbell. 2002. Biologi Edisi kelima-jilid 2. Jakarta: Erlangga

Cree, Laurie. 2005. Sains dalam Keperawatan. Jakarta: Buku Kedokteran EGC

Martoharsono, Soeharsono. 1978. Biokimia Jilid I. Yogyakarta: Gadjah Mada

University Press

McKee, Trudy. McKee, James R. 2003. Biochemistry the Molecular Basis of

Life Third Edition. McGraw-Hill, Inc. New York.

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. 2003, Biokimia Harper,

Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Poedjiadi, Anna. 2007. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press

Schumm Dorothy E.1993.Intisari Biokimia. Jakarta: Binarupa Aksara

Stryer L. 1996. Biokimia Edisi IV. Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah

Bagian Biokimia FKUI). Jakarta: EGC

http://agronomiunhas.blogspot.co.id/2015/01/makalah-metabolisme-

karbohidrat.html (12 Oktober 2015. Pukul 15.00 WIB)

http://artikelkesmas.blogspot.co.id/2013/12/makalah-karbohidrat-sekilas-

menganai.html (12 Oktober 2015. Pukul 15.00 WIB)

http://www.academia.edu/9341829/makalah_karbohidrat (12 Oktober 2015.

Pukul 15.00 WIB)

http://blogs.unpad.ac.id/fajar/2014/03/21/laporan-akhir-uji-karbohidrat/ (12

Oktober 2015. Pukul 15.00 WIB)


http://blogs.unpad.ac.id/fajar/2014/03/21/laporan-akhir-uji-karbohidrat/

http://www.academia.edu/9341829/makalah_karbohidrat

http://artikelkesmas.blogspot.co.id/2013/12/makalah-karbohidrat-sekilas-menganai.html

http://artikelkesmas.blogspot.co.id/2013/12/makalah-karbohidrat-sekilas-menganai.html

Makalah Karbohidrat

Documents

Transcript of Makalah Karbohidrat