Makalah PBL Blok 11

download Makalah PBL Blok 11

of 29

  • date post

    10-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    34
  • download

    9

Embed Size (px)

description

ASI

Transcript of Makalah PBL Blok 11

Pengaruh ASI terhadap Kesehatan BayiReynaldi Sanjaya Iskandar102013274Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510, Telp. (021) 56942061sanjaya_reynaldi28@yahoo.com

Pendahuluan Kita membutuhkan energi untuk dapat melakukan aktivitas sehari-hari. Ketika kita melakukan suatu aktivitas, maka tubuh akan melakukan metabolisme energi dengan metabolisme karbohidrat, yaitu berupa glukosa, untuk menghasilkan energi. Namun ketika kita melakukan aktivitas yang berat, maka tubuh kita akan melakukan metabolisme energi yang lain, misalnya metabolisme lemak dan metabolisme protein. Sumber karohidrat, lemak, dan protein ini dapat diperolah dari makanan kita. Oleh karena itu, diperlukan pola makan gizi seimbang agar kebutuhan energi dan gizi kita tercukupi dengan baik. Pada kesempatan kali ini, penulis membuat makalah ini dengan tujuan untuk membahas metabolisme energi, lemak, karbohidrat, dan pola makan gizi seimbang. Metabolisme Karbohidrat Glikolisis dan Oksidasi Piruvat Kebanyakan jaringan memerlukan glukosa. Di otak, kebutuhan ini bersifat substansial. Glikolisis, yaitu jalur utama metabolisme glukosa, terjadi di sitosil semua sel. Jalur ini unik karena dapat berfungsi baik dalam keadaan aerob maupun anaerob, bergantung pada ketersediaan oksigen dan rantai transpor elektron. Eritrosit yang tidak memiliki mitokondria, bergantung sepenuhnya pada glukosa sebagai bahan bakar metaboliknya, dan memetabolisme glukosa melalui glikolisis anaerob. Namun, untuk mengoksidasi glukosa melewati piruvat (produk akhir glikolisis) oksigen dan sistem mitokondria diperlukan.2 Glikolisis merupakan rute utama metabolisme glukosa dan jalur utama untuk metabolisme fruktosa dan galaktosa, dan karbohidrat lain yang berasal dari makanan. Kemampuan glikolisis untuk menghasilkan ATP tanpa oksigen sangat penting karena hal ini memungkinkan otot rangka bekerja keras ketika pasokan O2 terbatas.2 Glikolisis dibagi menjadi dua fase yaitu fase preapartory dan fase payoff. Setiap molekul glukosa yang melewati fase preparatory, dua molekul gliseraldehid-3-fosfat terbentuk. Kedua molekul itu menuju fase payoff. Piruvat adalah produk akhir dari fase kedua glikolisis.3 Semua enzim glikolisis ditemukan di sitosol. Glukosa memasuki glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat yang dikatalis oleh heksokinase dengan menggunakan ATP sebagai donor fosfat. Dalam kondisi fisiologis, fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dapat dianggap bersifat ireversibel. Heksokinasi dihambat secara alosterik oleh produknya, yaitu glukosa 6-fosfat. Untuk lebih jelas mengenai glikolisis dapat dilihat pada gambar 1.2

Gambar 1. Proses Glikolisis.3 Di jaringan selain hati (dan sel pulau-pulau pankreas), ketersediaan glukosa untuk glikolisis dikontrol oleh transpor ke dalam sel yang selanjutnya diatur oleh insulin. Heksokinase memiliki afinitas tinggi untuk glukosa, dan di hati dalam kondisi normal enzim ini mengalami saturasi sehingga bekerja dengan kecepatan tetap untuk menghasilkan glukosa 6-fosfat untuk memenuhi kebutuhan sel. Sel hati juga mengandung isoenzim heksokinase, glukokinase yang memiliki afinitas rendah. Fungsi glukokinasi di hati adalah untuk mengeluarkan glukosa dari darah setelah makan dan menghasilkan glukosa 6-fosfat yang melebihi kebutuhan untuk glikolisis, yang digunakan untuk sintesis glikogen dan lipogenesis.2 Glukosa 6-fosfat adalah senyawa penting yang berada di pertemuan beberapa jalur metabolik: glikolisis, glukoneogenesis, jalur pentosa fosfat, glikogenesis, dan glikogenolisis. Pada glikolisis, senyawa ini diubah menjadi fruktosa 6-fosfat oleh fosfoheksosa isomerasi yang melibatkan suatu isomerasi aldosa-ketosa. Reaksi ini diikuti oleh fosforilasi lain yang dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase untuk membentuk fruktosa 1,6-bisfosfat. Reaksi fosfofruktokinase secara fungsional dapat dianggap ireversibel dalam kadaan fisiologis; reaksi ini dapat diinduksi dan diatur secara alosterik, dan memiliki peran besar dalam mengatur laju glikolisis. Fruktosa 1,6-bisfosfat dipecah menjadi aldolase menjadi dua triosa fosfat, gliseraldhida 3-fosfat dan diidroksiaseton fosfat. Gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat dapat saling terkonveksi oleh enzim fosfotriosa isomerase.2 Glikolisis berlanjut dengan oksidasi gliseraldehida 3-fosfat menjadi 1,3-bisfosfogliserat. Enzim yang mengatalisis reaksi oksidasi ini, gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase, bersifat dependen NAD. Dalam reaksi berikutnya yang dikatalisis oleh fosfogliserat kinase, fosfat dipindahkan dari 1,3-bisfosfogliserat ke ADP, membentuk ATP dan 3-fosfogliserat.2 Karena untuk setiap molekul glukosa yang mengalami glikolisis dihasilkan dua molekul triosa fosfat, padan tahap ini dihasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa yang mengalamu glikolisis. Lalu 3-fosfogliserat mengalami isomerasi menjadi 2-fosfogliserat oleh fosfogliserat mutase. Besar kemungkinan bahwa 2,3-bisfosfogliserat merupakan zat antara dalam reaksi ini.2 Langkah berikutnya dikatalisis oleh enolase dan melibatkan suatu dehidrasi yang membentuk fosfoenolpiruvat. Enolase dihambat oleh fluorida, dan jika pengambilan sampel darah untuk mengukur glukosa dilakukan, tabung penampung darah tersebut diisi oleh fluorida untuk menghambat glikolisis. Enzim ini juga bergantung pada keberadaan Mg2+ atau Mn2+. Fosfat pada fosfoenolpiruvat dipindahkan ke ADP oleh piruvat kinase untuk membentuk dua molekul ATP per satu molekul glukosa yang teroksidasi.2 Keadaan redoks jaringan kini menentukan jalur mana dari dua jalur yang diikuti. Pada kondisi anaerob, NADH tidak dapat direoksidasi melalui rantai respiratorik menjadi oksigen. Piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat yang dikatalisisi oleh laktat dehidrogenasi. Terdapat berbagai isoenzim laktat dehidrogenasi spesifik-jaringan yang penting secara klinis. Reoksidasi NADH melalui pembentukan laktat memungkinkan glikolisisi berlangsung tanpa oksigen dengan menghasilkan cukup NAD+ untuk siklus berikutnya dari reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase. Pada keadaan aerob, piruvat diserap ke dalam mitokondria, dan setelah menjalani dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil KoA, dioksidasi menjadi CO2 oleh siklus asam sitrat. Ekuivalen pereduksi dari NADH yang dibentuk dalam glikolisis diserap ke dalam mitokondria untuk dioksidasi.2 Kebanyakan reaksi glikolisisi bersifat reversibel, namun ada tiga reaksi jelas bersifat eksergonik dan karena itu harus dianggap ireversibel secara fisiologis. Ketiga reaksi tersebut, yang dikatalisis oleh heksokinase (dan glukokinase), fosfofruktokinase, dan piruvat kinase, adalah tempat-tempat utama pengendalian glikolisis. Fosfofruktokinase dihambat oleh ATP dalam konsentrasi intrasel, hambatan ini dapat cepat dihilangkan oleh 5AMP yang terbentuk sewaktu ADP mulai menumpuk, yang memberi sinyal akan perlunya peningkatan laju glikolisis.2 Fruktosa masuk ke jalur glikolisis melalui fosforilasi menjadi fruktosa 1-fosfat, dan tidak melalui tahap-tahap regulatorik utama sehingga dihasilkan lebih banyak piruvat (dan asetil KoA) daripada piruvat yang dibutuhkan untuk membentuk ATP. Di hati dan jaringan adiposa, ini menyebabkan peningkatan lipogenesis dan tingginya asupan fruktosa berperan menyebabkan obesitas. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2 dan gambar 3.2

Gambar 2. Reaksi Oksidasi Piruvat.3

Gambar 3. Regulasi Piruvat Dehidrogenase (PDH).4 Piruvat yang terbentuk di sitosol diangkut ke dalam mitokondria oleh suatu simporter proton. Di dalam mitokondria, piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil-KoA oleh suatu kompleks multienzim yang terdapat di membran dalam mitokondria yaitu kompleks piruvat dehidrogenase.2 Piruvat dehidrogenase dihambat oleh produknya, yaitu asetil-koA dan NADH. Enzim ini juga diatur melalui fosforilasi oleh suatu kinase tiga residu serin pada komponen pirivat dehidrogenase kompleks multienzim sehingga aktivitas enzim menurun, dan menyebabkan peningkatan aktivitas melalui defosforilasi oleh suatu fosfatase. Kinase diaktifkan oleh peningkatan rasio [ATP]/[ADP], [asetil-KoA]/[KoA], dan [NADH]/[NAD+]. Oleh sebab itu, piruvat dehidrogenase, dan dengan demikian glikolisis, dihambat jika tersedia ATP dalam jumlah memadai dan jika asam lemak teroksidasi. Di jaringan adiposa, tempat glukosa menghasilkan asetil-KoA untuk lipogenesis, enzim tersebut diaktifkan sebagai respons terhadap insulin.2 Siklus Asam Sitrat Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi di mitokondria yang mengoksidasi gugus asetil pada asetil-KoA dan mereduksi koenzim yang ter-reoksidasi melalui rantai transpor elektron yang berhubungan dengan pembentukan ATP.2 Siklus asam sitrat adalah jalur bersama terakhir untuk oksidasi karbohidrat, lipid, dan protein karena glukosa, asam lemak, dan sebagian besar asam amino dimetabolisme menjadi asetil-KoA atau zat-zat antara siklus ini. Siklus ini juga berperan sentral dalam glukoneogenesis, lipogenesis, dan interkonversi asam-asam amino. Banyak proses ini berlangsung di sebagian besar jaringan, tetapi hati adalah satu-satunya jaringan tempat semuanya berlangsung dengan tingkat yang signifikan.2 Siklus diawali dengan reaksi antara gugus asetil pada asetil KoA dan asam dikarboksilat empat karbon oksaloasetat yang membentuk asam trikarboksilat enam-karbon, yaitu sitrat. Pada reaksi-reaksi berikutnya, terjadi pembebasan dua molekul CO2 dan pembentukan ulang oksaloasetat. Hanya sejumlah kecil oksaloasetat yang dibutuhkan untuk mengoksidasi asetil-KoA dalam jumlah besar. Proses ini bersifat aerob yang memerlukan oksigen sebagai oksidan terakhir dari koenzim-koenzim yang tereduksi. Enzim-enzim pada siklus asam sitrat terletak di matriks mitokondria. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.2

Gambar 4. Tahapan Siklus Asam Sitrat.3 Reaksi awal antara asetil-KoA dan oksaloasetat untuk membentuk sitrat dikatal