Metabolime Karbohidrat

Karbohidrat merupakan salah satu kandungan yang memiliki peran penting dalam metabolisme. Pada tumbuh-tumbuhan, glukosa disintesis dari karbon dioksida dan air melalui fotosintesis dan di simpan dalam bentuk O2 atau di gunakan untuk sintesis sel. Sedangkan manusia dan hewan mensintesis karbohidrat dari lipid, gliserol dan asam amino. Glukosa merupakan salah satu jenis karbohidrat yang paling penting. Karbohidrat diserap oleh tubuh dan masuk dalam sirkulasi darah dalam bentuk glukosa dan berbagai jenis lainnya dikonversi menjadi glukosa di liver. Glukosa merupakan bahan utama bagi metabolisme pada mamalia dan merupakan precursor utama untuk sintesis karbohidrat lain yang ada dalam tubuh, termasuk glycogen yang disimpan, sintesis ribose dan dioxiribose pada asam nukleat, dan galaktose yang terkandung dalam laktosa susu, dan metabolisme bentukan karbohidrat lainnnya. Penyakit yang berhubungan dengan kelainan metabolisme karbohidrat antara lain diabetes mellitus, galaktosemia, dan laktosa intoleran.Monosakarida merupakan kelompok karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Termasuk didalamnya triosa, tetrosa, pentose, hexosa, dan heptosa, tergantung dari jumlah karbon atomnya. Sedangkan aldosa dan ketosa dibagi berdasarkan ada tidaknya kelompok keton dalam stuktur kimianya. Disakarida merupakan gabungan antara 2 molekul monosakarida, contohnya maltosa dan sukrosa. Oligosakarida merupakan bentukan karbohidrat yang tersusun atas dua hingga sepuluh molekul monosakarida, seperti maltotriosa. Yang terakhir, polisakarida merupakan gabungan lebih dari sepuluh monosakarida, contohnya starches dan dextrins.

Jalur metabolisme dibagi menjadi tiga kategori, yaitu jalur anabolisme, merupakan jalur yang berkaitan dengan sintesis, seperti sintesis protein yang merupakan proses penyatuan atau pembentukan makromolekul yang lebih kompleks dan memerlukan enerti dari hidrolisis ATP. Jalur katabolik meliputi pemecahan molekul yang lebih besar menjadi molekul yang lebih sederhana dan melepaskan energi yang dibutuhkan dalam sintesis ATP, biasanya disertai reaksi oksidasi. Yang terakhir, jalur ampibolik yang terjadi antara kedua metabolisme sebelumnya, berperan sebagai penghubung keduanya, contohnya siklus citric acid.

Glukosa dimetabolisme menjadi piruvat melalui jalur glikolisis yang terjadi secara anaerob, dan menghasilkan asam laktat. Jaringan aerobic akan memetabolisme piruvat menjadi asetil ko-A, yang kemudian dapat memasuki siklus asam sitrat untuk proses oksidasi karbondioksida menjadi air dan pembentukan ATP.

Piruvat merupakan produk akhir utama yang dioksidasi lagi menjadi karbondioksida dan air. Saat tubuh kekurangan oksigen, mitokondria akan mengunakan NADH yang di oksidasi ulang dari NAD+ selama glikolisis dengan mengmbentuk lebih banyak laktat. Proses ini akan memerlukan lebih banyak glukosa dan menghasilkan sedikit ATP. Glukosa memasuki siklus glikolisis melalui fosforisasi menjadi 6 fosfat glukosa yang di katalisasi oleh enzim hexokinase dan ATP. Regulasi glukosa dalam darah dikontrol oleh insulin. Dalam pancreas, glukoasa 6 fosfat dibentuk dari signal glukokinase yang meningkatkan glukosa dan menyebabkan peningkatan produksi insulin. Pada glikolisis, glukosa diubah menjadi fruktosa