Karbohidrat dan Metabolisme Karbohidrat dan Metabolisme KarbohidratKarbohidrat

NASIHINNASIHIN

KarbohidratKarbohidrat

• Umumnya larut dalam air.

• Uji kimia yg biasa untuk karbohidrat sederhana adalah pemanasan dengan larutan benedict.

• Formula untuk karbohidrat adalah (CH2O)n

• n menunjukkan jumlah unit CH2O yang berulang

GlukosaGlukosa

formula kimia untuk formula kimia untuk glucosa adalah glucosa adalah CC66HH1212OO6.6.

Struktur disebelah Struktur disebelah kanan menunjukkan kanan menunjukkan struktur glukosa yg struktur glukosa yg sederhanasederhana

Ikatan Glikosidik Terjadi jika 2 monosakarida membentuk Terjadi jika 2 monosakarida membentuk

disakarida.disakarida.

Reaksi seperti reaksi kondensasi Reaksi seperti reaksi kondensasi

Reaksi ini melibatkan penghilangan air.Reaksi ini melibatkan penghilangan air.

Ada tipe disakarida :Ada tipe disakarida :

1.1. SukrosaSukrosa

2.2. LaktosaLaktosa

3.3. MaltosaMaltosa

Ikatan Glikosidik Ikatan Glikosidik

Di atas adalah struktur ikatan Di atas adalah struktur ikatan glikosidikglikosidik

Membentuk Membentuk Disakarida Disakarida

Struktur formulaStruktur formula struktura struktura formula formula Maltosa.Maltosa.

struktura struktura formula formula Laktosa. Laktosa.

HidroHidrolisislisis

Pemutusan ikatan glikosidik.Pemutusan ikatan glikosidik.

Sebaliknya air ditambahkan.Sebaliknya air ditambahkan.

Lysis berarti putusLysis berarti putus..

KARBOHIDRAT MAKANANKARBOHIDRAT MAKANAN

Pencernaan (Poli, DisakaridaPencernaan (Poli, DisakaridaMonosakarida: Monosakarida: gluk,fruk,galaktosa)gluk,fruk,galaktosa)Absorpsi (Monosakarida MonoskaridaAbsorpsi (Monosakarida Monoskarida

Sirkulasi darah : GlukosaSirkulasi darah : Glukosa Perlu Insulin, Kecuali : otak, jar syaraf, SDMPerlu Insulin, Kecuali : otak, jar syaraf, SDMSel / jaringanSel / jaringanDi metabolismeDi metabolisme - Dioksidasi utk hsl energi- Dioksidasi utk hsl energi - disimpan sbg glikogen (hati/otot)- disimpan sbg glikogen (hati/otot) lipid/TAG (jar adiposa)lipid/TAG (jar adiposa) - utk pembentukan senyawa lain - utk pembentukan senyawa lain

Karbohidrat Cn (HKarbohidrat Cn (H22O)nO)n

- Tersebar luas dlm tanaman & hewan- Tersebar luas dlm tanaman & hewan peran struktural & metabolikperan struktural & metabolik

O CHO CH22OHOH

C H C OC H C O H C OH HO C HH C OH HO C H OH C H H C OHOH C H H C OH H C OH H C OHH C OH H C OH

H C OH CHH C OH CH22OHOH

CHCH22OHOH

d-GLUKOSA d-FRUKTOSAd-GLUKOSA d-FRUKTOSA

CC66HH1212OO66

KARBOHIDRATKARBOHIDRAT

1.MONOSAKARIDA1.MONOSAKARIDAGLUKOSA,GLUKOSA,

GALAKTOSA, FRUKTOSA (C6), RIBOSA (C5)GALAKTOSA, FRUKTOSA (C6), RIBOSA (C5)

2.DISAKARIDA2.DISAKARIDA2 MOL MONOSAKARIDA2 MOL MONOSAKARIDA

MALTOSAMALTOSA2 MOL GLUKOSA2 MOL GLUKOSA

SUKROSASUKROSAGLUKOSA + FRUKTOSAGLUKOSA + FRUKTOSA

LAKTOSALAKTOSAGLUKOSA+GALAKTOSAGLUKOSA+GALAKTOSA

3.POLISAKARIDA3.POLISAKARIDAHIDROLISIS HASILKAN >HIDROLISIS HASILKAN >

10 MONOSAKARIDA10 MONOSAKARIDA

- PATI- PATI

- SELULOSA POLIMER GLUKOSA- SELULOSA POLIMER GLUKOSA

- GLIKOGEN- GLIKOGEN

PERCERNAAN KARBOHIDRATPERCERNAAN KARBOHIDRAT

sal pankreas(&duodenum)sal pankreas(&duodenum)

MulutMulut Lambung Lambung DuodenumDuodenum yeyunumyeyunum kolon kolon

Amilase liur amilase pankreas Amilase liur amilase pankreas Ileum Ileum absorpsi air absorpsi air

disakaridasedisakaridase

absorpsiabsorpsi

MULUTMULUT

PATI PATI amilase liuramilase liur Oligosakarida (Dekstrin) Oligosakarida (Dekstrin)

Trisakarida (Maltotriosa)Trisakarida (Maltotriosa)

Disakarida (Maltosa)Disakarida (Maltosa)

DUODENUMDUODENUM

Bermuara saluran pankreas Bermuara saluran pankreas ion bikarbonat (HCO3)ion bikarbonat (HCO3)

getah pankreas getah pankreas amilase pankreasamilase pankreas maltosa maltosa

Oligosakarida maltotriosaOligosakarida maltotriosa

dekstrin (3-10 G)dekstrin (3-10 G)

pH optimal 6,8pH optimal 6,8

USUS HALUSUSUS HALUS

Sel epitel Sel epitel enzim disakaridaseenzim disakaridase

MaltosaMaltosa

Maltotriosa maltase glukosaMaltotriosa maltase glukosa

DekstrinDekstrin

Sukrosa sukrase glukosa + fruktosaSukrosa sukrase glukosa + fruktosa

Laktosa laktase glukosa + galaktosaLaktosa laktase glukosa + galaktosa

Absorpsi Absorpsi

Usus halus Usus halus vena porta hepatica vena porta hepatica hati hati

Hati:galaktosaHati:galaktosa

fruktosa fruktosa glukosa glukosa sirkulasi darah sirkulasi darah

Serat : buah, sayurSerat : buah, sayur selulosa (polisakarida, dd sel tanaman)selulosa (polisakarida, dd sel tanaman) tidak dicerna oleh sistim pencernaan manusiatidak dicerna oleh sistim pencernaan manusia Peran/manfaat :Peran/manfaat :

1.1. Memudahkan defekasiMemudahkan defekasi

2.2. Menghambat absorpsi kolesterol di usus Menghambat absorpsi kolesterol di usus kolesterol darah kolesterol darah

3.3. Memperlambat pengosongan lambung & Memperlambat pengosongan lambung & memperlambat absorpsi gula (karbohidrat)memperlambat absorpsi gula (karbohidrat)

menguntungkan penderita diabetes melitus menguntungkan penderita diabetes melitus

dan orang yg sedang dietdan orang yg sedang diet

4.4. Diit tinggi serat : DM Diit tinggi serat : DM

Ca kolon Ca kolon

Intoleransi laktosa ( dlm susu)Intoleransi laktosa ( dlm susu)Penyebab : defisiensi laktase dlm ususPenyebab : defisiensi laktase dlm ususGejala : kembung, sakit perut, diare bila minum Gejala : kembung, sakit perut, diare bila minum

susususu

laktosa (dlm susu) tak dapat dicerna laktosa (dlm susu) tak dapat dicerna tak tak diserap ususdiserap usus

akibatnyaakibatnyalaktosa tertimbun di usus laktosa tertimbun di usus bakteri bakteri

sebagian dipecah sebagian dipecah asam laktat, gas CH asam laktat, gas CH44, H, H22

asam laktat + laktosa asam laktat + laktosa menarik airmenarik airdinding dinding

usus teregangusus teregangkembung,peristaltik kembung,peristaltik diarediarePengobatan : diit bebas laktosaPengobatan : diit bebas laktosa

Metabolisme karbohidrat Metabolisme karbohidrat Fungsi karbohidrat dlm tubuhFungsi karbohidrat dlm tubuh1.1. Sumber energi ; Glukosa dioksidasi Sumber energi ; Glukosa dioksidasi

menghasilkan ATPmenghasilkan ATP ATP ATP ATPATP ATP ATP Glukosa Glukosa Piruvat Piruvat asetil koA asetil koA CO2+H20 CO2+H20 II anaerob * anaerob * II II (aerob)(aerob) laktat asam lemaklaktat asam lemak Dpt diganti lemak (as.lemak kecuali di jar ttt)Dpt diganti lemak (as.lemak kecuali di jar ttt) I Glikolisis Embden-MeyerhofI Glikolisis Embden-MeyerhofII Siklus asam sitrat, siklus KrebsII Siklus asam sitrat, siklus Krebs2.2. Cadangan energi : dlm btk glikogen(hati&otot)Cadangan energi : dlm btk glikogen(hati&otot)

3.3. SintesisSintesis

a)a) Bahan khas : laktosa (asi)Bahan khas : laktosa (asi)

b)b) Bahan non KHBahan non KH

- lemak (lipid, triasilgliserol=tag)- lemak (lipid, triasilgliserol=tag)

- asam amino tertentu- asam amino tertentu

- asam nukleat : DNA, RNA- asam nukleat : DNA, RNA

c)c) Bahan struktur sel : Kh merupakan komponen Bahan struktur sel : Kh merupakan komponen glikoprotein, glikolipid, mukopolisakaridaglikoprotein, glikolipid, mukopolisakarida

misal glukuronat, galakturonat, glukosamin, misal glukuronat, galakturonat, glukosamin, galaktosamingalaktosamin

JALUR UTAMA METABOLISME KARBOHIDRATJALUR UTAMA METABOLISME KARBOHIDRAT

glukosa

glikogen

asetilKoA

piruvat

CO2+H2O

laktosaRibosa

NADPH

Asam nukleat

Etanol (ragi)

Laktat (manusia/hewan)

sitoplasma

mitokondria

1

2

ATP

ATP

ATP 33

4

567

1. Glikolisis 5. Glikogenesis

2. Dekarboksilasi oksidatif 6. Glikogenolisis

3. Siklus asam sitrat (S. Krebs) 7. HMP Shunt

4. Glukoneogenesis

Protein

As lemak

yh

Katabolisme karbohidratKatabolisme karbohidrat

yulhasri

GlikolisisGlikolisis

Terjadi di sitoplasmaTerjadi di sitoplasma Glukosa dioksidasi menjadi asam piruvatGlukosa dioksidasi menjadi asam piruvat NADNAD++ direduksi menjadi NADH + H direduksi menjadi NADH + H++

ATP disintesis pada fosforilasi tingkat substratATP disintesis pada fosforilasi tingkat substrat Piruvat akan Piruvat akan ke siklus Krebs pada ke siklus Krebs pada

suasana aerobsuasana aerob

membentuk asam laktat membentuk asam laktat

pada suasana anaerobpada suasana anaerob

Jalur glikolisisJalur glikolisis

Siklus krebsSiklus krebs

Terjadi pada matriks mitokondriaTerjadi pada matriks mitokondria Senyawa awal yg masuk asetilKoA berasal dari Senyawa awal yg masuk asetilKoA berasal dari

piruvat dan asam lemakpiruvat dan asam lemak Hasilnya berupa:3 mol NADH + H+Hasilnya berupa:3 mol NADH + H+ 1 mol FADH21 mol FADH2 2 mol CO22 mol CO2 1 mol ATP1 mol ATP Untuk setiap 1 mol glukosa yg masuk glikolisis Untuk setiap 1 mol glukosa yg masuk glikolisis

akan dihasilkan 2 mol asetilkoA yg masuk siklus akan dihasilkan 2 mol asetilkoA yg masuk siklus KrebsKrebs

Siklus Krebs (siklus asam sitrat)Siklus Krebs (siklus asam sitrat)

Figure 24.7

Transport rantai elektronTransport rantai elektron

Makanan dioksidasi akan melepaskan hidrogen Makanan dioksidasi akan melepaskan hidrogen ditransportasi oleh koenzim ditransportasi oleh koenzim

NADH dan FADHNADH dan FADH22

kombinasi dg Okombinasi dg O22menjadi Hmenjadi H22OO

menghasilkan energimenghasilkan energi Energi yg dihasilkan digunakan untuk Energi yg dihasilkan digunakan untuk

menangkap gugus fosfat anorganik pada ADP menangkap gugus fosfat anorganik pada ADP sehingga dihasilkan ATP dengan fosforilasi sehingga dihasilkan ATP dengan fosforilasi oksidatifoksidatif

Rantai transport elektronRantai transport elektron

Figure 24.8

Summary of ATP ProductionSummary of ATP Production

Figure 24.11

GlukoneogenesisGlukoneogenesis- Pembentukan glukosa dr bahan (prekursor) nonKHPembentukan glukosa dr bahan (prekursor) nonKH- Berlangsung di hati terutama pada saat masukan KH Berlangsung di hati terutama pada saat masukan KH

tidak cukup (tidak cukup (kelaparan,puasa lama,diit rendah KHkelaparan,puasa lama,diit rendah KH))- Prekursor glikogenik: 1. laktatPrekursor glikogenik: 1. laktat 2. gliserol2. gliserol 3. as amino glikogenik (alanin)3. as amino glikogenik (alanin) 4. propionat (pemamah biak)4. propionat (pemamah biak)- Masuk ke jalur glukoneogenesis melalui senyawa Masuk ke jalur glukoneogenesis melalui senyawa

antara pada glikolisis atau siklus asam sitratantara pada glikolisis atau siklus asam sitrat- Reaksi sebagian besar kebalikan reaksi glikolisis dan Reaksi sebagian besar kebalikan reaksi glikolisis dan

melibatkan siklus asam sitrat melibatkan siklus asam sitrat - Melindungi tubuh khususnya kerusakan otak akibat Melindungi tubuh khususnya kerusakan otak akibat

hipoglikemiahipoglikemia

Glikogenesis & glikogenolisisGlikogenesis & glikogenolisisGlikogenGlikogen- Bentuk penyimpanan glukosa (hati, otot)Bentuk penyimpanan glukosa (hati, otot)- Polisakarida bercabang tdd unit2 glukosa yg berikatanPolisakarida bercabang tdd unit2 glukosa yg berikatanGlikogen hatiGlikogen hati- Sesudah makanSesudah makan- pada puasa, kelaparan,diantara waktu makanpada puasa, kelaparan,diantara waktu makan- fungsi: cadangan glukosa utk fungsi: cadangan glukosa utk mempertahankan kadar glukosa darah mempertahankan kadar glukosa darah Glikogen ototGlikogen otot- Jml lebih sedikit dr hati ttp scr total lebih banyakJml lebih sedikit dr hati ttp scr total lebih banyak- sesudah makansesudah makan- kerja otot/fisikkerja otot/fisik- Fungsi: sumber glukosa utk kerja otot sendiriFungsi: sumber glukosa utk kerja otot sendiri

Glikogenolisis : glikogen glukosaGlikogenolisis : glikogen glukosa

Enzim : fosforilase yg memutus ikatan antar unit-Enzim : fosforilase yg memutus ikatan antar unit-unit glukosa ( mulai dari ujung rantai polimer unit glukosa ( mulai dari ujung rantai polimer glikogen glukosaglikogen glukosa

Sirkulasi darah

jaringan

metabolisme

Dioksidasi untuk hasilkan energi

otothati

Figure 24.12

Sintesis laktosaSintesis laktosa

Dikelenjar mammae pada saat laktasiDikelenjar mammae pada saat laktasi Reaksi : Reaksi :

1.1. glukosa UDP glukosa UDPgalaktosaglukosa UDP glukosa UDPgalaktosa

2.2. UDPgalaktosa + glukosa UDPgalaktosa + glukosa

laktosalaktosa

Laktosa sintetase

Sintesis lipid dari karbohidratSintesis lipid dari karbohidrat

glukosa

triosa

piruvat

Asetil-KoA

Gliserol + 3 asam lemak Triasil gliserol

gliserol

As lemak

HMP (Heksosa Monofosfat) ShuntHMP (Heksosa Monofosfat) Shunt FungsiFungsi

1.1. Untuk sintesis NADPHUntuk sintesis NADPH

- penting untuk sintesis as lemak, - penting untuk sintesis as lemak,

kolesterol, steroidkolesterol, steroid

- untuk memperthankan integritas struktur - untuk memperthankan integritas struktur

eritrositeritrosit

2. Untuk sintesis pentosa (ribosa)2. Untuk sintesis pentosa (ribosa)

Penting untuk sintesis asam nukleat Penting untuk sintesis asam nukleat (DNA/RNA)(DNA/RNA)

Terutama ber;angsung di Jaringan adiposa, sel Terutama ber;angsung di Jaringan adiposa, sel darah merah, hati, kel adrenal, testis, kel darah merah, hati, kel adrenal, testis, kel mammae laktasimammae laktasi

Di otot aktivitas HMP S rendahDi otot aktivitas HMP S rendah Defisiensi Enzim HMPS yaitu: glukosa 6-P Defisiensi Enzim HMPS yaitu: glukosa 6-P

dehidrogenase (G-6-PD) akibatnya: NADPHdehidrogenase (G-6-PD) akibatnya: NADPH

SDM mudah pecah (hemolisis)SDM mudah pecah (hemolisis)

Bila mendapat obat-obat tertentu (antimalaria Bila mendapat obat-obat tertentu (antimalaria primaquin, analgetik)primaquin, analgetik)

Hormon yg mengatur kadar glukosa darahHormon yg mengatur kadar glukosa darah

1.1. Yg menurunkan kadar glukosa darahYg menurunkan kadar glukosa darah

InsulinInsulin

2.2. Yg meningkatkan kadar glukosa darahYg meningkatkan kadar glukosa darah

glukagon, glukagon,

epineprin(adrenalin),epineprin(adrenalin),

glukokortikoidglukokortikoid