PROSES METABOLISME KARBOHIDRAT

OLEH :

Nama : Nur HamniNim : 125130101111013Kelas : A

Pengertian Metabolisme

Metabolisme adalah proses biokimia dan enzimatis atau biotranspormasi yang terjadi pada sel dan jaringan hidup (sistem biologi). Pada garis besarnya, metabolisme dapat di golongkan menjadi dua golongan sebagai berikut :

1. Anabolisme (biosintesis)Adalah proses pembentukan molekul komplek dari molekul sederhana.Contoh : pembentukan protein dari asam asam amino

2. KatabolismeAdalah proses penguraian atau pemecahan molekul komplek menjadi molekul sederhana.Contoh : pemecahan protein menjadi asam-asam amino.

Metabolisme didefenisikan juga sebagai proses transformasi dalam sel atau jaringan hidup. Seluruh proses transformasi kimia dalam sel dan jaringan hidup disebut sebagai biotransformasi.

Proses Metabolisme karbohidrat

Pada garis besarnya, metabolisme Karbohidrat pada makhluk hidup dibagi menjadi dua golingan :

1. Metabolisme Anaerob Anaerob (glukose-Asam piruvat)

2. Metabolisme AerobAerob (Asam piruvat→ Siklus Krebs → Terminal Respiratory → CO2 + H2O + ATP)

Metabolisme Anaerob

Pengertian metabolisme an aerob atau respirasi anaerob pada senyawa karbohidrat dipakai sebagai pengganti istilah glikolisis, atau fermentasi atau alur emden mayerhoff, adalah ahli biokimia yang menemukan alur respirasi anaerob.

1

Adapun secara garis besarnya alur respirasi anaerob adalah sebagai berikut :

2

ALUR METABOLISME KH

KARBOHIDRAT RESPIRASI

CO2

ANAEROB ASAM PYRUVAT

SIKLUS KREBS

CO2

NADH O2

FADH

H2O

RESPIRASI ANAEROB RESPIRASI AEROB

METABOLISME ANAEROB

GLUKOSEC-C-C-C-C-C

2 GLISERALDEHID OCH3-CH2-C- H

2 MOLE ASAM LAKTAT OHCH3- C - COOH H

2 Mole etanolCH3 CH2OH

2 Mole AsetaldeHid.CH3-C- H O

2 ASAM PIRUVATCH3 –C- C – OH

O O

2 ASAM GLISERATCH3- CH2 COOH

3

METABOLISME ANAEROB DAN ATP GLUKOSE GLUKOSE- 6P

ATP - 1ATP

FRUKTOSE-6P ADP-1 ATP ATP ADP

FRUKTOSE- 1,6 DI P LIPID

GLISERALDEHID DIHIDROKSI ASETO-P NAD 3 ATPX2 NADH 1,3 DI-P ASAM GLISERAT ADP 1 ATP X2 ATP 3- ASAM PHOSPO GLISERAT

PHOSPOENOL PIRUVAT 1 ATP X 2 ADP ATP

ETIL ALKOHOL ASAM PIRUVAT ASAM LAKTAT

SIKLUS KREBS

4

FERMENTASI YANG TERJADI PADA SEL MANUSIA DAN HEWAN

5

FERMENTASI ALKOHOL YANG TERJADI PADA YEAST

Metabolisme Aerob

Metabolisme aerob atau respirasi aerob, merupakan kelanjutan dari respirasi anaerob, terdiri dari beberapa tahap reaksi enzimatis, sebagai hasil utamanya adalah energi (ATP), CO2 dan H2O.

Respirasi aerob dapat dibagi menjadi dua bagian :

1. Siklus Krebs atau siklus asam sitrat.2. Terminal Respiratory, atau proses sitokrom.

Siklus Krebs

Ahli Biokimia bangsa Inggris dan pemenang nobel, Krebs berjasa menemukan siklus ini. Dalam siklus krebs, asam laktat dan asam piruvat dioksidasi lebih lanjut menjadi energi (ATP), CO2 dan H2O. Sebagian energi diubah menjadi ATP.

6

Terminal Respiratori

Terminal Respiratori berperan dalam pembentukan NAD+ dan NADP+ yang berasal dari NADH dan NADPH. Akhir dari terminal respiratori, diikuti dengan phase enzimatis, yang mentransfer hidrogen dan elektron pada molekul oksigen, yang berasal dari terminal respiratori. Atom hidrogen dan elektron berasal dari NADH dan NADPH dari asam suksinat, yang menghasilkan H2O. Dengan urutan sebagai berikut :

e + H+ e + H+ e + H+ e + H+

NADH → FADH → KOENZIM Q → SITOKROM b →

e + H+ e+H+

sitokrom c → sitokrom a →

O2 H2O

7

8

9

PROSES METABOLISME LIPIDA

Oleh:

Nama : Dina Amalia Ijazati

Nim : 125130101111010

Kelas : A

Lipida merupakan kelompok senyawa heterogen yang berkaitan dengan asam lemak, baik secara aktual maupun potensial. Sifat umum lemak yaitu relative tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut non polar seperti eter, kloroform, alcohol dan benzena.

Lipid diklasifikasikan menjadi:1. Lipid sederhana adalah ester asam lemak dengan berbagai alkohol. Misalnya: lilin dan minyak.2. Lipid majemuk adalah ester asam lemak yang mengandung gugus lain selain alkohol dan asam lemak yang terikatpada alkoholnya. Misalnya: fosfolipid, glikolipid, solfolipid, amino lipid dan lipoprotein.3. Derivate lipid, misalnya: alkohol, asam lemak, gliserol,steroid, lemak-lemak aldehid dan vitamin A, D, E, dan K.Fungsi dari lemak adalah sebagai energy cadangan, pembentukan membrane sel, bahan bakar tubuh, bersama protein sebagai alat angkut, penggerak hormone, agen pengemulsi, isolator panas memelihara organ tubuh, melindungi organ tubuh dll.

Pemecahan lemak menjadi asam lemak, monogliserida, kolin dan sebagainya, terjadi hampir semuanya secara eksklusif dalam duodenum dan jejunum, melalui kerja sama antara garam-garam empedu dan lipase pancreas, dalam lingkungan pH yang lebih tinggi yang disebabkan oleh sekresi bikarbonat.

Lipid diserap oleh usus dan mengalami pencernaan dan metabolisme sebelum mereka dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Lipid Diet umumnya lemak dan kompleks molekul yang dibutuhkan tubuh untuk memecah dalam rangka memanfaatkan dan berasal energi dari.

Pencernaan lipid

Pencernaan lemak terdiri dari tahap utama ini:

1. Penyerapan2. Emulsification lemak3. Pencernaan lemak

10

4. Metabolisme lemak5. Degradasi

1. Penyerapan lipid

Asam lemak rantai pendek (sampai 12 karbon) diserap langsung.Trigliserida dan Diet lemak larut dalam air dan dengan demikian penyerapan mereka sulit. Untuk mencapai hal ini, lemak makanan ini dipecah menjadi partikel kecil yang meningkatkan daerah yang terkena untuk cepat serangan oleh enzim pencernaan.

2. Emulsification lemak

Diet lemak menjalani emulsification yang mengarah pada pembebasan asam lemak. Ini disebabkan oleh sederhana hidrolisis ikatan ester dalam trigliserida.Lemak dipecah menjadi partikel kecil oleh tindakan deterjen dan pencampuran mekanis.

Tindakan deterjen dilakukan oleh cairan pencernaan, tetapi terutama oleh dicerna sebagian lemak (asam lemak sabun dan monacylglycerols) dan empedu garam.Garam empedu seperti asam cholic mengandung sisi yang hidrofobik (penolak air) dan lain air atau hydrophhillic.

Hal ini memungkinkan mereka untuk membubarkan pada antarmuka minyak-air, dengan permukaan hidrofobik kontak dengan lipid untuk diserap dan permukaan hidrofilik dalam media berair. Ini disebut tindakan deterjen dan ini emulsifies lemak dan menghasilkan campuran micelles.Campuran Micelles berfungsi sebagai kendaraan untuk kurang larut dalam air lipid dari makanan dan juga untuk kolesterol, larut dalam lemak vitamin A, D, E, dan K.

3. Pencernaan lemak

Setelah emulsification lemak dihidrolisis atau rusak oleh enzim yang disekresi oleh pankreas. Enzim paling penting yang terlibat adalah lipase pankreas. Pankreas lipase rusak utama ester hubungan, 1 atau ikatan ester 3. Ini mengkonversi trigliserida ke 2-monogliserida (2-monoacylglycerols). Kurang dari 10% dari trigliserida tetap unhydrolyzed dalam usus.

4. Metabolisme lemak

Asam lemak rantai pendek memasukkan sirkulasi langsung tetapi kebanyakan asam lemak reesterified dengan gliserol dalam usus untuk bentuk trigliserida yang masuk ke dalam darah sebagai partikel-partikel lipoprotein yang disebut chylomicrons.

Lipoprotein lipase bertindak pada chylomicrons ini untuk bentuk asam lemak. Ini mungkin akan disimpan sebagai lemak dalam jaringan adiposa, digunakan untuk energi dalam jaringan apapun dengan mitokondria menggunakan oksigen reesterified untuk

11

trigliserida dalam hati dan diekspor sebagai lipoprotein yang disebut VLDL (sangat low density lipoprotein).

VLDL memiliki hasil yang sama sebagai chylomicrons dan akhirnya dikonversi menjadi LDL (low density lipoprotein). Insulin mensimulasikan lipoprotein lipase.

Selama kelaparan untuk jangka waktu panjang asam lemak juga dapat dikonversi ke keton di hati. Keton ini dapat digunakan sebagai sumber energi oleh sebagian besar sel-sel yang memiliki mitokondria.

5. Degradasi

Asam lemak dipecah oleh oksidasi Beta. Hal ini terjadi dalam mitokondria dan/atau peroxisomes untuk menghasilkan asetil-KoA. Proses ini merupakan kebalikan kepada sintesis asam lemak: fragmen dua karbon akan dihapus dari akhir carboxyl asam. Hal ini terjadi setelah dehydrogenation, hidrasi, dan oksidasi beta-keto asam.

Asetil-KoA kemudian mengkonversi ke ATP, CO2, dan H2O menggunakan siklus asam sitrat dan melepaskan energi dari 106 ATP. Asam lemak tak jenuh memerlukan langkah-langkah tambahan enzim untuk degradasi.

12

METABOLISME PROTEIN

Oleh :

Nama : Rina Rahmawati

NIM : 125130101111009

Kelas : A

Pengertian Protein

PROTEIN adalah golongan senyawa organik makromolekuler yang tersusun dari asam asam amino, dengan unsur utama penyusunya adalah CHON dan kadang juga mengandung unsur S dan P yang merupakan bahan pembentuk makhluk hidup, katalisator organik atau biasa disebut enzim, dan bagian penting dari nukleoprotein. Dalam protein asam amino satu dengan yang lain bergabung melalui ikatan peptida (-CO NH-). Struktur protein ada 4 macam yaitu primer skunder tersier dan kuartener dan yang biasanya digunakan di dalam tubuh adalah protein yang berstruktur tersier dan kuartener.

Asam amino adalah senyawa organik yang merupakan satuan penyusun protein yang mengandung gugus amino(- NH2) dan gugus karboksil (-COOH). Rums bangun asam amino adalah

Asam amino bersifat tidak seperti senyawa senyawa organik tetapi mirip dengan garam garam anorganik. Pada umumnya asam amino larut dalam air tetapi hanya larut sebagian di dalm pelaru organik. Ciri khas dari asam amino adalah adanya gugus R.

Penggolongan Asam Amino

a. Asam amino essensialAdalah asam amino yang tidak dapat di sintesis oleh tubuh dan berasal dari makanan yang kita makan. Yang termasuk asam amino essensial adalah Lysine, Leucine, Isoleucine, Valine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan

b. Asam amino non essensial

13

Adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan yang berasal dari tubuh. Yag termasuk asam amino non essensial adalah Alanine, glycine, aspartate , glutamate, serine, tyrosine, cysteine , proline , glutamine, aspargine .

c. Asam amino semi essensialAdalah asam amino yang dapat menghemat pemakaian beberapa asam amino essensial. Definisi semi essensial juga dapat diartikan asam amino yang dapat mencukupi untuk proses pertumbuhan orang dewasa, tetapi tidak mencukupi untuk proses pertumbuhan anak – anak contohnya : Arginin, Histidin, Sistin, Glisin, Serin dan Triosin

Pengertian Metabolisme Asam Amino

Matabolisme adalah segala proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk

hidup. Proses metabolisme protein dimulai dari proses pencernaan di mulut sampai di usus

halus, dilanjutkan dengan proses metabolisme asam amino. Yaitu sebagian besar zat

makanan yang mengandung protein dipecahkan menjadi molekul-molekul yang lebih kecil

terlebih dahulu sebelum diabsorpsi dari saluran pencernaan. Protein diabsorpsi di usus

halus dalam bentuk asam amino akan masuk darah. Dalam darah asam amino disebar

keseluruh sel untuk disimpan. Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein

(dengan menggunakan enzim). Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan

mengolah protein. Perubahan kimia dalam proses pencernaan dilakukan dengan bantuan

enzim-enzim saluran pencernaan yang mengkatalisis hidrolisis protein menjadi asam

amino.

Protein dalam makanan tidak dapat diserap oleh mukosa usus, akan tetapi setelah

dalam bentuk asam amino dapat diserap dengan baik. Setelah makanan masuk ke dalam

tubuh terdapat proses pmecahan ikatan ikatan asam amino agar dapat d cerna oleh tubuh

prosesnya adalah sebagai berikut asam amino akan di pecah menjadi ikatan-ikatan

pepetida yang lebih sederhana oleh bantuan enzin protease. Polipeptida hasil dari

pemecahan protein kompleks oleh enzim protease dilanjutkan dengan proses pemutusan

ikatan polipeptoda tersebut oleh bantuan enzim peptidase.

Cara kerja dari enzim peptidase ada dua cara yaitu

1. Endo peptidase yaitu pemecahan ikatan peptida pada bagian tengah (internal)

menjadi ikatan peptida yang lebih kecil.

2. Ekso peptidase yaitu memecah ikatan peptidase pada bagian tepi atau melepas pada

bagian ujung dari rantainya, karena ikatan peptida memiliki susunan yang terdiri

14

dari amina dan karboksil sehingga saat memotong ikatan terdapat dua tipe yaitu

tipe amino peptidase yaitu memotong tepat di depan gugus (NH2) tipe yang kedua

adalah karboksil pepetidase yaitu memotong di dekat gugus karboksil (COOH).

Ada tiga fase digesti protein yaitu fase gastrik (lambung) 15 % digesti protein terjadi

dilambung, fase pangkreastik (60%) dan fase intestinal 25 %.

Prosesnya adalah sebagi berikut Zat makanan yang mengandung protein masuk ke

dalam mulut setelah itu terjadi proses mengunyah makanan. Selanjutnya makanan Masuk

ke dalam lambung, di dalam lambung. Enzim pepsin bersama HCl mengubah protein asli

menjadi proteosa dan pepton yang masih merupakan derivat protein yang agak besar. Isi

lambung (kimus) yang konsistensinya kental seperti rum susu, secara intermitten masuk ke

dalam duodenum melalui spinkter pylorus. Masuklah pada fase pangkreastik sekresi

pankreas dan empedu yang sangat basa menetralkan asam dalam kimus pH menjadi alkali

(perlu untuk aktivitas enzim berikutnya). Getah pankreas yang mengandung enzim tripsin

dan kimotripsin yang mengubah protein asli, proteosa dan pepton menjadi polipeptida.

Getah pankreas yang juga mengandung enzim peptidase yaitu dengan tipe kerjanya

Karboksipeptidase yang menghidrolisis ikatan peptida terminal Peptida yang ada pada

ujung karboksil rantai polipeptida  lebih rendah yaitu memotong pada bagian

Aminopeptidase dan Dipeptidase memecahkan ikatan peptida terminal Asam amino pada

ujung amino bebas rantai polipeptida bebas . Dari fase pangkreastik Isi duodenum terus

masuk ke dalam usus. Getah usus yang disekresi oleh kelenjar Brunner dan Lieberkuhn

juga mengandung enzim aminopeptidase dan dipeptidase. Proses hidrolisis peptida akan

terus berlanjut sampai protein makanan hampir seluruhnya berubah menjadi asam amino

penyusunya.Asam amino di absorpsi oleh mukosa usus halus. Asam amino masuk ke

dalam sirkulasi darah.

SKEMA DIGESTI PROTEIN FASE PANGKREASTIK

15

Pada fase intestinal terjadi Absorbsi asam amino yang dibedakan berdasar susunan

asam aminonya.

1. Asam L- amina acids diabsorbsi dari intestinal menuju ke pembuluh darah

melalui transport aktif yang membutuhkan enerfi ATP, ion Na+ dan juga

karier yang berbeda untuk setiap tipe dari asam aminonya.

2. Asam D-amino acids dari intestinal masuk ke dalam pembuluh darah lewat

transport pasif.

Berdasar pada temppat penyerapanya absorbsi asam amino bisa dibedaan

menjadi symport dn antiport

A. simport yaitu transport aktf antara dua molekul yang berbeda dalam waktu

yang bersamaan tetapi dengan arah yang sama.

B. Antiport ialah transport aktif antara dua molekul yang berbeda dalam

waktu yang bersamaan dengan arah yang berlawanan.

SKEMA DIGESTI PROTEIN FASE INTESTINAL

Protein dalam makanan dicerna dalam lambung dan usus di katabolisme menjadi

asam amino yang diabsorbsi dan dibawa oleh darah. Asam amino dalam darah di bawa ke

hati menjadi asam amino dalam hati (ekstra sel), kemudian asam amino tersebut ada yang

di simpan dalam hati (intra sel) dan sebagian dibawa oleh darah ke jaringan-jaringan

tubuh.

 Asam amino yang dibawa ke hati dikatakan ekstra sel karena sebagian asam amino

dalam hati ini kemudian akan dibawa sebagian keluar dari sel atau menuju ke seluruh

16

jaringan tubuh yang membutuhkan. Setelah masuk ke jaringan-jaringan tubuh asam amino

ini akan masuk ke sel-sel tubuh (asam amino dalam sel).

Dan sebagiannya lagi tetap didalam hati (intra sel) sebagai cadangan protein dalam

tubuh, bila tubuh kekurangan protein maka asam amino ini diubah menjadi protein dan

sebaliknya jika tubuh membutuhkan asam amino dari dalam tubuh maka protein di rombak

kembali menjadi asam amino. Dan asam amino ini juga berfungsi membentuk senyawa N

lain yang berfungsi untuk pembentukan sel-sel tubuh, senyawa nitrogen ini merupakan

bagian utama dari semu protein, enzim, dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa

dan perpindahan energi.

Keseimbangan nitrogen tubuh dikatakan positif bila n masuk tubuh lebih besar

yang keluar dari tubuh berarti sintesis protein lebih besar katabolismenya, terjadi misalnya

pada masa penyembuhan, masa pertumbuhan, masa hamil keseimbangan nitrogen yg

negatif berarti katabolisme protein lebih besar sintesisnya, terjadi misalnya pada waktu

kelaparan, sakit keseimbangan nitrogen yg setimbang terdapat pada orang dewasa normal

dan sehat.

Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan maka asam amino

diubah menjadi asam keto. Proses perubahan tersebut terjadi dalam siklus asam sitrat. Atau

diubah mejadi urea. Berikut proses perubahan asam amino menjadi asam keto dalam siklus

sitrat.

Asam amino yang dibuat dalam hati atau dihasilkan dari proses katabolisme protein

dalam hati, dibawa oleh darah kedalam jaringan untuk digunakan. Proses anabolisme dan

katabolisme terjadi dalam hati dan jaringan. Asam amino yang terdapat dalam darah

berasal dari tiga sumber yaitu:

-          Absorbsi melalui dinding usus

-          Hasil katabolisme protein dalam sel

-          Hasil anabolisme asam amino dalam sel

Penguraian Protein dalam Tubuh

 Manusia melakukan pergantian protein tubuh  sebanyak 1-2 %   dari total protein

tubuh, khususnya protein otot. Dari total asam   amino   yang dihasilkan  melalui proses

tersebut sebanyak 75-80% digunakan kembali untuk sintesis  protein baru, sedangkan 20-

25% sisanya  akan membentuk Urea.

Jika jumlah protein terus meningkat maka protein sel dipecah jadi asam amino

untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak. Pemecahan protein jadi asam

amino terjadi di hati dengan proses; deaminasi atau transaminasi. Deaminasi; proses

17

pembuangan gugus amino dari asam amino dalam bentuk urea. Transaminasi; proses

perubahan asam amino menjadi asam keto. Deaminasi maupun transaminasi merupakan

proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs. Pemecahan

protein dalam tubuh yaitu sebagai berikut :

a.    Transaminasi; alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat

b.    Diaminasi; asam amino + NAD+ → asam keto + NH3.

Amonia (NH3)  merupakan racun bagi tubuh yang dapat meracuni otak sehingga

menjadi coma, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal, sehingga harus diubah dahulu jadi

urea (di hati), agar dapat dibuang oleh ginjal. Namun jika hati ada kelainan (sakit) maka

proses perubahan NH3 menjadi urea terganggu dan akan menimbulkan penumpukan NH3

dalam darah yang disebut uremia. Berikut siklus urea untuk pengeluaran NH3 dari dalam

tubuh. Asam amino yang berlebih akan diuraikan dan tidak disimpan. Untuk

mempertahankan kesehatan, seorang dewasa membutuhkan 30-60 gram protein setiap hari.

Mutu protein   ditentukan dari kelengkapan asam  aminonya, jika ada asam amino yang

terserap melalui   proses  pencernaan dan penyerapan  namun asam amino tersebut tidak

dibutuhkan di dalam   tubuh   maka asam amino yang bersangkutan akan segera diuraikan

menjadi urea. Karena itu   kelebihan   konsumsi    protein (asam amino) yang berlebih

tidak akan memberikan manfaat  apapun.

Dalam tubuh protein mengalami perubahan tertentu dengan kecepatan yang

berbeda untuk tiap protein karene untuk tiap protein memiliki panjang dan urutan asam

amino yang berbeda. Ada tiga kemungkinan mekanisme pengubahan protein yaitu :

1.      Sel mati, komponennya mengalami proses katabolisme dan dibentuk sel baru.

2.      Masing-masing protein mengalami proses katabolisme dan terjadi sintesis protein baru,

tanpa ada sel mati.

3.      Protein dikeluarkan dari dalam sel, kemudian diganti dengan sintesis protein baru.

Protein dalam makanan diperlukan untuk menyediakan asam amino yang akan

digunakan untuk memproduksi senyawa Nitrogen yang lain, untuk mengganti N yang telah

dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk urea. Adapun enzim yang berperan dalam penguraian

protein adalah : Enzim Protease intrasel  berperan dalam menghidrolisis  ikatan peptida

internal protein sehingga   terjadi pelepasan peptida yang kemudian akan diuraikan 

menjadi  asam  amino  bebas oleh enzim peptidase.  Enzim-enzim lain yang bertugas 

menguraikan    asam amino menjadi unit-unit  asam amino adalah enzim endopeptidase,

aminopeptidase dan karboksipeptidase

18