PBL blok 11

45
Pengaruh Berat Badan dengan Kadar Gula yang Meningkat pada Tubuh Manusia Fera Susanti* 1.1 Pendahuluan Problem berat badan berlebih bukanlah masalah baru bagi masyarakat kita. Masalah obesitas banyak dialami oleh berbagai macam kalangan, mulai dari anak-anak hingga orangtua. Seiring bertambahnya tahun masalah kelebihan berat badan mengalami kenaikan secara kuantitas di berbagai belahan dunia, khususnya di negara maju. Di Indonesia sendiri trend seperti ini dapat kita lihat terjadi di kota-kota besar seperti Jakarta dimana ritme kehidupan berlangsung lebih cepat sehingga gaya hidup menjadi serba instan. Kelebihan berat badan memiliki resiko yang sangat buruk bagi kesehatan. Berbagai penyakit dapat timbul sebagai akibat dari kelebihan berat badan, antara lain obesitas, diabetes melitus, hipertensi, bahkan gangguan jantung. Oleh karena itu penting bagi kita untuk menghindari kelebihan berat badan. Melalui makalah ini, penulis akan membahas tentang batasan kelebihan berat badan serta status gizi yang dipakai untuk menentukan apakah individu termasuk dalam golongan kelebihan berat badan. Selain itu akan dibahas tentang keseimbangan dalam komposisi karbohidrat, protein dan lemak agar didapat diet yang baik sesuai dengan pedoman gizi. Semoga setelah 1 | Pengaruh berat badan dengan kadar gula yang meningkat pada tubuh manusia

Transcript of PBL blok 11

Pengaruh Berat Badan dengan Kadar Gula yang Meningkat pada Tubuh ManusiaFera Susanti*

1.1 PendahuluanProblem berat badan berlebih bukanlah masalah baru bagi masyarakat kita. Masalah obesitas banyak dialami oleh berbagai macam kalangan, mulai dari anak-anak hingga orangtua. Seiring bertambahnya tahun masalah kelebihan berat badan mengalami kenaikan secara kuantitas di berbagai belahan dunia, khususnya di negara maju. Di Indonesia sendiri trend seperti ini dapat kita lihat terjadi di kota-kota besar seperti Jakarta dimana ritme kehidupan berlangsung lebih cepat sehingga gaya hidup menjadi serba instan.Kelebihan berat badan memiliki resiko yang sangat buruk bagi kesehatan. Berbagai penyakit dapat timbul sebagai akibat dari kelebihan berat badan, antara lain obesitas, diabetes melitus, hipertensi, bahkan gangguan jantung. Oleh karena itu penting bagi kita untuk menghindari kelebihan berat badan.Melalui makalah ini, penulis akan membahas tentang batasan kelebihan berat badan serta status gizi yang dipakai untuk menentukan apakah individu termasuk dalam golongan kelebihan berat badan. Selain itu akan dibahas tentang keseimbangan dalam komposisi karbohidrat, protein dan lemak agar didapat diet yang baik sesuai dengan pedoman gizi. Semoga setelah membaca makalah ini, pembaca dapat mengerti tentang diet yang seimbang serta menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 KasusSeorang perempuan berusia 45 tahun, badannya gemuk datang ke puskesmas dengan keluhan akhir-akhir ini sering kencing pada malam hari sehingga tidurnya terganggu. Oleh dokter dianjurkan untuk memeriksa kadar gula darah dan urin. Hasilnya menunjukan kadar gula darah di atas normal dan terdapat glukosa dalam urin. Dokter menyarankan untuk mengurangi berat badan dengan mengurangi karbohidrat. Pasien bertanya apakah hubungan orang gemuk dengan gula darah dalam darah naik.*102011310.A5.Fakultas Kedokteran Kristen Krida Wacana.Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta 11510. Telephone : (021) 5694-2061 Ext. 2217,2204,[email protected] Definisi berat badan berlebihBerat badan seseorang dipengaruhi oleh tingkat pemenuhan kebutuhan gizinya. Adapun kebutuhan gizi seseorang dipengaruhi oleh tinggi badan, berat badan, umur serta jenis kelaminnya. Setiap individu memiliki tingkat pemenuhan yang beragam terhadap berbagai jenis bahan makanan.1Kebutuhan gizi seseorang juga meningkat seiring dengan pertumbuhan yang ia alami. Pada masa pertumbuhan (masa pubertas) kebutuhan gizi relatif lebih tinggi dibandingkan saat kanak-kanak untuk menunjang laju kerja hormon pertumbuhan seorang manusia. Peningkatan kebutuhan gizi juga dapat terjadi pada ibu yang sedang hamil maupun menyusui. Hal ini adalah normal karena selain memberi nutrisi bagi dirinya sendiri, ibu hamil dan menyusui juga memberi nutrisi bagi bayi yang dikandungnya. Selain itu, pada orang yang sering melakukan aktivitas fisik lebih dari orang normal (seperti pada atlet), tentu saja memerlukan nutrisi yang lebih besar sebagai penyeimbang terhadap tingkat kebutuhan gizinya.1 Yang terakhir pada keadaan patologis tertentu, dibutuhkan asupan gizi yang cukup sehingga tubuh dapat segera kembali ke fungsi homeostasisnya.1

Adapun zat yang diperlukan sebagai komponen pemenuhan gizi setiap individu ialah: KaloriProteinLemak KarbohidratVitaminMineralAir Pembahasan dari masing-masing komponen gizi ini akan lebih didalami pada sub bagian konsumsi karbohidrat, protein dan lemak. Darimanakah kebutuhan makanan ini kita dapatkan? Tentunya melalui pemenuhannya dalam kebutuhan makanan sehari-hari-hari. Penilaian tentang menu makanan baik secara kualitatif dan kuantitatif diperlukan dalam menentukan komposisi gizi makanan. Oleh karena itu secara rata-rata setiap makanan telah digolongkan dalam kelompok tertentu dalam hubungannya degan pemenuhan salah satu atau beberapa unsur zat gizi. Contohnya saja nasi digolongkan ke dalam makanan berkarbohidrat tinggi, meskipun di dalamnya juga terdapat kandungan protein (berdasarkan data didapatkan dalam 100 gram nasi terkandung 78, 9 gram karbohidrat dan 7, 4 gram protein).1Penggolongan ini perlu untuk menilai proporsi makanan yang baik dalam menu sehari-hari sesuai dengan kebutuhan gizi seseorang. Standar utama untuk menilai kualitas makanan sehari-hari ialah makanan tersebut memenuhi syarat 4 sehat 5 sempurna.

Gambar 1 Piramida Makanan 3Gambar diatas menunjukan tentang piramida makanan. Pada piramida makanan ini tergambar proporsi dan komposisi dari masing-masing komponen zat gizi. Yang dimaksud dengan makanan 4 sehat 5 sempurna adalah bahan makanan yang terdapat di dalam piramida makanan ini ditambah dengan asupan susu setiap hari.2 Adapun keempat bahan lain selain susu ialah: Karbohidrat kompleks : yang dimaksud dengan karbohidrat kompleks ialah makanan yang mengandung oligosakarida dan polisakarida (lebih dari 2 gugus gula). Bahan makanan yang mengandung karbohidrat kompleks ialah nasi, roti, mie, kentang, umbi-umbian ataupun sagu. Vitamin dan Mineral : bahan makanan ini merupakan jenis bahan makanan kedua terbanyak yang harus diberi. Fungsinya tentu saja menjaga kestabilan proses dalam tubuh. Adapun bahan makanan yang mengandung vitamin dan mineral adalah sayur dan buah-buahan. Protein : bahan makanan yang mengandung protein berfungsi sebagai zat pembangun tubuh. Protein memiliki fungsi yang sangat khas dan penting bagi kelanjutan struktural tubuh. Oleh karena itu asupan protein seperti yang terkandung di dalam daging, ikan, tahu, tempe, dan kacang-kacangan menjadi hal yang penting bagi tubuh. Karbohidrat simpleks: yang dimaksud dengan karbohidrat simpleks ialah bahan makanan yang mengandung monosakarida dan disakarida yang lebih mudah mengalami oksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi. Frekuensi makan karbohidrat simpleks ialah yang terkecil dibanding zat gizi yang lain. Bahan makanan seperti madu mengandung jenis karbohidrat ini.2 Susu sebagai pelengkap yang berfungsi membantu pertumbuhan tulang dan gigi.Adapun komposisi yang normal dari ketiga bahan makanan utama yaitu protein 10-15% total kalori/hari, lemak 20-35% total kalori/hari dan karbohidrat 65-70% total kalori/hari. Komposisi ini bukanlah hal yang mutlak karena hanya berdasarkan rata-rata kelompok, sedangkan kebutuhan setiap individu bervariasi tergantung pada berbagai faktor antara lain aktivitas sehari-hari.2Setelah dikonsumsi, bahan makanan akan dioksidasi dalam tubuh. Hasil oksidasi tersebut adalah berupa energi. 1 gram lemak menghasilkan energi sebesar 9 kkal/gram. Sedangkan 1 gram protein dapat menghasilkan 4 kkal/gram. 1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal/gram. Sehingga bila diketahui kadar karbohidrat, protein dan lemak dari berbagai bahan makanan, kita dapat mengetahui jumlah kalori suatu bahan makanan dan asupan kalori perhari seseorang.1,2 Pola makan yang baik bagi pemenuhan kebutuhan sehari-hari dirumuskan melalui pedoman umum gizi seimbang (PUGS). Ada 13 poin dalam penjabaran PUGS. 13 langkah ini adalah penjabaran dari 4 sehat 5 sempurna dalam kehidupan sehari-hari. Yang dimaksud dengan PUGS ialah:1. Makanlah aneka ragam makanan.2. Makanlah makanan utk memenuhi kecukupan energi.3. Makanlah makanan sumber karbohidrat setengah dari kebutuhan energi.4. Batasi konsumsi lemak dan minyak sampai seperempat dr kebutuhan energi.5. Gunakan garam beryodium.6. Makanlah makanan sumber zat besi.7. Berikan saja pada bayi sampai umur 6 bln dan tambahkan MP-ASI sesudahnya.8. Biasakan makan pagi.9. Minumlah air bersih yg aman dan cukup jumlahnya.10. Lakukan aktivitas fisik secara teratur.11. Hindari minum minuman beralkohol.12. Makanlah makanan yg aman bagi kesehatan.13. Bacalah label pada makanan yg dikemas.Apa yang terjadi bila kebutuhan gizi tidak dipenuhi dengan baik dan seimbang? Yang terjadi ialah gangguan dalam metabolisme yang berefek pada tubuh sendiri. Salah satu efek yang sering terlihat ialah kelebihan berat badan. Kelebihan berat badan sering disebut sebagai obesitas oleh orang awam. Kelebihan berat badan umumnya dapat dilihat secara fisik, yaitu kegemukan.1 Namun ada parameter yang dapat mengukur secara kuantitas kelebihan berat badan seseorang. Parameter tersebut dinyatakan sebagai status gizi.Berat badan berlebih dapat dilihat dari status gizi seseorang. Status gizi ialah tetapan tingkatan pemenuhan gizi seseorang berdasarkan indeks massa tubuhnya. Indeks massa tubuh seseorang dapat diketahui berdasarkan rumus berikut ini:

IMB =

Berdasarkan indeks massa tubuh, individu dapat diklasifikasikan kedalam kelompok dengan berat badan kurang, normal dan berlebih. Klasifikasi dari WHO tidak cukup cocok dengan wilayah asia. Oleh karena itu dibuat klasifikasi untuk wilayah asia pasifik. Klasifikasinya adalah sebagai berikut:Berat badan kurang : < 18,5Berat badan normal: 18,5 22,9Berat badan lebih: >23 dengan resiko: 23 24,9 obesitas kelas I : 25 29,9 obesitas kelas II: >30Status gizi selain memakai indeks massa tubuh juga dapat menggunakan indeks Broca. Rumus dari indeks Broca adalah sebagai berikut: Untuk usia < 40 tahun, berat badan normal = tinggi badan 100 10%( tinggi badan 100 ) Untuk usia 40 tahun, berat badan normal = tinggi badan 100Pada indeks Broca, status gizi kurang ialah bila berat badannya kurang dari berat badan normal dan status gizi lebih ialah bila berat badan diatas angka normal.1Pembahasan mengenai konsumsi bahan gizi seperti karbohidrat, protein dan lemak serta metabolisme, hormon yang terlibat dan peranannya dalam tubuh akan dibahas pada bagian berikut.1

1.4 KarbohidratKarbohidrat merupakan gabungan dari bentuk gula yang paling sederhana yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa. Bentuk paling sederhana ini dikenal sebagai monosakarida. Bila ada dua molekul gula bergabung maka akan terbentuk disakarida yang mengandung dua gugus gula. Penggabungan dua molekul glukosa akan membentuk maltosa, penggabungan satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa akan membentuk laktosa (biasanya dikenal sebagai gula susu) dan penggabungan satu molekul glukosa dengan satu molekul fruktosa akan membentuk sukrosa. Bila ada 3-11 monosakarida bergabung, maka akan terbentuk oligosakarida (oligo = sedikit). Bila jumlah monosakarida semakin banyak yang bergabung maka akan terbentuk polisakarida. Polisakarida yang paling banyak ditemukan dalam diet sehari-hari ialah starch/zat tepung. Ada dua tipe starch yaitu2:-Amilosa, yang mengandung 70-350 molekul gula dalam sebuah rantai panjang.-Amilopektin, mengandung sampai 100.000 molekul gula dalam rantai bercabang.

Karbohidrat berdasarkan jumlah molekul monosakarida yang berikatan didalamnya digolongkan menjadi 2, yaitu:-Karbohidrat simpleks, yaitu monosakarida dan disakarida.-Karbohidrat kompleks, yaitu oligosakarida dan polisakarida.

1.4.1 SumberBerbagai sumber dari karbohidrat dapat ditemukan pada 2:-Glukosa dapat ditemukan dalam zat tepung dan bisa ditemukan dalam beberapa jenis buah-buahan seperti anggur.-Fruktosa dapat ditemukan dalam madu dan buah-buahan. Fruktosa dikenal sebagai gula buah. -Sukrosa adalah tipe gula sehari-hari yang kita kenal sebagai pemanis. -Laktosa merupakan jenis gula yang ditemukan dalam air susu mamalia. -Galaktosa tidak ditemukan dalam bahan makanan tertentu, tetapi merupakan hasil dari proses penguraian terhadap laktosa. -Maltosa ditemukan pada padi-padian yang mulai tumbuh dan terbentuk juga pada proses fermentasi bir.2-Zat tepung/starch umumnya diproduksi oleh tanaman. Jumlah yang cukup besar terdapat dalam jenis padi-padian, kentang, ketela dan kacang. -Glikogen merupakan bentuk penyimpanan karbohidrat di hati dan otot pada hewan dan manusia. Daging hewan bukanlah sumber karbohidrat karena glikogen didalamnya umumnya mengalami pemecahan sebelum dapat digunakan. -Polisakarida bukan zat tepung yang merupakan komponen dari dinding sel pada tumbuhan. Polisakarida ini umumnya ditemukan dalam sereal, sayuran dan buah-buahan. Bahan ini bukan sumber energi karena tidak ada enzim yang dapat mencernanya. Namun bahan ini dapat menstimulasi gerak peristaltik usus dan akan keluar melalui feses.Teknologi pangan telah mampu menciptakan jenis karbohidrat tertentu, seperti maltrodekstrin, polidekstrosa, sirup jagung, dan gula invert. Kebanyakan dari karbohidrat ini berfungsi sebagai pemanis tambahan yang dapat ditemukan dalam kue, biskuit, soft drink dan saus.

1.4.2 AKGNormalnya karbohidrat meliputi 40-50% dari total energi makanan. Urutan terbanyak asupan karbohidrat ialah zat tepung yang mencapai 64%, sukrosa mencapai 26%, laktosa 7% dan 3% fruktosa. Konsumsi laktosa menurun seiring berjalannya umur. Pada saya bayi konsumsi laktosa dapat mencapai 40%, lalu saat mencapai usia pra sekolah menjadi 25-30% hingga 17-25% pada anak sekolah.2 Tingkat konsumsi akan menurun menjadi menjadi 18% hingga 7% saat mancapai masa dewasa.2Makanan yang kaya karbohidrat umumnya murah, mudah disajikan dan memiliki kandungan lemak yang rendah. Makanan yang tinggi karbohidrat seperti roti, sereal, kentang, biskuit, produk susu dan buah-buahan seperti anggur. Setiap negara dan wilayah punya kebiasaan untuk menambahkan karbohidrat dengan zat gizi lain seperti protein, vitamin dan mineral. Contohnya di Inggris adalah gandum dan di Indonesia beras.2 Zat tepung mampu menyediakan 80% energi yang harus dipenuhi dalam situasi tertentu. Makanan yang mengadung zat tepung tidak hanya mengandung karbohidrat, tetapi juga mengandung protein, lemak, vitamin dan mineral dalam jumlah yang bervariasi tergantung dengan jenis makanannya.21.4.3 FungsiKegunaan utama derivat karbohidrat dalam makanan adalah sebagai berikut2 : Sumber energi utamaFungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kilokalori. Karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera sebagian disimpan sebagi glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringn lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. System saraf sentral dan otak sama sekali tergantung pada glukosa untuk keperluan energinya. Pemberi rasa manis pada makananKarbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; mmaltosa 0,4; dan laktosa 0,2. Penghemat proteinBila 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.

Pengatur metabolisme lemakKarbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilakan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikelurkan melalui urine dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan tubuh menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosisyang dapat merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat sehari untuk mencegah ketosis. Membantu pengeluaran fesesKarbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltic usus sedangkan hemiselulosa dan pectin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus beasr, penyakit 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 menguntungkan. Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin tertentu dalam usus besar. Asam glukoronat turunan glukosa, didalam hati mengikat toksin-toksin dan bakteri dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang dapat dikeluarkan dari tubuh. Komponen struktural sel.Karbohidrat ikut menyusun membran sel tubuh manusia.

1.4.4 Metabolisme Karbohidrat- Glikolisis Embden MeyerhoffProses glikolisis ialah proses awal dari metabolisme gugus gula hasil pemecahan karbohidrat di dalam sel. Proses glikolisis ialah suatu proses yang bertujuan untuk menghasilkan piruvat dalam keadaan aerob ataupun laktat dalam keadaan anaerob sehingga dapat terbentuk energi. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel/sitosol. Pada keadaan aerob, 1 molekul glukosa yang melalui proses glikolisis dapat menghasilkan 8 ATP sedangkan dalam keadaan anaerob jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit yaitu 2 ATP. Di eritrosit, proses glikolisis selalu terjadi dalam keadaan anaerob karena ketiadaan mitokondria. Hal ini menyebabkan hasil akhirnya selalu berupa laktat.4Proses glikolisis terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan tersebut adalah: Glukosa glukosa 6-P. Enzim yang berperan ialah glukokinase di hepar dan heksokinase di jaringan ekstrahepatik. Proses perubahan ini memerlukan donor phospat yang didapat melalui pelepasan gugus phospat dari sebuah molekul ATP menjadi ADP. Selain itu diperlukan ion magnesium. Reaksi ini tidak dapat terjadi dalam arah yang berlawanan. Glukosa 6-P merupakan molekul yang penting bukan hanya dalam glikolisis EM, melainkan juga proses lain seperti HMP shunt dan glikogenolisis. Glukosa 6-P Fruktosa 6-PEnzim yang berperan adalah isomerase. Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 bifosfatEnzim yang berperan ialah fosfofruktokinase. Enzim ini bekerja bantuan ion magnesium dan ambilan satu gugus phospat dari ATP. Enzim ini merupakan enzim kunci yang mengatur kecepatan proses glikolisis.4 1. Fruktosa 1,6 bifosfat gliseraldehid 3-P + DHAP (bantuan enzim aldolase)DHAP gliseraldehid 3-P (isomerase). Sehingga pada proses ini dihasilkan 2 molekul gliseraldehid 3-P.2. Gliseraldehid 3-P 1,3 bifosfogliserat (gliseraldehid 3-P Dehidrogenase)Proses ini memerlukan koenzim NAD+ yang akan bereaksi dengan phospat inorganik menjadi NADH dan melepas ion hidrogen. Proses ini akan menghasilkan 3 ATP melalui rantai pernapasan. Proses ini dapat dihambat oleh iodoasetat.3. 1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat (fosfogliserat kinase)Dengan bantuan ion magnesium, proses ini akan menghasilkan 1 ATP pada tingkat substrat.4. 3 fosfogliserat 2 fosfogliserat (mutase)5. 2 fosfogliserat Phospo enol piruvat (enolase)Memerlukan ion magnesium dan akan dihambat oleh flourida.6. Phospo enol piruvat (enol) piruvat (piruvat kinase)Proses ini memerlukan ion magnesium dan ADP. Gugus phospat dari phospo enol piruvat akan diambil untuk bergabung dengan ADP membentuk 1 molekul ATP.47. (enol) piruvat (keto) piruvatProses ini berlangsung secara spontan.Proses diatas dalam keadaan normal akan menghasilkan 10 ATP. Langkah kelima menghasilkan 3 ATP, namun karena ada 2 molekul gliseraldehid 3-P maka energi yang dihasilkan menjadi 6 ATP. Proses yang berlangsung dibawahnya juga terjadi dalam 2 molekul, sehingga ATP yang terbentuk pada langkah 6 sebanyak 2 ATP dan langkah 9 sebanyak 2 ATP. Totalnya ialah 10 ATP. Sedangkan energi yang digunakan dalam proses ini ialah 2 ATP. ATP ini digunakan pada langkah 1 dan 3. Sehingga total energi dalam glikolisis pada proses aerob ialah sebesar 8 ATP. 4Pada keadaan anaerob rantai pernafasan tidak terjadi. Yang terjadi adalah pembentukan laktat. Sehingga 6 ATP pada langkah kelima tidak terbentuk. Oleh karena itu jumlah ATP yang dihasilkan hanya 2 ATP.4Ringkasan proses glikolisis dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2 Glikolisis Embden Meyerhoff 5

- Oksidasi Piruvat Asetil KoADalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi Asetil-KoA, yang terjadi di dalam mitokondria sel. Reaksi ini dikatalisir oleh berbagai enzim yang berbeda yang bekerja secara berurutan di dalam suatu kompleks multienzim yang berkaitan dengan membran interna mitokondria. Secara kolektif, enzim tersebut diberi nama kompleks piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks -keto glutarat dehidrogenase pada siklus asam sitrat.4Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus Krebs. Jalur ini juga merupakan konversi glukosa menjadi asam lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa non karbohidrat menjadi karbohidrat.4Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan oksidasi piruvat adalah sebagai berikut: Dengan adanya TDP (thiamine diphosphate), piruvat didekarboksilasi menjadi derivate hidroksietil tiamin difosfat terikat enzim oleh komponen kompleks enzim piruvat dehidrogenase. Produk sisa yang dihasilkan adalah CO2. Hidroksietil tiamin difosfat akan bertemu dengan lipoamid teroksidasi, suatu kelompok prostetik dihidroksilipoil transasetilase untuk membentuk asetil lipoamid, selanjutnya TDP lepas. Selanjutnya dengan adanya KoA-SH, asetil lipoamid akan diubah menjadi asetil KoA, dengan hasil sampingan berupa lipoamid tereduksi. Siklus ini selesai jika lipoamid tereduksi direoksidasi oleh flavoprotein, yang mengandung FAD, pada kehadiran dihidrolipoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein tereduksi ini dioksidasi oleh NAD+, yang akhirnya memindahkan ekuivalen pereduksi kepada rantai respirasi.

Piruvat + NAD+ + KoA Asetil KoA + NADH + H+ + CO2

Siklus Asam SitratSiklus asam sitrat merupakan jalur akhir bersama metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Asetil koA sebagai substrat awal kerja enzim pada siklus asam sitrat dapat dihasilkan dari katabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Siklus ini dapat terjadi di mitokondria. Siklus ini merupakan siklus dimana terjadi penggabungan antara molekul asetil koA dengan oksaloasetat hingga terbentuk asam trikarboksilat yaitu asam sitrat. Asam sitrat akan mengalami beberapa reaksi untuk akhirnya kembali membentuk oksaloasetat.4

Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:1.Asetil koA + oksaloasetat + H2O sitrat + koASH (enzim sitrat sintase)Kondensasi awal asetil KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir oleh enzim sitrat sintase menyebabkan sintesis ikatan karbon ke karbon di antara atom karbon metil pada asetil KoA dengan atom karbon karbonil pada oksaloasetat. Reaksi kondensasi, yang membentuk sitril KoA, diikuti oleh hidrolisis ikatan tioester KoA yang disertai dengan hilangnya energi bebas dalam bentuk panas dalam jumlah besar, memastikan reaksi tersebut selesai dengan sempurna.42.Sitrat isositrat (enzim akonitase)Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat hidratase) yang mengandung besi Fe2+ dalam bentuk protein besi-sulfur (Fe:S). Konversi ini berlangsung dalam 2 tahap, yaitu: dehidrasi menjadi sis-akonitat, yang sebagian di antaranya terikat pada enzim dan rehidrasi menjadi isositrat.4

SitratSis-akonitat(terikat enzim)IsositratH2OH2O

Reaksi tersebut dihambat oleh fluoroasetat yang dalam bentuk fluoroasetil KoA mengadakan kondensasi dengan oksaloasetat untuk membentuk fluorositrat. Senyawa terakhir ini menghambat akonitase sehingga menimbulkan penumpukan sitrat.43.Isositrat + NAD+ ketoglutarat + CO2 + NADH + H+ (enzim isositrat dehidrogenase)Isositrat mengalami dehidrogenasi membentuk oksalosuksinat dengan adanya enzim isositrat dehidrogenase. Di antara enzim ini ada yang spesifik NAD+, hanya ditemukan di dalam mitokondria. Dua enzim lainnya bersifat spesifik NADP+ dan masing-masing secara berurutan dijumpai di dalam mitokondria serta sitosol. Oksidasi terkait rantai respirasi terhadap isositrat berlangsung hampir sempurna melalui enzim yang bergantung NAD+.4Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadi ketoglutarat yang juga dikatalisir oleh enzim isositrat dehidrogenase. Mn2+ atau Mg2+ merupakan komponen penting reaksi dekarboksilasi. Oksalosuksinat tampaknya akan tetap terikat pada enzim sebagai intermediate dalam keseluruhan reaksi.4Proses ini melalui rantai pernapasan akan menghasilkan 3 ATP.

4. ketoglutarat + NAD+ + koASH Suksinil ko-A + CO2 + NADH + H+ (enzim ketoglutarat dehidrogenase)Selanjutnya ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif melalui cara yang sama dengan dekarboksilasi oksidatif piruvat, dengan kedua substrat berupa asam keto.4Reaksi tersebut yang dikatalisir oleh kompleks ketoglutarat dehidrogenase, juga memerlukan kofaktor yang idenstik dengan kompleks piruvat dehidrogenase, contohnya TDP, lipoat, NAD+, FAD serta KoA, dan menghasilkan pembentukan suksinil KoA (tioester berenergi tinggi). Arsenit menghambat reaksi di atas sehingga menyebabkan penumpukan ketoglutarat.4Proses ini juga menghasilkan 3 ATP. Kerja enzim dapat dihambat oleh arsenat.5.Suksinil KoA + GDP +Pi Suksinat + GTP + koASH (enzim suksinat tiokinase)Dalam siklus asam sitrat, reaksi ini adalah satu-satunya contoh pembentukan fosfat berenergi tinggi pada tingkatan substrat dan terjadi karena pelepasan energi bebas dari dekarboksilasi oksidatif ketoglutarat cukup memadai untuk menghasilkan ikatan berenergi tinggi disamping pembentukan NADH (setara dengan 3P.46.Suksinat + FAD Fumarat + FADH2 (enzim suksinat dehidrogenase)Suksinat dimetabolisir lebih lanjut melalui reaksi dehidrogenasi yang diikuti oleh penambahan air dan kemudian oleh dehidrogenasi lebih lanjut yang menghasilkan kembali oksaloasetat.4Kerja enzim dapat dihambat malonat yang sifat inhibisinya ialah kompetitif. Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah 2 ATP.47.Fumarat + H2O Malat (enzim fumarase)Reaksi dehidrogenasi pertama dikatalisir oleh enzim suksinat dehidrogenase yang terikat pada permukaan dalam membrane interna mitokondria, berbeda dengan enzim-enzim lain yang ditemukan pada matriks. Reaksi ini adalah satu-satunya reaksi dehidrogenasi dalam siklus asam sitrat yang melibatkan pemindahan langsung atom hydrogen dari substrat kepada flavoprotein tanpa peran NAD+. Enzim ini mengandung FAD dan protein besi-sulfur (Fe:S). Fumarat terbentuk sebagai hasil dehidrogenasi. Fumarase (fumarat hidratase) mengkatalisir penambahan air pada fumarat untuk menghasilkan malat.48.Malat + NAD+ Oksaloasetat + NADH + H+ (enzim malat dehidrogenase)Enzim fumarase juga mengkatalisir penambahan unsure-unsur air kepada ikatan rangkap fumarat dalam konfigurasi trans. Malat dikonversikan menjadi oksaloasetat dengan katalisator berupa enzim malat dehidrogenase, suatu reaksi yang memerlukan NAD+.4Enzim-enzim dalam siklus asam sitrat, kecuali alfa ketoglutarat dan suksinat dehidrogenase juga ditemukan di luar mitokondria. Meskipun dapat mengkatalisir reaksi serupa, sebagian enzim tersebut, misalnya malat dehidrogenase pada kenyataannya mungkin bukan merupakan protein yang sama seperti enzim mitokondria yang mempunyai nama sama (dengan kata lain enzim tersebut merupakan isoenzim).4Jumlah ATP yang dihasilkan melalui proses ini ialah sebesar 3 ATP. Regulasi terutama dari siklus asam sitrat adalah konsentrasi produk. Semakin tinggi konsentrasi produk, maka enzim untuk mensintesisnya semakin dihambat.4Hasil dari siklus asam sitrat adalah 24 ATP, yang terdiri dari:3 NADH : 9 ATP1 FADH2 : 2 ATP1 GTP : 1 ATPKarena ada 2 molekul asetil koA, maka jumlah energi menjadi 12 x 2 ATP = 24 ATP.

Dari ketiga proses diatas total energi yang dihasilkan dalam oksidasi satu molekul glukosa ialah sebesar 38 ATP (glikolisis 8 ATP, oksidasi piruvat 6 ATP dan siklus asam sitrat 24 ATP)

Gambar 3 Siklus Asam Sitrat6

HMP ShuntHMP merupakan singkatan dari hexose mono phospat = pentose phospat pathway. Proses ini merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa melalui dehidrogenasi dengan NADP sebagai akseptor H+. Proses ini terjadi di sitoplasma sel dan tidak menghasilkan ATP. HMP shunt aktif di hati, jaringan adiposa, sel darah merah, korteks adrenal, kelenjar tiroid, kelenjar mammae yang sedang laktasi dan kelenjar testis. Bagi sel darah merah, proses ini menyediakan glutation untuk melindungi membran sel dari proses oksidasi oleh molekul H2O2.4Proses ini bertujuan untuk menyediakan NADPH + H+. NADPH penting bagi sintesis asam lemak, kolesterol, hormon steroid, asam amino dan hormon tiroid. Selain itu proses ini akan menyediakan ribosa 5 phospat untuk sintesis nukleotida (RNA DNA).4HMP Shunt merupakan proses multisiklik, karena molekul glukosa 6-P yang digunakan dapat kembali menjadi glukosa 6-P. Proses ini memerlukan 3 molekul glukosa 6 phospat.Adapun enzim yang dibutuhkan dalam proses ini ialah4 :Glukosa 6-P dehidrogenase yang mengubah glukosa 6-P menjadi 6-fosfoglukonat.6-fosfo glukonat dehidrogenase mengubah 6 fosfoglukonat menjadi ribulosa 5-Phospat.Epimerase mengubah ribulosa 5 phospat xilulosa 5 phospat dan ribosa 5 phospat arabinosa 5 phospat.Keto isomerase mengubah ribulosa 5 phospat menjadi ribosa 5 phospat.Transketolase dan transadolase.

Gambar 4 HMP Shunt 7

GlikogenesisMerupakan proses pembentukan glikogen dari molekul glukosa. Fungsi dari pembentukan glikogen ialah sebagai cadangan energi terutama di hati dan otot. Proses glikogenesis umumnya meningkat sesaat setelah makan dan menurun pada saat puasa/lapar.4Glikogen merupakan polisakarida yang terdiri dari rantai lurus dan rantai bercabang. Pada rantai lurus terjadi ikatan glikosidik antara gugus gula yang satu dengan yang lainnya pada ikatan 1,4 dan ikatan glikosidik rantai bercabang pada ikatan 1,6. Glikogen ini adalah simpanan utama karbohidrat yang paling mudah diubah kembali menjadi monosakarida, tidak seperti halnya pada lemak yang relatif lebih sulit dimobilisasi.4Proses glikogenesis terjadi di hati dan otot. Di hati fungsi utama glikogen ialah sebagai simpanan glukosa dan akan dipakai bila sewaktu-waktu kadar glukosa di dalam darah mengalami penurunan. Sedangkan glikogen di otot berfungsi sebagai sumber energi untuk proses glikolisis di dalam sel otot sendiri, bukan sebagai sumber glukosa untuk meningkatkan kadar glukosa darah. Mengapa? Karena tidak ada enzim glukosa 6-P fosfatase yang dapat mengubah glukosa 6-P menjadi glukosa bebas di otot. Enzim ini terdapat di hati.4Proses glikogenesis awalnya memerlukan molekul glikogen asal yang terbentuk dari protein. Pada asam amino tiroksin dari protein inilah akan terjadi glikosilasi. Namun glukosa bebas tidak dapat langsung ditautkan pada glikogen primer ini. Bentuk glukosa yang dapat ditautkan ialah UDP glukosa.4

Proses glikogenesis yang terjadi adalah sebagai berikut4 :1.Pembentukan UDP glukosa dari glukosa 1-P. Reaksi ini terjadi dengan bantuan enzim UDP glukosa pirofosforilase. Reaksinya ialah:Glukosa 1-P + UTP UDP Glukosa + 2Pi2.Pembentukan unit glukosil 1 4 dari molekul glikogen primer yang ditambahkan molekul UDP glukosa dengan bantuan enzim glikogen sintase.3.Bila jumlah molekul dalam rantai lurus telah mencapai 11 molekul glukosa, maka enzim percabangan akan memindahkan 6 molekul glukosa ke cabang lain.

- GlikogenolisisMerupakan proses kebalikan dari glikogenesis, yaitu proses pemecahan glikogen menjadi glukosa. Dapat terjadi di hati dan otot. Di hati proses ini akan meningkatkan kadar glukosa darah meskipun dalam jumlah yang kecil. Sedangkan di otot glikogenolisis terjadi pada keadaan kerja fisik seperti berolahraga.4

Proses yang terjadi adalah sebagai berikut4 :1.Pada rantai cabang dari glikogen, enzim fosforilase yang merupakan enzim regulator akan mengkatalisis reaksi pemecahan ikatan glikosidik atau yang disebut juga dengan fosforilisis (pemecahan dengan phospat). Oleh fosforilase, molekul glukosa akan dilepas dan diikat dengan phospat pada atom karbon nomor 1. Proses pelepasan ini akan terus berlanjut sampai tinggal 4 molekul glukosa di cabang.2.Glukan transferase akan memindahkan 3 dari 4 molekul glukosa yang tersisa ke rantai lurus dan meninggalkan 1 molekul glukosa pada cabang tersebut.3.Debranching enzyme akan menghidrolisis tempat percabangan dimana tersisa 1 molekul glukosa untuk menghasilkan 1 glukosa bebas. Dengan kata lain enzim ini meniadakan percabangan.Karena hanya 1 molekul glukosa bebas yang dihasilkan (meskipun ada glukosa 1-P), maka hanya sedikit terjadi kenaikan kadar glukosa darah akibat proses ini.

Gambar 5 Glikogenolisis 8

GlukoneogenesisGlukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka tubuh adalah menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya protein berperan pokok sebagai pembangun tubuh.4Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein.4Secara 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.

1.4.5 Hormon yang berperanDalam proses metabolisme karbohidrat terdapat beberapa macam hormon yang berperan, antara lain: 9 Growth Hormon (GH) : hormon ini akan mengurangi pemakaian glukosa oleh sel. Glukosa akan cenderung ditimbun sehingga growth hormon bersifat meningkatkan glikogenesis. Selain itu karena terjadi pengurangan pemakaian glukosa oleh sel maka hormon ini memacu proses timbulnya glukosa dari substansi non karbohidrat/glukoneogenesis. Hormon tiroid : seperti growth hormon, kerja hormon tiroid akan menyebabkan peningkatan proses glikolisis, glukoneogenesis dan kecepatan absorbsi glukosa di lumen usus halus. Selain itu hormon tiroid dapat merangsang keluarnya hormon insulin. Insulin : insulin merupakan hormon yang bekerja secara luas. Di hati insulin akan merangsang kerja glukokinase sehingga dapat meningkatkan proses glikolisis EM. Pada saat yang bersamaan insulin akan mencegah terjadinya pembentukan glukosa sehingga insulin akan menekan proses glukoneogenesis dan glikogenolisis. Selain itu insulin juga bekerja merangsang hormon glikogen sintase sehingga membentuk glikogen dalam jumlah lebih banyak untuk menurunkan kadar glukosa darah. Di dalam jaringan adiposa, insulin akan meningkatkan HMP shunt. Hal ini dikarenakan hasil dari proses HMP shunt, yaitu NADPH dapat digunakan untuk sintesis lemak dari glukosa. Glukagon : merupakan hormon yang berperan untuk meningkatkan kadar gula darah. Hormon ini antagonis terhadap insulin. Sehingga kerja hormon ini akan meningkatkan proses glikogenolisis dengan cara meningkatkan kerja enzim glikogen fosforilase. Kortisol : ialah suatu jenis glukokortikoid yang dapat bekerja seperti insulin dengan cara meningkatkan glikogenesis, namun pada saat yang sama kortisol dapat menurunkan glukoneogenesis. Epinefrin : merupakan hormon yang memiliki efek simpatomimetik. Kerjanya di otot dengan cara menghasilkan glukosa untuk proses kerja otot. Sehingga epinefrin dapat meningkatkan glukoneogenesis dan glikogenolisis.

1.5 LemakSecara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. 4Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.4Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian.4GliserolKolesterolAseto asetathidroksi butiratAsetonSteroidSteroidogenesisKolesterogenesisKetogenesisDietLipidKarbohidratProteinAsam lemakTrigliseridaAsetil-KoAEsterifikasi LipolisisLipogenesis Oksidasi beta

Siklus asam sitratATPCO2

H2O

+ ATP

Gambar 6 Metabolisme Lipid 4

1.5.1 Metabolisme gliserolGliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis. 41.5.2 Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase). 4

Gambar 7 Aktivitas asam lemak menjadi gliserol 10Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang. Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:3 Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase. Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria. Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar. Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan. Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon asam lemak dioksidasi menjadi keton. 4

Gambar 8 Aktivasi asam lemak, oksidasi beta dan siklus asam sitrat 11Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P)Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut: 41. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P)2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P)4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C. Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA. Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat. 41.5.3 Sintesis asam lemakAsam lemak juga dapat disintesis dengan menggunakan jalur sintesis de novo maupun pemanjangan gugus asam lemak. Jalus sintesis de novo merupakan jalur ekstramitokondria yang mengubah asetil ko-A menjadi asam palmitat. Jalur ini akan berlangsung bila ada kelebihan kalori makanan. Sumber utama jalur ini ialah karbohidrat. Melalui proses glikolisis dan oksidasi piruvat akan dihasilkan asetil Ko-A. Awalnya asetil ko-A akan diubah ke malonil ko-A dengan bantuan asetil ko-A karboksilase. Selanjutnya malonil ko-A akan masuk ke kompleks enzim untuk menghasilkan asam palmitat. Kompleks enzim ini terdiri dari 7 enzim yang akan menambah 2 atom C pada setiap kerja enzimnya.4 EikosanoatMerupakan senyawa yang berasal dari asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh disini bersifat essensial, yaitu asam linoleat (6), asam alfa linolenat (3) dan asam arakhidonat (9). Sintesis eikisanoat melalui jalan metabolisme siklooksigenasi dan lipokigenase. Akan menghasilkan leukotrien, prostaglandin, prostasiklin, dan tromboksan.4 TriasilgliserolSintesis triasilgliserol terjadi di hati, jaringan adiposa dan mukosa usus. Proses ini terutama terjadi di mikrosom. Proses di mukosa usus terjadi melalui reaksi berikut: 42-monoasilgliserol + 2 asil ko-A triasilgliserol + 2 koATriasilgliserol diangkut dalam khilomikron ke limfe untuk masuk ke dalam darah.

Proses di hati terjadi melalui reaksi berikut:Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + PiGliserol 3-P bisa didapat melalui gliserol maupun glukosa melalui proses glikolisis. Namun gliserol disini tidak dapat dipakai karena keatifan glikokinase yang rendah. Proses di jaringan adiposa melalui :Gliserol 3-P + 3 asil-koA triasilgliserol + 3 koA + PiTidak seperti di hati dan mukosa usus, triasilgliserol yang terbentuk disini akan disimpan di jaringan adiposa. Sedangkan proses katabolisme triasilgliserol terutama terjadi di jaringan adiposa dengan jalan memotong asam lemak satu per satu hingga tersisa gliserol. Enzim yang berperan yaitu triasil gliserol lipase, diasil gliserol lipase dan monoasil gliserol lipase. Sedangkan triasilgliserol yang terdapat di dalam VLDL dan khilomikron dihidrolisis oleh lipoprotein lipase yang terdapat pada dinding pembuluh darah.3

Benda ketonProses ketogenesis terjadi di mitokondria dan hati. Proses ini memakai asetil-KoA sebagai bahan baku. Pada proses ini dibutuhkan enzim tiolase, HMG-koA sintase, HMG-koA liase dan beta 3-OH butirat .Jenis bedan keton yang dihasilkan ialah aseton, asam asetoasetat dan asam beta 3-OH butirat. Kedua asam ini bisa saling interkonversi.Benda keton yang terbentuk bisa dibawa darah ke jaringan ekstrahepatik untuk diaktifkan menjadi asetil ko-A. Sementara aseton akan keluar melalui udara pernapasan.4Ketogenesis meningkat pada peningkatan asam lemak bebas dalam darah yang bisa terjadi pada keadaan kelaparan, DM tidak terkontrol, diet tinggi lemak dan hormon yang meningkatkan lipolisis. Akibat peningkatan ketogenesis dapat menyebabkan ketosis dan asidosis metabolik. LipoproteinLemak dalam darah ditranspor dalam bentuk lipoprotein. Lipoprotein didalam darah dapat dipisahkan dengan cara ultrasentrifugasi dan elektroforesa. Bila dipisahkan lipoprotein akan tersusun dari yang memiliki berat molekul terkecil (lapisan atas) hingga berat molekul terbesar (lapisan bawah). Dengan cara ultrasentrifugasi didapat susunan dari atas ke bawah ialah khilomikron, VLDL, LDL dan HDL.Khilomikron disintesis dalam sel usus dengan menggunakan protein apo-B48 dalam ribosom dan retikulum endoplasma kasar serta sintesis lipid di retikulum endoplasma halus. Setelah itu terjadi penggabungan antara komponen lipid dan protein di retikulum endoplasma halus. Kemudian terjadi sintesis apo-AI dan apo-AII membentuk khilomikron yang belum sempurna. Tambahan apo-C dan apo-E akan menyempurnakan khilomikron. Pada badan golgi dapat terjadi penambahan karbohidrat pada lipoprotein ini.3VLDL disintesis bagian proteinnya menggunakan apo-B100 di ribosom dan retikulum endoplasma kasar sedangkan lipid disintesis di retikulum endoplasma halus. Dalam retikulum endoplasma halus juga akan bergabung membentuk VLDL nascent seperti khilomikron. Kemudian akan mendapat penambahan apo-E dan apo-C serta karbohidrat.HDL disintesis dengan menggunakan apo A1. HDL awalnya berbentuk diskoid hingga menjadi sferis yang merupakan HDL sempurna. Dalam HDL terdapat banyak fosfolipid.

1.5.4 Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembaliAsam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi. Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap penyimpanan tersebut adalah: 4 Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL. Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan. Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa. Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.

Gambar 9 Dinamika lipid di dalam sel adiposa. 12Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula.41.5.5 Hormon yang berperanPada proses metabolisme lemak, hormon yang berperan adalah: 12 Growth Hormon: menyebabkan pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa. Hal ini menyebabkan konsentrasi asam lemak tubuh meningkat. Selain itu GH meningkatkan perubahan asam lemak menjadi asetil koA yang banyak dipakai untuk pembentukan energi dibanding karbohidrat dan protein. Kortisol : meningkatkan lipolisis jaringan adiposa sehingga kadar asam lemak dalam darah naik. Asam lemak kemudian dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi sehingga glukosa bisa dihemat untuk otak. Hormon tiroid : meningkatkan metabolisme lemak sehingga lipolisis jaringan adiposa terjadi yang menyebabkan peningkatan kadar asam lemak bebas dalam plasma darah. Insulin : meningkatkan aktivitas lipogenesis. Defisiensi insulin dapat menyebabkan penumpukan asam lemak bebas yang dapat membentuk benda keton sehingga menyebabkan ketoasidosis. Glukagon : meningkatkan lipolisis sehingga meningkatkan produksi keton di hati.

1.6 KesimpulanKarbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral serta komponen lainnya merupakan zat yang sangat penting bagi kelangsungan pertumbuhan manusia. Diperlukan diet yang seimbang antara komponen gizi seperti yang disarankan dalam 4 sehat 5 sempurna agar seseorang dapat menjaga kesehatannya.Status gizi seseorang dapat diketahui secara antopometri dengan cara mengukur indeks massa tubuhnya. Indeks massa tubuh yang terlalu rendah menyebabkan seseorang dapat rentan terkena penyakit infeksi. Sedangkan indeks massa tubuh yang terlalu tinggi menyebabkan seseorang rentan terhadap penyakit degeneratif.Karbohidrat merupakan sumber energi utama tubuh yang berasal dari gugus gula yang saling berikatan. Sumber karbohidrat ialah roti, gandum dan beras. Karbohidrat memiliki fungsi yang penting sebagai bahan pembentuk glikogen dan memiliki pengaruh ke kadar glukosa darah.Jadi hubungan badan gemuk dan kadar glukosa darah yang meningkat dikarenakan karbohidrat merupakan salah satu sumber energi yang salah satu fungsinya dapat membentuk zat-zat yang dapat menaikan glukosa darah contohnya adalah glikogen.

Daftar Pustaka1. Barker HM. Nutrition and Diet Etics for Health Care 10th edition. London: Churcil Livigstone 2002.h.102-4.2. Sediaoetama AD. Ilmu gizi untuk mahasiswa dan profesi. Jakarta: Dian rakyat: 2008.h.31-49.3. Gambar diunduh dari: http://www.wrp-diet.com/wpcontent/uploads/2011/02/PIRAMIDA-MAKANAN.png, 20 Oktober 2012.4. Robert KM, Daryl KG, Peter AM, Victor WR. Biokimia harper. Edisi ke-27. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009.h.141-313.5. Gambar diunduh dari: http://1.bp.blogspot.com/ hpH3vGyf_ZA/UHLoVfAf4zI/AAAAAAAAAK4/nehn4kEcLeU/s640/EMP.png.jpg, 20 Oktober 2012.6. Gambar diunduh dari: http://onechemist16.files.wordpress.com/2010/12/siklus-krebs1.jpg, 21 Oktober 2012.7. Gambar diunduh dari : http://4.bp.blogspot.com/_as7Ap63dYXM/R4O8fuMkgfI/AAAAAAAAAEw/P8rMvdrQtW0/s400/HMP.gif, 21 Oktober 2012.8. Gambar diunduh dari: http://dc193.4shared.com/doc/J47m6Zh4/preview_html_m4884701d.jpg, 21 Oktober 2012.9. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran edisi 11. Jakarta: EGC 2007.h.598-600.10. Gambar diunduh dari: http://dc224.4shared.com/doc/IgzhEZXU/preview_html_m3704a17e.png, 21 Oktober 2012.11. Gambar diunduh dari: http://4.bp.blogspot.com/_Lfzgjny7AMs/SbDHJTZg2iI/AAAAAAAAAFo/vkgLynZ666M/s400/kimpang30.JPG, 21 Oktober 2012.12. Gambar diunduh dari: http://1.bp.blogspot.com/-QqTTNkVP5sg/Ta-eJ_IlLoI/AAAAAAAAADs/U3ER3aMjRdU/s1600/dinamika+lipid.jpg, 21 Oktober 2012.1 | Pengaruh berat badan dengan kadar gula yang meningkat pada tubuh manusia