PBL blok 11

35
Metabolisme Karbohidrat dalam Tubuh Manusia Jovianto Reynold Andika Hidayat 102012313 Mahasiswa Fakultas kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510 Email : [email protected] Abstrak Menurut sumber energi yang dapat diperoleh, makanan dapat digolongkan menjadi 3 kelas makanan utama (makronutrien), yaitu karbohidrat, lipid (lemak), dan protein. Karbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H 2 O) sehingga dinamakan karbo-hidrat. Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme. Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi. Abstract 1

description

metabolisme karbohidrat

Transcript of PBL blok 11

Page 1: PBL blok 11

Metabolisme Karbohidrat dalam Tubuh Manusia

Jovianto Reynold Andika Hidayat

102012313

Mahasiswa Fakultas kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510

Email : [email protected]

Abstrak

Menurut sumber energi yang dapat diperoleh, makanan dapat digolongkan menjadi 3

kelas makanan utama (makronutrien), yaitu karbohidrat, lipid (lemak), dan protein.

Karbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi

utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul

karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan

karbo-hidrat. Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau

yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam

setiap organisme. Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi

sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di

dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati,

yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi.

Abstract

According to sources of energy that can be obtained, the food can be classified into 3

major food classes (macronutrient), namely carbohydrates, lipids (fats), and proteins. The

most important role of carbohydrates in the body as the main energy source for humans.

Carbohydrate is a compound consisting of molecules of carbon (C), hydrogen (H) and

oxygen (O) or carbon and hydrate (H2O) so called carbo-hydrates. Protein comes from the

Greek meaning proteos primary or precedence, in which it is true that protein is the most

important substance in any organism. Fats called lipids, is an energy-rich substance, which

serves as the main energy source for the body's metabolic processes. Fat circulating in the

body is derived from two sources, namely the production of food and the liver, which can be

stored in fat cells as energy.

1

Page 2: PBL blok 11

Pendahuluan

Untuk dapat tumbuh kembang dan melakukan berbagai aktifitas dalam kehidupan

sehari-hari, seseorang memerlukan energi dan nutrisi yang didapat melalui makanan.

Menurut sumber energi yang dapat diperoleh, makanan dapat digolongkan menjadi 3 kelas

makanan utama (makronutrien), yaitu karbohidrat, lipid (lemak), dan protein.1 Akan tetapi,

tidak sedikit orang, terutama di Indonesia, yang berada di dalam garis kemiskinan mengalami

kesulitan untuk dapat memenuhi kebutuhan energinya. Banyak orang yang tidak

memdapatkan asupan makanan hingga berhari-hari sehingga mengalami suatu keadaan yang

disebut dengan starvasi. Starvasi adalah suatu keadaan dimana terjadi kekurangan asupan

energi dan unsur unsur nutrisi essensial yang diperlukan tubuh dalam beberapa hari sehingga

mengakibatkan terjadinya perubahan perubahan proses metabolisme unsur-unsur utama di

dalam tubuh.2

Rumusan Masalah

1. Seorang pelajar merasa letih dan pusing setelah berlari keliling lapangan bola

sebanyak 5 kali.

Isi

A. Karbohidrat

Makronutrient dibagi menjadi 3 golongan yaitu Karbohidrat, Lemak, dan Protein.

Karbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi

utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul

karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan

karbo-hidrat.1

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan

utama yaitu:

1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

2

Page 3: PBL blok 11

Fungsi karbohidrat bagi manusia antara lain:

1.      Sumber energi utama

Fungsi 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.

2.      Pemberi rasa manis pada makanan

Karbohidrat 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;

maltosa 0,4; dan laktosa 0,2.

3.      Penghemat protein

Bila 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.

4.      Pengatur metabolisme lemak

Karbohidrat 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.

3

Page 4: PBL blok 11

5.      Membantu pengeluaran feses

Karbohidrat 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.

6.      Komponen struktural sel

Karbohidrat ikut menyusun membran sel tubuh manusia.

Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacangan

kering dan gula. Hasil oleh bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai,

sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayuran dan buah tidak mengandung karbohidrat.

Sayur umbi-imbian seperti wortel dan bit serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak

mengandung karbohidrat daripad sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging,

ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang

banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong,

talas dan sagu.1

B. Lemak

Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi sebagai

sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di dalam

tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati, yang bisa

disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi. Sifat-sifat lemak antara lain:

4

Page 5: PBL blok 11

1.      Tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, CHCl3, benzen,

alkohol/aseton panas, xylen, dll. serta dapat diekstraksi dari sel hewan/tumbuhan dengan

pelarut tersebut.

2.      Secara kimia, penyusun utama adalah asam lemak (dalam 100 gram lipid terdapat 95%

asam lemak)

3.      Lipid mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia seperti asam lemak essential.

Klasifikasi Lemak (Lipid)

1.      Lipid sederhana.

Lipid sederhana adalah golongan lipid yang jika dihidrolisis akan menghasilkan asam lemak

dan gliserol. Contohnya: fat/minyak (TAG/trigliserida)

2.      Lipid kompleks (majemuk).

Lipid kompleks adalah golongan lipid yang jika dihidrolisis akan menghasilkan asam lemak

dan berbagai senyawa lainnya. Contohnya: fosfolipid dan glikolipid.

Fosfolipid + H2O menghasilkan asam lemak + alkohol + asam fosfat + senyawa nitrogen.

Glikolipid + H2O menghasilkan asam lemak + karbohidrat + sfingosin.

3.      Lipid turunan

Lipid turunan adalah senyawa-senyawa yang dihasilkan bila lipid sederhana dan lipid

kompleks mengalami hidrolisis. Contohnya: asam lemak, gliserol, alkohol padat, aldehid,

keton bodies.

komponen lipid utama yang dapat dijumpai dalam plasma adalah:

1. Trigliserida (lemak netral)

2. Asam Lemak

3. Kolesterol

4. Fosfolipid

Trigliserida merupakan asam lemak yang dibentuk dari esterifikasi tiga molekul asam

lemak menjadi satu molekul gliserol. Jaringan adiposa memiliki simpanan trigliserid yang

berfungsi sebagai ‘gudang’ lemak yang segera dapat digunakan. Dengan masuk dan keluar

dari molekul trigliserida di jaringan adiposa, asam-asam lemak merupakan bahan untuk

5

Page 6: PBL blok 11

konversi menjadi glukosa (glukoneogenesis) serta untuk pembakaran langsung untuk

menghasilkan energi.

Asam lemak dapat berasal dari makanan, tetapi juga berasal dari kelebihan glukosa yang

diubah oleh hati dan jaringan lemak menjadi energi yang dapat disimpan. Lebih dari 95%

lemak yang berasal dari makanan adalah trigliserida. Proses pencernaan trigliserida dari asam

lemak dalam diet (eksogenus), dan diantarkan ke aliran darah sebagai kilomikron (droplet

lemak kecil yang diselubungi protein).

Kolesterol berasal dari makanan dan sintesis endogen di dalam tubuh. Sumber kolesterol

dalam makanan seperti kuning telur, susu, daging, lemak (gajih), dan sebaginya terutama

dalam keadaan ester. Dalam usus, ester tersebut kemudian dihidrolisis oleh kolesterol

esterase yang berasal dari pankreas dan kolesterol bebas yang terbentuk diserap oleh mukosa

usus dengan kilomikron sebagai alat transport ke sistem limfatik dan akhirnya ke sirkulasi

vena. Kira-kira 70% kolesterol yang diesterifikasi (dikombinasikan dengan asam lemak),

serta 30% dalam bentuk bebas. Kolesterol disintesis di hati dan usus serta ditemukan dalam

eritrosit, membran sel, dan otot. Kolesterol penting dalam struktur dinding sel dan dalam

bahan yang membuat kulit kedap air. Kolesterol digunakan tubuh untuk membentuk garam

empedu sebagai fasilitator untuk pencernaan lemak dan untuk pembentukan hormon steroid

(misal kortisol, estrogen, androgen) oleh kalenjar adrenal, ovarium, dan testis.

Fosfolipid, lesitin, sfingomielin, dan sefalin merupakan komponen utama pada membrane

sel dan juga bekerja dalam larutan untuk mengubah tegangan permukaan cairan (misal

aktifitas surfaktan cairan di paru). Fosfolipid dalam darah berasal dari hati dan usus, serta

dalam jumlah kecil sintesis di berbagai jaringan. Fosfolipid dalam darah dapat ikut serta

dalam metabolisme sel dan juga dalam koagulasi darah.

Karena lipid tidak dapat larut dalam air, maka itu memerlukan suatu ‘pengangkut’ agar

bisa masuk dalam sirkulasi darah. Pengangkut itu adalah suatu protein yang dinamakan

lipoprotein. Lipoprotein dalam sirkulasi terdiri dari partikel berbagai ukuran yang juga

mengandung kolesterol, trigliserida, fosfolipid, protein dalam jumlah berbeda sehingga

masing-masing lipoprotein memiliki karakteristik densitas yang berbeda. Lipoprotein terbesar

6

Page 7: PBL blok 11

dan paling rendah densitasnya adalah kilomikron, diikuti oleh lipoprotein densitas sangat

rendah (very low density lipoprotein, VLDL), lipoprotein densitas rendah (low density

lipoprotein, LDL), lipoprotein densitas sedang (intermediate density lipoprotein, IDL), dan

lipoprotein densitas tinggi (high density lipoprotein, HDL).

Sebagian besar trigliserida pada plasma tidak dalam keadaan puasa terdapat dalam bentuk

kilomikron, sedangkan pada sampel plasma puasa, trigliserida terutama terdapat dalam

bentuk VLDL. Sebagian kolesterol plasma terkandung dalam LDL. Sebagian kecil (15-25%)

kolesterol berada dalam HDL.

Jalur eksogen atau makanan pengangkutan lemak melibatkan penyerapan trigliserida dan

kolesterol melalui usus, disertai pembentukan dan pembebasan kilomikron ke dalam limfe

dank e aliran darah melalui duktur torasikus. Kilomikron membebaskan trigliserida ke

jaringan adiposa sewaktu beredar dalam sirkulasi. Selain itu, juga mengaktifkan lipoprotein

lipase yang dapat melepaskan asam lemak bebas dari trigliserida sehingga ukuran kilomikron

berkurang menjadi sisa yang akhirnya diserap oleh hati. Asam-asam lemak yang dikeluarkan

pada gilirannya diserap oleh sel otot dan adiposa.

Fungsi Lemak

1. Sebagai sumber energi (memiliki kandungan 9 kkal/g)

2. Unsur pembangun membran sel dan bertanggung jawab untuk lewatnya berbagai

bahan yang masuk dan keluar sel.

3. Sebagai pelindung organ-organ penting, penyekat jaringan tubuh.

4. Menjaga tubuh terhadap pengaruh luar, misalnya: suhu, luka (infeksi).

5. Insulator listrik (agar impuls-impuls syaraf merambat dengan cepat)

6. Membantu melarutkan dan mentransport senyawa-senyawa tertentu (misal vitamin

A, D, E dan K) dalam aliran darah untuk keperluan metabolisme.

Sumber lemak terbagi menjadi 2, yaitu lemak hewani dan lemak nabati. Lemak nabati

berasal dari bahan makanan tumbuhan sementara lemak nabati dari hewan termasuk telur,

susu. Sumber lemak nabati berada di dalam sitoplasma berupa droplet dan pada hewani

berada di dalam jaringan adiposa.

SISTIM ENDOKRIN PANGKREAS

7

Page 8: PBL blok 11

Untuk dapat melakukan aktifitasnya, proses metabolisme memerlukan hormone yang

berfungsi sebagai regulator dari mekanisme tersebut. Berikut adalah beberapa hormone yang

berperan pada proses metabolisme 3,4

1. Insulin

Insulin dibentuk di jaringan endokrin pankreas yang disebut Pulau Langerhans,

terutama oleh sel β pancreas.

Insulin bersifat anabolik dengan meningkatkan simpanan glukosa, asam amino, dan

asam lemak. Insulin ini mempunyai efek menurunkan kadar glukosa, asam amino,

dan asam lemak dalam darah, serta mendorong penyimpanan nutrien-nutrien

tersebut. Sewaktu molekul-molekul nutrien memasuki darah selama keadaan

absortif, insulin meningkatkan penyerapan mereka oleh sel dan konversi, masing-

masing menjadi glikogen, trigliseida dan protein. Insulin merangsang glikogenesis,

pembentukan glikogen dari glukosa, baik di otot maupun hati.

Insulin bekerja dengan meningkatkan glikogenesis menghambat glikogenolisis.

Dengan menghambat penguraian glikogen, insulin meningkatkan penyimpanan

karbohidrat dan menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati.

2. Glukagon

Glukagon juga dibentuk di jaringan endokrin pankreas (Pulau Langerhans), akan

tetapi oleh sel α pancreas.

Glukagon merupakan hormon yang bersifat katabolik. Kerja glukagon berlawanan

dengan insulin. Glukagon memobilisasi glukosa, asam lemak, dan asam amino dari

penyimpanannya ke dalam darah. Glukagon ini mempengaruhi metabolisme hidrat

arang, protein dan lemak. Efek glukagon pada hidrat arang akan meningkatkan

glukosa darah dengan cara peningkatan glikogenolisis dan glukoneogenesis di hati.

Efek glukagon pada protein akan meningkatkan lipolisis, menurunkan sintesa

trigliserida sehingga meningkatkan produksi keton di hati.

Dalam metabolisme protein, insulin menurunkan sintesa protein, meningkatkan

degradasi protein di hati sehingga terbentuk asam amino dan merangsang

glukoneogenesis yang menyebabkan meningkatnya kadar gula darah. Sekresi

glukagon ini meningkat pada keadaan post absortive.

3. Growth Hormone (Hormon Pertumbuhan)

8

Page 9: PBL blok 11

Growth hormone (GH) dihasilkan oleh kelenjar hipofisis pars anterior. Pengaturan

hormone ini dipengaruhi oleh GHRH (growth hormone releasing hormone) dan

GHIH (growth hormone inhibiting hormone).

GH bekerja di hati dengan efek meningkatkan glukoneogenesis dan glikogenesis.

Untuk menyediakan energi bagi pertumbuhan jaringan, hormon pertumbuhan

memiliki kerja anti-insulin dalam meningkatkan glukosa plasma dan menstimulasi

lipolisis. Namun demikian, efek keseluruhan hormon pertumbuhan bersifat

anabolik, yang meningkatkan sistesis protein di berbagai jaringan. Sebagian besar

efek hormon ini terhadap pertumbuhan terjadi akibat stimulasi pelepasan faktor

pertumbuhan yang menyerupai insulin-1 ke sirkulasi, terutama dari hati. Kelebihan

hormon ini pada anak-anak dapat menyebabkan gigantisme dan kekurangan

produksi hormon ini dapat menyebabkan dwarfisme.

4. Kortisol

Kortisol merupakan suatu hormone golongan glukokrtikoid yang disintesa oleh

korteks adrenal zona fasikulata. Pengaturan sekresi kortisol dipengruhi oleh

hormone ACTH (Adenocorticotropin hormone) yang dirangsang oleh CRH

(Corticotropin releasing Hormon).

Kortisol merupakan hormone yang sangat penting dalam metabolisme karbohidrat.

Pemberiannya dapat meningkatkan glukoneogenesis dan glikogenesis. Hal ini

diakibatkan peningkatan katabolisme protein di dalam jaringan, peningkatan

pengambilan asam amino oleh hepar, dan peningkatan aktivitas enzim transaminase

serta enzim lainnya berhubungan dengan glukoneogenesis di dalam hepar. Selain

itu, glukokortikoid menghambat penggunaan glukosa dalam jaringan ekstrahepatik.

5. Epinefrin

Hormon epinefrin disekresikan oleh medula adrenal sebagai akibat dari rangsangan

yang menimbulkan stress dan perasngsangan simpatis. Epinefrin meningkatkan

prose glikogenolisis dan glukoneogenesis di dalam hepar serta otot karena stimulasi

enzim fosforilase. Dalam otot, sebagai akibat tidak adanya enzim glukosa 6-

9

Page 10: PBL blok 11

fosfatase, glikogenolisis terjadi dengan pembentukan laktat sedangkan di dalam

hepar, glukosa merupakan produk utama yang meningkatkan kadar glukosa darah.

6. Hormon Tiroid

Hormon Tiroid dibentuk oleh sel folikel kelenjar tiroid dalam bentuk T3

(triodotironin) dan T4 (tetraiodotironin / tiroksin). Pembetukkan hormon tiroid

berlangsung pada molekul tiroglobulin di dalam koloid sel folikel tiroid.6 Hormon

tiroid dibentuk dari pengikatan iodium pada molekul tirosin. Sekresis hormon tiroid

diatur oleh sumbu hipotalamus (TRH)- hipofifis anterior(TSH)- tiroid.

Hormon tiroid meningkatkan metabolisme karbohidrat yaitu dengan meningkatkan

proses glikolisis. Selain itu hormon tiroid secara tidak langsung mempengaruhi

hormone-hormon lainnya di mana berfungsi untuk meningkatkan asorbsi glukosa di

usus.

Pada saat kelaparan (selama 1 hari), sekresi hormone yang paling ditingkatkan

adalah Glukagon yang meningkatkan proses glikogenolisis di hati. Selain itu juga

terjadi peningkatan hormone GH, Tiroid, Kortisol, Epinefrin dan penghambatan

hormon insulin.

Akan tetapi apabila kelaparan lebih dari 2 hari atau lebih, sekresi hormone yang

paling ditingkatkan tetap glucagon, akan tetapi proses yang ditingkatkannya adalah

proses glukoneogenosis, akibat telah berkurangnya kadar glikogen pada tubuh

(hati).

METABOLISME KARBOHIDRAT

Metabolisme Utama

a.         Glikolisis Embden Meyerhoff

Proses glikolisis ialah proses awal dari metabolisme gugus gula hasil pemecahan karbohidrat

di dalam sel. Proses glikolisis ialah suatu proses yang bertujuan untuk menghasilkan piruvat

10

Page 11: PBL blok 11

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.2,5

Proses glikolisis terjadi melalui tahapan-tahapan tertentu. Tahapan-tahapan tersebut adalah:

1.      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.

2.      Glukosa 6-P Fruktosa 6-P

Enzim yang berperan adalah isomerase.

3.      Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 bifosfat

Enzim 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.      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.

5.      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.

11

Page 12: PBL blok 11

6.      1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat (fosfogliserat kinase)

Dengan bantuan ion magnesium, proses ini akan menghasilkan 1 ATP pada tingkat substrat.

7.      3 fosfogliserat 2 fosfogliserat (mutase)

8.      2 fosfogliserat Phospo enol piruvat (enolase)

Memerlukan ion magnesium dan akan dihambat oleh flourida.

9.      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.

10.  (enol) piruvat (keto) piruvat

Proses 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.

Pada 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.

b.        Oksidasi Piruvat Asetil KoA

Piruvat yang telah terbentuk sebagai hasil proses glikolisis dapat masuk ke dalam

mitokondria untuk mengalami oksidasi menjadi molekul asetil koA. 1 molekul glukosa akan

menghasilkan 2 molekul piruvat yang memiliki 3 atom karbon. Piruvat akan diubah menjadi

12

Page 13: PBL blok 11

asetil koA yang memiliki 2 atom karbon. Dalam eritrosit, setelah mengalami glikolisis maka

piruvat akan diubah menjadi laktat.2

Piruvat dehidrogenase ialah enzim yang berperan dalam proses ini. Konsentrasi dari piruvat

dehidrogenase meningkat pada saat makan dan saat piruvat banyak terbentuk. Sebaliknya

kondisi kelaparan serta konsentrasi asetil koA yang meningkat akan menghambat kerja dari

piruvat dehidrogenase.

Selain itu kinase spesifik juga berperan dalam proses oksidasi piruvat. Fosforilasi kinase

dapat menghambat aktivitas enzim ini, sedangkan defosforilasi kinase dapat mempercepat

kerja enzim ini. Enzim ini memerlukan koenzim NAD+ yang melalui rantai pernapasan akan

berubah menjadi NADH dan menghasilkan 3 ATP.

Proses reaksi memerlukan 5 vitamin dalam bentuk koenzim, yaitu vitamin asam lipoat,

vitamin B1, B2, B5 dan vitamin asam pantotenat. Sedangkan hambatan pada enzim piruvat

dehidrogenase dapat menyebabkan laktat asidosis. Kondisi ini dapat terjadi pada keracunan

ion merkuri dan pada penderita diabetes melitus.5

Jumlah ATP yang dihasilkan pada proses ini ialah sebesar 6 ATP.

c.         Siklus Asam Sitrat

Siklus 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.5

Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:

1.      Asetil koA + oksaloasetat + H2O sitrat + koASH (enzim sitrat sintase)

2.      Sitrat isositrat (enzim akonitase)

Kerja enzim dapat dihambat oleh fluoroasetat. Hal ini dikarenakan fluoroasetat dapat

berkondensasi dengan oksaloasetat membentuk fluorositrat yang menghambat kerja enzim

akonitase.

13

Page 14: PBL blok 11

3.      Isositrat + NAD+ α – ketoglutarat + CO2 + NADH + H+ (enzim isositrat

dehidrogenase)

Proses ini melalui rantai pernapasan akan menghasilkan 3 ATP.

4.      α – ketoglutarat + NAD+ + koASH Suksinil ko-A + CO2 + NADH + H+ (enzim α –

ketoglutarat dehidrogenase)

Proses ini juga menghasilkan 3 ATP. Kerja enzim dapat dihambat oleh arsenat.

5.      Suksinil KoA + GDP +Pi Suksinat + GTP + koASH (enzim suksinat tiokinase)

Melalui tingkat substrat maka GTP dapat menyumbang 1 gugus phospat ke ADP untuk

menghasilkan ATP.3

6.      Suksinat + FAD Fumarat + FADH2 (enzim suksinat dehidrogenase)

Kerja enzim dapat dihambat malonat yang sifat inhibisinya ialah kompetitif. Jumlah ATP

yang dihasilkan melalui proses ini ialah 2 ATP.

7.      Fumarat + H2O Malat (enzim fumarase)

8.      Malat + NAD+ Oksaloasetat + NADH + H+ (enzim malat dehidrogenase)

Jumlah 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.2

Hasil dari siklus asam sitrat adalah 24 ATP, yang terdiri dari:

·         3 NADH : 9 ATP

·         1 FADH2 : 2 ATP

·         1 GTP : 1 ATP

Karena 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)

d.        HMP Shunt

HMP merupakan singkatan dari hexose mono phospat = pentose phospat pathway. Proses ini

merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa melalui dehidrogenasi dengan NADP sebagai

14

Page 15: PBL blok 11

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

H2O2.5

Proses 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).

HMP 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 ialah :

· 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.

e.         Glikogenesis

Merupakan 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.2

Glikogen 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 α – 1,4 dan ikatan glikosidik rantai bercabang pada ikatan α – 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.

Proses 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

15

Page 16: PBL blok 11

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.5

Proses 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.

Proses glikogenesis yang terjadi adalah sebagai berikut:

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 + 2Pi

2.      Pembentukan unit glukosil 14 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.

f.         Glikogenolisis

Merupakan 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.

Proses yang terjadi adalah sebagai berikut:

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.3

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.

16

Page 17: PBL blok 11

g.        Glukoneogenesis

Merupakan reaksi pembentukan karbohidrat dari senyawa non karbohidrat. Senyawa yang

dimaksud adalah asam amino glukogenik, laktat, gliserol dan propionat. Tujuannya ialah

menyediakan glukosa bagi tubuh bila dalam keaadan lemah dan berpuasa. Proses ini terjadi di

hati dan ginjal. Proses ini melibatkan sebagian besar glikolisis EM, siklus asam sitrat dan

beberapa reaksi lainnya.

Metabolisme Minor Pathway

a.       Jalan Metabolisme Asam Uronat

Merupakan suatu proses pengubahan glukosa menjadi asam uronat. Asam uronat kemudian

dapat diubah menjadi xylulosa yang akan masuk ke dalam HMP shunt karena xylulosa

merupakan salah satu komponen dari HMP shunt. Pada organisme yang tingkatannya lebih

rendah dari primata (seperti aves) jalur ini digunakan untuk mensintesis vitamin C. Asam

uronat selain dapat diubah menjadi xylulosa dapat juga digunakan untuk sintesis

glikosaminoglikan dan proteoglikan. Selain itu asam uronat dapat berkonjugasi dengan

xenobiotik agar lebih mudah dimetabolisir oleh tubuh.2

b.      Metabolisme Fruktosa

Tujuannya ialah agar dapat menggunakan fruktosa sebagai sumber energi untuk mendapatkan

ATP melalui proses metabolisme karbohidrat. Caranya ialah dengan mengubah fruktosa

menjadi fruktosa 1-P. Analog dengan glukosa, pada fruktosa ada dua enzim yang bekerja

yaitu fruktokinase dan heksosakinase. Fruktokinase didapati di hati dan spesifik bekerja

untuk fruktosa, sedangkan heksokinase terdapat di jaringan ekstrahepatik.

Namun, tidak seperti glukokinase yang berafinitas rendah terhadap glukosa di hati,

fruktokinase berafinitas relatif lebih tinggi dibandingkan heksokinase terhadap fruktosa.

Bahkan proses glikolisis fruktosa di dalam hati berlangsung lebih cepat dibanding jaringan

ekstrahepatik karena proses ini melewati jalan pintas. Yang dimaksud dengan jalan pintas

ialah pada proses ini tidak melalu reaksi yang dikatalisis oleh fruktofosfo-kinase.

Pada keadaan diabetes, penumpukan fruktosa bersama sorbitol (bentuk alkohol dari glukosa)

dapat menyebabkan katarak.2

c.       Metabolisme Galaktosa

17

Page 18: PBL blok 11

Proses metabolisme galaktosa terjadi di hati dengan jalan mengubah galaktosa menjadi

glukosa. Bagaimana prosesnya?

· Mengubah galaktosa menjadi galaktosa 1-P dengan enzim galaktokinase.

· Galaktosa 1-P + UDP glukosa glukosa 1-P + UDP galaktosa dengan

enzim galaktosa 1-P Uridil Transferase

· UDP galaktosa UDP glukosa dengan bantuan UDP galaktosa 4-epimerase.

· UDP glukosa + PPi UTP + glukosa 1-P dengan UDPG pirofosforilase

· Akhirnya glukosa 1-P diubah menjadi glukosa 6-P yang akan masuk ke

dalam proses glikolisis.

d.      Metabolisme Gula Amin (Heksosamin)

Proses metabolisme gula amin diperlukan untuk sintesis glikosaminoglikan, proteoglikan,

gangliosida dan asam sialat.2

METABOLISME LIPID

Setelah mengalami pencernaan di usus, molekul lemak akan diabsorpsi. Namun molekul

lemak tidak dapat diabsorpsi begitu saja. Hal ini dikarenakan sifat lemak yang hidrofobik.

Sehingga harus ada molekul pembawa, yaitu khilomikron. Khilomikron akan membawa asam

lemak bersama 2 monogliserida ke dalam limfe kemudian beredar dalam darah. Selain

menggunakan khilomikron, bentuk transportasi lemak yang lain di dalam darah ialah VLDL,

HDL, LDL, IDL, dan FFA yang terikat albumin. Jalur metabolisme lemak akan dimulai

ketika asam lemak masuk ke dalam sel.2

Metabolisme lemak di dalam tubuh meliputi metabolisme:

1.      Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh dapat masuk ke dalam sel untuk mengalami oksidasi. Di dalam sel,

oksidasi asam lemak akan terjadi di dalam mitokondria. Namun asam lemak yang masuk ke

dalam mitokondria umumnya berukuran kecil.

Bila jumlah atom C pada asam lemak lebih dari 12, maka akan ada molekul pembawa yang

disebut sebagai karnitin yang akan membawa asam lemak jenis ini masuk untuk mengalami

oksidasi di dalam mitokondria. Di dalam mitokondria, jenis oksidasi asam lemak jenuh ini

ialah oksidasi beta. Oksidasi ini merupakan oksidasi utama yang terjadi di dalam

mitokondria. Senyawa awal dari proses metabolisme ini ialah asil ko-A yang merupakan

bentuk aktivasi dari molekul asam lemak bebas. Pada proses oksidasi ini memerlukan

18

Page 19: PBL blok 11

koenzim NAD dan FAD yang akan menghasilkan energi melalui rantai pernapasan. Oksidasi

asam lemak jenuh dapat meghasilkan asetil ko-A dan propionil ko-A (bila jumlah atom C

ganjil). Asetil ko-A dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat.2

Selain itu proses oksidasi asam lemak jenuh dapat berlangsung di peroksisom. Namun proses

ini tidak dapat menghasilkan ATP. Asam lemak rantai panjang umumnya mengalami oksidasi

di peroksisom. Pada oksidasi ini dihasilkan oktanoil-koA dan asetil ko-A. Proses oksidasi alfa

asam lemak dapat berlangsung di jaringan otak. Proses ini juga tidak menghasilkan ATP dan

tidak perlu pengaktifan oleh asil ko-A.

Oksidasi omega berlangsund di hepar. Dimana proses oksidasi ini memerlukan NADPH dan

dikatalisis oleh sitokrom P-450 serta dapat menghasilkan asam dikarboksilat.

2.      Asam lemak tidak jenuh

Pada reaksi ini jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit dibanding asam lemak jenuh. Hal

ini dikarenakan akan dipakai 2 ATP pada reaksi oksidasi beta yang merupakan bagian dari

reaksi yang menghasilkan FADH2. Produk oksidasinya sama dengan oksidasi asam lemak

jenuh, akan tetapi jumlah ATP berbeda.

Asam 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.2,5

3.      Eikosanoat

Merupakan senyawa yang berasal dari asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh

disini bersifat essensial, yaitu asam linoleat (ω6), asam alfa linolenat (ω3) dan asam

arakhidonat (ω9). Sintesis eikisanoat melalui jalan metabolisme siklooksigenasi dan

lipokigenase. Akan menghasilkan leukotrien, prostaglandin, prostasiklin, dan tromboksan.2

19

Page 20: PBL blok 11

4.      Triasilgliserol

Sintesis triasilgliserol terjadi di hati, jaringan adiposa dan mukosa usus. Proses ini terutama

terjadi di mikrosom.

·         Proses di mukosa usus terjadi melalui reaksi berikut:

2-monoasilgliserol + 2 asil ko-A triasilgliserol + 2 koA

Triasilgliserol 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 + Pi

Gliserol 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 + Pi

Tidak 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.2

5.      Benda keton

Proses 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.2

Ketogenesis 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.

20

Page 21: PBL blok 11

6.      Lipoprotein

Lemak 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.2

VLDL 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.

7.      Kolesterol

Kolesterol adalah lipid amfipatik yang merupakan komponen struktural esensial pada

membran dan lapisan luar lipoprotein plasma. Senyawa ini disintesis di banyak jaringan dari

asetil-koA dan merupakan prekursor semua steroid lain di dalam tubuh.

·         Pembentukan kolesterol

Pembentukan kolesterol dari lanosterol berlangsung di retikulum endoplasma dan melibatkan

pertukaran-pertukaran di inti steroid dan rantai samping membentuk desmosterol, dan

akhirnya membentuk kolesterol.

·         Ekskresi kolesterol

Kolesterol diekskresikan dari tubuh di dalam empedu sebagai kolesterol atau asam (garam)

empedu.Asam empedu primer disintesis di hati dari kolesterol. 7alfa-hidroksilasi adalah tahap

regulatorik pertama dan terpenting dalam biosintesis asam empedu dikatalisis oleh

kolesterol7alfa-hidroksilase (merupakan monooksigenase dan perlu NADPH dan sit450).

Tahap-tahap selanjutnya juga dikatalisis oleh enzim-enzim monooksigenase menghasilkan

asam empedu primer. Sebagian asam empedu primer di usus mengalami perubahan lebih

21

Page 22: PBL blok 11

lanjut akibat aktivitas bakteri usus yang mencakup dekonjugasi dan 7alfa-dehidroksilasi yang

menghasilkan asam empedu sekunder, asam deoksikolat dan asam litokolat. Asam empedu

primer dan sekunder diserap di ileum dan 98-99% dikembalikan ke hati melalui sirkulasi

porta (sirkulasi enterohepatik). Sebagian kecil asam empedu yang lolos dari absorbsi

dikeluarkan melalui tinja. 5

Kesimpulan

Menurut sumber energi yang dapat diperoleh, makanan dapat digolongkan menjadi 3

kelas makanan utama (makronutrien), yaitu karbohidrat, lipid (lemak), dan protein.

Karbohidrat memegang peranan terpenting pada tubuh karena merupakan sumber energi

utama bagi manusia. Karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul

karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan

karbo-hidrat. Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu proteos yang berarti yang utama atau

yang didahulukan, di mana benar adanya bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam

setiap organisme. Lemak disebut juga lipid, adalah suatu zat yang kaya akan energi, berfungsi

sebagai sumber energi yang utama untuk proses metabolisme tubuh. Lemak yang beredar di

dalam tubuh diperoleh dari dua sumber yaitu dari makanan dan hasil produksi organ hati,

yang bisa disimpan di dalam sel-sel lemak sebagai cadangan energi.

Daftar Pustaka

1. Sediaoetama AD. Ilmu gizi untuk mahasiswa dan profesi. Jakarta: Dian rakyat:

2008.h.31-95

2. Murray RK, Granner DK, Mayes PA. Biokimia harper edisi 27. Jakarta: EGC 2009

3. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-2. Jakarta: EGC;

2001.h.609-86.

22

Page 23: PBL blok 11

4. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-20. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2003.h.276-88.

5. Harjasasmita. Ikhtisat biokimia dasar B. Jakarta: FKUI 2003.

23