PENCERNAAN, PENYERAPAN DARI TRAKTUS GASTROINTESTINAL

Proses pencernaan : pemecahan zat makanan alamiah menjadi bentuk yang dapat disesuaikanPerubahan kimia berhubungan

dengan pencernaan dibantu oleh enzim-enzim hidrolase saluran pencernaan

Diet harus mengandung bahan bakar metabolik (terutama karbohidrat dan lipid), protein (untuk pertumbuhan dan pergantian protein jaringan.

Masing-masing diet dihidrolisis menjadi molekul yang sederhana sebelum diserap dan digunakan :

POLISAKARIDA MONOSAKARIDA/GLUKOSA

TRIASILGLISEROL ASAM LEMAK DAN GLISEROL

PROTEIN ASAM AMINO

SISTEM PENCERNAAN

METABOLISMDALAM SEL

SISTEM PENCERNAAN

Pencernaan dalam ronggga mulut :Saliva mengandung enzim amilase (ptialin) yang

memecah amilum menjadi dextrin, maltosa

Pencernaan dalam lambung : Konstituen lambung dan pencernaan lambung

Getah lambung terdiri : - 97-99% air - sisanya terdiri musin dan garam-garam anorganik, enzim-enzim pencernaan (pepsin dan renin) dan lipase

PEPSIN Sel-sel parietal sbg sumber HCl lambung, untuk sekresi H+ ke dalam lumen adalah proses aktif yang digerakkan oleh ATP-ase

Dibentuk dalam chief cell sbg zimogen tdk aktif

H+ pepsin Pepsinogen (zimogeb) Protein Protein proteosa pepton

ENZIM PENCERNAAN LAMBUNG

RENINMenyebabkan koagulasi susu pada bayi, tidak terdapat pada orang dewasa

Renin,Ca Susu Parakasein

Proses selanjutnya dipecah oleh pepsin

LIPASEPanas lambung untuk encerkan lipid imenjadi emulsi akibat gerakan peristaltik

Lipase lambung menghidrolisis TAG rantai sedang dan pendek. Kerja lipolitik getah lambung tidaklah penting, namun lipase lidah dapat melanjutkan aktivitasnya pada pH rendah 30 % TAG makanan rantai pendek

PENCERNAAN PANKREAS DAN USUS

PANKREAS, SALURAN EMPEDU

KIMUS MASUK DUODENUM

NETRALKAN CHYME

ENZIM AKTIF

PENCERNAAN, PENYERAPAN DAN PENGANGKUTAN KARBOHIDRAT

Karbohidrat

Karbohidrat merupakan sumber kalori terbesar dalam makanan.

Karbohidrat makanan terdiri dari : 1. Polisakarida - Amilum - Serat makanan tidak dapat dicerna oleh

enzim pencernaan manusia 2. Disakarida : - Laktosa = glukosa + galaktosa - Sukrosa = glukosa + fruktosa

PENCERNAAN KARBOHIDRAT DALAM SALURAN CERNA• Dalam saluran cerna polisakarida dan disakarida

dalam makanan diubah oleh enzim glikosidase

Amilum

Laktosa

Sukrosa

DUODENUM

MULUT

- Musin

- Amilase = endoglikosidase

α-Amilase terdenaturasi oleh pH lambung

LAMBUNG

Amilum Dextrin

Laktosa

Sukrosa

PANKREAS

Sekresi HCO3 dan α-Amilase

USUS HALUS

Tri, oligosakarida, maltosa, isomaltosa

Dextrin

BRUSH BORDER SEL EPITEL USUS

Maltosa

Isomaltos

Maltase, isomaltase Glukosa

Laktosa

Sukrosa Glukosa, fruktosa

Laktase

Sukrase

Glukosa, galaktosa

Dextrin (oligosakarida α1-6)

Trisakarida (dan oligosakarida yg lebih besar)

Maltosa Isomaltosa

Amilase liur dan pankreas

Amilum

Kerja amilase liur dan pankreas

• Perubahan disakarida serta oligosakarida dalam makanan menjadi monosakarida oleh glikosidase di membran Brush Border sel absorptif dalam vili usus

• Glikosidase mempunyai 4 kompleks glikoprotein yg menonjol dari membran tsb ke lumen usus :

1. Sukrase isomaltase menghidrolisis maltosa, sukrosa dan isomaltosa), konsentrasi tinggi di yeyenum dan rendah diujung proksimal Sukrase (usus) = glukosa + fruktosa Isomaltase = hidrolisis ikatan alpa 1,6 2. Glukoamilase = eksoglukosidase (hidrolisis alpa 1,4 dalam oligosakarida). Progresif meningkat di sepanjang usus halus

3. Laktase atau β-glikosidase (ikatan β1,4 antara galaktosa dan glukosa), terdapat di Brush Border, paling banyak di yeyenum Aktivitasnya rendah maalah dalam penyerapan laktosa 4. Trehalase (gula serangga, alga, cendawan dan jamur),

fungsinya menghidrolisis ikatan glikosidat pada trehalosa

Serat makanan

(Selulosa, Hemiselulosa, Pektin, Gum, Lignin)

Flora bakteri usus

Menguraikan serat makanan lebih dapat larut

CO2, H2O, H2, CH4 dan asam lemak rantai pendek

Lumen usus

PENYERAPAN GULA

Glukosa masuk dalam sel absoptif dengan mengikat protein transpor untuk tembus membran dan berikatan dengan mol. Glukosa disatu sisi membran dan melepasnya disisi membran yang berlawanan

Glukosa bersifat polar (setiap gugus –OH membentuk 2 ikatan hidrogen dengan molekul air dan gerakan acak akan memerlukan energi untuk melepas –OH dari ikatan hidrogen untuk mengganggu gaya Van der Waals antara hidrokarbon fosfolipid membran

Sel absorptif usus terdapat 2 jenis protein tranpor glukosa :

1. Difusi fasilitasi 2. Transpor fasilitasi dependen Na+

Glukosa dan diserap dengan proses dependen Na oleh protein pengangkut yang sama (SGLT-1)

Monosakarida lain diserap melalui difusi yang diperantarai oleh pembawa.

Fruktosa dan gula alkohol diserap sesuai gradien konsentrasi, dan setelah asupan yang agak tinggi, gula dapat tinggal dilumen usus menjadi substart bagi fermentasi bakteri

• Transporter glukosa dependen Na - Terletak disisi luminal sel absorptif, memungkinkan

sel ini mengkonsentrasikan glukosa dari lumen

usus - Konsentrasi Na intrasel yg rendah dipertahankan Na,K-ATP ase disisi serosal yg menggunakan ATP utk memompa Na keluar dari sel ke dalam darah - Transpor glukosa dari konsentrasi rendah di lumen

ke konsentrasi tinggi di dalam sel dibantu kotranspor Na dari konsentrasi tinggi dalam lumen ke konsentrasi rendah di dalam sel

- Glukosa berpindah melalui tranporter fasilitatif dari konsentrasi tinggi dalam sel ke konsentrasi

rendah di dalam darah tanpa mengeluarkan energi.

• Tranporter fasilitatif untuk glukosa

Terdapat di berbagai sel sebagai kelompok protein yang serupa

(isoform) dalam urutan asam amino. Lima isoform ditemukan

dalam membran plasma sel disebut GLUT 1 – GLUT 5

--------------------------------------------------------------------------------------------- Transporter Distribusi jaringan Sifat khusus --------------------------------------------------------------------------------------------- GLUT 1 SDM, sawar darah otak, Dapat membatasi transpor

glukosa ginjal, kolon dan sel lain ke otak

GLUT 2 Hati, sel β-pankreas, per- Kapasitas tinggi, afinitas rendah,

mukaan basolateral usus Km 16 mM atau lebih tinggi halus

GLUT 3 Neuron, plasenta, testis Km rendah, mungkin 1 mM

GLUT 4 Lemak, otak rangka, Memperantarai ambilan glukosa jantung yang ddirangsang oleh insulin

GLUT 5 Usus halus, testis dan Transporter fruktosa sperma, kadar rendah diginjal, otot rangka, jaringan adiposa dan otak ----------------------------------------------------------------------------------------------

• Galaktosa dan glukosa diserap melalui mekanisme yang sama masuk ke sel absorptif disisi luminal melalui

1. transporter glukosa dependen Na 2. transporter glukosa fasilitatif

Fruktosa masuk dan keluar sel epitel absorptif melalui difusi fasilitasi (GLUT 5)

Aktivitas GLUT 5, kec. serap >> Fruktosa dari pada glukosa

TRANSPOR MONOSAKARIDA KE DALAM JARINGAN - Sifat GLUT berbeda diantara jaringan fungsi metabolisme jaringan - Kecepatan transpor glukosa melalui membran sel bukan penentu kecepatan metabolisme glukosa - Km rendah untuk glukosa (heksokinase), variasi

kadar glc darah tdk mempengaruhi fosorilasi glc intrasel - Kec transpor menjadi penentu kec. Sewaktu kadar

glc serum rendah (insulin rendah) tidak tdpt glc

makanan - Di hati Km utk transporter glc >> dari jaringan

lain, menunjukkan sifat transporter berkaitan dgn glukokinase

Fluks bersih glc ke hati dipercepat oleh penggunaan kelebihan glc utk sintesis glikogen dan asam lemak

• Jaringan adiposa dan otot, transpor glc dirangsang oleh insulinMekanisme yang berperan adalah pengerahan transporter glukosa dari vesikel intrasel ke membran plasma

Jaringan adiposa

Glukosa

Piruvat

Asetil koA

Asam lemak

Jaringan otot

Glukosa Piruvat

Glukosa 6P

Glukosa 1P

Glikogen

Transpor glukosa melewati sawar otak dan ke dalam neuron

- Di otak, sel endotel kapiler memiliki taut yg amat erat

dan glukosa harus berpindah dari darah ke dalam cairan

serebrospinal ekstrasel melalui transporter membran sel

endotel, lalu menembus membran basal - Pengukuran keseluruhan transpor glukosa dari

darah ke sel neuron memperlihatkan Km 7-11 mM, kecepatan

maksimum tidak >> kec. Penggunaan glc. Oleh otak