skenario 1 blok 11

51
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 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 Jakrta dimana ritme kehidupan berlangsung lebih cepat sehingga gaya hidup menjadi serba instan. Seperti yang telaha dikatakan diatas, faktor utama timbulnya permasalahan ini ialah gaya hidup yang serba instan. Makanan yang beredar sekarang pun sebenarnya merupakan “prekursor” terhadap timbulnya problema kelebihan berat badan. Banyak makanan junk food yang selain mengandung kalori dalam jumlah berlebih juga tidak seimbang dalam komposisi gizinya. Selain itu kurangnya olahraga sebagai faktor peyeimbang terhadap sedikitnya gerak/aktivitas sehari-hari juga dapat memicu timbulnya kelebihan berat badan. 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 1

description

Skenario 1 blok 11 urogenitalis

Transcript of skenario 1 blok 11

Page 1: skenario 1 blok 11

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

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 Jakrta

dimana ritme kehidupan berlangsung lebih cepat sehingga gaya hidup menjadi serba

instan.

Seperti yang telaha dikatakan diatas, faktor utama timbulnya permasalahan ini ialah gaya

hidup yang serba instan. Makanan yang beredar sekarang pun sebenarnya merupakan

“prekursor” terhadap timbulnya problema kelebihan berat badan. Banyak makanan junk

food yang selain mengandung kalori dalam jumlah berlebih juga tidak seimbang dalam

komposisi gizinya. Selain itu kurangnya olahraga sebagai faktor peyeimbang terhadap

sedikitnya gerak/aktivitas sehari-hari juga dapat memicu timbulnya kelebihan berat

badan.

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.

B. Tujuan

Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui batasan berat badan berlebih.

1

Page 2: skenario 1 blok 11

2. Memahami tentang konsumsi karbohidrat, protein dan lemak serta keseimbagan

komposisinya dalam diet sehari-hari.

2

Page 3: skenario 1 blok 11

BAB II

ISI

A Definisi berat badan berlebih

Berat 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.

Kebutuhan 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.

Adapun zat yang diperlukan sebagai komponen pemenuhan gizi setiap individu ialah:

Kalori

Protein

Lemak

Karbohidrat

Vitamin

Mineral

Air

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).1

3

Page 4: skenario 1 blok 11

Penggolongan 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. Apa

saja yang termasuk dalam 4 sehat 5 sempurna?

Gambar 1 : Piramida Makanan

Gambar 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.

4

Page 5: skenario 1 blok 11

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.

Setelah 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.

5

Page 6: skenario 1 blok 11

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 : < 18,5

Berat badan normal : 18,5 – 22,9

Berat badan lebih : >23

dengan resiko : 23 – 24,9

obesitas kelas I : 25 – 29,9

obesitas kelas II : >30

Contoh penggunaan rumus indeks massa tubuh untuk menilai status gizi seseorang ialah

sebagai berikut:

Willy memiliki berat badan 79 kilogram dan tinggi 172 cm. Tergolong kedalam

kelompok yang manakah dia?

IMB =

IMB =

IMB = 26,70

Sesuai dengan daftar maka Willy termasuk ke dalam kelompok obesitas kelas I.

6

Page 7: skenario 1 blok 11

Individu yang memiliki indeks massa tubuh lebih dari 25 memiliki resiko kematian akibat

penyakit degeneratif yang meningkat sesuai dengan pertambahan indeks massa tubuhnya.

Yang harus dilakukan ialah menurunkan berat tubuhnya dengan cara mengurangi asupan

energi dari makanan sebanyak 500 kalori/hari. Sedangkan individu dengan indeks massa

tubuh kurang dari 19 rentan terhadap penyakit infeksi. Yang harus dilakukan ialah

menambah asupan energi melalui makanan sebanyak 500 kalori/hari.2

Status 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 – 100

Pada 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.

Pembahasan mengenai konsumsi bahan gizi seperti karbohidrat, protein dan lemak serta

metabolisme, hormon yang terlibat dan peranannya dalam tubuh akan dibahas pada

bagian berikut.1

B Konsumsi Karbohidrat

1 Klasifikasi

Karbohidrat 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.2 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 yaitu:

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:

7

Page 8: skenario 1 blok 11

Karbohidrat simpleks, yaitu monosakarida dan disakarida.

Karbohidrat kompleks, yaitu oligosakarida dan polisakarida.

2 Sumber

Glukosa dapat ditemukan dalam zat tepung dan bisa ditemukan dalam beberapa

jenis buah-buahan seperti anggur.1,2

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.

3 AKG

Normalnya karbohidrat meliputi 40-50% dari total energi makanan. Urutan terbanyak

asupan karbohidrat ialah zat tepung yang mencapai 64%, sukrosa mencapai 26%,

8

Page 9: skenario 1 blok 11

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.

Gambar 2 : Konsumsi Karbohidrat Utama

Makanan yang kaya karbohidrat umumnya murah, mudah disajikan dan memiliki

kandungan lemak yang rendah. Makanan yang tinggi karbohidrat seperti reoti, 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.1,2 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.

4 Fungsi

Kegunaan utama derivat karbohidrat dalam makanan adalah sebagai berikut:

Sumber energi

Glukosa meninggalkan hati melalui aliran darah sebagai produk sumber energi

bagi aktivitas sel. Otak, sistem saraf dan sel darah merah hanya mendapat suplai

energi melalui glukosa, tidak dalam bentuk gugus gula yang lain.3

9

Page 10: skenario 1 blok 11

Sebagai simpanan glikogen

Glikogen disintesa dari glukosa di otot dan digunakan bila diperlukan dalam

proses kerja otot. Selain itu, glikogen juga dapat disintesa di hati. Glikogen di hati

merupakan produk konversi dari glukosa, fruktosa, galaktosa dan hasil

pemecahan protein serta lemak.

Sebagai cadangan lemak

Saat otot dan hati sudah menyimpan cukup banyak glikogen, maka sisa

karbohidrat yang masih ada dapat diubah menjadi lemak untuk kemudian

disimpan dalam jaringan adiposa.

Sebagai prekursor untuk konversi ke biomolekul kompleks lain

Glukosa adalah prekursor untuk biomolekul lain seperti glikoprotein,

proteoglikan, dan glikolipid. Kebanyakan dari biomolekul ini berfungsi sebagai

komponen dinding sel.1

5 Metabolisme

Setelah mengalami proses pencernaan, hasil akhir dari karbohidrat seperti pati,

glikogen, sukrosa dan laktosa ialah molekul glukosa, galaktosa dan fruktosa. Dengan

bantuan ion natrium, ketiga jenis monosakarida ini akan masuk melalui lumen usus

halus untuk dibawa melalui aliran darah menuju ke hati. Di hati molekul galaktosa

dan fruktosa akan diubah menjadi glukosa lalu bersama molekul glukosa kemudian

dibawa ke jaringan ekstrahepatik seperti jaringan otot, otak, adiposa dan eritrosit

untuk mengalami metabolisme lebih lanjut.3

Apa saja bentuk proses metabolisme yang terjadi?

Proses metabolisme karbohidrat terdiri dari proses metabolisme utama dan

metabolisme minor pathway. Proses metabolisme utama sering terjadi sedangkan

proses metabolisme minor pathway jarang terjadi dan bila terjadi maka proses ini

biasanya berlangsung di hati.

Yang termasuk ke dalam proses metabolisme utama ialah:

Glikolisis Embden Meyerhof

Oksidasi Piruvat Asetil KoA

Siklus Asam Sitrat

Glikogenolisis

Glikogenesis

HMP Shunt

10

Page 11: skenario 1 blok 11

Glukoneogenesis

Sedangkan yang termasuk ke dalam metabolisme minor pathway ialah:

Jalur metabolisme uronat

Metabolisme Fruktosa

Metabolisme Galaktosa

Metabolisme Glukosamin

Berikutnya saya akan menguraikan satu demi satu proses metabolisme ini.

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 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.3,4

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

11

Page 12: skenario 1 blok 11

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

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.

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.4

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.

Ringkasan proses glikolisis dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

12

Page 13: skenario 1 blok 11

Gambar 3 : Glikolisis EM

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

mengalami glikolisis maka piruvat akan diubah menjadi laktat.3

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

13

Page 14: skenario 1 blok 11

enzim piruvat dehidrogenase dapat menyebabkan laktat asidosis. Kondisi ini dapat

terjadi pada keracunan ion merkuri dan pada penderita diabetes melitus.4

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.4

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.

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.3

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.

14

Page 15: skenario 1 blok 11

Regulasi terutama dari siklus asam sitrat adalah konsentrasi produk. Semakin

tinggi konsentrasi produk, maka enzim untuk mensintesisnya semakin dihambat.4

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 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 H2O2.4

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.

15

Page 16: skenario 1 blok 11

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.3

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 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.4

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.

16

Page 17: skenario 1 blok 11

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.

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

17

Page 18: skenario 1 blok 11

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.

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.

c. Metabolisme Galaktosa

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.

18

Page 19: skenario 1 blok 11

d. Metabolisme Gula Amin (Heksosamin)

Proses metabolisme gula amin diperlukan untuk sintesis glikosaminoglikan,

proteoglikan, gangliosida dan asam sialat.3

6 Hormon yang berperan

Dalam proses metabolisme karbohidrat terdapat beberapa macam hormon yang

berperan, antara lain:

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.5

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.5

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.6

19

Page 20: skenario 1 blok 11

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.5,6

C Konsumsi Protein

1 Klasifikasi

Setiap sel hidup memiliki kandungan protein, entah didalam sel ataupun di membran

sel. Protein merupakan makromolekul yang memiliki berat molekul relatif besar.

Sebuah molekul protein bisa terdiri dari ratusan hingga ribuan asam amino

didalamnya. Protein merupakan makromolekul sumber karbon, hidrogen, oksigen dan

satu-satunya sumber nitrogen bagi tubuh manusia. Protein terdiri atas rangkaian asam

amino yang membentuk sistem rantai.1-3

Sebuah asam amino tersusun atas gugus amina (-NH2), gugus karboksil (-COOH),

atom Hidrogen (-H) dan satu gugus sisa (R) yang membedakan antara satu asam

amino dengan yang lainnya. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahui sampai

saat ini.

Asam amino adalah molekul yang penting bagi tubuh. Berbagai macam kompleks

protein dalam tubuh tersusun atas asam amino. Namun tidak semua asam amino dapat

disintesis oleh tubuh. Ada asam amino tertentu yang tidak dapat disintesis tubuh

melainkan didapat dari makanan. Asam amino ini disebut sebagai asam amino

essensial. Sedangkan asam amino yang bisa disintesis tubuh disebut sebagai asam

amino non-essensial. Diantaranya ada yang disebut sebagai asam amino semi

essensial karena kadarnya diperlukan dalam jumlah tinggi saat masih kecil. Dan

ketiga golongan tersebut terdiri dari:

Asam amino essensial : isoleusin, leusin, lysin, metionin, phenilalanin, threonin,

triptofan, valin.

Asam amino semi essensial : arginin dan histidin

Asam amino non essensial : arginin, asparagin, aspartat, cystein, glutamat, glisin,

hydroxi prolin, hydroxi lisin, prolin, serin dan tiroksin.1

20

Page 21: skenario 1 blok 11

Protein yang terdiri dari jumlah asam amino yang sedikit (sekitar 100 asam amino)

disebut sebagai protein kecil, contohnya insulin. Protein dengan jumlah asam amino

yang lebih banyak (ribuan asam amino) disebut sebagai protein besar.1

Protein didalam sel disintesis di ribosom. Setelah disintesis, molekul asam amino

saling berikatan dalam protein. Tipe ikatannya bisa dari ikatan primer hingga tersier.

Ikatan primer ialah ikatan antara gugus amina satu asam amino dengan gugus

karboksil asam amino lainnya. Ikatan sekunder merupakan jenis ikatan yang lebih

lemah seperti ikatan hidrogen. Ikatan tersier merupakan bentuk interaksi aa amino

residu sepanjang struktur protein dan ikatan kuarter merupakan rangkaian dari 2-4

polipeptida, seperti yang ditemukan pada hemoglobin.2

Berdasarkan fungsi fisiologisnya protein terbagi menjadi protein sempurna, setengah

sempurna dan protein tidak sempurna. Protein sempurna mampu menunjang

pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan. Protein setengah sempurna menunjang

pemeliharaan jaringan sedangkan protein tidak sempurna tidak dapat menunjang

keduanya.

2 Sumber

Berdasarkan sumbernya protein terbagi menjadi protein hewani dan nabati. Seperti

namanya, protein hewani cenderung ditemukan pada hewan sedangkan protein nabati

ditemukan pada tumbuhan.1

Protein hewani dan nabati dapat dihidrolisis menjadi asam amino, seperti:

Miosin pada daging

Albumin dan vitellin pada telur

Kasein pada susu

Gluten pada gandum

Selain makanan diatas, sumber protein hewani ialah pada ikan, unggas serta produk

pengolahan susu. Sedangkan protein nabati bisa didapat dalam kedelai, kacang tanah,

kacang polong dan kacang merah.

3 AKG

Sesuai dengan rekomendasi badan kesehatan dunia (WHO) pada tahun 1991, jumlah

konsumsi protein per hari dalam bahan makanan bagi laki-laki ialah 55,5 gram/hari

dan pada wanita sekitar 45 gram/hari.1 Jumlah ini meningkat bagi wanita hamil dan

orang pada masa penyembuhan. Hal ini berarti intake protein normalnya berkisar 10-

21

Page 22: skenario 1 blok 11

15% total kalori harian. Disarankan untuk menggunakan sumber protein hewani

dibanding nabati karena lebih lengkap jumlah asam amino essensialnya.

Diet protein tinggi dapat menyebabkan urin menjadi asam dan meningkatkan resiko

mengendapnya asam urat membentuk batu asam urat. Sedangkan diet rendah protein

dapat menyebabkan protein energi malnutrisi. Dua bentuk PEM yang jamak dikenal

ialah kwashiorkor yang merupakan bentuk defisiensi terhadap protein serta marasmus

yang merupakan bentuk defisiensi terhadap protein dan energi.3

4 Fungsi

Protein yang telah dipecah menjadi asam amino memiliki fungsi sebagai berikut

didalam tubuh:

Sebagai jaringan pembangun tubuh : protein secara struktural merupakan

komponen dari membran sel dan juga terdapat di dalam sel.3

Sebagai neurotranssmitor : asam amino seperti tiroksin dapat disintesis menjadi

neurotransmitor.

Penghasil senyawa non protein yang memiliki fungsi biologik: asam amino dapat

membentuk heme, kreatin bahkan purin serta pirimidin.

Bekerja sebagai katalisator : enzim yang bekerja pada reaksi tertentu merupakan

molekul protein.

Sebagai hormon peptida : contohnya ialah insulin, FSH, LH dan oksitosin.2

Protein transpor : proses lewatnya ion di dalam sel ada yang memakai protein

sebagai channelnya.

5 Metabolisme

Protein yang dimakan didalam tubuh akan dihidrolisis menggunakan enzim-enzim

tertentu. Adapun enzim yang bekerja ialah pepsin dengan bantuan HCl di lambung.

Setelah mencapai usus halus, maka pankreas akan mensekresikan tripsin, kimotripsin

dan karboksipeptidase yang juga bekerja untuk memotong protein menjadi

polipeptida. Yang bertugas sebagai pemecah terakhir ialah peptidase dan

aminopeptidase. Setelah terbentuk asam amino, melalui transpor mediated aktif

dengan bantuan ion natrium, asam amino akan dibawa ke dalam darah melalui lumen

usus halus. Vitamin B6 membantu kerja ion natrium ini.3

22

Page 23: skenario 1 blok 11

Asam amino dapat disintesis dalam tubuh dan didapatkan dari makanan. Seperit yang

telah dibahas diatas, asam amino yang disintesis tubuh disebut sebagai asam amino

non essensial. Total terdapat 12 asam amino non essensial. 9 diantaranya disintesis

dari komponen siklus asam sitrat, sedangkan 3 yang lain didapatkan dari asam amino

essensial.4

Biosintesis asam amino non essensial:

1. α – ketoglutarat Asam Glutamat

2. Asam Glutamat Glutamin

3. Glutamat Prolin Hidroksi Prolin

4. Piruvat Alanin

5. Oksaloaseat Aspartat Alanin

6. D-3-Fosfogliserat Serin

7. Glioksilat dan Kolin Glisin

8. Metionin dan Serin Sistein

9. Phenilalanin Tirosin

10. Lisin Hidroksi Lisin

Setelah asam amino disintesis, maka di ribosom asam amino akan dirangkai

membentuk protein. Protein tubuh mempunyai masa turn over dan dapat

dikatabolisme. Lisosim merupakan tempat utama katabolisme protein, sedangkan

sitosol merupakan tempat katabolisme protein yang memiliki masa kerja pendek dan

protein yang abnormal. Setelah dikatabolisme, bentuk ekskresi terutama dari protein

ialah urea melalui urin. Urea disintesis melalui empat tahap, yaitu:

1. Transaminasi

Pada transaminasi dengan bantuan piruvat dan α – ketoglutarat, berbagai macam

asam amino akan diubah kedalam bentuk keto sedangkan piruvat akan

membentuk alanin dan α – ketoglutarat akan membentuk glutamat. Caranya ialah

dengan melepas gugus amina dari asam amino. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut:

Piruvat + Asam Amino α Alanin + Asam Amino α-keto (ALA

transaminase)

23

Page 24: skenario 1 blok 11

α – ketoglutarat + Asam Amino α Glutamat + Asam Amino α-keto

(glutamat transaminase)

Namun pemusatan asam amino lebih bekerja untuk pembentukan asam glutamat

dibanding alanin. Reaksi transaminasi tidak terjadi pada asam amino lisin,

threonin, prolin dan hidroksi prolin. Glutamat hasil proses transaminasi dapat

mengalami proses deaminasi oksidatif untuk menghasilkan amoniak.4

2. Deaminasi Oksidatif

Pada proses ini glutamat akan melepas gugus amina yang akan bereaksi dengan

ion hidrogen membentuk amoniak.

L-Glutamat + NAD+/NADP+ α – ketoglutarat + NH3 + NADH/NADPH + H+

(L-glutamat dehidrogenase)

3. Transpor Amonia

Amoniak ditranspor dalam darah menuju ke hati untuk mengalami intoksikasi.

Kadar amoniak yang normal dalam darah ialah berkisar 10-20 µg/dL. Kadar

amoniak yang tinggi dapat menyebabkan gangguan bicara, penglihatan kabur

hingga koma. Hal ini dapat dijumpai pada sirosis hati. Selain hasil katabolisme,

amoniak darah juga berasal dari senyawa N di kolon akibat aktivitas bakteri usus.

Setelah sampai di hati, amoniak dapat digunakan untuk sintesis urea ataupun

pembentukan asam amino.4

4. Sintesis Urea

Terjadi di hati. Dalam hepatosit, proses ini terjadi di mitokondria dan sitosil.

Enzim pengatur pada siklus urea ialah karbamoil fosfat sintase I. Senyawa awal

yang dibutuhkan ialah NH4+ dan CO2. Nitrogen disini dapat dibawa oleh asam

amino citrulin, ornitin, arginin, arginin suksinat dan aspartat. Kondisi patologis

seperti diabetes melitus tidak terkontrol dapat mendorong peningkatan sintesis

urea. Kelainan pada siklus urea dapat menyebabkan intoksikasi amonia yang

dapat menyebabkan retardasi mental.3

Senyawa nitrogen dalam keadaan tertentu intakenya dibutuhkan lebih tinggi. Pada

kondisi patologis ekskresi nitrogen dapat meningkat. Perbandingan antara jumlah

nitrogen yang masuk ke dalam tubuh dengan jumlah nitrogen yang diekskresikan

disebut sebagai balans nitrogen. Balans nitrogen cenderung positif pada masa

pertumbuhan, kehamilan, masa penyembuhan dan pemberian hormon anabolik.

Sedangkan balans nitrogen yang negatif ditemukan pada malnutrisi dan penyakit berat

24

Page 25: skenario 1 blok 11

seperti kanker dan diabetes melitus. Orang dewasa yang sehat memiliki balans

nitrogen yang seimbang.

6 Hormon yang berperan

Pada proses metabolisme protein ada beberapa hormon yang berperan, antara lain:

Growth Hormon : meningkatkan ambilan asam amino dan sintesis protein. Pada

saat yang bersamaan menekan proses katabolisme protein.

Hormon tiroid : mempengaruhi proses sintesis dan penguraian protein. Pada

hipertiroidisme, katabolisme protein otot meningkat sehingga otot dapat

mengalami atrofi.5

Insulin : meningkatkan sintesis protein. Defisiensi insulin sebabkan katabolisme

protein. Hal ini akan berakibat pada peningkatan pembentukan urea yang

diekskresi melalui urin (uremia).

Glukagon : menurunkan sintesa protein sehingga akan menigkatkan degradasi

protein di hati.

Kortisol (Glukokortikoid) : meningkatkan kadar asam amino dengan mendukung

proses katabolisme protein. Asam amino hasil katabolisme dipakai pada proses

glukoneogenesis.7

D Konsumsi Lemak

1 Klasifikasi

Lemak merupakan molekul yang tersusun dari karbon, hidrogen dan oksigen, sama

seperti karbohidrat namun dikomposisikan secara berbeda. Lemak umumnya

terbentuk oleh gabungan antara molekul gliserol dan asam lemak bebas. Zat ini

umumnya hanya bisa larut dalam pelarut oganik seperti alkohol. Lemak bisa dibagi

menjadi 2 jenis yaitu lemak jenuh dan tak jenuh. Lemak tidak jenuh dapat dibagi lagi

menjadi lemak dengan satu ikatan rangkap (monounsaturated fatty acid), maupun

lemak dengan banyak ikatan rangkap (polyunsaturated fatty acid).1

Lemak secara umum terbagi menjadi tiga jenis, yaitu:

Lipid sederhana : merupakan ester dari asam lemak dan gliserol. Seperti pada

lemak, minyak dan lilin.

Lipid campuran : merupakan ester asam lemak, gliserol dan tambahan gugus

lain. Bentuk lipid campuran dapat kita jumpai pada fosfolipid dan lipoprotein.

25

Page 26: skenario 1 blok 11

Derivat lipid : hasil dari hidrolisi lipid sederhana. Contohnya ialah asam

lemak, gliserol dan badan keton.

2 Sumber

Dalam makanan, lipid bisa ditemukan dalam minyak sayur, minyak jagung, minyak

kedelai, minyak kacang tanh dengan segala macam biji yang menghasilkan minyak.

Selain itu daging dan produk olahannya juga mengandung kadar lemak yang cukup

besar. Tidak ketinggalan produk olahan susu seperti margarin dan mentega.

Selain itu terdapat sumber dari asam lemak. Ada jenis makanan yang lebih banyak

mengandung asam lemak jenuh. Jenis makanan tersebut ialah minyak kacang, sawit,

kelapa serta sebagian besar lemak hewani dan nabati.2

Sedangkan jenis makanan yang merupakan sumber dari asam lemak tidak jenuh

adalah minyak hewan laut, jagung, kedelai, ganggang laut dan minyak ikan.

3 AKG

Lemak dalam makanan harus berkisar sekitar 20-35% dari total asupan kalori per hari.

Dengan jumlah asam lemak tidak jenuh harus lebih besar (mencakup 65% dari total

konsumsi lemak) dibanding dengan asam lemak jenuh. Sehingga konsumsi lemak

menduduki peringkat kedua terbanyak dalam konsumsi zat gizi setelah karbohidrat.2

4 Fungsi

Ada beberapa fungsi lemak di dalam tubuh, antara lain:

Sebagai sumber energi : oksidasi lemak menghasilkan energi terbesar (9

kilokalori/gram) dibanding karbohidrat (4kilokalori/gram) ataupun protein (4

kilokalori/gram).3

Merupakan komponen membran sel: lemak yang merupakan komponen membran

harus bersifat amfipatik. Mengapa? Hal ini dikarenakan komponen membran

harus hidrofilik. Sedangkan lemak umumnya hidrofobik. Adanya gugus –OH

akan menyebabkan ada sifat hidrofilik dari lemak karena ada kepolaran akibat

adanya gugus –OH. Lemak yang termasuk amfipatik dan bertindak sebagai

komponen sel ialah kolesterol bebas.4

Bahan baku hormon : golongan eikisanoat seperti prostaglandin disintesis dari

asam lemak essensial, yaitu asam linoleat, linolenat dan arakhidonat.

26

Page 27: skenario 1 blok 11

Surfaktan : lesitin (fosfatidilkolin) dan sfingomyelin merupakan komponen lemak

yang berperan menurunkan tegangan permukaan sehingga oksigen bisa diserap

lebih baik didalm paru.

Insulator suhu : lemak berfungsi untuk bahan bakar penghasil energi sehingga

bisa mempertahankan suhu tubuh.

5 Metabolisme

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.3

Metabolisme lemak di dalam tubuh meliputi metabolisme:

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 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.4

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

27

Page 28: skenario 1 blok 11

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.

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.3,4

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.3

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.

28

Page 29: skenario 1 blok 11

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.3

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.4

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.

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)

29

Page 30: skenario 1 blok 11

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.3

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.

6 Hormon yang berperan

Pada proses metabolisme lemak, hormon yang berperan adalah:

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.5

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.7

Glukagon : meningkatkan lipolisis sehingga meningkatkan produksi keton di hati.

30

Page 31: skenario 1 blok 11

]

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Karbohidrat, 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

31

Page 32: skenario 1 blok 11

fungsi yang penting sebagai bahan pembentuk glikogen dan memiliki pengaruh ke kadar

glukosa darah.

Karbohidrat dapat dimetabolisme tubuh. Proses metabolismenya berlangsung secara

bertahap dari glikolisis, oksidasi piruvat hingga siklus asetil ko-A. Selain itu terdapat

jalur metabolisme minor yaitu jalur metabolisme asat uronat, metabolisme fruktosa,

galaktosa dan heksosamin.

Protein merupakan polimer dari asam amino yang saling berikatan. Asam amino ada

yang dapat disintesis tubuh dan ada yang tidak dapat disintesis tubuh. Sumber asam

amino ialah melalui daging, susu dan telur. Protein dapat berfungsi sebagai katalisator,

imunoprotein, berperan sebagai channel ion dan mensintesis bahan lain seperti glutation

yang diperlukan tubuh.

Metabolisme asam amino melibatkan proses pembentukan asam amino, baik melalui

asam amino essensial dari makanan, maupun melalui komponen siklus asam sitrat.

Penguraian asam amino dapat menghasilkan urea melalui siklus urea.

Lemak terdiri dari lemak sederhana, lemak campuran dan derivat lemak. Lemak

umumnya terdiri dari gliserol dan asam lemak bebas. Asam lemak ada yang jenuh dan

tidak jenuh. Sumberutama lemak ialah kacang-kacangan, daging serta ikan. Lemak dapat

berfungsi sebagai komponen membran, surfaktan, sintesis hormon dan insulator terhadap

panas.

Lemak yang dimetabolisme di dalam tubuh meliputi asam lemak jenuh dan tidak jenuh,

eikisanoat, fosfolipid dan benda keton.

32

Page 33: skenario 1 blok 11

DAFTAR PUSTAKA

1. Barker HM. Nutrition and Diet Etics for Health Care 10th edition. London: Churcil

Livigstone 2002.

2. Sediaoetama AD. Ilmu gizi jilid 1. Jakarta: Dian rakyat 2000.

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

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

5. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran edisi 11. Jakarta: EGC 2007.

6. Sherwood L. Human physiology : from cells to system. Belmont: Thomson

brooks/cole 2007.

7. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran edisi 20. Jakarta: EGC 2002.

33