Pengaruh Berat Badan dengan Kadar Gula yang Meningkat pada Tubuh ManusiaNevy Olianovi (102013101)Mahasiswi Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510Telephone: (021) 5694-2061, fax: (021) 563-1731nevy.olianovi@yahoo.com

AbstrakPemasukan makanan penting dalam menghasilkan energi yang digunakan untuk menjalankan aktivitas kehidupan. Di dalam tubuh makanan yang telah masuk akan diolah melalui serangkaian proses kimia yang disebut dengan metabolisme. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Proses metabolisme sangat penting untuk mengetahui apakah kadar makanan yang kita makan telah sesuai untuk tubuh atau tidak. Bila ada seseorang yang mengalami kegemukan, berarti terjadi kelebihan zat-zat dalam tubuh, antara lain karbohidrat dan lemak. Kegemukan juga bisa terjadi akibat gangguan pada organ endokrin yang menghasilkan hormon-hormon.Kata kunci: metabolisme, karbohidrat, lemak, hormonAbstractFood intake is important in generating the energy used to run the activities of life. In the body, the food will be processed through a cemical process, called metabolism. Metabolism includes synthesis (anabolism) and breakdown (catabolism) of complex organic molecules. Metabolism process is very important to know whether the levels of the food we eat has been appropriate for the body or not. If there is someone who is overweight, it means there is excess substances in the body, such as carbohydrates and fats. Obesuty may also occur due to interference with the endocrine organs that produce hormones.Keywords: metabolism, carbohydrate, fat, hormonePendahuluanProblem berat badan berlebih bukanlah masalah baru bagi masyarakat kita. Masalah obesitas banyak dialami oleh berbagai macam kalangan, mulai dari anak-anak hingga orang tua. Kelebihan berat badan memiliki resiko yang sangat buruk bagi kesehatan. Berbagai penyakit dapat timbul sebagai akibat dari elebihan berat badan, antara lain obesitas, diaetes melitus, hipertensi, bahkan gangguan jantung. Oleh karena itu penting bagi kita untuk mneghindari kelebihan berat badan.Dalam hal ini akan dijelaskan metabolisme dari karbohidrat dan lemak, selain itu pengaturan hormon-hormon yang mempengaruhinya serta akan dijabarkan pula sumber makanan yang mengandung karbohidrat dan lemak dan bagaimana cara mengatur pola makan yang lebih baik.PembahasanMetabolismeMetabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan interkonversi senyawa kimia di dalam dubuh, jalur yang diambil tiap molekul, hubungan antarmolekul, dan mekanisme yang mengatur aliran metabolit melalui jalur-jalur metabolisme. Jalur metabolik digolongkan menjadi tiga kategori. Jalur anabolik, yaitu jalur-jalur yang berperan dalam sintesis senyawa yang lebih besar dan kompleks dari prekurso yang lebih kecil. Jalur anabolik bersifat endotermik. Jalur katabolik, berperan dalam penguraian molekul besarm sering melibatkan reaksi oksidatif; jalur ini bersifat eksotermik, yang menghasilkan ekuivalen pereduksi, dan ATP terutama melalui rantai respiratorik. Jalur amfibolik, yang berlangsung di persimpangan metabolisme, bekerja sebagai penghubung antara jalur katabolik dan anabolik misalnya siklus asam sitrat.1Metabolisme Karbohidrat1. GlikolisisKebanyakan jaringan memerlukan glukosa. Di otak, kebutuhan ini bersifat substansial. Glikolisis, yaitu jalur utama metabolisme glukosa, terjadi di sitosil semua sel. Jalur ini unik karena dapat berfungsi baik dalam keadaan aerob maupun anaerob, bergantung pada ketersediaan oksigen dan rantai transpor elektron. Eritrosit yang tidak memiliki mitokondria, bergantung sepenuhnya pada glukosa sebagai bahan bakar metaboliknya, dan memetabolisme glukosa melalui glikolisis anaerob. Namun, untuk mengoksidasi glukosa melewati piruvat (produk akhir glikolisis) oksigen dan sistem mitokondria diperlukan.1Glikolisis merupakan rute utama metabolisme glukosa dan jalur utama untuk metabolisme fruktosa dan galaktosa, dan karbohidrat lain yang berasal dari makanan. Kemampuan glikolisis untuk menghasilkan ATP tanpa oksigen sangat penting karena hal ini memungkinkan otot rangka bekerja keras ketika pasokan O2 terbatas.1Glikolisis dibagi menjadi dua fase yaitu fase preapartory dan fase payoff. Setiap molekul glukosa yang melewati fase preparatory, dua molekul gliseraldehid-3-fosfat terbentuk. Kedua molekul itu menuju fase payoff. Piruvat adalah produk akhir dari fase kedua glikolisis.2Semua enzim glikolisis ditemukan di sitosol. Glukosa memasuki glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat yang dikatalis oleh heksokinase dengan menggunakan ATP sebagai donor fosfat. Dalam kondisi fisiologis, fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dapat dianggap bersifat ireversibel. Heksokinasi dihambat secara alosterik oleh produknya, yaitu glukosa 6-fosfat.1

Gambar 1. Proses glikolisis2Di jaringan selain hati (dan sel pulau-pankreas), ketersediaan glukosa untuk glikolisis dikontrol oleh transpor ke dalam sel yang selanjutnya diatur oleh insulin. Heksokinase memiliki afinitas tinggi untuk glukosa, dan di hati dalam kondisi normal enzim ini mengalami saturasi sehingga bekerja dengan kecepatan tetap untuk menghasilkan glukosa 6-fosfat untuk memenuhi kebutuhan sel. Sel hati juga mengandung isoenzim heksokinase, glukokinase yang memiliki afinitas rendah. Fungsi glukokinasi di hati adalah untuk mengeluarkan glukosa dari darah setelah makan dan menghasilkan glukosa 6-fosfat yang melebihi kebutuhan untuk glikolisis, yang digunakan untuk sintesis glikogen dan lipogenesis.1Glukosa 6-fosfat adalah senyawa penting yang berada di pertemuan beberapa jalur metabolik: glikolisis, glukoneogenesis, jalur pentosa fosfat, glikogenesis, dan glikogenolisis. Pada glikolisis, senyawa ini diubah menjadi fruktosa 6-fosfat oleh fosfoheksosa isomerasi yang melibatkan suatu isomerasi aldosa-ketosa. Reaksi ini diikuti oleh fosforilasi lain yang dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase untuk membentuk fruktosa 1,6-bisfosfat. Reaksi fosfofruktokinase secara fungsional dapat dianggap ireversibel dalam kadaan fisiologis; reaksi ini dapat diinduksi dan diatur secara alosterik, dan memiliki peran besar dalam mengatur laju glikolisis. Fruktosa 1,6-bisfosfat dipecah menjadi aldolase menjadi dua triosa fosfat, gliseraldhida 3-fosfat dan diidroksiaseton fosfat. Gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat dapat saling terkonveksi oleh enzim fosfotriosa isomerase.1Glikolisis berlanjut dengan oksidasi gliseraldehida 3-fosfat menjadi 1,3-bisfosfogliserat. Enzim yang mengatalisis reaksi oksidasi ini, gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase, bersifat dependen NAD. Dalam reaksi berikutnya yang dikatalisis oleh fosfogliserat kinase, fosfat dipindahkan dari 1,3-bisfosfogliserat ke ADP, membentuk ATP dan 3-fosfogliserat.1Karena untuk setiap molekul glukosa yang mengalami glikolisis dihasilkan dua molekul triosa fosfat, padan tahap ini dihasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa yang mengalamu glikolisis. Lalu 3-fosfogliserat mengalami isomerasi menjadi 2-fosfogliserat oleh fosfogliserat mutase. Besar kemungkinan bahwa 2,3-bisfosfogliserat merupakan zat antara dalam reaksi ini.1Langkah berikutnya dikatalisis oleh enolase dan melibatkan suatu dehidrasi yang membentuk fosfoenolpiruvat. Enolase dihambat oleh fluorida, dan jika pengambilan sampel darah untuk mengukur glukosa dilakukan, tabung penampung darah tersebut diisi oleh fluorida untuk menghambat glikolisis. Enzim ini juga bergantung pada keberadaan Mg2+ atau Mn2+. Fosfat pada fosfoenolpiruvat dipindahkan ke ADP oleh piruvat kinase untuk membentuk dua molekul ATP per satu molekul glukosa yang teroksidasi.1Keadaan redoks jaringan kini menentukan jalur mana dari dua jalur yang diikuti. Pada kondisi anaerob, NADH tidak dapat direoksidasi melalui rantai respiratorik menjadi oksigen. Piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat yang dikatalisisi oleh laktat dehidrogenasi.Terdapat berbagai isoenzim laktat dehidrogenasi spesifik-jaringan yang penting secara klinis. Reoksidasi NADH melalui pembentukan laktat memungkinkan glikolisisi berlangsung tanpa oksigen dengan menghasilkan cukup NAD+ untuk siklus berikutnya dari reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase. Pada keadaan aerob, piruvat diserap ke dalam mitokondria, dan setelah menjalani dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil KoA, dioksidasi menjadi CO2 oleh siklus asam sitrat. Ekuivalen pereduksi dari NADH yang dibentuk dalam glikolisis diserap ke dalam mitokondria untuk dioksidasi.1Kebanyakan reaksi glikolisisi bersifat reversibel, namun ada tiga reaksi jelas bersifat eksergonik dan karena itu harus dianggap ireversibel secara fisiologis. Ketiga reaksi tersebut, yang dikatalisis oleh heksokinase (dan glukokinase), fosfofruktokinase, dan piruvat kinase, adalah tempat-tempat utama pengendalian glikolisis. Fosfofruktokinase dihambat oleh ATP dalam konsentrasi intrasel, hambatan ini dapat cepat dihilangkan oleh 5AMP yang terbentuk sewaktu ADP mulai menumpuk, yang memberi sinyal akan perlunya peningkatan laju glikolisis.1Fruktosa masuk ke jalur glikolisis melalui fosforilasi menjadi fruktosa 1-fosfat, dan tidak melalui tahap-tahap regulatorik utama sehingga dihasilkan lebih banyak piruvat (dan asetil KoA) daripada piruvat yang dibutuhkan untuk membentuk ATP. Di hati dan jaringan adiposa, hal ini menyebabkan peningkatan lipogenesis dan tingginya asupan fruktosa berperan menyebabkan obesitas.12. Oksidasi PiruvatPiruvat 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 oleh suatu kompleks multienzim yang terdapat di membran dalam mitokondria yaitu kompleks piruvat dehidrogenase. Dalam eritrosit, setelah mengalami glikolisis maka piruvat akan diubah menjadi laktat.1

Gambar 2. Reaksi oksidasi piruvat secara umum2Piruvat dehidrogenase dihambat oleh produknya, yaitu asetil-koA dan NADH. Enzim ini juga diatur melalui fosforilasi oleh suatu kinase tiga residu serin pada komponen pirivat dehidrogenase kompleks multienzim sehingga aktivitas enzim menurun, dan menyebabkan peningkatan aktivitas melalui defosforilasi oleh suatu fosfatase. Kinase diaktifkan oleh peningkatan rasio [ATP]/[ADP], [asetil-KoA]/[KoA], dan [NADH]/[NAD+]. Oleh sebab itu, piruvat dehidrogenase, dan dengan demikian glikolisis, dihambat jika tersedia ATP dalam jumlah memadai dan jika asam lemak teroksidasi. Di jaringan adiposa, tempat glukosa menghasilkan asetil-KoA untuk lipogenesis, enzim tersebut diaktifkan sebagai respons terhadap insulin.1

Gambar 3. Regulasi piruvat dehidrogenase (PDH)1

3. Siklus Asam SitratSiklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi di mitokondria yang mengoksidasi gugus asetil pada asetil-KoA dan mereduksi koenzim yang ter-reoksidasi melalui rantai transpor elektron yang berhubungan dengan pembentukan ATP.1Siklus asam sitrat adalah jalur bersama terakhir untuk oksidasi karbohidrat, lipid, dan protein karena glukosa, asam lemak, dan sebagian besar asam amino di metabolisme menjadi asetil-KoA atau zat-zat antara siklus ini. Siklus ini juga berperan sentral dalam glukoneogenesis, lipogenesis, dan interkonversi asam-asam amino. Banyak proses ini berlangsung di sebagian besar jaringan, tetapi hati adalah satu-satunya jaringan tempat semuanya berlangsung dengan tingkat yang signifikan.1Siklus diawali dengan reaksi antara gugus asetil pada asetil KoA dan asam dikarboksilat empat karbon oksaloasetat yang membentuk asam trikarboksilat enam-karbon, yaitu sitrat. Pada reaksi-reaksi berikutnya, terjadi pembebasan dua molekul CO2 dan pembentukan ulang oksaloasetat. Hanya sejumlah kecil oksaloasetat yang dibutuhkan untuk mengoksidasi asetil-KoA dalam jumlah besar. Proses ini bersifat aerob yang memerlukan oksigen sebagai oksidan terakhir dari koenzim-koenzim yang tereduksi. Enzim-enzim pada siklus asam sitrat terletak di matriks mitokondria.1

Gambar 4. Tahapan siklus asam sitrat2Reaksi awal antara asetil-KoA dan oksaloasetat untuk membentuk sitrat dikatalisis oleh sitrat sintase yang membentuk ikatan karbon ke karbon antara karbon metil pada asetil-KoA dan karbon karbonil pada oksaloasetat. Ikatan tioester pada sitril-KoA yang terbentuk mengalami hidrolisis dan membebaskan sitrat dan KoASG (eksotermik).1Sitrat mengalami isomerisasi menjadi isositrat oleh enzim akonitase. Racun fluoroasetat bersifat toksik karena fluoroasetil-KoA berkondensasi dengan oksaloasetat untuk membentuk fluorositrat, yang menghambat akonitase sehingga terjadi penimbunan sitrat.1Isositrat mengalami dehidrogenasi yang dikatalisis oleh isositrat dehidrogenase untuk membentuk oksalosuksinat yang tetap terikat pada enzim dan mengalami dekarboksilasi menjadi -ketoglutarat. Terdapat tiga isoenzim isositrat dehidrogenase. Salah satunya yang menggunakan NAD+, hanya terdapat di mitokondria. Dua lainnya menggunakan NADP+ dan ditemukan di mitokondria dan sitosol. Oksidasi isositrat terkait-rantai respiratorik berlangsung hampir sempurna melalui enzim yang dependen-NAD+.1-ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh suatu kompleks multi-enzim yang mirip dengan kompleks multienzim yang berperan dalam dekarboksilasi oksidatif piruvat. Kompleks -ketoglutarat dehidrogenase memerlukan kofaktor yang sama dengan kofaktor yang diperlukan kompleks piruvat dehidrogenase serta menyebabkan terbentuknya suksinil-KoA. Kesetimbangan reaksi ini jauh lebih menguntungkan pembentukan suksinil-KoA sehingga fisiologisnya reaksi ini harus berjalan satu arah. Arsenit menghambat reaksi ini yang menyebabkan akumulasi substrat yaitu -ketoglutarat.1Suksinil-KoA diubah menjadi suksinat oleh enzim suksinat tiokinase (suksinil-KoA sintetase). Reaksi ini adalah satu-satunya fosforilasi tingkat substrat dalam siklus asam sitrat.1Metabolisme suksinat yang menyebabkan terbentuknya oksaloasetat, memiliki rangkaian reaksi kimia yang sama seperti yang terjadi pada oksidasi asam lemak: dehidrogenasi untuk membentuk ikatan rangkap karbon-ke-karbon, penambahan air untuk membentuk gugus hidroksil, dan dehidrogenasi lebih lanjut untuk menghasilkan gugus okso pada oksaloasetat.1Reaksi dehidrogenasi pertama yang membentuk fumarat dikatalisis oleh suksinat dehidrogenase yang terikat pada permukaan dalam membran dalam mitokondria. Fumarase mengatalisis penambahan air pada ikatan rangkap fumarat sehingga menghasilkan malat. Malat diubah menjadi oksaloasetat oleh malat dehidrogenase, suatu reaksi yang memerlukan NAD+. Meskipun keseimbangan reaksi ini jauh menguntungkan malat, namun aliran netto reaksi tersebut adalah ke oksaloasetat karena oksaloasetat terus dikeluarkan sehingga reoksidasi NADH terjadi secara kontinu.1Akibat oksidasi yang dikatalisis oleh berbagai dehidrogenase pada siklus asam sitrat, dihasilkan tiga molekul NADH dan satu FADH2 untuk setiap molekul asetil-KoA yang dikatabolisme per satu kali putaran siklus. Ekuivalen pereduksi ini dipindahkan ke rantai respiratorik, tempat reoksidasi masing-masing NADH menghasilkan pembentukan 3 ATP dan FADH2 2 ATP. Selain itu, terbentuk 1 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat yang dikatalisis oleh suksinat tiokinase.14. HMP Shunt

Gambar 5. Skema umum jalur pentosa fosfat2HMP shunt (Hexose Mono Phosphate = Pentose Phosphate Pathway) atau jalur pentosa fosfat adalah rute alternatif untuk metabolisme glukosa. Jalur ini tidak menyebabkan terbentuknya ATP, tetapi memiliki dua fungsi utama: pembentukan NADPH untuk sintesis asam lemak dan steroid, dan sintesis ribosa untuk membentuk nukleotida dan asam nukleat.1Jalur pentosa fosfat adalah suatu jalur yang lebih rumit daripada glikolisis. Tiga molekul glukosa 6-fosfat menghasilkan tiga molekul CO2 dan tiga gula lima-karbon. Zat-zat ini disusun kembali untuk menghasilkan dua molekul glukosa 6-fosfat dan satu molekul zat antara glikolitik, yaitu gliseraldehida 3-fosfat. Karena dua molekul gliseraldehida 3-fosfat dapat menghasilkan glukosa 6-fosfat, jalur ini dapat mengoksidasi glukosa secara tuntas.1Enzim jalur pentosa fosfat terdapat di sitosol. Tidak seperti glikolisis, oksidasi terjadi melalui dehidrogenasi dengan menggunakan NADP+, bukan NAD+, sebagai penerima hidrogen. Rangkaian reaksi di jalur ini dapat dibagi menjadi dua fase: fase oksidatif nonreversibel dan fase nonoksidatif reversibel. Pada fase pertama, glukosa 6-fosfat mengalami dehidrogenasi dan dekarboksilasi untuk menghasilkan suatu pentosa, ribulosa 5-fosfat. Pada fase kedua, ribulosa 5-fosfat diubah kembali menjadi glukosa 6-fosfat melalui serangkaian reaksi yang terutama melibatkan dua enzim: transketolase dan transaldolase.1Dehidrogenasi glukosa 6-fosfat menjadi 6-fosfoglukonat terjadi melalui pembentukan 6-fosfoglukonolakton yang dikatalisis oleh glukosa 6-fosfat dehidrogenase. Hidrolisis 6-fosfoglukonolakton dilakukan oleh enzim glukonolakton hidrolase. Tahap oksidatif kedua dikatalisis oleh 6-fosfoglukonat dehidrogenase yang juga memerlukan NADP+ sebagai penerima hidrogen. Kemudian terjadi dekarboksilasi disertai pembentukan ketopentosa ribulosa 5-fosfat.1Untuk mengoksidasi glukosa secara sempurna menjadi CO2 melalui jalur pentosa fosfat, di jaringan harus terdapat enzim-enzim untuk mengubah gliseraldehida 3-fosfat menjadi glukosa 6-fosfat. Hal ini melibatkan pembalikan glikolisis dan enzim glukoneogenik, yakni fruktosa 1,6-bisfosfatase. Di jaringan yang tidak memiliki enzim ini, gliseraldehida 3-fosfat mengikuti jalur normal glikolisis menjadi piruvat.1Jalur pentosa fosfat dan glutation peroksidase dapat melindungi eritrosit dari hemolisis. Di sel darah merah, jalur pentosa fosfat menghasilkan NADPH untuk mereduksi glutation teroksidasi yang dikatalisis oleh glutation reduktase, suatu flavoprotein yang mengandung FAD. Glutation tereduksi mengeluarkan H2O2 dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh glutation peroksidase. Reaksi ini penting karena penimbunan H2O2 dapat mempersingkat umur eritrosit dengan menyebabkan kerusakan oksidatif di membran sel sehingga terjadi hemolisis.15. GlikogenesisGlikogen adalah karbohidrat simpanan utama pada hewan, setara dengan pati pada tumbuhan; glikogen adalah polimer bercabang D-glukosa. Zat ini terutama ditemukan di hati dan otot; meskipun kandungan glikogen hati lebih besar daripada kandungan glikogen otot, namun karena massa otot tubuh jauh lebih besar daripada massa hati, sekitar tiga-perempat glikogen tubuh total berada di otot.1Glikogen otot merupakan sumber glukosa yang dapat cepat digunakan untuk glikolisis di dalam otot itu sendiri. Glikogen hati berfungsi untuk menyimpan dan mengirim glukosa untuk mempertahankan kadar glukosa darah di antara waktu makan. Setelah berpuasa 12 18 jam, glikogen hati hampir seluruhnya terkuras. Meskipun glikogen otot tidak secara langsung menghasilkan glukosa bebas, namun piruvat yang terbentuk oleh glikolisis di otot dapat mengalami transaminasi menjadi alanin yang dikeluarkan dari otot dan digunakan untuk glukoneogenesis di hati.1Seperti glikolisis, glukoas mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat yang dikatalisis oleh heksokinase di otot dan glukokinase di hati. Glukosa 6-fosfat mengalami isomerasi menjadi glukosa 1-fosfat oleh fosfoglukomutase. Kemudian glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk nukleotida aktif uridin difosfat glukosa (UDPGlc) dan pirofosfat yang dikatalisis oleh UDPGlc pirofosforilase. Reaksi berlangsung dalam arah pembentukan UDPGlc karena pirofosfatase mengatalisis hidrolisis pirofosfat menjadi dua kali fosfat sehingga salah satu produk tersebut reaksi dihilangkan.1Glikogen sintase mengatalisis pembentukan sebuah ikatan glikosida antara C1 glukosa UDPGlc dan C4 residu glukosa terminal glikogen yang membebaskan uridin difosfat (UDP). Suatu molekul glikogen yang sudah ada (primer glikogen) harus ada agar reaksi ini dapat berlangsung. Primer glikogen ini pada gilirannya dapat dibentuk pada suatu orimer protein yang dikenal sebagai glikogenin. Residu glukosa lain melekat pada posisi 14 untuk membentuk suatu rantai pendek yang merupakan substrat untuk glikogen sintase. Di otot rangka, glikogenin tetap melekat pada bagian tengah molekul glikogen; di hati, jumlah molekul glikogen lebih banyak daripada jumlah molekul glikogenin.1Penambahan sebuah residu glukosa ke rantai glikogen yang sudah ada terjadi di ujung luar molekul sehingga cabang-cabang molekul nonpereduksi glikogen memanjang seiring dengan terbentuknya ikatan 14 . Ketika rantai memiliki panjang sedikit 11 residu glukosa, sebagian rantai 14 dipindahkan ke rantai di dekatnya oleh branching enzyme untuk membentuk ikatan 16 sehingga terbentuk titik percabangan. Cabang tumbuh melalui penambahan unit-unit 14 glukoasil dan percabangan selanjutnya.1

Gambar 6. Jalur glikogenesis dan glikogenolisis16. Glikogenolisis

Gambar 7. Tahap-tahap dalam glikogenolisis2Glikogen fosforilase mengatalisis tahap penentu kecepatan glikogenolisis dengan mengatalisis pemecahan fosforoilitik ikatan ikatan 14 glikogen untuk menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukoasil terminal dari rantai terluar molekul glikogen dikeluarkan secara sekuensial sampai tersisa sekitar empat residu glukosa di kedua sisi suatu cabang 16. Hidrolisis ikatan 16 memerlukan debranching enzyme; glukan transferase dan debranching enzyme mungkin merupakan kedua bentuk aktivitas dari suatu protein tunggal. Kerja fosforilase selanjutnya dapat berlangsung. Kombinasi kerja fosforilase dan enzim-enzim lain menyebabkan terurainya glikogen secara sempurna. Reaksi yang dikatalisis oleh fosfoglukomutase bersifat reversibel sehingga glukosa 6-fosfat dapat dibentuk dari glukosa 1-fosfat. Di hati glukosa 6-fosfatase menghidrolisis glukosa 6-fosfat yang menghasilkan glukosa yang diekspor sehingga kadar glukosa darah meningkat.1

Gambar 8. Kontrol fosforilase1Enzim-enzim utama yang mengendalikan metabolisme glikogen-glikogen fosforilase dan glikogen sintase, diatur oleh mekanisme alosterik dan modifikasi kovalen karena terjadi fosforilasi dan defosforilasi reversibel protein enzim sebagai respons terhadap kerja hormon.1AMP siklik (cAMP) dibentuk dari ATP oleh adenilil siklase pada permukaan dalam membran sel dan berfungsi sebagai second messenger intrasel sebagai respons terhadap berbagai hormon, misalnya epinefrin, norepinefrin, dan glukagon. cAMP dihidrolisis oleh fosfodiesterase sehingga kerja hormon-hormon tersebut terhenti; di hati insulin meningkatkan aktivitas fosfodiesterase.1Di hati peran glikogen adalah menyediakan glukosa bebas untuk diekspor guna mempertahankan kadar glukosa darah, di otot berperan sebagai sumber glukosa 6-fosfat untuk glikolisis sebagai respons terhadap kebutuhan akan ATP untuk kontraksi otot. Di kedua jaringan, enzim diaktifkan oleh fosforilasi yang dikatalisis oleh fosforilase kinase (untuk menghasilkan fosforilase a) dan diinaktifkan oleh defosforilasi yang dikatalisis oleh fosfoprotein fosfatase (untuk menghasilkan fosforilase b), sebagai respons terhadap sinyal hormon dan sinyal lain.1Fosforilase a aktif di kedua jaringan dihambat secara alosterik oleh ATP dan glukosa 6-fosfat; di hati, tetapi tidak di otot, glukosa bebas juga merupakan suatu inhibitor. Fosforilase otot berbeda dari isoenzim di hati karena memiliki tempat pengikatan untuk 5AMP yang berfungsi sebagai aktivator alosterik bentuk b terdefosforilasi (inaktif) enzim. 5AMP bekerja sebagai sinyal poten statu energi sel otot; 5AMP terbentuk sewaktu konsentrasi ADP mulai meningkat, akibat reaksi adenilat kinase: 2x ADP ATP + 5AMP.1Fosforilase kinase diaktifkan sebagai respons terhadap cAMP. Peningkatan konsentrasi cAMP anak mengaktifkan protein kinase dependen-cAMP yang mengatalisis fosforilasi oleh ATP fosforilase kinase b inaktif menjadi fosforilase kinase a aktif yang selanjutnya memfosforilasi fosforilase b menjadi fosforilase a. Di hati, cAMP dibentuk sebagai respons atas menurunnya kadar glukosa darah; otot kurang peka terhadap glukagon. Di otot, sinyal untuk meningkatkan pembentukan cAMP dalah efek norepinefrin yang disekresikan sebagai respons terhadap takut dan cemas, ketika kebutuhan akan glikogenolisis meningkat agar aktivitas otot dapat ditingkatkan.1Baik fosforilase a maupun fosforilase kinase a mengalami defosforilasi dan diinaktifkan oleh protein fosfatase-1. Protein fosfatase-1 dihambat oleh suatu protein, yakni inhibitor-1, yang hanya aktif setelah terfosforilasi oleh protein kinase dependen c-AMP. Oleh sebab itu, cAMP mengontrol baik pengaktifan maupun penginaktifan fosforilase. Insulin memperkuat efek ini dengan menghambat pengaktifan fosforilase b. Hormon ini melakukannya secara tidak langsung dengan meningkatkan penyerapan glukosa sehingga meningkatkan pembentukan glukosa 6-fosfat yang merupakan suatu inhibitor fosforilase kinase.1

Gambar 9. Kontrol glikogen sintase1Seperti fosforilase, glikogen sintase terdapat baik dalam keadaan terfosforilasi maupun tidak-terfosforilasi; namun, efek fosforilasi adalah kebalikan efek yang dijumpai pada fosforilase. Glikogen sintase a aktif mengalami defosforilasi dan glikogen sintase b inaktif mengalami fosforilasi.1Terdapat enam protein kinase berbeda yang bekerja pada glikogen sintase. Dia diantaranya bersifat dependen Ca2+. Kinase lain adalah protein kinase dependen-cAMP yang memungkinkan hormon, melalui perantaraan cAMP, menghambat sintesis glikogen secara sinkron dengan pengaktifan glikogenolisis. Insulin juga memacu glikogenesis di otot secara bersamaan dengan penghambatan glikogenolisis dengan meningkatkan kadar glukosa 6-fosfat yang merangsang defosforilasi dan pengaktifan glikogen sintase. Defosforilasi glikogen sintase b dilaksanakan oleh protein fosfatase-1 yang berada dalam kendali protein kinase dependen-cAMP.1Pada saat yang sama dengan terjadinya pengaktifan fosforilase oleh peningkatan konsentrasi cAMP, glikogen sintase diubah menjadi bentuk inaktif; kedua efek diperantarai oleh protein kinase dependen-cAMP. Jadi, inhibisi glikogenolisis meningkatkan glikogenesis netto, dan inhibisi glikogenesis meningkatkan glikogenolisis netto. Defosforilasi fosforilase a, fosforilase kinase, dan glikogen sintase b dikatalisis oleh satu enzim dengan spesifitas yang luas yaitu protein fosfatase-1. Selanjutnya. Protein fosfatase-1 dihambat oleh protein kinase dependen-cAMP melalui inhibitor-1. Jadi, glikogenolisis dapat dihentikan dan glikogenesis dirrangsang secara sinkron atau sebaliknya karena kedua proses bergantung pada aktivitas protein kinase dependen-cAMP. Baik fosforilase kinase maupun glikogen sintase dapat difosforilasi secara reversibel di lebih dari satu tempat oleh kinase dan fosfatase yang berbeda. Fosforilasi sekunder ini memodifikasi sensivitas bagian/tempat utama terjadinya fosforilasidan defosforilasi. Fosforilasi sekunder ini juga memungkinkan insulin menimbulkan efek yang timbal-balik dengan efek cAMP melalui peningkatan glukosa 6-fosfat.17. GlukoneogenesisGlukoneogenesis adalah proses mengubah prekursor nonkarbohidrat menjadi glukosa atau glikogen. Substrat utamanya adalah asam-asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan propionat. Hati dan ginjal adalah jaringan glukoneogenik utama.1Glukoneogenesis memenuhi kebutuhan glukosa tubuh jika karbohidrat dari makanan atau cadangan glikogen kurang memadai. Pasokan glukosa merupakan hal yang esensial terutama bagi sistem saraf dan eritrosit. Kegagalan glukoneogenesis biasanya bersifat fatal. Glukosa juga penting dalam mempertahankan kadar zat-zat antara siklus asam sitrat meskipun asam lemak adalah sumber utama asetil-KoA di jaringan. Selain itu, glukoneognenesis membersihkan laktat yang dihasilkan oleh otot dan eritrosit serta gliserol yang dihasilkan oleh jaringan adiposa.1

Gambar 10. Jalur utama dan glukoneogenesis dan glikolisis hati.1Tiga reaksi tidak-seimbang dalam glikolisis yang dikatalisis oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase, menghambat pembalikan sederhana glikolisis untuk membentuk glukosa.1Pembalikan reaksi yang dikatalisis oleh piruvat kinase dalam glikolisis melibatkan dua reaksi endotermik. Piruvat karboksilase mitokondria mengatalisis karboksilasi piruvat menjadi oksaloasetat, suatu reaksi yang membutuhkan ATP dengan vitamin biotin sebagai koenzim. Biotin mengikat CO2 dari bikarbonat sebagai karboksibiotin sebelum penambahan CO2 ke piruvat. Enzim kedua, fosfoenolpiruvat karboksikinase, mengatalisis dekarboksilasi dan fosforilasi oksaloasetat menjadi fosfoenolpiruvat dengan menggunakan GTP sebagai donor fosfat. Di hati dan ginjal, reaksi suksinat tiokinase dalam siklus asam sitrat menghasilkan GTP, dan GTP ini digunakan untuk reaksi fosfoenolpiruvat karboksikinase sehingga terbentuk hubungan antara aktivitas siklus asam sitrat dan glukoneogenesis, untuk mencegah pengeluaran berlebihan oksaloasetat untuk glukoneogenesis yang dapat mengganggu aktivitas siklus asam sitrat.1Perubahan fruktosa 1,6-bisfosfat menjadi fruktosa 6-fosfat, untuk pembalikan glikolisis, dikatalisis oleh fruktosa 1,6-bisfosfatase. Keberadaan enzim ini menentukan apakah suatu jaringan mampu membentuk glukosa tidah saja dari piruvat, tetapi juga dari triosa fosfat. Enzim ini terdapat di hati, ginjal, dan otot rangka, tetapi mungkin tidak ditemukan di otot jantung dan otot polos.1Perubahan glukosa 6-fosfat menjadi glukosa dikatalisis oleh glukosa 6-fosfatase. Enzim ini terdapat di hati dan ginjal, tetapi tidak di otot dan jaringan adiposa, akibatnya tidak dapat mengekspor glukosa ke dalam aliran darah.1Pemecahan glikogen menjadi glukosa 1-fosfat dikatalisis oleh fosforilase. Sintesis glikogen melibatkan jalur yang berbeda melalui uridin difosfat glukosa dan glikogen sintase.1Setelah transaminasi atau deaminasi, asam-asam amino glukogenik menghasilkan piruvat atau zat-zat antara siklus asam sitrat. Oleh karena ini, reaksi yang dijelaskan sebelumnya dapat menyebabkan perubahan laktat maupun asam amino glukogenik menjadi glukosa atau glikogen.1Pada hewan bukan pemamah biak, termasuk manusia, propionat berasal dari oksidasi- asam lemak rantai-ganjil yang terdapat pada lipid hewan pemamah biak, serta oksidasi isoleusin dan rantai samping kolesterol, serta merupakan substrat bagi glukoneogenesis.1Gliserol dibebaskan dari jaringan adiposa melalui lipolisis lipoprotein triasilgliserol dalam keadaan kenyang: gliserol dapat digunakan untuk re-esterifikasi asam lemak bebas menjadi triasilgliserol di jaringan adiposa atau hati, atau menjadi substrat untuk glukoneogenesis di hati. Dalam keadaan puasa, gliserol yang dibebaskan dari lipolisis triasilgliserol jaringan adiposa digunakan semata-mata sebata substrat untuk glukoneogenesis di hati dan ginjal.1Fungsi KarbohidratFungsi utamanya adalah menyediakan keperluan energi tubuh, selain itu karbohidrat juga mempunyai fungsi lain yaitu karbohidrat diperlukan bagi kelangsungan proses metabolisme lemak. Diketahui juga karbohidrat mengadakan suatu aksi penghematan terhadap protein. Orang-orang yang membatasi pemasukan kalori, akan membakar terlalu banyak asam amino (unit pembangun molekul protein) bersama dengan lemak akan dibakar untuk menghasilkan energi. Akibatnya orang tersebut akan mengalami kehilangan banyak asam amino yang berfungsi membangun jaringan tubuh. Akan tetapi bila kebutuhan tenaga bisa dicukupi oleh karbohidrat, maka tubuh cukup mengoksidasinya tanpa harus mempergunakan protein yang sebenarnya mempunyai fungsi yang lebih penting sebagai zat pembangun. Dengan demikian akan menyelamatkan asam amino untuk fungsi yang lain daripada sekedar penghasil energi.3Diketahui juga kelebihan karbohidrat akan disimpan dalam bentuk glikogen sebagai energi siap pakai pada saat tubuh mengalami kekurangan. Fungsi yang lain karbohidrat mengatur peristaltic usus terutama usus besar. Fungsi karbohidrat:3 Sebagai sumber energi utama. Pengatur metabolisme lemak. Penghemat fungsi protein. Sumber energy utama bagi otak dan susunan saraf. Simpanan karbohidrat sebagai glikogen. Pengatur peristaltik usus dan pemberi muatan pada sisa makanan.Sumber KarbohidratKarbohidrat terkandung di dalam semua kelompok makanan. Jumlah dan jenis karbohidrat sangat bervariasi di antara kelompok makanan dan di antara pilihan dalam masing-masing kelompok.4Padi-padian meliputi roti, sereal, nasi, dan pasta. Semuanya mengandung karbohidrat kompleks dan beberapa protein; beberapa padi-padian tertentu juga mengandung lemak. Serat hanya sedikit terkandung dalam produk olahan, sedang dalam padi-padian utuh dan paling tinggi dalam produk dari kulit padi. Setidaknya, separuh dari jumlah sajian padi-padian yang direkomendasikan seharusnya merupakan padi-padian utuh. Padi-padian menjadi dasar menu makanan sehat.4Bagi banyak makanan yang dapat dipilih dari kelompok ini, satu kali penyajian mengandung sekitar 15 gram karbohidrat. Satu kali penyajian setara dengan: satu potong roti, cup pasta atau nasi yang telah dimasak, cup sereal yang telah dimasak, muffin Inggris atau roti bagel kecil.4Sebagian besar karbohidrat dalam kelompok sayuran terkandung dalam sayuran yang mengandung tepung, seperti kacang polong, jagung, kentang, dan kacang-kacangan.4Kelompok buah-buahan terdiri dari berbagai makanan yang sebagian besar mengandung gula. Buah yang dikeringkan memiliki kandungan gula lebih tinggi daripada buah segar karena airnya telah dihilangkan sehingga meningkatkan konsentrasi gula. Selain itu, asupan serat akan meningkat jika memakan buah secara utuh ketimbang meminum jus buah.4Kelompok susu, yogurt, dan keju (produk olahan susu) mengandung gula laktosa. Beberapa produk olahan susu seperti susu coklat, yogurt stroberi, dan es krim telah diberi perasa atau ditambah gula sehingga jumlah karbohidrat setiap penyajian menjadi lebih tinggi. Namun, keju merupakan pilihan dari produk olahan susu yang rendah laktosa (rendah karbohidrat).4Makanan dari kelompok daging dan kacang-kacangan sebagian besar mengandung protein. Akan tetapi kacang kering yang merupakan sumber protein dari tumbuhan, juga tinggi akan karbohidrat, seperti zat tepung dan serat. Selain itu, kebanyakan kalori dalam kacang berasal dari lemak, tetapi sebagian besar varietas kacang mengandung 4 sampai 8 g karbohidrat per 1-oz penyajian.4Polong-polongan termasuk dalam kelompok sayuran dan daging, serta kacang-kacangan karena mengandung zat gizi dan keduanya memiliki kadar serat yang tinggi.4Metabolisme Lemak1. Oksidasi Asam LemakMeskipun asam lemak mengalami oksidasi menjadi asetil-KoA dan disintesis dari asetil-KoA, namun oksidasi asam lemak bukan merupakan pembalikan sederhana dari biosintesis asam lemak, tetapi merupakan proses yang sama sekali berbeda dan berlangsung di kompartemen sel yang berbeda. Pemisahan oksidasi asam lemak di mitokondria dari biosintesis di sitosol memungkinkan tiap proses dikendalikan secara individual, dan diintegrasikan sesuai kebutuhan jaringan. Setiap tahap pada oksidasi asam lemak melibatkan turunan asil-KoA yang dikatalisis oleh enzim-enzim yang berbeda, menggunakan NAD dan FAD sebagai koenzim, dan menghasilkan ATP. Proses tersebut merupakan suatu proses aerob yang memerlukan keberadaan oksigen.1Asam lemak bebas (FFA) adalah asam lemak yang berada dalam keadaan tidak teresterifikasi. Di plasma, FFA rantai-panjang berikatan dengan albumin, dan di sel asam-asam ini melekat pada protein pengikat-asam lemak sehingga pada kenyataannya asam-asam lemak ini tidak pernah benar-benar bebas. Asam lemak rantai-pendek lebih larut air dan terdapat dalam bentuk asam tak terionisasi atau sebagai anion asam lemak.1Asam lemak mula-mula harus diubah menjadi suatu zat antara aktif sebelum dapat dikatabolisme. Reaksi ini adalah satu-satunya tahap dalam penguraian sempurna suatu asam lemak yang memerlukan energi dari ATP. Dengan adanya ATP dan koenzim A, enzim tiokinase mengatalisis perubahan asam lemak menjadi asam lemak aktif atau asil-KoA yang menggunakan satu fosfat berenergi-tinggi disertai pembentukan AMP dan PPi. PPi dihidrolisis oleh pirofosfatase anorganik disertai hilangnya fosfat berenergi-tinggi lainnya yang memastikan bahwa seluruh reaksi berlangsung hingga selesai. Asil-KoA sintetase ditemukan di retikulum endoplasma, peroksisom, serta di bagian dalam dan membran luar mitokondria.1Karnitin tersebar luas dan terutama banyak terdapat di otot. Asil-KoA rantai panjang tidak dapat menembus membran dalam mitokondria. Namun, karnitin palmitoiltransferase-I, yang terdapat di membran luar mitokondria, mengubah asil-KoA rantai panjang menjadi asilkarnitin yang mampu menembus membran dalam dan memperoleh akses ke sistem oksidasi- enzim. Karnitin-asilkarnitin translokase bekerja sebagai pengangkut penukar di membran dalam mitokondria. Asil karnitin diangkut masuk, dan disertai dengan pengangkutan keluar satu molekul karnitin. Asil karnitin kemudian bereaksi dengan KoA yang dikatalisis oleh karnitin palmitoiltransferase-II yang terletak di bagian dalam membran dalam. Asil-KoA terbentuk kembali di matriks mitokondria dan karnitin dibebaskan.1Pada oksidasi- , terjadi pemutusan tiap dua karbon dari molekul asil-KoA- yang dimulai dari ujung karboksil. Rantai diputus antara atom karbon - (2) dan (3) karena itu dinamai oksidasi-. Unit dua karbon yang terbentuk adalah asetil-KoA; Jadi, palmitoil-KoA menghasilkan delapan molekul asetil-KoA.1Asam lemak dengan jumlah atom karbon ganjil dioksidasi melalui jalur oksidasi-, yang menghasilkan asetil-KoA sampai tersisa sebuah residu tiga karbon (propionil-KoA). Senyawa ini diubah menjadi suksinil-KoA, suatu konstituen siklus asam sitrat. Karena itu, residu propionil dari asam lemak rantai ganjil adalah satu-satunya bagian asam lemak yang bersifat glukogenik.12. LipogenesisAsam lemak disintesis oleh sistem ekstramitokondria yang bertanggung jawab untuk menyintesis palmitat dari asetil-KoA di sitosol. Pada sebagian besar mamalia, glukosa adalah substrat utama untuk lipogenesis, tetapi pada hewan pemamah biak substrat tersebut adalah asetat, yaitu molekul bahan bakar terpenting yang dihasilkan dari makanan.1Jalur utama sintesis de novo asam lemak berlangsung di sitosol. Sistem ini terdapaat di banyak jaringan, meliputi hati, ginjal, otak, paru, kelenjar mamaria, dan jaringan adiposa. Kebutuhan kofaktornya mencakup NADPH, ATP, Mn2+, biotin, dan HCO3-. Asetil-KoA adalah substrat langsungnya, dan palmitat bebas adalah produk akhirnya.1Pembentukan malonil-KoA adalah tahap awal dan pengendali dalam sistem asam lemak. Bikarbonat sebagai sumber CO2 diperlukan dalam reaksi awal untuk karboksilasi asetil-KoA menjadi malonil-KoA dengan keberadaan ATP dan asetil-KoA karboksilase. Asetil-KoA karboksilase memerlukan vitamin biotin. Enzim ini adalah suatu protein multienzim yang mengandung subunit-subunit identik dengan jumlah bervariasi, masing-masing mengandung biotin, biotin karboksilase, protein pembawa biotin karboksil, dan transkarboksilase, serta tempat alosterik regulatorik. Reaksi ini berlangsung dalam dua tahap: karboksilasi biotin yang melibatkan ATP dan pemindahan karboksil ke asetil-KoA untuk membentuk malonil-KoA.1Kompleks asam lemak sintase adalah suatu polipeptida yang mengandung tujuh aktivitas enzim. Pada bakteri dan tumbuhan, masing-masing enzim pada sistem asam lemak sintase terpisah, dan ditemukan radikal asil dalam betuk kombinasi dengan suatu protein yang disebut protein pengangkut asil (ACP). Namun pada ragi, mamalia, dan unggas, sistem sintase adalah suatu kompleks polipeptida multienzim yang memasukkan ACP dan mengambil alih peran KoA. Kompleks ini mengandung vitamin asam pantotenat dalam bentuk 4-fosfopantetein. Pemakaian satu unit fungsional multienzim memiliki keunggulan berupa tercapainya efek kompartementalisasi proses di dalam sel tanpa perlu membentuk sawar permeabilitas, dan sintesis semua enzim di kompleks tersebut terkoordinasi karena dikode oleh satu gen.1Pada mamalia, kompleks asam lemak sintase adalah suatu dimer yang terdiri dari dia monomer identik, masing-masing menganding ketujuh aktivitas enzim lemak sintase pada sati rantai polipeptida. Pada awalnya, suatu molekul priming asetil-KoA berikatan dengan gugus SH sistein yang dikatalisis oleh asetil transasilase. Malonil-KoA berikatan dengan SH di dekatnya pada 4-fosfopantetein ACP di monomer yang lain yang dikatalisis oleh malonil transasilase, untuk membentuk asetil-malonil enzim. Gugus asetil menyerang gugus metilen di residu malonil yang dikatalisis oleh 3-ketoasil sintase dan membebaskan CO2, membentuk 3-ketoasil enzimm membebaskan gugus SH sistein. Dekarboksilasi memungkinkan reaksi tersebut berlangsung tuntas, dan menarik sekuens reaksi keseluruhan ke arah selanjutnya. Gugus 3-ketoasil akan tereduksi, terdehidrasi, dan kembali tereduksi untuk membentuk enzim asil-S jenuh. Molekul malonil-KoA baru berikatan dengan SH pada 4fosfopantetein, menggeser residu asil jenuh ke gugus SH sistein bebas. Rangkaian reaksi diulang enam kalo lagi sampai terbentuk radikal asil 16-karbon (palmitil) yang jenuh.1

Gambar 11. Kompleks multienzim asam lemak sintase.2Senyawa ini dibebaskan dari kompleks enzim oleh aktivitas enzim ketujuh di kompleks, yaitu tioesterase. Palmitat bebas harus diaktifkan menjadi asil-KoA sebelum dapat diproses lebih lanjut melalui jalur metabolik lain. Biasanya palmitat ini mengalami estrifikasi menjadi asilgliserol, pemanjangan rantai atau desaturasi, atau esterifikasi menjadi ester kolesteril.1Asetil-KoA yang digunakan sebagai primer membentuk atom karbon 15 dan 16 pada palmitat. Penambahan seluruh unit C2 selanjutnya adalah melalui malonil-KoA.1TriasilgliserolTriasilgliserol adalah lipid utama di timbunan lemak dan di dalam makanan. Peran senyawa ini adalah dalam transpor dan penyimpanan lipid. Triasilgliserol harus dihidrolisis oleh lipase menjadi unsur pokoknya, yaitu asam lemak dan gliserol sebelum dapat dikatabolisme lebih lanjut. Sebagian besar proses hidrolisis ini terjadi di jaringan adiposa disertai pembebasan asam lemak bebas ke dalam plasma, tempat asam-asam ini berikatan dengan albumin serum. Hal ini diikuti oleh penyerapan asam lemak bebas oleh jaringan tempat asam-asam ini dioksidasi atau mengalami re-esterifikasi. Pemakaian gliserol bergantung pada apakah jaringan memiliki gliserolkinase yang dijumpai dalam jumlah bermakna di hati, ginjal, usus, jaringan adiposa cokelat, dan kelenjar mamaria laktasi.1Dua molekul asil-KoA yang dibentuk melalui pengaktifan asam lemak oleh asil-KoA sintetase berikatan dengan gliserol 3-fosfat untuk membentuk fosfatidat (1,2-diasilgliserol fosfat). Hal ini berlangsung dalam dua tahap, yang dikatalisis oleh gliserol-3-fosfat asiltransferase dan 1-asilgliserol-3-fosfat asil transferase. Fosfatidat diubah oleh fosfatidat fosfohidrolase dan diasilgliserol asiltransferase (DGAT) menjadi 1,2-diasilgliserol dan kemudian trasilgliserol. DGAT mengatalisis satu-satunya tahap yang spesifik untuk sintesis triasilgliserol dan diperkirakan menentukan laju reaksi pada sebagian besar keadaan. Di mukosa usus, monoasilgliserol asiltransferase mengubah monoasilgliserol menjadi 1,2-diasilgliserol di jalur monoasilgliserol. Sebagian besar aktivitas enzim-enzim ini dijumpai di retikulum endoplasma, tetapi sebagian dijumpai di mitokondria. Fosfatidat fosfohidrolase terutama ditemukan di sitosol, tetapi bentuk aktif enzim ini terikat dengan membran.1Simpanan triasilgliserol di jaringan adiposa secara terus-menerus mengalami lipolisis dan re-esterifikasi. Kedua proses ini adalah jalur yangs ama sekali berbeda yang melibatkan reaktan dan enzim yang berlainan. Hal ini memungkinkan proses esterifikasi atau lipolisis diatir secara terpisah oleh banyak faktor nutrisi, metabolik, dan hormon, Hasil kedua proses ini menentukan besarnya kompartemen asam lemak bebas di jaringan adiposa, yang pada gilirannya menentukan kadar asam lemak bebas di dalam plasma. Karena kadar asam lemak bebas ini memiliki efek paling mencolok pada metabolisme jaringan lain, terutama hati dan otot, faktor-faktor yang bekerja pada jaringan adiposa yang mengatur aliran keluar asam lemak bebas menimbulkan pengaruh yang jauh melebihi pengaruh pada jaringan itu sendiri.1Triasilgliserol disintesis dari asil-KoA dan gliserol 3-fosfat. Karena enzim gliserol kinase tidak diekspresikan di jaringan adiosa, gliserol tidak dapat digunakan untuk menghasilkan gliserol 3-fosfat yang harus dipasok oleh glukosa melalui glikolisis.1Triasilgliserol dihidrolisis oleh lipase peka-hormon untuk membentuk asam lemak bebas dan gliserol. Lipase ini berbeda dari lipoprotein lipase yang mengatalisis hidrolisis triasilgliserol lipoprotein sebelum penyerapannya ke dalam jaringan ekstrahepatik. Karena tidak dapat digunakan, gliserol masuk ke darah dan diserap serta digunakan oleh jaringan, seperti hati dan ginjal yang memiliki suati gliserol kinase aktif. Asam-asam lemak bebas yang dibentuk oleh lipolisis dapat diubah kembali di jaringan adiposa menjadi asil-KoA oleh asil-KoA sintetase dan dire-esterifikasi dengan gliserol 3-fosfat untuk membentuk triasilgliserol. Oleh karena itu, terjadi siklus lipolisis dan re-esterifikasi yang terus menerus di dalam jaringan tersebut. Namun, jika laju re-esterifikasi tidak dapat mengimbangi laju lipolisis, terjadi akumulasi asam lemak bebas yang kemudian berdifusi ke dalam plasma tempat asam-asam ini berikatan dengan albumin dan meningkatkan kadar asam lemak bebas plasma.1KolesterolKolesterol terdapat di jaringan dan plasma sebagai kolesterol bebas atau dalam bentuk simpanan, yang berikatan dengan asam lemak rantai-panjang sebagai ester kolesteril. Di dalam plasma, kedua bentuk tersebut diangkut dalam lipoprotein. Kolesterol adalah lipid amfipatik dan merupakan komponen struktural esensial pada membram dan laposan luar lipoprotein plasma. Senyawa ini disintesis di banyak jaringan dari asetil-KoA dan merupakan prekursor semua steroid lain di tubuh.1Biosintesis kolesterol dapat dibagi menjadi lima tahap. Tahap pertama adalah biosintesis mevalonat. HMG-KoA dibentuk melalui reaksi-reaksi yang digunakan di mitokondria untuk membentuk badan keton. Namin, karena sintesis kolesteriol berlangsing di luar mitokondria, kedua jalur ini berbeda. Pada awalnya, dua molekul asetil-KoA bersatu untuk membentuk asetoasetil-KoA yang dikatalisis oleh tiolase sitosol. Asetoasetil-KoA mengalami kondensasi dengan molekul asetoasetil-KoA lain yang dikatalisis oleh HMG-KoA sintase untuk membentuk HMG-KoA yang direduksi menjadi mevalonat oleh NADPH dan dikatalisis oleh HMP-KoA reduktase. Ini adalah tahap regulatorik utama di jalur sintesis kolesterol.1Tahap dua adalah pembentukan unit isoprenoid. Mevalonat mengalami fosforilasi secara sekuensial oleh ATP dengan tiga kinase, dan setelah dekarboksilasi terbentuk unit isoprenoid aktif, isopentenil difosfat.1Tahap tiga adalah enam unit isoprenoid membentuk skualen. Isopentenil difosfat mengalami isomerasi melalui pergeseran ikatan rangkap untuk membentuk dimetilalil difosfat, yang kemudian bergabung dengan molekul lain isoprenoil difosfat untuk membentuk zat antara sepuluh-karbon geranil difosfat. Kondensasi lebih lanjut dengan isopentenil difosfat membentuk farnesil difosfat. Dua molekul farnesil difosfat bergabung di ujung difosfat skualen untuk membentuk skualen. Pada awalnya, pirofosfat anorganik dieliminasi, yang membentuk praskualen difosfat, yang kemudian mengalami reduksi oleh NADPH disertai eliminasi satu molekul pirofosfat anorganik lainnya.1Tahap empat adalah pembentukan lanosterol. Skualen dapat melipat membentuk suatu struktur yang sangat mirip dengan inti steroid. Sebelum terjadi penutupan cincin, skualen diubah menjadi skualen 2,3-epoksida oleh oksidase berfungsi campuran, skulaen epoksidase di retikulum endoplasma. Gugus metil di C14 dipindahkan ke C13 dan yang ada di C8 ke C14 sewaktu terjasdi siklisasi, dikatalisis oleh oksidoskualen: lanosterol siklase.1Tahap lima adalah pembentukan kolesterol. Pembentukan kolesterol dari lanosterol berlangsung di membran retikulum endoplasma dan melibatkan pertukaran-pertukaran di inti steroid dan rantai samping. Gugus metil di C14 dan C4 dikeluarkan untuk membentuk 14-desmetil lanosterol dan kemudian zimosterol. Ikatan rangkap di C8-C9 kemudian dipindahkan ke C5-C6 dalam dua langkah, yang membentuk demosterol. Akhirnya, ikatan rangkap rantai samping direduksi, dan menghasilkan kolesterol.1Benda KetonProses ketogenesis terjadi di mitokondria dan hati. Proses ini memakai asetil-KoA sebagai bahan baku. Pada proses ini dibutuhkan enzim tiolase, HMG-koA sintase, HMG-koA liase dan beta 3-OH butirat . Jenis bedan keton yang dihasilkan ialah aseton, asam asetoasetat dan asam beta 3-OH butirat. Kedua asam ini bisa saling interkonversi.5Benda keton yang terbentuk bisa dibawa darah ke jaringan ekstrahepatik untuk diaktifkan menjadi asetil ko-A. Sementara aseton akan keluar melalui udara pernapasan.5Ketogenesis 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.5

Fungsi LemakBeberapa fungsi lemak adalah sebagai berikut.61. Sebagai penghasil energiLemak dioksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energy untuk kegiatan jaringan dan untuk memelihara suhu tubuh. Lemak menghasilkan 37 kJ (9 kcal) per gram, setara dengan 16 kJ karbohidrat dan 17 kJ protein. Persediaan energy yang cukup dari karbohidrat dan lemak memastikan bahwa protein tersedia untuk perbaikan dan perubahan pada jaringan.2. Penggabungan dengan badan sel.Beberapa lemak memasuki badan sel dan merupakan bagian dari asam lemak esensial. Lemak adalah bagian yang penting pada struktur otak dan jaringan syaraf.3. Pelindung.Simpanan lemak dalam jaringan disekitar organ bital akan memfiksasi letak organ dan melindungi organ tersebut dari benturan.4. Mencegah hilangnya panas tubuh yang berlebih5. Menghambat peristaltic dan sekresi asam di lambung6. Melarutkan vitamin-vitamin yang larut dalam lemak (Vitamin A,D,E,K)7. Sebagai simpanan energiSumber LemakLemak dalam makanan bervariasi jenis dan jumlahnya. Beberapa lemak dapat terlihat kasat mata, seperti mentega dan gajih yang terlihat mengelilingi sepotong daging steak. Namun demikian, sebagian besar lemak tidak dapat dilihat kasat-matam, seperti lemak dalam susu, keju, dan kacang, serta lemak-lemak yang terjalin di dalam steak tersebut. Sumber makanan hewani mengandung sekitar 57% dari total asupan lemak; sisanya didapat dari sumber makanan nabati.4Lima besar sumber lemah jenuh dalam menu makanan orang dewasa di Amerika adalah: daging, mentega / margarin, bumbu salad termasuk mayones, keju, susu.4Sumber lemak trans yang utama dalam makanan antara lain kentang goreng, donat, dan makanan goreng lainnya yang dijual. Sumber lemak trans lainnya meliputi kue kering, kraker, dan makanan panggang lain.4Padi-padian secara alami mengandung sangat sedikit lemak. Namun demikian, makanan olahan yang termasuk dalam kelompok makanan ini, seperti sereal granola, panekuk, donat, kue kering, dan pai, banyak mengandung lemak tambahan. Makanan-makanan ini juga dapat menjadi sumber lemak trans.4Selain alpukat, kelapa, dan zaitun, buah-buahan tidak banyak mengandung lemak. Sayuran mentah hanya mengandung sedikit lemak atau tidak sama sekali. Sayuran yang digoreng, diberi krem susu, disajikan dengan keju, atau dicampur dengan mayones jelas mengandung lebih banyak lemak.4Produk-produk tang termasuk dalam kelompok susu terbagi menjadi bebas-lemak, rendah-lemak, dan lemak-utuh. Untuk mengurangi kemungkinan seseorang mengonsumsi makanan tinggi-lemak dalam kelompok makanan ini, sebaiknya membaca label dan membandingkan antara berbagai jenis dan merk. Karena makanan olahan susu berasal dari hewan, sebaiknya melihat juga kandungan kolesterol dalam makanan tersebut.4Bahan nabati dalam kelompok kacang dan polong bebas kolesterol dan sedikit atau tidak mengandung lemak jenuh. Umumnya daging yang tidak dibersihkan lebih tinggi kandungan lemaknya daripada daging tanpa lemak, dan daging yang berwarna putih lebih rendah-lemak daripada daging berwarna gelap (contohnya daging ayam). Kerang-kerangan seperti kepiting, lobster, dan udang, kaya akan kolesterol, tetapi rendah-lemak dan rendah-lemak jenuh.4Klasifikasi LemakLemak netral, trigliserida atau triasil gliserol yang diperoleh dari hewan tingkat tinggi, dikenal sebagai lemak hewani, dan di Indonesia pada umumnya berupa bahan padat (fat). Lemak yang diperoleh dari tanaman disebut lemak nabati, dan di Indonesia biasanya merupakan zat cair (minyak).7Sebagian besar lemak hewani merupakan zat padat karena unit penyusunnya berupa asam lemak jenuh rantai panjang. Pada suhu kamar, lemak yang terdapat pada ikan paus, ikan kod dan ikan hering, berupa zat cair sehingga dikenal sebagai minyak ikan. Lemak nabati merupakan zat cair, karena pada umumnya mengandung satu atau lebih asam lemak tak jenuh sebagai unit penyususnnya. Lemak nabati banyak terdapat dalam kacang-kacangan, buah-buahan, biji-bijian dan akar tanaman.7Perbedaan antara lemak dan minyak hanya pada bentuk wujud fisiknya. Jika pada suhu kamar berupa padat, kita menyebutnya lemak. Namun demikian, jika pada suhu kamar berupacair, kita menyebutnya minyak. Padat atau cairnya suatu lemak tergantung pada beberapa factor, antara lain iklim, panjang atau pendeknya rantai karbon asam lemak penyusunnya, serta banyak atau sedikitnya ikatan rangkap asam lemak penyusunnya. Asam lemak jenuh yang banyak menyusun lemak alam adalah asam stearat dan asam palmitat, dan asam lemak tak jenuh yang banyak menyusun lemak atau minyak alam adalah asam oleat.7Di antara sekian banyak lemak yang telah dikenal, ada yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap dua, dan lemak seperti ini disebut lemak tak jenuh. Lemak yang tidak mempunyai ikatan rangkap dalam struktur kimianya disebut lemak jenuh. Tripalmitolein adalah salah satu contoh lemak tak jenuh, sedangkan tripalmitin adalah salah satu contoh lemak jenuh.7

Gambar 12. Contoh asam lemak jenuh dan tidak jenuh7Lemak berasam satu adalah lemak yang ketiga asam lemak penyusunnya sama, contohnya tristearin dan triolein.7

Gambar 13. Contoh asam lemak berasam satu7Lemak berasam dua adalah lemak yang dua dari ketiga asam lemak penyusunnya sama. Contohnya adalah gliseril-1-oleo-2,3-distearat atau 1-oleo-2,3-distearin dan gliseril-2-palmito-1,3-distearat atau 2-palmito-1,3-distearin.7

Gambar 14. Contoh asam lemak berasam dua7Lemak berasam tiga adalah lemak yang ketiga asam lemaknya tidak sama. Contohnya adalah gliseril-1-stearo-2-oleo-3-palmitat atau 1-stearo-2-oleo-3-palmitin dan gliseril-1-palmito-2-butiro-3-stearat atau 1-palmito-2-butiro-3-stearin.7

Gambar 15. Contoh asam lemak berasam tiga.7

Transport LemakTranspor lemak dalam aliran darah. Lemak ditranspor dalam bentuk kilomikron, asam lemak bebas, dan lipoprotein.1. Kilomikron terbentuk dalam mukosa usus dari asam lemak dan gliserol, diabsorpsi dalam lacteal, dan masuk ke sirkulasi darah. Kilomikron terdiri dari 90% trigliserida, ditambah kolesterol, fosfolipid, dan selubung tipis protein. Dalam waktu empat jam setelah makan (tahap post absorbtif), sebagian besar kilomikron dikeluarkan dari darah oleh jaringan adipose dan hati.2. Asam lemak bebas adalah asam lemak yang terikat pada albumin, salah satu protein plasma. Bentuk bebas ini adalah bentuk asam lemak yang ditranspor dari sel-sel jaringan adipose untuk dipakai jaringan lain sebagai energy.3. Lipoprotein adalah partikel kecil yang komposisinya serupa kilomikron. Lipoprotein terutama disintesis di hati. Lipoprotein dipakai untuk transport lemak antar jaringan dan bersikulasi dalam darah pada tahap post absorbtif setelah kilomikron dikeluarkan dari darah. Lipoprotein terbagi menjadi tiga kelas sesuai dengan densitasnya.a. VLDL (very low density lipoprotein) mengandung kurang lebih 60% trigliserida dan 15% kolesterol dan memiliki massa terkecil. VLDL mentranspor trigliserida dan kolesterol menjauhi hati menuju jaringan untuk disimpan atau digunakan.b. LDL (low density lipoprotein) mengandung hampir 50% kolesterol dan membawa 60%-70% kolesterol plasma yang disimpan dalam jaringan adipose dan otot polos. Konsentrasinya bergantung pada banyak factor, tetapi terutama pada factor asupan makanan yang mengandung kolesterol dan lemak jenuh. Konsentrasi LDL tinggi dalam darah dihubungkan dengan insidensi tinggi penyakit jantung koroner.c. HDL (high density lipoprotein) mengandung 20% kolesterol, kurang dari 5% trigliserida dan 50% protein dari berat molekulnya. HDL penting dalam pembersihan trigliserida dan kolesterol dari plasma karena HDL membawa kolesterol kembali ke hati untuk proses metabolism bukan untuk disimpan dalam jaringan lain. Konsentrasi HDL tinggi dalam darah dihubungkan dengan insidensi rendah penyakit jantung koroner.Hormon-hormon TerkaitKadar glukosa dan lemak dalam tubuh diatur oleh fungsi hormon endokrin yang disekresikan oleh pankreas.Pankreasadalah suatu organ yang terdiri dari jaringaneksokrindan endokrin. Sel endokrin pankreas yang terbanyak adalah selbeta, tempat sintesis dan sekresiinsulin,dan sel alfa, yang menghasilkanglukagon.SelD(delta) adalah tempat sintesissomastostatin.Sel pulau Langerhans yang paling jarang, selPP,mengeluarkanpolipeptida.8

SomatostatinSomatostatinpankreas adalah menghambat pencernaan nutrien dan mengurangi penyerapannya.Somatostatindikeluarkan sebagai respon terhadap peningkatan glukosa darah dan asam amino darah selama penyerapan makanan. Dengan menimbulkan efek inhibisi,somatostatinpankreas bekerja melalui mekanisme umpan balik negatif untuk mengerem kecepatan pencernaan dan penyerapan makanan sehingga kadar nutrien dalam plasma tidak berlebihan.Somatostatinpankreas juga berperan parakrin dalam mengatur sekresi hormon pankreas. Keberadaan lokalsomatostatinmengurangi sekresi insulin, glukagon,dan somatostatin itu sendiri, tetapi makna fisiologik dari fungsi parakrin ini masih belum jelas.8

InsulinInsulin memiliki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino darah serta mendorong penyimpanan bahan-bahan tersebut. Sewaktu molekul nutrien ini masuk ke darah selama keadaan absorptif, insulin mendorong penyerapan bahan-bahan ini oleh sel dan pengubahannya masing-masing menjadi glikogen, trigliserida, dan protein. Insulin melaksanakan banyak fungsinya dengan mempengaruhi transpor nutrien darah spesifik masuk ke dalam sel atau mengubah aktivitas enzim-enzim yang berperandalamjalur-jalur metabolik tertentu.8Efek Pankreas pada karbohidrat adalah terutama memelihara homeostasis glukosa darah. Konsentrasi glukosa dalam darah ditentukan oieh keseimbangan antara proses-proses berikut: penyerapanglukosadari saluran cerna, pemindahan glukosa ke dalam sel, produksi glukosa oleh hati, dan (secara abnormal) ekskresi glukosa di urin.8Insulin memiliki empat efek yang menurunkan kadar glukosa darah dan mendorong penyimpanan karbohidrat:81. Insulin mempermudah transpor glukosa ke dalam sebagian besar sel. (Mekanisme peningkatan penyerapan glukosa ini dijelaskan setelah efek lain insulin dalam menurunkan glukosa darah dicantumkan)2. Insulin merangsang glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa, di otot rangka dan hati.3. Insulin menghambat glikogenolisis, penguraian glikogen menjadi glukosa.4. Insulin juga menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati dengan menghambat glukoneogenesis.Karena itu, insulin mengurangi konsentrasi glukosa darah dengan mendorong penyerapan glukosa olehsel daridarah untuk digunakan dan disimpan, dan secarabersamaanmenghambat dua mekanisme pembebasan glukosa oleh hari ke dalam darah (glikogenolisis dan glukoneogenesis). Insulin adalah satu-satunya hormon yang mampu menurunkan kadar glukosa darah. Insulin mendorong penyerapan glukosa oleh sebagian besar sel melalui rekrutmen pengangkut glukosa.8Sedangkan efek insulin pada lemak adalah:81. Insulin meningkatkan pemasukan asam lemak dari darah menuju kedalam sel jaringan lemak.2. Insulin meningkatkan transpor glukosa ke dalam sel jaringan lemak. Glukosa berfungsi sebagai prekursor untuk pembentukan asam lemak dan gliserol, yaitu bahan mentah untuk membentuk trigliserida.3. Insulin mendorong reaksi-reaksi kimia yang akhirnya menggunakan turunan asam lemak dan glukosa untuk sintesis trigliserida.4. Insulin menghambat lipolisis, mengurangi pembebasan asam lemak dari jaringan lemak ke dalam darah. Secara kolektif, efek-efek ini cenderungmengeluarkanasam lemak dan glukosa dari darah dan mendorong penyimpanan keduanya sebagai trigliserida.8Pengontrol utama sekresi insulin adalah sistem umpan balik negatif langsung antara sel pankreas dan konsentrasi glukosa dalam darah yang mengalirinya. Peningkatan kadar glukosa darah, seperti selama penyerapan makanan, secara langsung merangsang sel untuk membentuk dan mengeluarkan insulin. Peningkatan insulin menurunkan kadar glukosa darah ke normal dan mendorong pemakaian serta penyimpanan nutrien ini. Sebaliknya, penurunan glukosa darah di bawah normal, misalnya sewaktu puasa, secara langsung menghambat sekresi insulin. Penurunan laju sekresi insulin menggeser metabolisme dari pola absorptif ke pasca-absorptif. Karena itu, sistem umpan balik negatif sederhana sudah dapat mempertahankan pasokan glukosa yang relatif konstan ke jaringan tanpa memerlukan partisipasi saraf atau hormon lain.8

Gambar 15. Efek defisiensi insulin.91. Sherwood L. Human physiology from cell to system. Seventh Editon. Belmont: Brooks/Cole; 2010.h.722.Konsekuensi yang terjadi dengan penurunan metabolisme karbohidrat adalah akibat penurunan aktivitas insulin, maka perubahan yang terjadi pada diabetes melitus adalah pola metabolik pasca-absropsi yang berlebihan, kecuali hiperglikemia. Pada keadaan puasa yang biasa, kadar glukosa darah sedikit di bawah normal. Hiperglikemia merupakan tanda utama diabetes melitus, terjadi karena berkurangnya penyerapan glukosa oleh hati. Karena proses-proses glikogenolisis dan glukoneogenesis yang menghasilkan glukosa berlangsung tanpa kendali karena tidak adanya insulin maka pengeluaran glukosa oleh hati meningkat. Karena banyak sel tubuh tidak dapat menggunakan glukosa tanpa bantuan insulin maka terjadi kelebihan glukosa ekstrasel bersamaan dengan defisiensi glukosa intrasel. Meskipun otak yang tidak bergantung pada insulin mendapat nutrisi yang adekuat pada diabetes melitus, namun konsekuensi yang lebih lanjut adalah disfungsi otak.8Ketika glukosa darah meningkat ke kadar dimana jumlah glukosa yang tersaring melebihi kemampuan sel tubulus maka glukosa muncul di urin yang menimbulkan efek osmotik sehingga menarik air bersamanya menyebabkan diuresis osmotik yang ditandai oleh poliuria (sering berkemih). Besarnya cairan tubuh yang keluar menyebabkan dehidrasi dan menyebabkan gagal sirkulasi perifer karena kurangnya volume darah. Kegagalan sirkulasi ini dapat menyebabkan kematian atau gagal ginjal sekunder. Serta malfungsi sistem saraf akibat penciutan sel otak. Akibat dehidrasi akan terjadipolidipsiayakni rasa haus berlebihan sebagai kompensasi dehidrasi. Pada defisiensi glukosa intrasel, nafsu makan meningkat sehingga terjadi polifagia (asupan makan berlebih) namun tidak terjadi penaikan berat badan, melainkan penurunan akibat efek defisiensi insulin pada metabolisme lemak dan protein.8Sintesis trigliserida akan berkurang dan lipolisis meningkat menyebabkan mobilisasi asam lemak dari simpanan trigliserida. Peningkatan asam lemak darah sebagian besar digunakan oleh sel sebagai sumber energi alternatif. Peningkatan pemakaian asam lemak oleh hati menyebabkan pelepasan badan-badan keton secara berlebihan ke dalam darah menyebabkan ketosis. Asidosis menekan otak dan dapat menyebabkan koma diabetes dan kematian.8

GlukagonMeskipun insulin berperan kunci dalam mengontol penyesuaian metabolik antara keadaan absorptif dan pasca-absorptif, namun produk sekretorik sel alfa pulau Langerhans pankreas (glukagon) juga sangat penting. Glukagon mempengaruhi banyak proses metabolik yang juga dipengaruhi oleh insulin tetapi pada kebanyakan kasus efek glukagon adalah berlawanan arah dengan insulin. Tempat utama kerja glukagon adalah hati.8Efek keseluruhan glukagon pada karbohidrat menyebabkan peningkatan produksi dan pelepasan glukosa oleh hati sehingga kadar glukosa darah meningkat. Glukagon melaksanakan efek hiperglikemiknya dengan menurunkan sintesis glikogen, mendorong glikogenolisis, dan merangsang glukoneogenesis.8Sedangkan efek glukagon pada lemak adalah mendorong penguraian lemak serta inhibisi sintesis trigliserida. Glukagon meningkatkan produksi keton hati dengan mendorong perubahan asam lemak menjadi badan keton. Karena itu, kadar asam lemak dan keton darah meningkat di bawah pengaruh glukagon.8Peningkatan kadar glukosa darah merangsang sekresi insulin tetapi menghambat sekresi glukagon sementara penurunan kadar glukosa darah menyebabkan sebaliknya. Penurunan konsentrasi asam lemak darah secar langsung menghambat pengeluaran insulin dan merangsang pengeluaran glukagon oleh pankreas dimana keduanya adalah mekanisme kontrol umpan balik negatif untuk memulihkan kadar asam lemak darah ke normal.8Efek berlawanan yang ditimbulkan oleh konsentrasi glukosa dan asam lemak dalam darah pada sel alfa dan beta pankreas adalah sesuai untuk mengatur kadar molekul nutrien di dalam darah karena efek insulin dan glukagon pada metabolisme karbohidrat dan lemak saling berlawanan.82. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2011.h.780-90.

Penilaian GiziPola makan yang baik bagi pemenuhan kebutuhan sehari-hari dirumuskan melalui pedoman umum gizi seimbang (PUGS). Ada 13 poin dalam penjabaran PUGS.8 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 ASI saja pada bayi sampai umur 6 bulan.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.Jika kebutuhan gizi tidak dipenuhi dengan baik dan seimbang, dapat terjadi 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:IMT = 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 normal18,5 22,9

Berat badan lebih>23

Dengan resiko23 24,9

Obesitas kelas I25 29,9

Obesitas kelas II>30

8.Almatsier S. Prinsip dasar ilmu gizi . Jakarta: PT Gramedia Pustaka; 2010.

KesimpulanKarbohidrat merupakan sumber energi utama tubuh yang berasal dari gugus gula yang saling berikatan. Sumber karbohidrat ialah roti, gandum, dan beras. Karbohidrat memiliki fungsi yang penting sebagai bahan pembentuk glikogen dan memiliki pengaruh ke kadar glukosa darah.Jadi, hubungan badan gemuk dan kadar glukosa darah yang meningkat dikarenakan karbohidrat merupakan salah satu energi yang fungsinya dapat membentuk zat-zat yang dapat menaikkan glukosa darah, contohnya adalah glikogen.Daftar Pustaka1. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi ke-27. Jakarta: EGC; 2009.2. Nelson DL, Cox MM. Lehninger principles of biochemistry. 4th edition. New York: W. H. Freeman and Company; 2005. 3. Suhardjo, Kusharto CM. Prinsip-prinsip ilmu gizi. Yogyakarta: Kanisius; 2006.4. Mayer BH, Tucker L, Williams S. Ilmu gizi menjadi sangat mudah. Edisi ke-2. Jakarta: EGC; 2011. h. 36-7; 57-9.5. Harjasasmita. Ikhtisar biokimia dasar B. Jakarta: FKUI; 2003.6. Barker HM. Nutrition and dietetics for health care. 10th edition. UK: University of Coventry; 2002.p. 18.7. Sumardjo D. Pengantar kimia: buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program strata I fakultas bioeksakta. Jakarta: EGC; 2009.h.270-2.8. PBL Blok 11 Universitas Kristen Krida Wacana 1