Metabolisme Karbohidrat, protein, Lemak

Metabolisme Karbohidrat

      Sebagian besar diabsorbsi dalam bentuk glukosa.

      Konsentrasi glukosa plasma paling penting ® karena hanya glukosa yang dapat dimetabolisme oleh otak.

      Komposisi karbohidrat dalam diet dianjurkan sebesar 55% dari total kalori.

      Karbohidrat yang kita makan ada 2 jenis, yaitu:

1) available carbohydrat yang dicerna, diabsorbsi, dan digunakan sebagai sumber energi

2) unavailable carbohydrate yang menyuplai serat.

Glukosa Dalam Katabolismenya Akan Mengalami Proses (Jalur) Reaksi :

1. Glikolisis : glukosa        è         piruvat / laktat
2. Hexosa Monophosphat Shunt = HMS

     Glukosa 6 P      è        Pentosa posfat + NADPH

3.      Glikogenesis : Gluk         è            Glikogen

4. Glikogenolisis : Glikogen    è         Glukosa
5. Uronic acid pathway = jalur metabolisme asam uronat

      Glukosa         è       Asam glukoronat + pentosa posfat

6.       Glukoneogenesis : zat-zat non KH      è         Glukosa

TCC : akhir  katabolisme  KH,  lemak,  protein  awal

      sintesa zat-zat lain.

Metabolisme Protein

Meliputi:

                  Degradasi protein (makanan dan protein intraseluler) mjd asam amino

                  Oksidasi asam amino

                  Biosintesis asam amino

                  Biosintesis protein

       Protein                    as.amino

      

       Amonia ( NH3 )                           as.keton

       Dibuang vlaurine                          digunakan,disimpan dijaringan

       Komposisi plasma

·         Albumin : sebagai keloid plasma, mencegah rembesan ke ekstra sel

·         Globulin : imunitas

·         Fibrinogen untuk pembekuan

Pada marasmus penggunaan energi dari non karbohidrat

·         Memecah lemak dan protein

·         Tidak dapat mempertahankan turgor dan atrufi otot

·         Edema akibat menurunnya kadar protein plasma

Metabolismr Lemak

Lipid merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut non polar seperti kloroform,eter, benzena. Senyawa-senyawa lipid tidak mempunyai rumus struktur yang sama dan sifat kimia serta biologinya juga bervariasi.

Beberapa fungsi lipid dalam sistem makhluk hidup adalah sebagai berikut:

      Komponen struktur membran.\

Semua membran sel termasuk mielin, megandung lipid lapidan ganda. Fungsi membran di antaranya adalah sebagai barier permeabel

      Bentuk energi cadangan

Sebagai fungsi utamatriasilgliserol yang ditemukan dalam jaringan adiposa

      Kofaktor/prekusor enzim

Untuk aktifitas enzim seperti fosfor lipid dala darah, koenzim A dan sebaginya

      Hormon dan vitamin

Prekusor untuk biosintesis prostalgin, hormon steroid, dan lain-lain

      Lapisan pelindung

Untuk mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air berlebih

      Insulasi barier

Untuk menghindari panas, tekanan listril dan fisik

Lipid berdasarkan sifatnya dapat digolongkan menjadi kelompok utama yaitu:

      Lipid yang dapat disaponifikasi (saponifikasi lipids)
Contohnya : lemak netral (triasilgliserol),fosfolipid, glikolipid , dan sulfolipid serta senyawa dengan asam karboksilat rantai panjang(asam lemak)

      Lipid yang tidak dapat disaponifikasi (nonsaponifikasi lipids)
Contohnya: steroid,dolikol,ubiquinon,dan vitamin A,D,E,dan K

A.    Lemak netral (triasilgliserol)

Merupakan komponen utama lemak cadangan pada sel hewan dan tumbuhan. Triasgliserol berada dalam sejumlah bentuk cair atau padat, bergantung pada asam lemak pokoknya. Umumnya triasgliserol tumbuhan mempunyai titik leleh rendah dan berbentuk cair pada suhu kamar. Hal ini disebabkan oleh banyaknya jumlah asam lemak tak jenuh. Sedangkan triasgliserol hewan mempunyai asam lemak jenuh tinggi. Sehingga berbentuk semipadat atau padat.

a. Katabolisme Triasgliserol

Enzim yang berperan dalam mengkatalis reaksi degradasi lipid adalah enzim lipase. Enzim lipase yang dikeluarkan oleh kantung empedu pankreas, dan sel usus halus berfungsi baik dalam mengkalis degrasi molekul lipid yang sesuai. Proses degradasinya dipengaruhi oleh hormon-hormon tertentu untuk mengaktifkan enzim lipase. Aktifnya enzim ini selanjutnya mendegradasi trigliserida dengan menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 saja.Hasil degradasi ini adalah asam lemak bebas dan monoasilgliserol.

b. Anabolisme Triasgliserol

Tahap pertama sintesis trasgliserol ialah pambentukan gliserolfosfat, baik dari gliserol maupun dari dihidroksi aseton fosfat. Reaksi Gliserol berlangsung dalam hati dan ginjal dan Reaksi dihidroksi aseton fosfat berlangsung dalam mukrosa usus serta dalam jaringan adiposa. Selanjutnya gliserolfosfat yang telah terbentuk bereaksi dengan 2 mol asii koenzim A membentuk suatu asam fosfatidat. Tahap berikutnya ialah reaksi hidrolisis asam fosfatidat dengan fosfatase sebagai katalis dan menghasilkan suatu 1,2 gliserida

B.     Fosfolipid

Merupakan lipid yang mengandung gugus ester fosfat. Fosforlipid berfungsi terutama sebagai unsur struktur membran.

a.      Katabolisme Fosfolipid

Katabolisme fosfolipid terjadi melalu serangkaian reaksi yang dikatalis oleh berbagai enzim. Enzim fosfolipase A1 mengkatalis pemutusan asam lemak yang terikat pada atom C1 dari gliserol. Katalis fosfolipase A2 membebaskan asam lemak yang terikat pada atom C2. Enzim fosfolipid C melepaskan ikatan gliserol dengan fosfat. Dan fosfolipase D membebaskan etanolamin,kolin, serin atau inositol dari suatu fosfolipid sehingga terbentuk fosfotidat

b.      Anabolisme Fosfolipid

Jenis-jenis fosfolipid terbentuk dari reaksi yang berbeda-beda. Fosfotidikolin terbentuk melalui reaksi antara 1,2 gliserida dengan sitidindifosfat-kolin (CDP-kolin). Sedangkan fosfotidiletanolamin terbentuk dari reaksi antara 1,2 digliserida dan sitidindifosfat-etanolamin (CDP-etanolamin).

CDp etanolamin dapat bereaksi dengan 1,2 digliserida membentuk fosfatidil etanolamin. Reaksi ini dikatalis oleh fosfoetanolamin transferase. Sementara reaksi antara CDP kolin dengan 1,2 digliserida menggunakan katalis fosfokolin transferase dapat membentuk molekul fosfolipid jenis fosfstidil kolin.

C.    Asam Lemak

Asam lemak tersusun dari komponen hidrofobik berupa rantai hidrokarbon dan komponen hidrofilik berupa gugus karboksil. Asam lemak disebut juga asam karboksilat, diperoleh dari hidrolisis suatu lemak atau minyak. Jenis lipid ini terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Umunya asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dengan satu ikatan rangkap seperti asam oleat dapat disintesis oleh organisme tingkat tinggi dari karbohidrat. Golongan asam lemak ini disebut asam lemak nonesensial. Sedangkan asam lemak tak jenuh yang mmepunyai lebih dari dua ikatan rangkap seperti linoleat tidak dapat disintesis oleh organisme tingkat tinggi.Golongan asam lemak ini disebut lemak esensial
Organisme tingkat tinggi seperti mamalia tidak dapat hidup tanpa asam lemak tak jenuh.Sumber asam lemak esensial banyak terdapat pada lemak mentega, minyak kelapa, biji sayuran, minyak hewan dan lain-lain.

a.      Katabolisme Asam Lemak

      Asam Lemak Jenuh

Asam lemak yang terjadipada Proses hidrolisis lemak mengalami oksidasi dan menghasilkan asetil koenzim A yang salah satunya hipotesis yang dapt diterima ialah bahwa asam lemak terpotong 2 atom karbon setiap kali oksidasi. Oleh karena oksidasi terjadi pada atom karbon ß, maka oksidasi tersebut dinamakan ß oksidasi. Tapah-tahap pembentukan heksanoil KoA:

 Pembentukan asil KoA dari asam lemak R-CH2CH2COOH berlangsung dengan katalis enzim asetil KoA sintetase atau disebut juga tiokinase dalam dua tahap, yaitu:

Reaksi kedua ialah reaksi pembentukan enoil KoA cara oksidasi. Enzim asil KoA dehidrognase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam reaksi ini ialah FAD yang berperan sebagi akseptor hidrogen. Dua molekul ATP dibentuk untuk tiap pasang elektron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui sistem transpor elektron.

Dalam reaksi ketiga ini enzim enoil KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan L-hidroksiasil koenzim A. Reaksi ini ialah hidrasi terhadap ikatan rangkap antara C-2 dan C-3

Reaksi keempat adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil koenzim A menjadi ketoasil koenzim A. Enzim L-hidroksiasil koenzim A dehidrogenase merupakan katalis dalam reaksi ini dan melibatkan NAD yang reduksi menjadi NADH. Proses oksidasi kembali NADH ini melalui trasnpor elektron dapat membentuk tiga molekul ATP

Tahap kelima adalah reaksi pemecahan ikatan C-C sehingga asetil koenzim A dan asetil koenzim A yang mempunyai jumlah atom C dua buah lebih pendek dari molekul semula.

Asil koenzim A yang terbentuk pada reaksi tahap 5 , mengalami metabolisme lebih lanjut melalui reaksi tahap 2 hingga tahap 5 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam lemak terpecah menjadi molekul-molekul asetil koenzim A. Selanjutnya asetil koenzim A dapat teroksidasi menjdai CO2 dan H2O melalui siklus asam sitrat atau digunakan untuk reaksi-reaksi yang memerlukan asetil KoA.

Dari reaksi-reaksi tahap 1 sampai tahap 5, tampak bahwa semua substrat adalah derivat dari asil koenzim A. Terbentuknya asil koenzim A dari asam lemak memerlukan energi yang diperoleh dari ATP. Perubahan ATP menjadi AMP berarti ada dua buah ikatan fosfat berenergi tinggi yang digunakan untuk membentuk asetil koenzim A.

      Asam lemak Tak Jenuh

Seperti pada asam lemak jenuh , tahap pertama oksidasi asam lemak jenuh adalah pembentukan asilkoenzim A. Selanjutnya molekul asil koenzim A dari asam lemak tidak jenuh tersebut mengalami pemecahan melalui proses ß oksidasi seperti molekul asam lemak jenuh, hingga terbentuk senyawa –sil-sil-sil KoA atau tans-sil-sil KoA, yang tergantng pada letak ikatan rangkap pada molekul tersebut

Linoleil KoA yang terbentuk kemudian dipecah melalui proses ß oksidasi, sehingga menghasilkan 3 molekul asetil KoA dan ∆3 sis-∆6-sis- dienoil KoA, oleh enzim isomerase diubah menjadi ∆2 trans--∆6-sis- dienoil KoA. Senyawa ini kemudian mengalami proses α oksidasi sehingga menghasilkan 2 molekul asetil KoA dan ∆2 sis- dienoil KoA yang oleh enzim hidratase diubah menjadi D(-) ß-hidroksiasil KoA. Dan selanjutnya mengalami proses epimerasiasi yang dibantu oleh enzim epimerase membentuk L(+) ß oksidasi dan dengan terbentuknya 4 molekul asetil KoA maka selesailah rangkaian reaksi kimia pada proses oksidasi asam linoleat tersebut. Dari 1 molekul asam linolet terbentuk 9 molekul asetil KoA

b.      Anabolisme Asam Lemak

Sintesis asam lemak berasal dari asetil KoA yang terdapat pada sitoplasma. Reaksi awal adalah korboksilasi asetil koenzim A menjadi malonil koenzim A. Reaksi ini melibatkan HCO3- dan energi dari ATP. Reaksi pembentukan koenzim A sebenarnya terdiri atas dua reaksi sebagai berikut :
Biotin – enzim + ATP + HCO3- ↔ CO2- -- biotin – enzim + ADP + Pi
 malonil KoA + biotin – enzimŠCO2--- biotin– enzim + asetil KoA
Biotin terikat pada suatu protein yang disebut protein pengengkutan karboksilbiotin. Biotin karboksilase adalah enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi karboksilasi biotin. Reaksi kedua ialah pemindahan gugs karboksilat kepada asetil koenzim A. Katalis dalam reaksi ini adalah transkarboksilase

>>