1. METABOLISME
KARBOHIDRAT
Kadek Rachmawati, M.Kes., Drh

2.  DIET BERVARIASI P.U. KARBOHIDRAT >
 FUNGSI KARBOHIDRAT TERUTAMA SEBAGAI
SUMBER ENERGI ( DR. GLUKOSA )
 MONOSAKARIDA ( HEKSOSA ) HASIL PENCERNA-
AN KARBOHIDRAT TERUTAMA :
* GLUKOSA
* FRUKTOSA
* GALAKTOSA
 FRUKTOSA DAN GALAKTOSA DI HATI GLU-
KOSA

3. AMILUM
 Amilum terdiri dari amilosa dan
amilopektin
 AMILOSA :
– Rangkaian glukosa rantai lurus
dengan ikatan α -1,4-glukosidik
– Produk : Maltosa
 sedikit glukosa

4. AMILOPEKTIN

5. Jalur metabolisme disakarida dr diet

6. Cara kerja enzim amilase

7. Metabolisme galaktosa

8. Metabolisme Fruktosa

9.  Glukosa darah , memacu jalur metabolisme karbohi-
drat berikut :
1. Glikolisis
2. Glikogenesis
3. HMP Shunt
4. Oksidasi Piruvat
5. Siklus Asam Sitrat
6. Sisa ditimbun sbg lemak
Puasa / kelaparan kadar glukosa darah me
macu jalur metabolisme karbohidrat berikut :
1. Glikogenolisis
2. Glukoneogenesis

10. GLIKOLISIS
 Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY
 Terjadi di dalam sitosol
 Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )
Aerob Anaerob
( asam piruvat ) ( asam laktat )
 Pada keadaan aerob :
Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke dalam
mitokondria Asetil KoA
Siklus Krebs ATP + CO2+ H2O

11. Jalur Glikolisis

12. Jalur Glikolisis

13.  Reaksi2 pd Glikolisis pada umumnya berjalan 2 arah,
kecuali 3 reaksi berikut berjajan searah :
1. Glukosa Glukosa 6-p
Dikatalisis oleh enzim : Heksokinase dan Glukokinase
* Enzim Heksokinase :
- terdapat di sel otot ( selain hati dan pankreas )
- dihambat secara allosterik oleh produk akhirnya
- mempunyai afinitas tinggi terhadap glukosa
* Enzim Glukokinase :
- terdapat di sel hati dan pankreas
- aktif pada saat konsentrasi glukosa darah
* di jar. selain hati & pankreas, glukosa masuk glikoli-
sis dikontrol oleh h. insulin

14. *Reaksi ini bersifat irreversible, ATP sbg donor gugus
fosfat
 2. Fruktosa 6-p Fruktosa 1,6-bi-p
* Dikatalisis oleh enzim : Fosfofruktokinase
* bersifat irreversible
* Merupakan enzim pengendali kecepatan alur gliko-
lisis ( rate limiting enzyme )
 3. Fosfoenol piruvat Enol piruvat
* Dikatalisis oleh enzim : Piruvat kinase

15.  Energi yang dihasilkan :
 Oksidasi 1 mol Glukosa 2 mol piruvat meng-
hasilkan 8 mol ATP
* Reaksi 5 : 2 x 3 ATP = 6 ATP
* Reaksi 6 & 9 : 2 + 2 ATP = 4 ATP
* Reaksi 1 & 3 : =-2ATP
= 8 ATP
 Hitung berapa mol ATP yang dihasilkan jika 1 mol glu
kosa dioksidasi sampai habis CO2 dan H2O ?

16.  Pada Glikolisis Anaerob :
* Rantai respirasi tidak berjalan
* Hasil akhirnya asam laktat
Laktat dehidrogenase
 Piruvat + NADH + H+ Laktat + NAD+
 Energi yg dihasilkan :
Reaksi 6 & 9 : 4 ATP
Reaksi 1 & 3 : -2 ATP
= 2 ATP

17.  Anaerob Rantai Respirasi tak berjalan
 NADH + H+ yg dihasilkan dari reaksi 5 tak dapat
dibentuk kembali menjadi NAD+ lewat rantai respirasi
 Padahal NAD+ harus selalu tersedia untuk kelangsung
an Glikolisis
 Untuk mengatasinya : NADH + H+ akan dibentuk men
jadi NAD+ lewat pertolongan enzim Laktat Dehidroge-
nase ( LDH ) yg akan mengubah Piruvat
Laktat

18.  GLIKOLISIS DI ERITROSIT :
* Eritrosit dewasa tidak mempunyai inti sel dan orga-
nel sel ( mitokondria ) Rantai Respirasi dan
Siklus Asam Sitrat tidak dapat terjadi
* oksidasi glukosa di eritrosit selalu menghasilkan
asam laktat
* Glikolisis di dalam eritrosit mamalia ada jalan sam-
ping yg bertujuan untuk membentuk : 2,3-bifosfo Gli
serat yg berfungsi untuk membantu melepas
ikatan HbO2 ( Oksihemoglobin ) menjadi Hb + O2

19. Jalur Bifosfogliserat dalam eritrosit

20. Metabolisme Bifosfogliserat di eritrosit

21. OKSIDASI ASAM PIRUVAT
 Terjadi di dalam mitokondria
 Oksidasi 1 mol Piruvat 1 mol Asetil KoA
menghasilkan 3 mol ATP
 Reaksinya memerlukan TPP ( Tiamin Piro Phosphat )
 Dikatalisis oleh enzim : Kompleks Piruvat Dehidroge-
nase yg memerlukan koenzim : CoA ( Koenzim A ) yg
berasal dr Asam Pantotenat ( vitamin B5 )
 Defisiensi tiamin penumpukan piruvat
Alkoholik def. thiamin asidosis laktat & piruvat
CH3COCOOH + HSCoA + NAD+ CH3CO-SCoA + NADH H+
(piruvat) ( Asetil KoA )

22. Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat

23. SINTESIS ASETIL KoA

24. GLIKOGENESIS
 Sintesis glikogen dari glukosa
 Terjadi di dalam hati dan otot
 Reaksi 1 : Mg++
Glukosa + ATP Glukosa 6-p + ADP
Glukokinase / Heksokinase
 Reaksi 2 :
Glukosa 6-p Glukosa 1-p
Fosfoglukomutase
 Reaksi 3 :
Glukosa 1-p + UTP UDPG + Pirofosfat
UDPG Pirofosforilase

25.  Enzim Glikogen sintetase ( sintase )
 membentuk ikatan α-1,4 Glikosidik ( rantai lurus )
dr glikogen
 Enzim Pencabang ( Branching Enzyme )
membentuk ikatan α-1,6 Glikosidik ( rantai cabang )
dr glikogen
Molekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnya

26. SINTESIS GLIKOGEN

27. SINTESIS GLIKOGEN

28. Jalur glikogenesis dan glikogenolisis

29. Glikogenesis
Glikogenolisis

30. GLIKOGENOLISIS
 Proses pemecahan glikogen
 Dalam otot :
* tujuannya untuk mendapat energi bagi otot
* hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab gluko-
sa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur
glikolisis di otot
 Dalam hati :
* tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa
darah di antara dua waktu makan
* Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa
Glukosa 6-p + H2O Glukosa + Pi
Glukosa 6-fosfatase

31.  Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati,
ginjal dan epitel usus ( tetapi tidak terdapat
di otot )
 Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan
α-1,4 glikosidik dr glikogen
 Debranching enzyme memutus ikatan
α-1,6 glikosidik

32. GLUKONEOGENESIS
 Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidrat
 Pada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjal
 Substrat :
1. Asam laktat dr. otot, eritrosit
2. Gliserol dr. hidrolisis Triasilgliserol dlm. jar.
lemak ( adiposa )
3. Asam amino glukogenik
4. Asam propionat pd ruminansia
 Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan glu
kosa bila karbohidrat tidak cukup dlm diet

33.  Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai
sumber energi terutama sistem saraf dan
eritrosit
 Enzim bantuan :
1. Piruvat karboksilase
2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase
3. Fruktosa 1,6 bifosfatase
4. Glukosa 6-fosfatase

34. Jalur Glukoneogenesis

35. Glukoneogenesis dari asam amino

36. Perubahan asam propionat masuk ke jalur
glukoneogenesis

37. CORI CYCLE

38. Key Enzyme pd jalur Glikolisis dan Glukoneogenesis

39. HMP SHUNT
(HEKSOSA MONO PHOSPHAT SHUNT)
 Disebut juga : Pentose Phosphate Pathway
 Merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa
 Tidak bertujuan menghasilkan energi ( ATP )
 Aktif dalam :
1. Hati
2. Jar. Lemak
3. Klj. Korteks adrenal
4. Klj. Tiroid
5. Eritrosit
6. Klj. Mammae ( laktasi )

40.  Tidak aktif di dalam sel otot
 Fungsi :
1. Membentuk NADPH untuk sintesis asam le
mak, steroid
2. Membentuk pentosa ribosa untuk sinte
sis nukleotida dan asam nukleat
3. Dalam eritrosit :
Membentuk NADPH untuk mereduksi :
Glutathion reduktase
Glutathion Teroksidasi Glutathion tereduksi
( G-S-S-G ) ( 2-G-SH )

41.  2G-SH + H2O2 G-S-S-G + 2H2O
Glutathion peroksidase
 Glutathion tereduksi membebaskan eritrosit dari H2O2
penimbunan H2O2 memperpendek umur eritro-
sit
 Mutasi enzim glutathion peroksidase
 Hemolisis eritrosit jika diberi oksidan spt. : primaquin,
Aspirin, sulfonamid
 Ribosa 5-p yg terbentuk akan bereaksi dengan ATP
5-Phospho Ribosil 1-Piro Phosphat (PRPP)

42. Jalur HMP Shunt

43. PRODUK HMP SHUNT

44. METABOLISME GLUKOSA

45. GLUKOSA DARAH
 Glukosa dapat dipakai oleh semua jaringan tubuh,
disimpan :
* hati dan otot Glikogen
* jaringan lemak Triasilgliserol ( TG )
 Sumber glukosa darah :
1. Karbohidrat Makanan
2. Glikogenolisis hepar
3. Glukoneogenesis
 Hormon yg mengatur glukosa darah :
* Insulin
* Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone
* Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glukagon

46.  PENGARUH HORMON :
* Keadaan kadar glukosa darah
merangsang sekresi hormon glukagon
* Keadaan kadar glukosa darah
merangsang sekresi hormon insulin
* Keadaan darurat merangsang sekresi
hormon adrenalin

47.  Glukagon (hati)
Pembentukan cAMP
 Epinefrin (otot)
1. cAMP menghambat Glikogen sinta-
se menghambat glikogenesis
2. cAMP memacu fosforilase
memacu glikogenolisis
 INSULIN :
1. Memacu glikogen sintase
2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah
cAMP menjadi 5’AMP
efek : memacu glikogenesis
menghambat glikogenolisis

48.  PERUBAHAN ANTAR BAHAN MAKANAN
 Makan banyak karbohidrat
Karbohidrat dapat dibentuk menjadi lemak
(Glukosa Asetil KoA Asam lemak TG)
 Makan protein
Kelebihan protein dpt dibentuk menjadi lemak
Asam amino Anggota Siklus Kreb’s / Piruvat
Asetil KoA Asam lemak TG

49.  Makan banyak lipid
Lipid tidak dapat diubah menjadi protein ataupun
karbohidrat
LIPID (TG) cadangan energi
( oksidasi β asam lemak)
Asetil KoA TCA Cycle E

50. Metabolisme makanan

51. Selamat belajar !!! Semoga sukses
Terimakasih