Hubungan antara metabolisme
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
761
On Slideshare
761
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
32
Comments
0
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Hubungan Antara Metabolisme, Karbohidrat, Lemak dan Protein Kita sudah mengetahui bahwa di dalam sel reaksi metabolisme tidak terpisah satu sama lain yaitu membentuk suatu jejaring yang saling berkaitan. Di dalam tubuh manusia terjadi metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak.Bagaimana keterkaitan ketiganya? Perhatikan Gambar di bawah ini! Pada bagan terlihat karbohidrat, protein, dan lemak bertemu pada jalur siklus Krebs dengan masukan asetil koenzim A. Tahukah Anda bahwa Asetil Ko-A sebagai bahan baku dalam siklus Krebs untuk menghasilkan energi yang berasal dari katabolisme karbohidrat, protein, maupun lemak. Titik temu dari berbagai jalur metabolisme ini berguna untuk saling menggantikan “bahan bakar” di dalam sel, Hasil katabolisme karbohidrat, protein, dan lemak juga bermanfaat untuk menghasilkan senyawa-senyawa lain yaitu dapat membentuk ATP, hormon, komponen hemoglobin ataupun komponen sel lainnya. Hubungan antara metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Lemak (asam heksanoat) lebih banyak mengandung hidrogen terikat dan merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sedangkan karbohidrat (glukosa) dan protein (asam glutamat) banyak mengandung oksigen dan lebih sedikit hidrogen terikat adalah senyawa yang lebih teroksidasi. Senyawa karbon yang tereduksi lebih banyak menyimpan energi dan apabila ada pembakaran sempurna akan membebaskan energi lebih banyak karena adanya pembebasan elektron yang lebih banyak. Jumlah elektron yang dibebaskan menunjukkan jumlah energi yang dihasilkan. Perlu Anda ketahui pada jalur katabolisme yang berbeda glukosa dan asam glutamat dapat menghasilkan jumlah ATP yang sama yaitu 36 ATP. Sedangkan katabolisme asam heksanoat dengan jumlah karbon yang sama dengan glukosa (6 karbon) menghasilkan 44 ATP, sehingga jumlah energi yang dihasilkan pada lemak lebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan pada karbohidrat dan protein. Sedangkan jumlah energi yang dihasilkan protein setara dengan jumlah yang dihasilkan karbohidrat dalam berat yang sama.
  • 2. Dari penjelasan itu dapat disimpulkan jika kita makan dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung lemak akan lebih memberikan rasa kenyang jika dibandingkan dengan protein dan karbohidrat. Karena rasa kenyang tersebut disebabkan oleh kemampuan metabolisme lemak untuk menghasilkan energi yang lebih besar. ber16 Hubungan Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Lemak dan Protein Karbohidrat, protein dan Lemak /Lipid akan dimetabolisme yang hasil akhirnya menjadiasetyl Co-A, dimana asetyl Co-A merupakan substrat untuk siklus krebs. Kemudian darisiklus krebs dihasilkan CO2 , Hidrogen (FAD NAD) dan ATP. Hidrogen (reducing ekivalen)merupakan substrat untuk rantai respirasi (RR). Siklus krebs juga disebut dengan SiklusAsam Sitrat Gambar 1.Daur Asam Trikarboksilat Sebelum memasuki Siklus Krebs, piruvat harus dikonversi menjadi asetil KoA(diucapkan: A asetil koenzim). Hal ini dicapai dengan menghilangkan molekul CO2 daripiruvat dan kemudian mengeluarkan elektron untuk memperkecil NAD menjadi NADH.Suatu enzim disebut koenzim A dikombinasikan dengan asetil tersisa untuk membuat asetil CoA yang kemudian dimasukkan ke dalam Siklus Krebs. Langkah-langkah dalam SiklusKrebs adalah sebagai berikut:
  • 3. Gambar 2.Siklus Krebs 1.Sitrat terbentuk ketika grup asetil dari asetil KoA bergabung dengan oksaloasetat darisiklus Krebs sebelumnya 2.Sitrat dikonversi menjadi isocitrate isomer nya 3.Isocitrate teroksidasi untuk membentuk 5-karbon α-ketoglutarate. Langkah inimelepaskan satu molekul CO2 dan mengurangi NAD untuk NADH2 4.The α-ketoglutarate teroksidasi untuk suksinil CoA, menghasilkan CO2 dan NADH2 5.Suksinil CoA rilis koenzim A dan phosphorylates ADP menjadi ATP 6.Suksinat teroksidasi untuk fumarat, mengubah FAD untuk FADH2 7.Fumarat adalah hidrolisis untuk membentuk malat 8.Malat teroksidasi untuk oksaloasetat, mengurangi NAD untuk NADH2
  • 4. Hubungan antara Katabolisme Lemak, Protein, dan Karbohidrat - Lemak merupakan molekul besar yang tersusun oleh 2 molekul kecil, yaitu asam lemak dan gliserol. Lemak dapat tersusun oleh 2-20 atom karbon. Lemak berfungsi sebagai cadangan energi yang tinggi.Satu gram lemak mempunyai kandungan energi yang lebih besar (kira-kira 2 kali lipat) dibandingkan dengan 1 gram karbohidrat.Bagaimana hal ini dapat terjadi? (Baca juga : Pengertian Metabolisme) Salah satu contoh dari asam lemak yang mempunyai jumlah atom karbon sama dengan glukosa (6 atom C) adalah asam heksanoat (heksa = enam). CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – COOH Lemak akan diuraikan menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol dapat diubah menjadi gliseraldehid fosfat dalam siklus glikolisis. Selanjutnya, akan masuk ke tahapan dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan sistem transportasi elektron. Oleh karena itu, dihasilkan energi yang setara dengan katabolisme karbohidrat (glukosa) yaitu 38 ATP.Selanjutnya, bagaimana dengan asam lemak hasil penguraian lemak? Asam lemak akan dioksidasi menjadi asetil Ko-A. Oksidasi asam heksanoat (6 atom C) akan menghasilkan 3 molekul asetil Ko-A (3 molekul masing-masing dengan 2 atom C) yang akan masuk ke siklus Krebs. Cobalah kalian ingat kembali hasil akhir dari siklus Krebs. Pada siklus Krebs tersebut dihasilkan 6 NADH, 3 FADH2, dan 2 ATP (dari 2 molekul asetil Ko-A yang berasal dari 1 molekul glukosa). Dengan demikian, ATP yang dihasilkan oleh 3 molekul glukosa tentunya akan menghasilkan jumlah ATP lebih besar dibandingkan katabolisme glukosa. Oleh karena itu, semakin panjang rantai karbon penyusun asam lemak semakin banyak jumlah energi yang dihasilkan.Selanjutnya, bagaimana dengan katabolisme protein? Pemecahan atau katabolisme protein dilakukan oleh organisme, jika cadangan makanan berupa karbohidrat dan lemak telah habis.Seperti halnya karbohidrat dan lemak, protein juga merupakan molekul besar yang tersusun oleh molekul-molekul yang lebih kecil, yaitu asam amino. Oleh karena itu, protein akan dipecah menjadi asam-asam amino penyusunnya. Asam-asam amino seperti tirosin dan fenilalanin akan diubah menjadi fumarat. Metionin dan valin akan menjadi suksinat, serta asam amino arginin, prolin, histidin, dan glutamin akan diubah menjadi α-ketoglutarat. Selanjutnya, asam-asam amino tersebut masuk ke dalam siklus Krebs. Beberapa asam amino dapat mengalami deaminasi atau pelepasan gugus aminnya (-NH2). Kerangka-kerangka karbon hasil pemecahan asam
  • 5. amino tersebut akan masuk ke siklus glikolisis, siklus Krebs dan dihasilkan jumlah energi yang setara dengan katabolisme karbohidrat. Hubungan antara katabolisme karbohidrat dengan katabolisme protein dan lemak dapat dilihat pada Gambar 1.1. Gambar 1.1 Hubungan katabolisme karbohidrat, protein, dan lemak Keterkaitan Antar Metabolisme METABOLISME Pengertian Metabolisme Metabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup untuk mendapatkan, mengubah , dan memakai senyawa kimia di sekitarnya demi mempertahankan kelangsungan hidup. Metabolisme terdiri dari dua jalur, yaitu jalur katabolik (membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, misal: respirasi seluler) dan jalur anabolik (memakai energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul yang sederhana, misal: sintesis protein dari asam-asam amino, fotosintesis ) Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat (polisakarida) melalui sistem pencernaan dipecah menjadi disakarida dan monosakarida (glukosa).Glukosa selanjutnya masuk ke sistem transpor dan dibawa sampai ke dalam setiap sel .di seluruh tubuh. Glukosam →(glikolisis) → 2 asam piruvat + 2NADH + 2 ATP Nasib asam piruvat ditentukan oleh ada tidaknya oksigen dalam sel. Jika oksigen tersedia asam piruvat akan memasuki jalur respirasi aerob; 2 asam piruvat →(Dekarboksilasi oksidatif) →2 asetil Ko-A + 2 CO2 →(siklus Krebs) → 4 CO2+ 4 NADH2 + 2 FADH2 + 2 ATP → (STE) → 12 H2O ± 34 ATP
  • 6. Tetapi bila tidak ada oksigen asam piruvat akan memasuki jalur fermentasi (asam laktat/alkohol) Tiap 1 gram glukosa menghasilkan energi sebesar 4,1 kkal. Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Lemak Pada proses respirasi apabila kebutuhan energi telah terpenuhi , maka senyawa antara proses respirasi yang tidak berlanjut ke tahapan berikutnya dapat disintesis menjadi komponen lemak. Contohnya : Gliseraldehida 3 Phosphat (G3P) dapat disentesis menjadi Gliserol. Asetil KoA yang juga merupakan senyawa antara pada proses respirasi selular akan mengalami penggabungan menjadi Asam lemak. Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Protein Atom C, H dan O menyusun 85% bobot suatu asam amino, hal ini menunjukkan sintesa asam amino memerlukan karbohidrat. Protein akan di bongkar oleh tubuh apabila sudah tidak ada karbohidrat dan lemak. Asam amino masuk jalur metabolisme karbohidrat dengan 3 cara : Asam amino glukogenik diubah menjadi piruvat Asam amino ketogenik diubah menjadi asetil KoA Asam amino non glukogenik dan non ketogenik, di deaminasi dan langsung masuk siklus krebs Keterkaitan antar metabolisme dalam tubuh dapat kita lihat pada skema berikut: