Dokumen tersebut membahas tentang karbohidrat dan metabolisme karbohidrat. Karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula yang merupakan sumber energi utama bagi sel. Metabolisme karbohidrat mencakup proses glikolisis, glikogenesis, dan glikogenolisis untuk mengubah glukosa menjadi energi dalam bentuk ATP."

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana
karbohidrat didefenisikan sebagai polimer gula. Metabolisme karbohidrat
Metabolisme
mencakup
sintesis
(anabolisme)
dan
penguraian
(katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri
atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai
jalur metabolisme. Metabolism total merupakan semua proses biokimia di
dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di
dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan
hidup. karbohidrat merupakan hidrat dari unsur karbon (C). Peristiwa ini
banyak dijumpai pada tubuh makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan, atau
manusia.
Sedangkan bilirubin adalah senyawa pigmen berwarna kuning yang
merupakan produk katabolisme enzimatik biliverdin oleh biliverdin
reduktase. Oksidasi bilirubin menghasilkan biliverdin kembali, hingga
memberikan atribut antioksidan pada senyawa ini dalam fisiologi selular,
selain GSH. Bilirubin merupakan penghambat respon sel T CD4+,
tingginya rasio serum bilirubin akan menginduksi apoptosis sel T CD4+
tersebut, sehingga bilirubin dianggap dapat menghentikan penyakit
otoimun seperti sklerosis multipel.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan karbohidrat ?
2. Bagimana metabolism karbohidrat ?
3. Bagimana proses metabolism karbohidrat ?
1

2. 1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian karbohidrat
2. Untuk mengetahui metabolism karbohidrat
3. Untuk mengetahui proses metabolism karbohidrat
2

3. BAB III
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Karbohidrat
Karbohidrat merupakan bahan yang sangat diperlukan tubuh
manusia, hewan, dan tumbuhan di samping lemak dan protein. Senyawa
ini dalam jaringan merupakan cadangan makanan atau energi yang
disimpan dalam sel. Sebagian besar karbohidrat yang ditemukan di alam
terdapat sebagai polisakarida dengan berat molekul tinggi . Beberapa
polisakarida
berfungsi
sebagai
penyimpan
bagi
monosakarida,
sedangkan yang lain sebagai penyusun struktur di dalam dinding sel dan
jaringan pengikat. Karbohidrat merupakan komponen pangan yang
menjadi sumber energi utama dan sumber serat makanan. Komponen ini
disusun oleh 3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen(H) dan oksigen
(O). Atau dengan kata lain, karbohidrat merupakan suatu senyawa yang
terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O)
atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan karbo-hidrat. Pada
tumbuhan, karbohidrat disintesis dari CO2 dan H2O melalui proses
fotosintesis dalam sel berklorofil dengan bantuan sinar metahari.
Karbohidrat yang dihasilkan merupakan cadangan makanan yang
disimpan dalam akar, batang, dan biji sebagai pati (amilum). Karbohidrat
dalam sel tubuh disimpan dalam hati dan jaringan otot dalam bentuk
glikogen.
Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat merupakan sember energi utama dalam sel
Metabolisme karbohidrat merupakan pusat dari semua proses
metabolisme
3

4. glukosa dimetabolisme mellui tahap oksidatif yang berlangsung secara
aerobik (dalam mitokondrio) maupun anaerobik (dalam sitosol) yang
menghasilkan pembentukan ATP (adenosin trifosfat)
2.2 Jenis Karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula , ukuran
dari rantai karbon ,lokasi gugus karbonil (-C=O) ,serta stereokimia.
Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai ,karbohidrat digolongkan
menjadi 4 golongan karbohidrat utama yaitu :
1. Monosakarida ( terdiri atas satu unit gula )
2. Disakarida ( terdiri atas dua unit gula )
3. Oligosakarida ( terdiri atas 3-10 unit gula )
4. Polisakarida ( terdiri atas lebih 10 unti gula )
Berdasarkan lokasi gugus karbonil -C=O ,monosakarida fif=golongkan
menjadi 2 :
1. Aldosa (berupa aldehid)
2. Ketosa ( berupa keton )
Berdasarkan jumlah atom C, monosakarida digolongkan menjadi :
1. Triosa ( terdiri atas 3 atom C )
2. Tetrosa ( terdiri atas 4 atom C )
3. Pentosa ( terdiri atas 5 atom C )
4. Heksosa ( terdiri atas 6 atom C )
5. Heptosa ( terdiri atas 7 atom C )
6. Oktosa ( terdiri atas 8 atom C )
4

5. 2.2 Metabolisme Karbohidrat
A. Glikolisis
Glikogen adalah molekul polisakarida yang tersimpan dalam
sel-sel hewan bersama dengan air dan digunakan sebagai sumber
energi. Ketika pecah di dalam tubuh, glikogen diubah menjadi glukosa,
sumber energi yang penting bagi hewan. Banyak penelitian telah
dilakukan pada glikogen dan perannya dalam tubuh ,sejak itu glikogen
diakui sebagai bagian penting dari sistem penyimpanan energi tubuh.
Glikolisis adalahserangkaian reaksi biokimia dimana glukosadio
ksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu
proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan terjadi
(dengan berbagai variasi) di banyak jenis sel dalam hampir seluruh
bentuk organisme.
Proses
sedikit energi per
glikolisis
molekul
sendiri
glukosa
menghasilkan
dibandingkan
lebih
dengan
oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan
dalam senyawa
organik berupa adenosine
triphosphate atau
yang
lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH
- Terjadi dalam semua sel tubuh manusia
- Degradasi an-aerob glukosa menjadi laktat
B. Glikogenesis
Glikogenesis adalah poses pembentukan glikogen dari glukosa.
Glikogenolisis adalah proses penguraian Glikogen menjadi Glukosa
Fermentasi adalah Penguraian Glukosa menjadi Senyawa antara (
asam laktat , alkohol) karena penguraian glukosa dalam suasana
Anaerob respirasi. Respirasi adalah sebutan penguraian Glukosa
menjadi CO2 dan H2O dalam suasana Aerob .Pada metabolisme
5

6. karbohidrat pada manusia dan hewan secara umum, setelah melalui
dinding usus halus sebagian besar monosakarida dibawa oleh aliran
darah ke hati.
Di dalam hati, monosakarida mengalami sintesis menghasilkan
glikogen, oksidasi menjadi CO 2 dan H 2O atau dilepaskan untuk
dibawa dengan aliran darah kebagian tubuh yang memerlukannya
sebagaimana. Sebagian lain monosakarida dibawa langsung ke sel
jaringan organ tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih
lanjut.Karena pengaruh berbagai faktor dan hormon insulinyang
dihasilkan oleh kelenjar pankreas, maka hati dapat mengatur kadar
glukosa dalam darah. Bila kadar glkosa dalam darah meningkat
sebagai
akibat
karbohidrat,
naiknya
sintesis
proses
glikogen
pencernaan
dari
glukosa
dan
oleh
penyerapan
hati
akan
naik.Sebaliknya bila kadar glukosa menurun, misalnya akibat latihan
olahraga, glikogern diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya
mengalami proses katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk
energi kimia, ATP) yang dibutuhkan oleh kegiatan olahraga tersebut .
Kadar glukosa dalam darah merupakan faktor yang sangat penting untuk
kelancaran kerja tubuh. Kadar normal glukosa dalam darah adalah 70-90
mg/100 ml. Keadaan dimana kadar glukosa berada di bawah 70mg/100ml
disebut hipoglisemia, sedangkan diatas 90mg/100ml disebut hiperglisemia.
Hipoglisemia yang ekstrem dapat menghasilkan suatu rentetan reaksi
goncangan yang ditunjukkan oleh gejala gemetarnya otot, perasaan lemah
badan dan pucatnya warna kulit. Hipoglisemia yang serius dapat
menyebabkan kehilangan kesadaran sebagai akibat kekurangan glukosa
dalam otak yang diperlukan untuk pembentukan energi, sehingga pada
akhirnya dapat menyebabkan kematian. Kadar glukosa yang tinggi
merangsang pembentukan glikogen dari glukosa, sintesis asam lemak
dan kolesterol dari glukosa. Kadar glukosa antara 140 dan 170 mg/100
6

7. ml disebut kadar ambang ginjal, karena pada kadar ini glukosa
diekskresi
dalam
disebut glukosuria yaitu
kemih
melalui
keadaan
ginjal.
ketidakmampuan
Gejala
ginjal
ini
untuk
menyerap kembali glukosa yang telah mengalami filtrasi melalui sel
tubuh.Kadar glukosa dalam darah diatur oleh beberapa hormon.
Insulin dihasilkan oleh kelenjar pankreas menurunkan kadar glukosa
dengan menaikkan pembentukan glikogen dari glukosa. Adrenalin
(epineprin) yang juga dihasilkan oleh pankreas, dan glukagon
berperan dalam menaikkan kadar glukosa dalam darah. Semua faktor
ini bekerjasama secara terkoordinasi mempertahankan kadar glukosa
tetap normal untuk menunjang berlangsungnya proses metabolisme
secara optimum.
Proses pembentukan glikogen ringkasnya sebagai berikut :
1. Tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat dari glukosa,
dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapat tambahan energi
dari ATP dan fosfat.
2. Glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadi glukosa-1-fosfat.
3. Glukosa-1-fosfat bereaksi dengan UTP (Uridin Tri Phospat) dikatalisis
oleh uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa (UDPglukosa) dan pirofosfat (PPi).
4. Tahap terakhir terjadi kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa
nomor satu dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen
baru dengan tambahan satu unit glukosa.
Glukosa 6-fosfat dan glukosa 1-fosfat merupakan senyawa
antara dalam proses glikogenesis atau pembentukan glikogen dari
glukosa.
Proses kebalikannya, penguraian glikogen menjadi glukosa
yang disebut glikogenolisis juga melibatkan terjadinya kedua senyawa
7

8. antara tersebut tetapi dengan jalur yang berbeda seperti digambarkan
pada Gambar dibawah. Senyawa antara UDP-glukosa (Glukosa Uridin
Difosfat) terjadi pada jalur pembentukan tetapi tidak pada jalur
penguraian glikogen. Demikian pula enzim yang berperan dalam
kedua jalur tersebut juga berbeda.
Glikogenesis itu sendiri
Gugus fosfat dan energi yang diperlukan dalam reaksi
pembentukan glukosa 6-fosfat dsari glukosa diberikan oleh ATP yang
berperan sebagai senyawa kimia berenergi tinggi. Sedang enzim yang
mengkatalisnya
adalah
glukokinase.
Selanjutnya,
dengan
fosfoglukomutase, glukosa 6-fosfat mengalami reaksi isomerasi
menjadi glukosa 1-fosfat.
Glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin tri fosfat (UTP) dikatalis oleh
glukosa 1-fosfat uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa
(UDP-glukosa)dan pirofosfat (PPi).
Mekanisme
reaksi
glikogenesis
juga
merupakan
jalur
metabolisme umum untuk biosintesis disakarida dan polisakarida.
Dalam berbagai tumbuhan seperti tanaman tebu, disakarida sukrosa
dihasilkan dari glukosa dan fruktosa melalui mekanisme biosintesis
tersebut. Dalam hal ini UDP-glukosa abereaksi dengan fruktosa 6fosfat, dikatalis oleh sukrosa fosfat sintase, membentuk sukrosa 6fosfat yang kemudian dengan enzim sukrosa fosfatase dihidrolisis
menjadi sukrosa.
C. Glikogenolisis
Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak
melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase.
8

9. Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh
enzim yang sama seperti pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu
fosfoglukomutase.
Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari
glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan
glukokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase,
melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak
menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.
Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel
untuk respirasi sehingga menghasilkan energy , yang energy itu
terekam / tersimpan dalam bentuk ATP
Istilah yang berhubungan dengan metabolisme penguraian glukosa
Dibagi menjadi dua :
1. Fermentasi ( Respirasi Anaerob)
2. Respirasi Aerob
Fermentasi atau peragian adalah proses penguraian senyawa
kimia
glukosa
tanpa
oksigen
melalui
proses
Glikolisis
yang
menghasilkan asam Piruvat , namun tidak berlanjut dengan siklus
krebs dan transport Elektron karena suasana reaksi tanpa oksigen.
Asam Piruvat kemudian akan diproses tanpa oksigen menjadi
Asam piruvat ( Fermentasi Asam Piruvat ) atau Asam Piruvat menjadi
Asetal
dehide
kemudian
Alkohol
dalam
Fermentasi
Alkohol
menghasilkan gas CO2.
Respirasi aerob adalah proses reaksi kimia yang terjadi
apabila sel menyerap O2, menghasilkan CO2 dan H2O.
Respirasi dalam arti yang lebih khusus adalah prosesproses
penguraian glukosa dengan menggunakan O2, menghasilkan CO2,
H2O, dan energi (dalam bentuk energy kimia, ATP)
9

10. Proses Respirasi yang berjalan secara Aerob meliputi 3 langkah yaitu
Glikosis,
Daur Krebs : Dekarbosilasi Oksidatif dan Siklus Krebs
Sistem Transport electron (Fosforilasi Oksidatif)
Glukosa adalah unit terkecil dari Karbohidrat. Karbohidrat
adalah senyawa yang tersusun atas unsur-unsur C, H, dan O.
Karbohidrat setelah dicerna di usus, akan diserap oleh dinding usus
halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran
darah sebagian besar menuju hati, dan sebagian lainnya dibawa ke sel
jaringan tertentu, dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di
dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan
glikogen, dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, atau dilepaskan untuk
dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerlukan.
Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon
insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses
pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam
darah meningkat, sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati
akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan maka banyak energi untuk
kontraksi otot sehingga kadar glukosa dalam darah menurun .
Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang
selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam
bentuk energi kimia, ATP). Faktor yang penting dalam kelancaran kerja
tubuh adalah kadar glukosa dalam darah.Kadar glukosa di bawah 70
mg/100 ml disebut hipoglisemia. Adapun di atas 90 mg/100 ml disebut
hiperglisemia. Hipoglisemia yang serius dapat berakibat kekurangan
glukosa dalam otak sehingga menyebabkan hilangnya kesadaran
(pingsan).Hiperglisemia merangsang terjadinya gejala glukosuria,yaitu
10

11. ketidakmampuan ginjal untuk menyerap kembali glukosa yang telah
mengalami filtrasi melalui sel tubuh.
Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu :
Glukosa dalam darah;
Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks
D. GLIKOLISIS
Proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat. Juga disebut
jalur metabolisme Emden-Meyergoff dan sering diartikan pula sebagai
penguraian glukosa menjadi piruvat. Proses ini terjadi dalam
sitoplasma.Glikolisis
anaerob:
proses
penguraian
karbohidrat
menjadi laktat melalui piruvat tanpa melibatkan oksigen. Proses
penguraian glukosa menjadi CO 2 dan air seperti juga semua proses
oksidasi. Energi yang dihasilkan dari proses penguraian glukosa ini
adalah 690 kilo-kalori (kkal). Jumlah energi ini sebenarnya jauh lebih
besar daripada jumlah energi yang dapat disimpan secara sangkil
dalam bentuk energi kimia ATP yang dihasilkan dalam proses
penguraian tersebut.
Dengan adanya oksigen (dalam suasana aerob), glikolisis
menghasilkan
piruvat,
atau
tanpa
oksigen
(glikolisis
anaerob)
menghasilkan laktat. Glikolisis menghasilkan dua senyawa karbohidrat
beratom tiga dari satu senyawa beratom enam; pada proses ini terjadi
sintesis ATP dari ADP + Pi.
Seperti halnya reaksi dengan glukokinase (reaksi tahap
pertama) dan fosfofruktokinase (reaksi tahap ketiga), reaksi dengan
piruvat kinase ini juga merupakan reaksi yang tidak reversibel,
sehingga merupakan salah satu tahap reaksi pendorong glikolisis.
Reaksi
kebalikannya
glukoneogenesis
yang
merupakan
merupakan
suatu
11
reaksi
reaksi
yang
tahap
pertama
kompleksyang

12. melibatkan beberapa enzim dan organel sel yaitu mitokondrion, yang
diperlukan untuk terlebih dahulu mengubah piruvat menjadi malat
sebelum terbentuknya fosfoenol piruvat. Pada jalan metabolisme ini,
piruvat diangkut kedalam mitokondria dengan cara pengangkutan aktif
melalui membran mitokondrion. Selanjutnya piruvat bereaksi dengan
CO 2 menghasilkan asam oksalasetat. Reaksi ini dikatalis oleh piruvat
karboksilase (enzim yang terdapat pada mitokondria tetapi tidak
terdapat pada sitoplasma), dan memerlukan koenzim biotin dan
kofaktor ion maggan, serta ATP sebagai sumber energi. Dalam
mekanisme reaksinya, biotin (sebagai gugus biotinil) yang terikat pada
gugus lisina dari piruvat karboksilase, menarik CO 2 atau HCO 3
dalam mitokondrion kemudian mengkondensasikan dengan asam
piruvat ( dengan bantuan ATP dan Mn -2) menghasilkan asam
oksalasetat. Asam oksalasetat kemudian direduksi menjadi asam
malat oleh NADH dan dikatalis malat dehidrogenase. Asam malat
diangkut keluar mitokondria dengan cara pengangkutan aktif melalui
membran mitokondrion yang kemudian dioksidasi kembali menjadi
asam oksalasetat oleh NAD + dan malat dehidrogenase yang terdapat
dalam sitoplasma. Akhirnya oksalasetat dikarboksilasi dengan CO 2
dan difosforilasi dengan gugus fosfat dari GTP (guanosin trifosfat,
sebagai sumber energi yang khas disamping ATP) dan dikatalis oleh
fosfoenolpiruvat
karboksikinase
menghasilkan
fosfoenolpiruvat.
Dengan demikian untuk mengubah satu molekul piruvat menjadi
fosfoenolpiruvat diperlukan energi sebanyak satu ATP plus satu GTP
dan melibatkan paling sedikit empat macam enzim. Dibandingkan
dengan reaksi kebalikannya, yaitu perubahan sat molekul fosfoenol
piruvat menjadi piruvat, dihasilkan satu ATP dan melibatkan satu
macam enzim saja.
12

13. Glikolisis terbagi menjadi dua bagian. Bagian pertama meliputi
tahap reaksi enzim yang memerlukan ATP, yaitu tahap reaksi dari
glukosa sampai dengan pembentukan fruktosa 6-fosfat., yang
menggunaka dua molekul ATP tiap satu molekul glukosa yang
dioksidasi. Bagian kedua meliputi tahap reaksi yang menghasilkan
energi (ATP dan NADH) yaitu dari gliseraldehide 3-fosfat sampai
dengan piruvat. Dari bagian kedua ini dihasilkan dua molekul NADH
dan empat molekul ATP untuk tiap molekul glukosa yang dioksidasi
(atau untuk dua molekul gliseraldehid 3-fosfat yang dioksidasi). Karena
satu molekul NADH yang masuk rantai pengangkutan elektron dapat
menghasilkan tiga molekul ATP, maka tahap reaksi bagian kedua ini
menghasilkan 10 molekul ATP. Dengan demikian, keseluruhan proses
glikolisis menghasilkan 10-2 = 8 molekul ATP untuk tiap molekul
glukosa yang dioksidasi.
Sebaliknya, untuk mensintesis satu molekul glukosa dari dua molekul
piruvat dalam proses glukoneogenesisdiperlukan energi dari 4 molekul
ATP, 2 GTP (sebanding dengan 2 ATP) dan 2 NADH (= 6 ATP) atau
sebanding dengan 12 molekul ATP.
E. GLUKONEOGENESIS
Glukoneogenesis adalah suatu pembentukan glukosa dari
senyawa yang bukan karbohidrat Glukoneogenesis penting sekali
untuk menyediakan glukosa, apabila didalam diet tidak mengandung
cukup karbohidrat. Syaraf, medulla dari ginjal, testes, jaringan embriyo
dan eritrosit memerlukan glukosa sebagai sumber utama penghasil
energi. Glukosa diperlukan oleh jaringan adiposa untuk menjaga
senyawa antara siklus asam sitrat. Didalam mammae, glukosa
diperlukan untuk membuat laktosa. Didalam otot, glukosa merupakan
13

14. satu-satunya bahan untuk membentuk energi dalam keadaan
anaerobik.
Untuk membersihkan darah dari asam laktat yang selalu dibuat oleh
sel darah merah dan otot, dan juga gliserol yang dilepas jaringan
lemak,
diperlukan
suatu
proses
atau
jalur
yang
bisa
memanfaatkannya. Pada hewan memamah biak, asam propionat
merupakan bahan utama untuk glukoneogenesis. Jalur yang dipakai
dalam glukoneogenesis adalah modifikasi dan adaptasi dari jalur
Embden-Meyerhof dan siklus asam sitrat.
Enzim tambahan yang diperlukan dalam proses ini selain dari
enzim-enzim dalam kedua jalur diatas adalah :
a. Piruvat karboksilase
Dalam keadaan puasa, enzim piruvat karboksilase dan enzim
fosfoenolpiruvat karboksikinase sintesisnya meningkat. Sintesis
enzim ini juga dipengaruhi oleh hormon glukokortikoid. Dalam
keadaan puasa, oksidasi asam lemak dalam hepar meningkat. Ini
membawa akibat yang menguntungkan untuk glukoneogenesis
Asam lemak dan asetil-KoA akan menghambat enzim-enzim
fosfofruktokinase,
piruvat
kinase
dan
piruvat
dehidrogenase,
mengaktifkan enzim-enzim piruvat karboksilase dan fruktosa 1,6bisfosfatase.
b. Substrat untuk glukoneogenesis adalah :
1. asam laktat yang berasal dari otot, sel darah merah, medulla dari
glandula supra-renalis, retina dan sumsum tulang
2. gliserol, yang berasal dari jaringan lemak
3. asam propionat, yang dihasilkan dalam proses pencernaan pada
hewan memamah biak.
14

15. 4. asam amino glikogenik
c. Perubahan asam laktat menjadi glukosa
Asam laktat di dalam sitoplasma diubah menjadi asam piruvat,
kemudian asam piruvat masuk ke dalam mitokhondria dan diubah
menjadi oksaloasetat. Karena oksaloasetat tidak dapat melewati
membran mitokhondria, maka diubah dulu menjadi malat. Di
sitoplasma
malat
diubah
kembali
menjadi
oksaloasetat.
Oksaloasetat kemudian diubah menjadi fosfoenolpiruvat yang
selanjutnya berjalan ke arah kebalikan jalur Embden-Meyerhof dan
akhirnya akan menjadi glukosa karboksikinase terdapat di dalam
dan di luar mitokhondria.
F. SIKLUS KREBS
Siklus ini juga biasa disebut siklus kreb’s atau siklus asam
trikarbosilat dan berlangsung didalam mitokondria . Siklus asam sitrat
merupakan jalur bersama oksidasi karbohidrat , lipid , dan protein .
Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang menyebabkan
katabolisme asetil KoA dengan membebaskan sejumlah ekuivalen
hydrogen
yang
pada
oksidasi
menyebabkan
pelepasan
dan
penangkapan sebagian besar energy yang tersedia dari bahan bakar
jaringan , dalam bentuk ATP . Residu asetil ini berada dalam asetilKoA (CH3-CO-KoA, asetat aktif ) , suatu ester koenzim A. KoA
mengandung vitamin asam pantotenat
Fungsi utama asam sitrat adalah sebagai lintasan akhir bersama
untuk oksidasi karbohidrat ,lipid, protein. Hal ini terjadi karena glukosa
asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA
atau intermediat yang ada dalam siklus tersebut .
15

16. Selama proses oksidasi asetil KoA didalam siklus akan terbentuk
ekuivalen pereduksi dalam bentuk hydrogen atau electron sebagai
hasil kegiatan enzim dehidrogenase spesifik.
Unsur ekuivalen
pereduksi ini kemudian memasuki tempat resiprasi sejumlah besar
ATP dihasilkan fosforilasi oksidatif . Pada keadaan tanpa oksigen
(anoksia) atau kekurangan oksigen (hipoksia) terjadi hambatan total
pada siklus tersebut.
Enzim-enzim siklus asam sitrat
terletak didalam matriks
mitokondria, baik dalam bentuk bebas atau melekat pada permukaan
membrane interna mitokdria sehingga memfasilitasi pemindahan
unsure ekuivalen pereduksi keenzim terdekat pada rantai respirasi ,
yang bertempat didalam membrane interna mitokondria.
Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat , yaitu:
1. Kondensasi awal asetil KoA Oksaloasetat membentuk sitrat
,dikatalisir oleh enzim sitrat sintase menyebabkan sistesi ikatan
karbon ke karbon diantara atom karbon metal pada asetil KoA
dengan atom karbonil pada oksaloasetat . Reaksi kondensasi yang
membentuk sitril KoA ,diikuti hidrolisis ikatan trioster KoA yang
disertai dengan hilangnya energy bebas dalam bentuk panas
dalam jumlah besar, memastikan reaksi tersebut selesai dengan
sempurna.
Asetil KoA + Oksaloasetat + H20 -> Sitrat + KoA
2. Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase ( akonitat
hidratase ) yang mengandung besi Fe dalam bentuk protein besisulfur ( Fe:S) . Konversi ini berlangsung dalam 2 tahap , yaitu :
dehidrasi yang menjadi sis-akonitat , yang sebagian diantaranya
terikat pada enzim dan rehidrasi menjadi isositrat .
3. Isositrat mengalami dehidrogenasi membentuk aksalosuksinat
dengan adanya enzim isositrat dehidrogenase. Diantara enzim ini
16

17. adanya yang spesifik NAD, hanya ditemukan didalam mitokondria ,
dua enzim lainnya bersifat spesifik NADP , dan masing-masing
secara berurutan dijumpai didalam mitokodria serta sitosol.
Oksidasi terkait rantai respirasi terhadap isositrat berlangsung
hampir sempurna pada enzim yang bergantung NAD.
Isositrat + NAD ,, Oksalosuksinat <-> u-ketoglutarat + CO2 + NADH
+H
( terikat enzim )
4. Selanjutnya u-ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif
melalui cara yang sama dekarboksilasi oksidatf piruvat dengan
kedua substrat berupa asamu-keto.
u-ketoglutarat + NAD + KoA -> suksinil KoA + CO2 + NADH + H
5. Tahap selanjutnya terjadi perubahan suksinil KoA menjadi suksinat
denga adanya peran enzim suksinat tiokinase ( suksinil KoA
sintetase )
Suksinil KoA + Pi + ADP <-> Suksinat + ATP + KoA
Dalam siklus asam sitrat reaksi ini adalah satu-satunya contoh
pembentukkan fosfat berengi tinggi pada tingkatan substrat dan
terjadi karena pelepasan energy bebas.
6. Suksinat dimetabolisir lebih lanjut melalui reaksi dehidrogenasi
yang diikuti oleh penambahan air dan kemudian dehidrogenasi
lebih lanjut yang menghasilkan oksaloasetat.
Suksinat + FAD <-> Fumarat + FADH2
17

18. 2.3 Proses Metabolisme Karbohidrat
Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:
1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)
Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa
pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori
ini adalah sintesis protein.
2. Lintasan katabolik (pemecahan)
Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi
bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur
ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.
3. Lintasan amfibolik (persimpangan)
Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat pada
persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung
antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini
adalah siklus asam sitrat (Siklus Kreb).
Karbohidrat, lipid dan protein sebagai makanan sumber energi harus
dicerna menjadi molekul-molekul berukuran kecil agar dapat diserap.
Berikut ini adalah hasil akhir pencernaan nutrien tersebut:
 Hasil pencernaan karbohidrat: monosakarida terutama glukosa
 Hasil pencernaan lipid: asam lemak, gliserol dan gliserida
 Hasil pencernaan protein: asam amino
Semua
hasil
pencernaan
di
atas
diproses
melalui
lintasan
metaboliknya masing-masing menjadi Asetil KoA, yang kemudian akan
dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan
energi berupa adenosin trifosfat (ATP) dengan produk buangan
karbondioksida (CO2).
18

19. Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam bentuk glukosalah
massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah, atau ke
dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari
glukosalah semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk.
Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama bagi manusia dan
bahan bakar universal bagi janin. Glukosa diubah menjadi karbohidrat
lain misalnya glikogen untuk simpanan, ribose untuk membentuk asam
nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, bergabung dengan lipid atau
dengan protein, contohnya glikoprotein dan proteoglikan.
Jalur Metabolisme Karbohidrat
Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis,
oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta
glukoneogenesis. Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat
dijelaskan sebagai berikut :
1. Glukosa sebagai bahan bakar utama metabolisme akan mengalami
glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam
tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA.
Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat.
Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka
glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer
glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot
sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan
glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi
jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.
19

20. 5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi,
maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa
mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan
siklus asam sitrat.
6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga
habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein
harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan
glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi
glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk
memperoleh energi.
20

21. BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Karbohidrat yaitu senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen,
dan oksigen. Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom
C, 2 atom H, 1 atom O. karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan
dan binatang yang berperan struktural & metabolik.
Enzim-enzim yanmg berkaitan dalam metabolisme karbohidrat yaitu
Piruvat karboksilase dan Substrat
Metabolisme karbohidrat Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme)
dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme
biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang
dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolism total merupakan
semua proses biokimia di dalam organisme.
3.2 Saran
Penulis berharap dalam perkembangan selanjutnya agar pembaca
dapat memberikan masukan dan kritikan yang membangun agar
makalah ini dapat menjadi pegangan yang lebih baik lagi.
21