TUGAS TERSTRUKTUR
METABOLISME ZAT GIZI
“DAMPAK DEFESIENSI/KELEBIHAN DAN KESALAHAN METABOLISME MINERAL PADA TUBUH”
Oleh:
Dita Ratnasari (A1F015073) Haliza Firsty Litany (A1F015074) Hisyam Ibrahim Raiz (A1F015075) Indira Ratna Dewi (A1F015076) Dhenadya Savira Bintang (A1F015078) Alya Nadhifa Fauzia (A1F015079) Maya Ulfah (A1F015080) Shinta Meutia H (A1F015081) Devika Hanifah A (A1F015082)
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Tubuh membutuhkan berbagai komponen untuk memenuhi kebutuhan metabolisme. Komponen tersebut dibagi menjadi 2 yaitu makromolekul dan mikromolekul. Makromolekul yaitu karbohidrat, protein, lemak, dan air. Sedangkan mikromolekul yaitu vitamin dan mineral. Makromolekul adalah senyawa yang dibutuhkan dalam jumlah besar dalam tubuh. Sedangkan mikromolekul adalah senyawa yang dibutuhan dalam jumlah kecil dalam tubuh.
Mineral sebagai komponen mikromolekul juga penting untuk tubuh. Unsur mineral merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup di samping karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin, juga dikenal sebagai zat anorganik atau kadar abu. Mineral mempunyai fungsi bagi tubuh diantaranya yaitu membantu serta menjaga kesehatan otot, jantung, dan juga saraf, mengatur tekanan osmotik dalam tubuh, dan masih banyak yang lainnya. Jika terjadi ketidaksesuaian jumlah yang dibutuhkan dengan jumlah yang dikonsumsi untuk tubuh akan menyebabkan defisiensi/ kelebihan dan kesalahan metabolisme mineral. Jika hal itu terjadi maka akan berdampak terhadap metabolisme tubuh dan kesehatan manusia. Kelainan metabolisme seringkali disebabkan oleh kelainan genetik yang mengakibatkan hilangnya enzim tertentu yang diperlukan untuk merangsang suatu proses metabolisme. Dengan demikian, jika seseorang mengalami kelebihan ataupun kekurangan mineral dapat menjadi masalah pada metabolisme mineral terhadap metabolisme tubuh dan kesehatan.
B. Tujuan
Untuk mengetahui dampak defisiensi/kelebihan dan kesalahan metabolisme mineral terhadap metabolisme tubuh dan kesehatan.
II. ISI A. Pengertian Metabolisme
Metabolisme adalah proses pemecahan zat-zat gizi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi atau untuk pembentukan struktur tubuh. Suatu rentetan reaksi kimia dari awal hingga akhir yang terjadi dalam metabolisme dinamakan jalur metabolisme. Jalur metabolisme terdiri atas reaksi-reaksi anabolisme dan katabolisme.
Reaksi anabolisme adalah suatu reaksi pembentukan ikatan sederhana menjadi ikatan yang lebih kompleks misalnya glukosa diubah menjadi glikogen, asam lemak dan gliserol menjadi trigliserida, serta asam amino menjadi protein. Proses anabolisme memerlukan energi (Almatsier, 2004). Misalnya seperti: energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.
Contoh Fotosintesis: 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Reaksi katabolisme adalah suatu reaksi pemecahan atau pembongkaran ikatan kompleks menjadi ikatan yang lebih sederhana. Reaksi katabolisme melepaskan energi. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
Contoh Respirasi: C6H12O6 (glukosa) + O2 → 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
Contoh Fermentasi: C6H1206 (glukosa) → 2C2H5OH (etanol) + 2CO2 + Energi.
B. Pengertian Mineral
Mineral merupakan suatu zat organik yang terdapat dalam kehidupan alam maupun dalam makhluk hidup. Di alam, mineral merupakan unsur penting dalam tanah, bebatuan, air dan udara. Sekitar 50% mineral tubuh terdiri atas kalsium, 25% fosfor, dan 25% lainnya terdiri atas mineral lain. Mineral mempunyai fungsi penting bagi kesehatan manusia, seperti membentuk jaringan tubuh, menggiatkan, mengatur, dan mengendalikan proses metabolisme, serta mengalihkan pesan-pesan syaraf.
Perilaku mineral sering dipengaruhi oleh adanya kandungan makanan lain. Penyerapan mineral diturunkan oleh serat dan perilaku besi, seng, dan kalsium menunjukkan bahwa antaraksi terjadi dengan fitat. Fitat dapat membentuk senyawa kompleks yang tidak larut dengan besi dan seng yang dapat mengganggu penyerapan kalsium dengan menimbulkan pengikisan pada protein pengikat kalsium dan usus.
Mineral dibagi menjadi 3 kelompok berdasarkan jumlah yang diperlukan oleh tubuh, antara lain:
a. Makromineral (Kalsium, Fosfor, Magnesium, Natrium, Kalium, Klorida dan Sulfur).
b. Mikromineral (Zat besi, Seng, Tembaga dan Florida).
c. Ultrace mineral diperlukan dalam jumlah yang sangat kecil (Yodium, Selenium, Mangan, Kronium, Molibdenim, Baron dan Kobalt).
C. Metabolisme Mineral
Keseimbangan mineral di dalam cairan tubuh diperlukan untuk pengaturan pekerjaan enzim-enzim, pemeliharaan keseimbangan asam basa, membantu transfer ikatan-ikatan penting melalui membrane sel dan pemeliharaan kepekaan otot dan saraf terhadap terhadap rangsangan.
Ekskresi sebagian besar mineral melalui ginjal, ada juga disekresi kedalam getah pencernaan, empedu dan hilang dalam feses. Berikut ini proses transport aktif dan transport pasif mineral:
1. Transport aktif
Transpor aktif adalah pergerakan atau pemindahan yang menggunakan energy untuk mengeluarkan dan memasukan ion - ion dan molekul melalui membran sel yang bersifat parmeabel dengan tujuan memelihara keseimbangan molekul kecil di dalam sel.
Mineral di dalam tubuh akan mengalami reaksi desosiasi menjadi ion-ion dan molekul kecil untuk melalui memberan sel. Pada transport aktif mineral akan melalui memberan sel seperti halnya ion Natrium (Na+), ion kalium (K+), dan ion Clorium (Cl-) melalui pompa Natrium - kalium pada membrane sel. Transpor aktif dipengaruhi oleh muatan listrik di dalam dan di luar sel, dimana muatan listrik ini ditentukan oleh ion natrium (Na+), ion kalium (K+), dan ion klorin (Cl-). Keluar masuknya ion Na+ dan K+ diatur oleh pompa natrium - kalium. Transpor aktif dapat berhenti jika sel didinginkan, mengalami keracunan, atau kehabisan energi.
Transpor aktif memerlukan molekul pengangkut berupa protein integral pada membran, dimana di dalam molekul ini, terdapat situs pengikatan. Proses transport aktif dimulai dengan pengambilan tiga ion Na+ dari dalam sel dan menempati situs pengikatan pada protein integral. Energi diperlukan untuk mengubah bentuk protein integral pada membran yang sebelumnya membuka kearah dalam sel menjadi membuka kebagian luar sel. Selanjutnya, ion Na+ terlepas dari situs pengikatan dan keluar dari protein integral menuju keluar sel. Kemudian dari luar sel, dua ion K+ menempati situs pengikatan di protein integral. Bentuk protein integral berubah, dari sebelumnya membuka kearah luar menjadi membuka kearah dalam sel dan ion kalium dilepaskan kedalam sel.
Gambar : Pompa Natrium (Na+)-Kalium (K+) 2. Transport pasif
Pada transport pasif osmosis, di dalam tubuh mineral akan terionisasi menjadi zat-zat elektrolit yang dapat diserap dalam tubuh. Zat-zat yang memiliki sifat elektrolit lemah lebih cepat melewati membran daripada elektrolit kuat. Contoh zat-zat yang dapat melewati membran dari yang paling cepat hingga yang paling lambat antara lain: Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2-, Fe3+.
Seperti halnya glukosa, transport mineral melalui Transport glukosa melalui glukosa permease dari eritrosit. Mineral masuk ke dalam eritrosit melalui facilitated transport. Laju transport dengan menggunakan glukosa permease adalah 50.000 kali lebih cepat daripada laju transport tanpa glukosa permease.
Pada transport pasif difusi mineral melewati membrane melalui saluran yang disebut CHANNEL MEDIATED. CHANNEL-dimediasi DIFUSI difasilitasi dalam saluran dimediasi difasilitasi difusi, zat terlarut bergerak menuruni konsentrasi gradien melintasi bilayer lipid melalui membran channel. Sebagian besar saluran membran saluran ion, protein trans membran integral yang memungkinkan zat atau molekul kecil, anorganik ion yang terlalu hidrofilik untuk menembus nonpolar yang interior dari lapisan ganda lipid. Setiap ion dapat menyebar di seluruh membran hanya pada situs tertentu.
Gambar: Transport Pasif Difusi Mineral
Dalam membran plasma ion yang paling banyak yaitu K+ (ion kalium) atau Cl- (ion klorida) dan ion yang sedikit yaitu Na+ (ion natrium) atau Ca2+ (ion kalsium). Difusi ion melalui saluran umumnya lebih lambat dari difusi gratis melalui lapisan ganda lipid karena saluran menempati sebagian kecil
dari total luas permukaan membran daripada lipid. Namun, difasilitasi difusi melalui saluran adalah proses yang sangat cepat yaitu lebih dari juta ion kalium dapat mengalir melalui channel ini.
Sebuah channel dikatakan terjaga keteraturannya ketika bagian dari protein saluran bertindak sebagai gerbang, berubah bentuk dalam satu cara untuk membuka pori dan cara lain untuk menutupnya. Ion-ion akan keluar masuk dengan seiringnya terbuka dan tertutupnya gerbang tersebut, ini diatur oleh perubahan kimia atau listrik di dalam dan di luar sel. Ketika gerbang saluran terbuka, ion berdifusi ke dalam atau keluar dari sel, menuruni gradien elektrokimia.
D. Defisiensi dan Kesalahan Metabolisme Mineral
Mineral adalah nutrisi penting untuk pemeliharaan kesehatan dan pencegahan penyakit. Mineral memiliki fungsi dan kegunaan penting bagi tubuh. Mineral dibutuhkan oleh berbagai organ tubuh seperti kulit, mukosa cerna makanan dan hampir semua sel. Tanpa beberapa mineral / vitamin, beberapa mineral / vitamin lain tidak berfungsi dengan baik. Dampak yang ditimbulkam akibat kurangnya mineral adalah terjadinya penurunan nafsu makan sampai pada gangguan sistem pertahanan tubuh.
Salah satu faktor yang menyebabkan defisiensi mineral yaitu karena pola makan yang buruk. Salah satu contoh mineral adalah seng (Zn), defisiensi seng (Zn) dapat terjadi apabila asupan seng tidak memenuhi kebutuhan harian tubuh. Sebab lain, daya cerna seng yang buruk akibat kehadiran asam fitat sebagai antinutrisi (Budiasih, 2009).
Contoh lain dari mineral adalah zat besi. Factor yang menyebabkan kelebihan mineral dalam metabolisme mineral yaitu sering mengonsumsi suplemen mineral zat besi dalam bentuk tablet. Komsumsi zat besi secara berlebih dapat berdampak tidak baik terhadap kesehatan tubuh manusia. Karena zat besi yang berlebih dalam tubuh akan membentuk radikal bebas (Khomsan, 2008).
Berikut adalah jenis-jenis mineral terpenting bagi tubuh kita: 1. Kalsium
Kekurangan/ defisiensi kalsium
Kekurangan kalsium pada masa pertumbuhan menyebabkan gangguan pertumbuhan, tulang kurang kuat, mudah bengkok dan rapuh. Pada usia lanjut terjadi osteoporosis yang dapat dipercepat oleh keadaan stress. Dapat juga terjadi pada perokok dan pemabuk. Selain itu dapat juga menyebabkan osteomalasia yaitu riketsia pada orang dewasa dan terjadi karena kekurangan vitamin D. kadar kalsium darah yang rendah dapat menyebabkan tetani atau kejang.
Akibat kelebihan kalsium menimbulkan batu ginjal atau gangguan ginjal, gangguan absorpsi mineral lain serta konstipasi.
2. Fospor
Kekurangan/ defisiensi fosfor
Kekurangan fosfor bisa terjadi karena menggunakan obat antacid untuk menetralkan asam lambung, yang dapat mengikat fosfor sehingga tidak dapat diabsorpsi. Kekurangan fosfor juga terjadi pada penderita yang kehilangan banyak cairan melalui urin. Kekurangan fosfor mengakibatkan kerusakan tulang dengan gejala lelah, kurang nafsu makan dan kerusakan tulang.
Kelebihan fosfor
Bila kadar fosfor darah terlalu tinggi, ion fosfat akan mengikat kalsium sehingga dapat menimbulkan kejang.
3. Magnesium
Kekurangan/ defisiensi magnesium
Kekurangan magnesium bisa terjadi jika kekurangan protein dan energi serta berbagai kompilasi penyakit yang menyebabkan gangguan absorpsi atau penurunan fungsi ginjal, endokrin, terlalu lama mendapat makanan tidak melalui mulut (intravena). Penyakit yang menyebabkan muntah-muntah, diare, penggunaan diuretika (perangsang pengeluaran urin), juga dapat menyebabkan kekurangan magnesium. Kekurangan magnesium berat akan menyebabkan kurang nafsu makan, gangguan pertumbuhan, mudah tersinggung, gugup, kejang/tetanus, gangguan system saraf pusat, halusinasi, koma dan gagal jantung.
Kelebihan magnesium
Akibat kelebihan magnesium belum diketahui secara pasti. Kelebihan magnesium terjadi pada penyakit gagal ginjal. Jadi, AKG untuk orang dewasa untuk pria 280 mg/hari dan wanita 250 mg/ hari.
4. Zink
Kekurangan/ defisiensi zink
Akibat kekurangan zink, pertumbuhan badan tidak sempurna (kerdil). Gangguan dan keterlambatan pertumbuhan kematangan seksual. misalnya, pencernaan terganggu, gangguan fungsi pangkreas, gangguan pembentukan kilomikron dan kerusakan permukaan saluran cerna. Kekurangan Zn menganggu pusat system saraf dan fungsi otak. Kekurangan Zn menganggu metabolisme dalam hal kekurangan vitamin A, gangguan kelenjar tiroid, gangguan nafsu makan serta memperlambat penyembuhan luka. Tidak ada selera atau nafsu makan, kelelahan yang hebat, kerontokan pada rambut, ketidak normalan pada kemampuan mengecap rasa dan mencium bau, kesulitan dalam melihat dikegelapan, dan menurunnya produksi
hormon pada pria (infertilitas). Gejala yang terlihat akibat defisiensi Zn berupa penurunan nafsu makan, diare, pertumbuhan terlambat, penurunan daya tahan, dan meningkatnya kepekaan terhadap infeksi
Kelebihan zink
Kelebihan Zn hinggga 2 sampai 3 kali menurunkan absorpsi tembaga. Kelebihan sampai 10 kali mempengaruhi metabolisme kolesterol, mengubah nilai lipoprotein dan tampaknya dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Kelebihan sampai sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare, demam, kelelahan, anemia, dan gangguan reproduksi.
III. PENUTUP A. Kesimpulan
1. Jalur metabolisme terdiri atas reaksi-reaksi anabolisme dan katabolisme. 2. Mineral dibagi menjadi 3 kelompok berdasarkan jumlah yang diperlukan
oleh tubuh, antara lain: makromineral, mikromineral, ultrace mineral 3. Metabolisme mineral dibagi menjadi 2, yaitu melalui transport aktif dan
transport pasif
4. Dampak yang ditimbulkam akibat kurangnya mineral adalah terjadinya penurunan nafsu makan sampai pada gangguan sistem pertahanan tubuh.
DAFTAR PUSTAKA
Adam, Moh. Awaludin. 2011. Metabolisme Mineral. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Brawijaya.
Almatsier, S, 2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. PT. Gramedia Pustaka Umum. Jakarta.
Budiasih, Kun Sri. 2009. Studi Bioanorganik: Mineral Runutan dalam Metabolisme Tubuh. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA. Fakultas MIPA. Universitas Negeri Yogyakarta.
Khomsan, Ali. 2008. Sehat itu Mudah: Wujudkan Hidup Sehat dengan Makanan Tepat. Jakarta. PT. Mizan Publikasi.
Widhyari, Sus Derthi. 2012. Peran dan Dampak Defisiensi Zinc (Zn) terhadap Sistem Tanggap Kebal. Jurnal Vol. 22 No.3 Tahun 2012. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
RINGKASAN ISI
Metabolisme adalah proses pemecahan zat-zat gizi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi atau untuk pembentukan struktur tubuh. Suatu rentetan reaksi kimia dari awal hingga akhir yang terjadi dalam metabolisme dinamakan jalur metabolisme. Jalur metabolisme terdiri atas reaksi-reaksi anabolisme dan katabolisme.
Mineral merupakan suatu zat organik yang terdapat dalam kehidupan alam maupun dalam makhluk hidup. Mineral dibagi menjadi 3 kelompok berdasarkan jumlah yang diperlukan oleh tubuh, antara lain:
a. Makromineral (Kalsium, Fosfor, Magnesium, Natrium, Kalium, Klorida dan Sulfur).
b. Mikromineral (Zat besi, Seng, Tembaga dan Florida).
c. Ultrace mineral diperlukan dalam jumlah yang sangat kecil (Yodium, Selenium, Mangan, Kronium, Molibdenim, Baron dan Kobalt).
Keseimbangan mineral di dalam cairan tubuh diperlukan untuk pengaturan pekerjaan enzim-enzim, pemeliharaan keseimbangan asam basa, membantu transfer ikatan-ikatan penting melalui membrane sel dan pemeliharaan kepekaan otot dan saraf terhadap terhadap rangsangan. Secara umum, metabolisme mineral dikelompokan menjadi dua, yaitu transport aktif dan transport pasif. Pada transpor aktif terjadi pergerakan atau pemindahan memasukan ion - ion mineral dan molekul mineral melalui membran sel yang bersifat parmeabel. Sedangkan pada transport pasif, metabolisme mineral terjadi melalui difusi dan osmosis.
Salah satu faktor yang menyebabkan defisiensi mineral yaitu karena pola makan yang buruk. Salah satu contoh mineral adalah seng (Zn), defisiensi seng (Zn) dapat terjadi apabila asupan seng tidak memenuhi kebutuhan harian tubuh. Sebab lain, daya cerna seng yang buruk akibat kehadiran asam fitat sebagai antinutrisi
Mineral dibutuhkan oleh berbagai organ tubuh seperti kulit, mukosa cerna makanan dan hampir semua sel. Tanpa beberapa mineral/vitamin, beberapa mineral/vitamin lain tidak berfungsi dengan baik. Dampak yang ditimbulkan akibat kurangnya mineral secara umum adalah terjadinya penurunan nafsu makan sampai pada gangguan sistem pertahanan tubuh.
