METABOLISME & BIOENERGETIKA DEDY SYAHRIZAL NANDA AYU PUSPITA MARISA

(1)

(2)

METABOLISME &

BIOENERGETIKA

DEDY SYAHRIZAL

NANDA AYU PUSPITA

MARISA

(3)

Sanksi Pelanggaran Pasal 113

Undang-Undang No. 28 Tahun 2014 Tentang Hak Cipta

1. Setiap orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf i un-tuk penggunaan secara komersial dipidana dengan pidana penja-ra paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000,00 (seratus juta rupiah).

2. Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin pencipta atau pemegang hak cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf h untuk penggunaan secara komersial dipidana den-gan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

3. Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin pencipta atau pemegang hak cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk penggunaan secara komersial dipidana gan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana den-da pa-ling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).

4. Setiap orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pi-dana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pipi-dana denda paling banyak Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).

(4)

S Y I A H K U A L A U N I V E R S I T Y P R E S S

METABOLISME &

BIOENERGETIKA

DEDY SYAHRIZAL

NANDA AYU PUSPITA

MARISA

(5)

Judul Buku:

Metabolisme dan Bioenergetika

Penulis:

Dedy Syahrizal, Nanda Ayu Puspita, Marisa

Editor:

Nurul Hasanah, Nisa Ul Hikmah

Desain Sampul:

Satriya Dhita Al-Qorny

Tata Letak:

Iqbal Ridha

ISBN: 978-623-264-127-3 ISBN: 978-623-264-117-4 (PDF) Pracetak dan Produksi:

SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS

Penerbit:

Syiah Kuala University Press

Jln. Tgk Chik Pante Kulu No.1, Kopelma Darussalam 23111, Kec. Syiah Kuala. Banda Aceh, Aceh

Telp: 0651 - 8012221 Email: upt.percetakan@unsyiah.ac.id Website: http://www.unsyiahpress.unsyiah.ac.id Edisi: I Cetakan Pertama, 2020 xii + 118 (15,5 X 23)

Anggota IKAPI 018/DIA/2014 Anggota APPTI 005.101.1.09.2019

Dibiayai oleh Hibah Buku Ajar Terintegrasi Hasil Riset Lembaga Pengembangan Pendidikan dan Penjaminan Mutu

Universitas Syiah Kuala Tahun 2020

dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Buku Ajar Nomor : B/51/UN11.2.2/HK.07.00/2020

Dilarang keras memfotokopi atau memperbanyak sebagian atau seluruh buku ini tanpa seizin tertulis dari penerbit.

(6)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA iii

Puji dan syukur kepada Allah SWT. karena atas berkat dan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan buku ajar yang berjudul Metabolisme dan Bioenergetika. Salawat beserta salam juga kami sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW. yang telah membawa umat manusia ke zaman yang berilmu pengetahuan.

Buku ajar Metabolisme dan Bioenergetika merupakan buku ajar yang dipersiapkan sebagai bahan pembelajaran untuk mata kuliah Blok Digestif, Endokrin, dan Metabolisme Dasar pada Fakultas Kedokteran Universitas Syi-ah Kuala. Buku ini bertujuan untuk memberikan bekal kepada pembaca mengenai dasar-dasar biokimia metabolisme senyawa nutrisi dan bioenergetika sehingga dapat memperkuat pemahaman peserta didik ketika mempelajari pengetahuan klinis. Sasaran pembaca buku ini adalah peserta didik kedokteran, keperawatan, maupun peserta didik bidang kesehatan lainnya.

Pemahaman yang kuat mengenai dasar biokimia metabolisme dan bio-energetika merupakan hal yang harus dikuasai karena akan membantu peser-ta didik belajar mandiri secara terstruktur dan terintegrasi sehingga diharapkan dapat memahami makna klinis dari penyakit-penyakit yang berkaitan dengan proses metabolisme zat nutrisi. Pemahaman yang baik ini juga merupakan suatu syarat yang mutlak diperlukan oleh peserta didik terlebih lagi pada sistem pendidikan Problem Based Learning (PBL) yang pendekatannya ber-pusat pada aktivitas pendidikan dalam bentuk aktivitas belajar mandiri peserta didik berdasarkan masalah nyata dan melakukan pendekatan klinis yang terin-tegrasi sejak awal pendidikan.

Atas selesainya buku ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Pimpinan Universitas Syiah Kuala yang telah memberikan hibah buku ajar tahun 2020 kepada kami serta kepada Pimpinan dan Staf Fakultas Kedokte- ran Universitas Syiah Kuala yang telah memberi dukungan atas terselesainya buku ini. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada orang tua, anak dan rekan-sejawat yang telah memberikan motivasi dan inspirasi bagi tercip-tanya buku ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dan berkenan memberi bantuan dalam penyusunan buku ini.

(7)

iv DEDY SYAHRIZAL , NANDA AYU PUSPITA, MARISA

Penulis mengakui bahwa buku ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan demi penyempur-naan buku ini di masa yang akan datang. Semoga Buku Ajar Metabolisme dan Bioenergetika ini bermanfaat bagi para pembaca, terutama kepada peserta didik kedokteran dan ilmu kesehatan lainnya.

Banda Aceh, September 2020

(8)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA v

KATA SAMBUTAN DARI DEKAN

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga Buku Ajar Metabolisme dan Bioenergetika dapat diselesaikan dan dan diterbitkan dengan baik. Kelahiran buku ajar ini merupakan suatu hal yang sangat kami apresiasi karena merupakan buku ajar pertama yang dilahirkan oleh kelompok dosen bidang Ilmu Biokimia dan Ilmu Gizi untuk dapat dipergu-nakan dalam proses pembelajaran Blok Sistem Digestif, Endokrin dan Meta- bolisme Dasar. Kehadiran buku ini diharapkan dapat menjadi sumber pembe-lajaran bagi mahasiswa di Fakultas Kedokteran maupun pada mahasiswa ilmu kesehatan lainnya khususnya di bidang Ilmu Dasar Kedokteran.

Semoga Buku Ajar Metabolisme dan Bioenergetika ini bermanfaat bagi para pembaca.

Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh

Dekan

(9)

(10)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA vii

PRAKATA ...III KATA SAMBUTAN...V DAFTAR ISI ...VII DAFTAR TABEL ...XI DAFTAR GAMBAR ...XII

BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 DESKRIPSI MATA AJAR ...1

1.2 PRASYARAT MATA AJAR ...2

1.3 PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU ...2

BAB II DASAR-DASAR METABOLISME ...3

2.1 DEFINISI METABOLISME ...4

2.2 SIKLUS KESEIMBANGAN METABOLISME MAKHLUK HIDUP ...5

2.3 PEMBAGIAN JALUR METABOLISME ...6

2.4 PERANGKAT METABOLISME ...7 2.4.1 ENZIM ...7 2.4.2 HORMON ...7 2.5 KESIMPULAN ...8 LATIHAN ...8 DAFTAR PUSTAKA ... 10

BAB III METABOLISME KARBOHIDRAT ...11

3.1 DEFINISI KARBOHIDRAT ... 12 3.2 KLASIFIKASI KARBOHIDRAT ... 12 3.2.1 MONOKASARIDA ... 12 3.2.2 DISAKARIDA ... 13 3.2.3 OLIGOSAKARIDA ... 14 3.2.4 POLISAKARIDA... 14

3.3 PENGGUNAAN KARBOHIDRAT DI DALAM TUBUH... 15

3.3.1 GLUKOSA ... 15 3.3.2 PATI (STARCH) ... 16 3.3.3 GLIKOGEN ... 16 3.3.4 DEKSTRAN ... 16 3.3.5 SELULOSA ... 16 3.3.6 GLIKOSAMINOGLIKAN ... 16 3.3.7 GLIKOKONJUGAT ... 17

3.4 PROSES DIGESTIF KARBOHIDRAT ... 17

3.4.1 PROSES DIGESTIF DI MULUT ... 17

3.4.2 PROSES DIGESTIF DI LAMBUNG DAN USUS... 18

3.4.3 PROSES DIGESTIF DI LUMEN USUS HALUS ... 18

3.4.4 ABSORBSI KARBOHIDRAT ... 19

3.5 LINTASAN METABOLISME KARBOHIDRAT ... 21

(11)

viii DEDY SYAHRIZAL , NANDA AYU PUSPITA, MARISA

3.6 GLIKOLISIS ... 22

3.6.1 TAHAP I: TAHAP PERSIAPAN ... 22

3.6.2 TAHAP II: PEMECAHAN FRUKTOSA-1,6-BIFOSFAT ... 23

3.6.3 TAHAP III: PRODUKSI ENERGI ... 23

3.6.4 TAHAP IV: PENGEMBALIAN GUGUS PO4 DARI 3 FOSFOGLISERAT ... 24

3.7 GLIKOGENESIS ... 27

3.8 GLIKOGENOLISIS ... 29

3.9 GLUKONEOGENESIS ... 31

3.9.1 JALUR UTAMA GLUKONEOGENSIS ... 31

3.9.2 JALUR METABOLISME LAIN YANG TERLIBAT DALAM GLUKONEOGENESIS ... 32

3.9.3 PENGATURAN GLUKONEOGENSIS ... 33

3.10 HEKSOSA MONO PHOSPAT SHUNT (HMP SHUNT) ... 34

3.10.1 METABOLISME GALAKTOSA ... 36

3.10.2 METABOLISME LAKTOSA ... 36

3.11 PENGATURAN GLUKOSA DARAH ... 37

3.11.1 ASUPAN GLUKOSA DARAH ... 37

3.11.2 PENGELUARAN GLUKOSA DARI DALAM DARAH ... 37

3.11.3 HORMON YANG BERPERAN DALAM PENGATURAN METABOLISME KARBOHIDRAT ... 39

3.12 ASPEK KLINIS METABOLISME KARBOHIDRAT ... 40

3.13 KESIMPULAN ... 41

LATIHAN ... 42

DAFTAR PUSTAKA ... 45

BAB IV METABOLISME LEMAK ... 47

4.1 DEFINISI DAN FUNGSI LEMAK... 48

4.2 KLASIFIKASI LEMAK ... 49

4.2.1 ASAM LEMAK ... 49

4.2.2 GLISERIDA ... 50

4.2.3 LIPID KOMPLEKS ... 50

4.2.4 LIPID NON-GLISERIDA ... 50

4.3 PENCERNAAN, ABSORPSI, DAN TRANSPORTASI LEMAK ... 50

4.4 LINTASAN METABOLISME LEMAK ... 52

Š2.6,'$6, ... 52

4.4.2 BIOSINTESIS LEMAK ... 54

4.4.3 SINTESIS KOLESTEROL ... 54

4.4.4 LIPOGENESIS ... 55

4.4.5 LIPOLISIS ... 55

4.5 PENGARUH HORMON PADA METABOLISME LEMAK ... 56

4.5.1 PEMECAHAN TRIGLISERIDA (LIPOLISIS) ... 56

4.6 KETOGENESIS... 57

LATIHAN ... 59

BAB V METABOLISME PROTEIN ... 63

(12)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA ix

5.2 STRUKTUR PROTEIN ... 64

5.3 FUNGSI PROTEIN ... 65

5.4 ASAM AMINO ... 66

5.4.1 ANABOLISME ASAM AMINO... 67

5.4.2 KATABOLISME ASAM AMINO ... 67

LATIHAN ... 70

BAB VI METABOLISME ASAM NUKLEAT ... 73

6.1 DEFINISI ASAM NUKLEAT ... 74

6.2 STRUKTUR DAN PENAMAAN ASAM NUKLEAT ... 74

6.3 NUKLEOSIDA ... 75

6.4 NUKLEOTIDA ... 76

6.5 DNA DAN RNA ... 77

6.5.1 STRUKTUR DNA... 78

6.5.2 STRUKTUR RNA... 79

6.6 FUNGSI ASAM NUKLEAT ... 81

6.6.1 FUNGSI PURIN DAN PIRIMIDIN ... 81

6.7 FUNGSI ASAM NUKLEAT DNA DAN RNA ... 82

6.7.1 REPLIKASI ... 83

6.7.2 TRANSKRIPSI ... 85

6.7.3 TRANSLASI ... 86

6.8 METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN ... 88

6.8.1 BIOSINTESIS PURIN ... 88

6.9 KATABOLISME PURIN ... 89

6.9.1 KATABOLISME NUKELOTIDA ADENIN ... 89

6.9.2 KATABOLISME NUKELOTIDA GUANIN ... 89

6.10 BIOSINTESIS PIRIMIDIN ... 90

6.11 KATABOLISME PIRIMIDIN ... 91

6.12 METABOLISME ASAM URAT ... 91

6.13 ASPEK KLINIS METABOLISME ASAM NUKLEAT... 92

6.14 KESIMPULAN ... 93

LATIHAN ... 94

BAB VII BIOENERGETIKA (INTEGRASI METABOLISME)... 99

7.1 DEFINISI BIOENERGETIKA ... 100

7.2 ASPEK KLINIS METABOLISME ... 100

7.3 ADAPTASI METABOLISME DALAM KONDISI SAAT KELAPARAN ... 100

7.4 ADAPTASI METABOLISME DALAM KONDISI ABNORMAL ... 103

7.5 METABOLISME DAN ENERGI ... 103

7.6 METABOLISME DAN RESPIRASI SELULER ... 105

7.6.1 GLIKOLISIS ... 105

7.7 DEKARBOKSILASI OKSIDATIF ... 105

7.8 SIKLUS KREBS ... 106

7.9 SISTEM TRANSPORT ELEKTRON (STE) ... 106

(13)

x DEDY SYAHRIZAL , NANDA AYU PUSPITA, MARISA

LATIHAN ... 108

DAFTAR PUSTAKA ...110

GLOSARIUM ...111

(14)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA xi

TABEL 1. HORMON DAN ENZIM ...8

TABEL 2. PENAMAAN MONOSAKARIDA ... 13

TABEL 3. MOLEKUL DISAKARIDA ... 14

TABEL 4. KLASIFIKASI POLISAKARIDA ... 15

TABEL 5. TRANSPOR AKTIF DAN FACILITATED TRANSPORT... 20

TABEL 6. ENERGI YANG DIHASILKAN DARI PROSES GLIKOLISIS SECARA AEROBIK.... 25

TABEL 7. ENERGI YANG DIHASILKAN DARI PROSES GLIKOLISIS SECARA ANAEROBIK ... 26

TABEL 8. KOMPOSISI CADANGAN GLIKOGEN ... 27

TABEL 9. PENGATURAN METABOLISME GLIKOGEN ... 28

TABEL 10. ASAM AMINO GLUKOGENIK ... 32

TABEL 11. HASIL METABOLISME HMP SHUNT ... 34

TABEL 12. JENIS ASAM AMINO ... 66

TABEL 13. PENAMAAN NUKLEOSIDA ... 75

TABEL 14. BASA PURIN DAN PIRIMIDIN ... 77

TABEL 15. PENAMAAN NUKLEOTIDA ... 80

TABEL 16. PERBEDAAN DNA DAN RNA ... 82

TABEL 17. GANGGUAN METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN AKIBAT DEFISIENSI ENZIM ... 93

(15)

xii DEDY SYAHRIZAL , NANDA AYU PUSPITA, MARISA

GAMBAR 1. SIKLUS KESEIMBANGAN METABOLISME ORGANISME AUTOTROF DAN

HETERETROF...5

GAMBAR 2. JALUR ANABOLISME DAN KATABOLISME ...6

GAMBAR 3. ISOMER OPTIKAL ... 13

GAMBAR 4. ENZIM a-AMILASE ... 17

GAMBAR 5. HIDROLISIS PATI (AMILOPEKTIN) DI DALAM LUMEN USUS OLEH ENZIM AMILASE ... 19

GAMBAR 6. GAMBARAN PROSES DIGESTIF DAN ABSORBSI KARBOHIDRAT ... 21

GAMBAR 7. GLIKOLISIS... 26

GAMBAR 8. JALUR GLIKOGENESIS ... 30

GAMBAR 9. JALUR GLUKOGENOLISIS... 30

GAMBAR 10. JALUR GLUKONEOGENESIS ... 33

GAMBAR 11. JALUR HMP SHUNT ... 35

GAMBAR 12. METABOLISME GALAKTOSA ... 36

GAMBAR 13. PENGATURAN KADAR GULA DARAH ... 38

GAMBAR 14. PERUBAHAN METABOLISME PADA DIABETES MELITUS ... 41

GAMBAR 15. METABOLISME DAN TRANSPORTASI LEMAK ... 52

GAMBAR 16. BETA OKSIDASI ... 53

GAMBAR 17. FASE AWAL KETOGENESIS ... 57

GAMBAR 18. PEMBENTUKAN BADAN KETON ... 58

GAMBAR 19. STRUKTUR PROTEIN ... 65

GAMBAR 20. SIKLUS UREA ... 69

GAMBAR 21. NUKLEOTIDA ... 74

GAMBAR 22. GULA PENTOSA ... 75

GAMBAR 23. STRUKTUR NUKLEOSIDA ... 76

GAMBAR 24. DNA RANTAI TUNGGAL ... 78

GAMBAR 25. STRUKTUR DNA ... 79

GAMBAR 26. STRUKTUR RNA ... 81

GAMBAR 27. GARPU REPLIKASI DNA ... 85

GAMBAR 28. TRANSKRIPSI DNA ... 86

GAMBAR 29. TRANSLASI DAN SINTESIS PROTEIN ... 87

GAMBAR 30. BIOSINTESIS PURIN ... 88

GAMBAR 31. KATABOLISME PURIN DAN METABOLISME ASAM URAT ... 89

GAMBAR 32. BIOSINTESIS PIRIMIDIN ... 90

GAMBAR 33. KATABOLISME PIRIMIDIN ... 91

GAMBAR 34. JALUR METABOLISME DALAM KONDISI KELAPARAN ... 102

GAMBAR 35. TAHAPAN METABOLISME NUTRISI ... 104

GAMBAR 36. SISTEM TRANSPORT ELEKTRON ... 107

(16)

METABOLISME DAN BIOENERGETIKA 1

1.1 DESKRIPSI MATA AJAR

Metabolisme dan bioenergetika merupakan salah satu modul pada blok digestif, endokrin, dan metabolisme dasar. Blok ini merupakan blok ketiga yang diberikan kepada peserta didik Program Studi Pendidikan Dokter di Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala pada semester pertama. Modul metabolisme dan bioenergetika dalam blok digestif, en-dokrin, dan metabolik dasar akan memperkenalkan dan menjelaskan proses metabolisme senyawa nutrisi seperti karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat di dalam tubuh manusia pada berbagai kondisi serta proses interaksi metabolisme dalam proses pembentukan energi bagi kehidupan.

Materi ini merupakan salah satu materi dasar yang wajib dikuasai oleh peserta didik ilmu kedokteran. Oleh karena itu, pemahaman yang kuat dalam materi ini sangat dibutuhkan agar peserta didik dapat memi-liki pemahaman dasar yang kokoh untuk memahami ilmu kedokteran klinis. Di samping itu, penguasaan terhadap materi ini menjadi sebuah kompetensi yang dipersyaratkan saat peserta didik terjun ke dunia pro-fesi dokter nantinya. Hal ini sesuai dengan pernyataan yang terdapat dalam Standar Kompetensi Dokter Indonesia (SKDI).

Untuk itu, buku ajar Metabolisme dan Bioergenetika ditulis dengan tujuan untuk membantu peserta didik dalam memahami materi pada perkuliahan blok digestif, endokrin, dan metabolisme dasar. Buku ajar ini merupakan salah satu dari tiga seri buku ajar yang akan digunakan pada program mata kuliah tersebut. Penulis berharap buku ajar ini mam-pu memfasilitasi peserta didik agar dapat menjelaskan aspek ilmu kedok-teran dasar dari sistem digestif, endokrin, dan metabolik.

BAB I

(17)

2 DEDY SYAHRIZAL , NANDA AYU PUSPITA, MARISA

1.2 PRASYARAT MATA AJAR

Mata ajar metabolisme dan bioenergetika terdapat dalam blok di-gestif, endokrin dan metabolik dasar pada semester ganjil tahun pertama pendidikan kedokteran. Mata kuliah blok digestif, endokrin, dan metabo-lik dasar merupakan mata kuliah yang wajib diambil oleh peserta didik Program Studi Ilmu Kedokteran.

1.3 PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU

Pembahasan metabolisme dan bioenergetika pada buku ajar ini GLPXODLGDULKDO\DQJSDOLQJGDVDUVHSHUWLSHQGHʏQLVLDQLVWLODK\DQJEHU-kaitan dengan metabolisme dan bioenergetika, penjelasan mengenai siklus keseimbangan metabolisme, pembagian jalur metabolisme dan perangkat yang dibutuhkan untuk metabolisme.

Pada bab-bab selanjutnya secara berurutan akan dibahas menge-nai metabolisme karbohidrat, metabolisme protein dan asam amino, metabolisme lemak, metabolisme asam nukleat, dan bioenergetika. Penjelasan yang terdapat dalam buku ajar ini selain bersumber kepada teori-teori ilmu kedokteran yang sudah mapan dan berasal dari beberapa buku teks, juga berasal dari hasil penelitian staf pengajar di bagian Bio-kimia Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala dan penelitian dari para ilmuwan lainnya. Pada bagian akhir dari setiap bab akan diberi-kan latihan berupa soal-soal sebagai tolak ukur bagi peserta didik dalam mengukur tingkat kemampuan pemahamannya terhadap materi-materi yang terdapat dalam buku ajar ini.

(18)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi dasar-dasar metabolisme diberikan dalam introduksi blok digestif, endokrin, dan metabolisme. Di dalam materi ini, penulis berusaha menjem-batani pengetahuan yang sudah peserta didik dapatkan di bangku Sekolah Menengah Atas (SMA) dengan pengetahuan yang akan diberikan pada pro-gram mata kuliah ini. Oleh karena itu, proses pembelajaran pada tahap ini di-harapkan dapat memberikan persamaan persepsi dan kesetaraan tingkat pengetahuan di antara peserta didik yang berasal dari sekolah menegah atas yang berbeda-beda. Dengan adanya persamaan tingkat pengetahuan dan persepsi tersebut, maka akan memudahkan peserta didik saat mengikuti ma-teri lanjutan serta juga akan memudahkan dosen dalam memberikan mama-teri pembelajaran pada tingkat yang lebih lanjut.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari dasar-dasar metabolisme di antaranya adalah sebagai berikut:

PDPSX PHQJHWDKXL GDQ PHQMHODVNDQ GHʏQLVL LVWLODK \DQJ EHUNDLWDQ GH ngan metabolisme dan bioenergetika,

2. mampu menjelaskan siklus keseimbangan metabolisme, 3. mampu melakukan pembagian jalur metabolisme, dan

4. mampu menjelaskan karakteristik dasar dari perangkat yang dibutuhkan untuk metabolisme.

BENTUK EVALUASI/UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipelajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta

BAB II

(19)

didik untuk lebih memahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi baik di antara sesama peserta didik maupun antara peserta didik dengan dosen sehingga peserta didik bisa mendapatkan umpan balik yang dapat menambah pengetahuan dan tingkat pemahaman peserta didik terhadap materi ini. Selanjutnya, pada akhir bab ini penulis menyajikan beberapa soal yang dapat dijadikan alat evaluasi mandiri bagi peserta didik untuk mengukur tingkat pemahaman materi dasar-dasar metabolisme.

2.1 DEFINISI METABOLISME

Kata “metabolisme” berasal dari bahasa Yunani metabolismos yang memiliki arti ‘perubahan’. Secara istilah, metabolisme merupakan pro-ses kompleks yang melibatkan berbagai jalur lintasan reaksi kimia. Meta- bolisme dan jalur metabolisme ini telah banyak diteliti oleh para ahli sehingga telah banyak menghasilkan terobosan dan ilmu terkini yang dapat menjelaskan jalur-jalur metabolisme secara lebih detail.

'DODPLOPXNLPLDGHʏQLVLPHWDEROLVPHEHUWXMXDQXQWXNPHQMHODV-kan seluruh perubahan zat-zat kimia di dalam tubuh dengan jalur-jalur reaksi kimia yang terlibat, keterkaitan masing-masing zat kimia yang terlibat, mekanisme pengaturan reaksi-reaksi kimia, serta jalur perubahan dan transpor zat-zat kimia dalam suatu proses reaksi. Reaksi-reaksi kimia tersebut terus berlangsung secara berkesinambungan di dalam se-tiap sel untuk menjamin keberlangsungan kehidupan sel.

Berdasarkan beberapa penjelasan di atas, secara ringkasnya me-tabolisme juga dapat didefenisikan sebagai proses reaksi kimia yang ter-jadi dalam tingkatan organisme yang terkecil atau sampai ke level selu-lar. Secara umum, terdapat empat fungsi dari metabolisme di dalam sel, yaitu:

1. menghasilkan energi kimia yang berasal dari energi matahari atau dari pemecahan zat-zat nutrisi yang diperoleh dari lingkungan luar sel,

2. perubahan zat-zat nutrisi menjadi senyawa yang dibutuhkan sel, 3. pembentukan senyawa-senyawa makromolekul yang berasal dari

senyawa-senyawa mikromolekul di dalam sel,

4. sintesis dan pemecahan biomolekul yang dibutuhkan untuk men-jalankan fungsi-fungsi sel.

(20)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi metabolisme karbohidrat diberikan pada permulaan modul metabolisme di blok digestif, endokrin dan, metabolisme dasar. Materi metabolisme karbohidrat yang ada dalam buku ajar ini diharapkan dapat menjadi panduan belajar peserta didik baik dalam proses perkuliahan maupun dalam belajar mandiri.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari bab metabolisme karbohidrat DGDODKSHVHUWDGLGLNPDPSXPHQJHWDKXLGDQPHQMHODVNDQGHʏQLVLNDUERKL-GUDWNODVLʏNDVLGDQSHQJJXQDDQNDUERKLGUDWSURVHVGLJHVWLIGDQDEVRUEVL karbohidrat, 4) lintasan metabolisme karbohidrat, 5) dan pengaturan glukosa darah. Pada bab ini juga akan dijelaskan aspek klinis metabolisme karbohidrat sebagai bentuk aplikasi ilmu dasar kedokteran pada ilmu kedokteran klinis.

BENTUK EVALUASI/ UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipe-lajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta didik untuk lebih me-mahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi antara peserta didik ataupun antara peserta didik dengan dosen sehingga peserta didik bisa mendapatkan umpan balik baik dari sesama peserta didik maupun dari dosen. Pada akhir bab ini tersedia beberapa soal yang bisa dijadikan oleh peserta didik dalam melakukan evalu-asi diri terhadap pemahaman materi metabolisme karbohidrat.

BAB III

(21)

3.1 DEFINISI KARBOHIDRAT

Istilah “karbohidrat” atau juga dikenal dengan saccharides, berasal dari bahasa Latin sakcharon yang berarti ‘gula’. Keterkaitan istilah karbohidrat de- ngan gula atau pemanis tidaklah mengherankan karena karbohidrat merupa-kan molekul biologis yang paling banyak ditemumerupa-kan di dalam kehidupan se-hari-hari. Fungsi biologis utama karbohidrat adalah sebagai sumber energi dan penyusun material struktur biologis. Walaupun demikian, masih banyak peranan penting karbohidrat lainnya pada berbagai sistem biologis yang ti-dak terbatas hanya kepada dua fungsi utama tersebut. Sebagai contoh, ribo-sa merupakan ribo-salah ribo-satu molekul yang menyusun struktur DNA sedangkan gliseraldehid adalah komponen penting dalam berbagai jalur metabolik.

Berdasarkan struktur kimianya, karbohidrat tersusun oleh kombinasi tiga elemen utama, yaitu karbon (C), hydrogen (H), dan oksigen (O) dengan rumus kimia (C-H₂ 2QGLPDQDQɀ.DUERKLGUDWVHFDUDXPXPGLNODVLʏNDVLNDQNHGD-lam empat kategori besar berdasarkan kompleksitas strukturnya, yaitu mono-sakaria atau dikenal sebagai karbohidrat sederhana, disakarida, oligosakari-da, dan polisakarida atau dikenal sebagai karbohidrat kompleks. Perbedaan dalam struktur kimia dan kompleksitas molekul karbohidrat akan menentukan jenis dan fungsi biologis dari karbohidrat. Pada bab ini akan dijelaskan secara OHELK GHWDLO WHQWDQJ VWUXNWXU NLPLD GDQ NODVLʏNDVL GDUL NDUERKLGUDW VHKLQJJD akan memudahkan peserta didik untuk memahami peranan karbohidrat dalam suatu sistem biologis.

3.2 KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

3.2.1 MONOKASARIDA

Monosakarida merupakan karbohidrat sederhana yang tidak dapat dihi-drolisis menjadi senyawa lain. Apabila ditinjau dari struktur kimia, monosakari-da terdiri monosakari-dari rantai karbon lurus (timonosakari-dak bercabang) yang terdiri monosakari-dari minimal tiga atom karbon dengan rumus kimia (C-H₂O)n. Pada untaian rantai karbon tersebut, monosakarida memiliki satu grup fungsional karbonil (=O), dan satu grup hidroksil (OH) di setiap atom karbon yang tersisa. Penamaan molekul monosakarida ini ditentukan dari jenis gugus karbonil yang berikatan dengan atom C tersebut. Apabila gugus karbonil adalah gugus aldehid (R’-CHO), maka monosakarida tersebut dinamakan aldosa sedangkan apabila berikatan de-ngan gugus keton (R’-CO-R”) maka dinamakan ketosa. Selain itu, jumlah atom C yang menyusun molekul monosakarida juga menentukan penamaannya sesuai dengan kaidah penamaan molekul kimia, yaitu menggunakan tri-te- tra-penta-heksa dan seterusnya dengan menambahkan akhiran -osa untuk

(22)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi metabolisme lemak diberikan sebagai kuliah kedua untuk modul metabolisme di blok digestif, endokrin, dan metabolisme dasar. Materi metabolisme lemak yang ada dalam buku ajar ini diharapkan dapat menjadi pan-duan belajar peserta didik baik dalam proses perkuliahan maupun dalam be-lajar mandiri.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari bab metabolisme lemak ada-ODKSHVHUWDGLGLNPDPSXPHQJHWDKXLGDQPHQMHODVNDQPHQJHQDLGHʏQLVL OHPDNIXQJVLGDQNODVLʏNDVLOHPDNSURVHVDEVRUEVLGDQWUDQVSRUWDVLOH-PDNSURVHVſRNVLGDVLOLSROLVLVELRVLQHVLVOHPDNGDQSURVHVOLSRJHQH sis. Selain itu, peserta didik juga harus dapat memahami dan menjelaskan mengenai sintesis dan transportasi kolesterol serta proses ketogenesis. Pada bab ini juga akan dijelaskan mengenai aspek klinis metabolisme lemak se-bagai bentuk aplikasi ilmu dasar kedokteran pada ilmu kedokteran klinis.

BENTUK EVALUASI/ UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipe-lajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta didik untuk lebih me-mahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi antara peserta didik ataupun antara peserta didik dengan dosen sehingga peserta didik bisa mendapatkan umpan balik yang dapat menambah pengetahuan dan tingkat pemahamannya terhadap materi ini. Selanjutnya, pada akhir bab ini penulis menyajikan beberapa soal

BAB IV

(23)

yang dapat dijadikan sarana evaluasi diri oleh peserta didik secara mandiri sehingga dapat menjadi tolak ukur terhadap pemahamannya mengenai materi metabolisme lemak.

4.1 DEFINISI DAN FUNGSI LEMAK

Lemak atau sering disebut dengan lipid adalah senyawa yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik seperti: eter, kloroform, dan benzol. Lemak disusun atas senyawa heterogen yang memiliki perbedaan antara satu dengan lainnya. Hal inilah yang membedakan lemak dengan kar-bohidrat dan protein yang memiliki struktur dasar yang tetap. Heterogenitas senyawa penyusun lemak menyebabkan setiap jenis lemak memiliki fungsi WHUVHQGLULEDJLWXEXKPDQXVLD)XQJVLʏVLRORJLVGDULOHPDNDGDHQDPGLDQ-taranya adalah sebagai berikut:

1. Penghasil dan cadangan energi

Komponen lemak yang bertugas untuk meghasilkan energi adalah asam lemak dan keton. Asam lemak dapat menghasilkan energi melalui proses RNVLGDVLGDQEDGDQNHWRQGDSDWPHQJKDVLONDQHQHUJLGHQJDQFDUDLQʏO-trasi badan keton pada siklus krebs. Selain untuk menghasilkan energi, beberapa komponen lemak seperti trigliserida dan fosfolipid juga berfungsi sebagai cadangan energi. Apabila cadangan energi dari trigliserida akan digunakan, maka trigliserida akan mengalami hidrolisis untuk membebas-kan asam lemak yang ada padanya.

2. Menjaga integritas sel

Fosfolipid dan glikolipid merupakan komponen lemak yang menyusun membran sel. Keberadaan dua jenis senyawa lemak tersebut merupakan faktor penting untuk mempertahankan keutuhan membran sel.

3. Pembentuk asam empedu

Asam empedu terbentuk dari senyawa steroid yang merupakan salah satu turunan senyawa lemak. Asam empedu berfungsi untuk memfasilitasi pencernaan lemak dengan cara bertindak sebagai surfaktan yang menyu-sun misel. Asam empedu juga memiliki akses hormonal di seluruh tubuh 4. Pembentuk hormon steroid

Hormon steroid dibentuk dari kolesterol pada beberapa jaringan tubuh seperti adrenal dan gonad. Kolesterol dan steroid sendiri merupakan salah satu jenis senyawa lemak.

5. Pembentuk vitamin D

Vitamin D (kalsiferol) merupakan turunan dari senyawa steroid yang merupakan derivat dari kolesterol.

(24)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi metabolisme protein diberikan sebagai materi perkuliahan yang ketiga untuk modul metabolisme di blok digestif, endokrin, dan me-tabolisme dasar. Materi meme-tabolisme protein yang ada dalam buku ajar ini diharapkan dapat menjadi panduan belajar peserta didik baik dalam proses perkuliahan maupun dalam belajar mandiri.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari bab metabolisme lemak DGDODK SHVHUWD GLGLN PDPSX PHQJHWDKXL GDQ PHQMHODVNDQ GHʏQLVL metabolisme protein, 2) struktur metabolisme protein, 3) fungsi metabolisme protein, 4) anabolisme asam amino, 5) dan katabolisme asam amino. Pada bab ini juga akan dijelaskan mengenai aspek klinis metabo-lisme protein sebagai bentuk pengaplikasian ilmu dasar kedokteran pada ilmu kedokteran klinis.

BENTUK EVALUASI/ UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipelajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta didik untuk lebih memahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi antara peserta didik ataupun antara peserta didik dengan dosen sehingga pe-serta didik bisa mendapatkan umpan balik yang dapat menambah pengetahuan dan tingkat pemahamannya terhadap materi ini. Selanjut- nya, pada akhir bab ini penulis menyajikan beberapa soal yang dapat

BAB V

(25)

dijadikan sarana evaluasi diri oleh peserta didik secara mandiri sehing-ga dapat menjadi tolak ukur terhadap pemahamannya mengenai materi bioenergetika.

5.1 DEFINISI PROTEIN

Protein merupakan senyawa organik polimer dengan berat molekul ting-gi. Protein tersusun dari persenyawaan unsur karbon, oksigen, hidrogen, dan nitrogen. Senyawa ini merupakan polipeptida yang pada setiap polipeptida tersusun atas peptida. Peptida ini adalah unit penyusun dari protein. Selain itu, peptida tersebut juga disusun oleh senyawa-senyawa asam amino. Dari beberapa penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa asam amino merupakan senyawa terkecil penyusun protein.

Berdasarkan unsur penyusunnya suatu protein terdiri dari empat unsur, yaitu karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Ditinjau dari rumus strukturnya, protein dapat didefenisikan sebagai sebuah senyawa organik yang gugus kar-boksil pada ujung terminal alfanya diganti dengan gugus amina. Gugus ami-na adalah suatu gugus yang dibentuk oleh persenyawaan NH₂. Ikatan yang menghubungkan satu peptida dengan peptida lainnya disebut sebagai ikatan peptida. Ikatan peptida inilah yang merupakan penggabungan dari OH dan NH₂ dengan disertai dengan penarikan satu molekul air.

5.2 STRUKTUR PROTEIN

Protein terdiri atas empat tingkat struktur, yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener. Struktur primer adalah uru-tan asam amino penyusun protein yang saling berhubungan karena adanya ikatan peptida. Struktur primer ini merupakan suatu struktur dua dimensi yang menggambarkan protein sebagai suatu bentangan pita yang tersusun dari asam amino. Struktur yang kedua adalah struktur sekunder, yaitu struktur tiga dimensi dari berbagai rangkaian asam amino yang dihubung-kan dengan ikatan hidrogen. Struktur sekunder dapat berupa pilinan pita asam amino berbentuk seperti spiral (alpha helix) maupun lembaran yang tersusun dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen atau tiol (beta sheet). Struktur ketiga, yaitu struktur tersier adalah gabungan dari beberapa struktur sekunder yang membentuk gumpalan. Apabila struktur tersier bergabung membentuk oligomer yang stabil disebut dengan struktur kuartener. Suatu protein baru berhasil menjadi senyawa yang memiliki fung-si (senyawa fungfung-sional) apabila telah berhafung-sil melakukan pelipatan hingga mencapai struktur tersier dan kuartener.

(26)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi metabolisme asam nukleat diberikan sebagai materi kee-nam untuk modul metabolisme di blok digestif, endokrin, dan metabo-lisme dasar. Materi metabometabo-lisme asam nukleat yang ada dalam buku ajar ini diharapkan dapat menjadi panduan belajar peserta didik baik dalam proses perkuliahan maupun dalam belajar mandiri.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari bab metabolisme asam nukleat adalah peserta didik mampu mengetahui dan menjelaskan: 1) GHʏQLVLPHWDEROLVPHDVDPQXNOHDWVWUXNWXUGDQSHQDPDDQDVDPQXNOH at, 3) struktur DNA dan RNA, 4) fungsi asam nukleat, 5) metabolisme pu-rin dan pirimidin. Pada bab ini juga akan dijelaskan mengenai aspek klinis metabolisme asam nukleat sebagai bentuk pengaplikasian ilmu dasar kedokteran pada ilmu kedokteran klinis.

BENTUK EVALUASI/ UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipelajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta didik untuk lebih memahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi antar- sesama peserta didik ataupun antara peserta didik dengan dosen sehingga peserta didik bisa mendapatkan umpan balik yang dapat menam-bah pengetahuan dan tingkat pemahamannya terhadap materi ini. Selan-jutnya, pada akhir bab ini penulis menyajikan beberapa soal yang dapat

BAB VI

(27)

dijadikan sarana evaluasi diri oleh peserta didik secara mandiri sehingga dapat menjadi tolak ukur terhadap pemahamannya mengenai materi me-tabolisme asam nukleat.

6.1 DEFINISI ASAM NUKLEAT

Salah satu karakteristik dari makhluk hidup adalah kemampuan untuk mereproduksi atau melahirkan keturunannya. Pada level selular, proses replikasi akan diawali dengan penggandaan materi genetik di dalam nukleus un-tuk kemudian diturunkan ke sel-sel turunannya. Materi genetik ini tersimpan di dalam molekul yang dikenal sebagai asam nukleat. Adapun yang dimak-sud dengan asam nukleta adalah suatu molekul polimerik yang menjadi dasar struktur kimia gen yang akan mengode informasi genetik. Terdapat dua jenis asam nukleat, yaitu deoxyribonucleic acid (DNA) dan ribonucleic acid (RNA). Informasi genetik yang terkandung DNA akan ditransfer ke dalam RNA yang kemudian dipakai untuk template sintesis protein di ribosom. Gen merupa-kan bagian atau segmen dari satu molekul DNA yang mengandung untaian informasi untuk menyintesis RNA dan protein. Berbeda dengan molekul nutri-si lainnya, fungnutri-si utama asam nukleat bukanlah untuk menghanutri-silkan energi, melainkan berperan pada proses-proses biomolekular yang berkaitan dengan informasi genetik sel.

6.2 STRUKTUR DAN PENAMAAN ASAM NUKLEAT

Molekul asam nukleat merupakan biopolimer dari monomer-monomer nukleotida yang disusun atas tiga komponen penting yaitu gula pentosa, gugus fosfat, dan basa nitrogen (Gambar ). Gugus gula dan basa nitrogen yang ter-diri tanpa gugus fosfat dikenal sebagai nukleosida. Selanjutnya, molekul yang terdapat pada basa nitrogen terbagi atas dua kelompok, yaitu basa purin dan pirimidin. Adapun gugus gula yang menyusun asam nukleat ini adalah gugus ribosa atau deoksiribosa.

(28)

RENCANA PEMBELAJARAN

Materi bioenergetika (integrasi metabolisme) diberikan sebagai ma-teri ketujuh sekaligus kuliah terakhir untuk modul metabolisme di blok digestif, endokrin, dan metabolisme dasar. Materi bioenergetika (integra-si metabolisme) yang ada dalam buku ajar ini diharapkan dapat menjadi panduan belajar peserta didik baik dalam proses perkuliahan maupun dalam belajar mandiri.

INDIKATOR KETERCAPAIAN PEMBELAJARAN

Indikator ketercapaian pembelajaran dari bab bioenergetika (inte-grasi metabolisme) adalah peserta didik mampu mengetahui dan men-jelaskan mengenai proses integrasi metabolisme senyawa organik (kar-bohidrat, lemak, protein dan asam nukleat) sebagai mekanisme adaptasi tubuh pada berbagai kondisi. Pada bab ini juga akan dijelaskan menge-nai aspek klinis metabolisme terintegratif sebagai bentuk pengaplikasian ilmu dasar kedokteran pada ilmu kedokteran klinis.

BENTUK EVALUASI/ UMPAN BALIK

Materi yang diberikan dalam bab ini diharapkan dapat lebih dahulu dipelajari sebelum perkuliahan sehingga bisa menjadi prior knowledge bagi peserta didik. Prior knowledge tersebut akan membantu peserta didik untuk lebih memahami paparan perkuliahan yang diberikan oleh dosen. Materi dalam bab ini diharapkan menjadi bahan diskusi antara peserta didik ataupun antara peserta didik dengan dosen sehingga pe-serta didik bisa mendapatkan umpan balik yang dapat menambah pengetahuan dan tingkat pemahamannya terhadap materi ini. Selanjutnya,

BAB VII

BIOENERGETIKA

(29)

pada akhir bab ini penulis menyajikan beberapa soal yang dapat dija-dikan sarana evaluasi diri oleh peserta didik secara mandiri sehingga dapat menjadi tolak ukur terhadap pemahamannya mengenai materi bio-energetika (integrasi metabolisme).

7.1 DEFINISI BIOENERGETIKA

Bioenergetika adalah suatu pembahasan khusus dalam ilmu bio-kimia dan biologi sel yang berkaitan dengan proses produksi energi beserta reaksi enzimatik yang menyertainya. Cakupan bioenergetika dimulai dari proses respirasi seluler hingga berbagai reaksi yang me- nyangkut pemanfaatan energi. Pada bab ini tidak akan dibahas secara mendetail mengenai respirasi seluler namun pembahasan lebih diarah-kan kepada produksi dan penggunaan energi yang melibatdiarah-kan berbagai proses metabolisme senyawa organik. Pendekatan pembahasan pada bab ini akan menjelaskan proses metabolisme secara terintegrasi dalam meyediakan energi di berbagai proses kehidupan.

7.2 ASPEK KLINIS METABOLISME

Pemahaman tentang proses metabolisme sangat penting dalam mempelajari dasar-dasar terjadinya penyakit pada manusia. Secara nor-mal, proses metabolisme tubuh berlangsung dalam keadaan seimbang, tanpa adanya pergeseran atau perubahan dalam setiap jalur metabolisme. Pada kondisi tertentu, proses adaptasi normal akan terjadi untuk menja-min ketersediaan zat-zat kimia yang diperlukan untuk keberlangsungan hidup suatu organisme, contohnya adalah pada saat tubuh berpuasa, ke-laparan, saat berolahraga, ataupun kehamilan dan menyusui.

Pada kondisi abnormal, maka proses metabolisme akan berlangsung dengan cara yang tidak seharusnya, sehingga terjadi kondisi yang dikenal dengan gangguan metabolisme. Sebagai contoh pada saat tubuh keku-rangan asupan makanan dalam kondisi yang lama, gangguan produksi enzim, ketidakseimbangan hormon, atau penggunaan obat-obatan terla-rang.

7.3 ADAPTASI METABOLISME DALAM KONDISI SAAT

KELAPARAN

Pada saat seseorang masih mempunyai asupan energi yang cu-kup, kelebihan energi yang tidak terpakai akan disimpan di dalam tubuh. Sebagian besar cadangan energi akan disimpan dalam bentuk

(30)

triasilgli-METABOLISME DAN BIOENERGETIKA 111

GLOSARIUM

Alga : ganggang ataupun organisme sederhana yang bersifat autotrof

Anabolisme : reaksi pembentukan senyawa-senyawa organik dari molekul-molekul sederhana

Antikodon : urutan tiga-basa pada tRNA

Autotrof : organisme yang dapat menyintesis makanannya sendiri Cynobacteria : organisme yang memiliki sifat diantara alga dan bakteri,

mampu berfotosintesis namun mempunyai struktur sel seperti bakteri

Defosforilasi : pelepasan gugus fosfat dari suatu protein atau molekul organik lain

DNA : asam deoksiribonukleat

Energi basal : energi yang dipakai untuk menjalankan aktivitas normal sel Energi kimia : energi yang dihasilkan karena adanya interaksi secara kimia

dari reaksi kimia yang terjadi

Enzim : senyawa kimia yang mempercepat laju reaksi biologis Fosforilasi : penambahan gugus fosfat pada suatu

Fotosintesis : proses yang memanfaatkan energi cahaya matahari untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi karbohidrat dan oksigen

Gen : segmen dari satu molekul DNA yang mengandung untaian informasi untuk sintesa RNA dan sintesa protein

Glikogenesis : proses pembentukan glikogen dari glukosa

Glikosis : proses pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat

Gluconeogen-esis

: proses pembentukan glikogen yang bersumber dari glukosa Glukogenesis : proses pembentukan glikogen untuk simpanan glukosa

tubuh

Heteretrof : organisme yang mengambil makanan dari pemecahan tana-man atau hewan

Hidrolisis : reaksi kimia yang memecah molekul air menjadi kation hydrogen dan anion

(31)

HMP Shunt : reaksi hidrolisis glukosa-6-P menjadi fruktosa-6-P, dengan melepaskan gliseraldehid-3-P dan NADPH

Hormon : zat kimia yang dihasilkan oleh organ tubuh tertentu dari kelenjar endokrin yang berguna merangsang fungsi organ tubuh tertentu

Jaringan adiposa

: jaringan lemak

Katabolisma : reaksi pemecahan atau penguraian senyawa organik menja-di molekul-molekul sederhana

Kodon : deret nukleotida pada mRNA yang terdiri atas kombinasi tiga nukleotida berurutan yang menyandi suatu asam amino tertentu

Makromolekul : senyawa kimia yang memiliki ukuran besar Messenger

RNA

: mRNA adalah RNA yang merupakan hasil transkripsi DNA dan menjadi perantara pembawa urutan protein dalam pro-ses transkripsi

Mikromolekul : senyawa yang dihasilkan dari pemecahan makromolekul Nukleosida : gugus gula dan basa nitrogen tanpa gugus fosfat

Nukleotida : molekul yang tersusun atas basa nitrogen, gula, dan gugus fosfat

Organisme : makhluk hidup

Reaksi kimia : proses perubahan antara zat-zat pereaksi menjadi zat-zat hasil reaksi

Reaksi oksi-dasi

: reaksi penggabungan suatu zat dengan oksigen yang menyebabkan perubahan bilangan oksidasi pada suatu unsur

Replikasi : proses penggandaan DNA Ribosomal

RNA

: jenis RNA utama yang terlibat dalam pembentukan ribosom bersama dengan protein ribosom

RNA : asam ribonukleat Senyawa

antara

: senyawa transisi antara bahan baku dan hasil akhir dalam suatu reaksi kimia

Senyawa organik

: senyawa yang tersusun oleh atom karbon dan hidrogen Substrat

enzim

: suatu molekul yang menjadi sasaran aksi enzim

Transfer RNA : jenis RNA yang bertindak sebagai molekul pembawa yang memuat asam amino dengan mendekode informasi genetik yang dibawa oleh kodon m-

(32)

Translasi : proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam amino

Transpor aktif : perpindahan atau pergerakan yang memanfaatkan energi untuk memasukan dan mengeluarkan ion-ion serta molekul melalui membran sel

UDP : uridine di phosphate

Zat kimia : bentuk materi yang memiiki komposisi dan sifat karakteristik yang konstan, serta tidak data dipecah lagi menjadi molekul yang lebih kecil

(33)

(34)

Dr. dr. Dedy Syahrizal, M.Kes.

Sehari-hari bekerja sebagai staf penga-jar di bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Syiah Kuala, Banda Aceh. Dedy menyele-saikan Pendidikan Sarjana Kedokteran dan Profesi Dokter di Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, dan kemudian melanjutkan Pendidikan magister Biomedis di Universitas Sumatera Utara. Gelar Doktor di bidang Ilmu Kedokteran didapatkan setelah ia menamat-kan Pendidimenamat-kan Strata Tiga (S3) di Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Surabaya.

Penelitian yang selama ini dilakukannya adalah pada bidang regu-lasi protein subseluler dengan pendekatan sel punca, oksigen hiperba- rik, dan psikoneuroimunologi. Selain melakukan penelitian di bidang bio-kimia dan biologi molekuler. Dedy juga melakukan penelitian di bidang pendidikan kedokteran khususnya di bidang kurikulum dan lingkungan pendidikan. Beberapa hasil penelitiannya juga sudah dipublikasikan ke dalam beberapa jurnal internasional bereputasi dan juga dimasukkan se-bagai bahan pengayaan pada buku ajar ini.

Alamat email: dedysyahrizal@unsyiah.ac.id

(35)

dr. Nanda Ayu Puspita, MKes., PhD

Ia merupakan staf pengajar di bagian Bio-kimia Fakultas Kedokteran Syiah Kuala, Banda Aceh. Ia menyelesaikan Pendidikan Kedok- teran Umum di Universitas Padjadjaran, Ban-dung, dan kemudian melanjutkan Pendidikan Magister Biokimia Medis di Universitas yang sama. Setelah menjadi staf pengajar di Uni-versitas Syiah Kuala, Nanda melanjutkan Pen-didikan S3 di School of Environment and Life

Sciences, University of Salford, United Kingdom

dan mendapatkan gelar Ph.D. di bidang Biochemistry.

Sebagai staf pengajar, Nanda juga melakukan penelitian di bidang pengembangan tanaman obat yang mempunyai aktivitas terapetik sebagai antitrombosit, antikanker, dan antimalaria. Fokus penelitiannya terutama di bidang Proteomik yang mempelajari ekpresi protein dari sel-sel untuk mengetahui proses-proses biologis serta berubahan ekpresi pro-tein-protein tersebut. Nanda juga terlibat di beberapa penelitian di Ing-gris, salah satunya penelitian Yayasan KidsCan UK yang bertujuan untuk mengembangkan obat-obatan antikanker bagi kasus-kasus kanker pada anak. Selain itu, Nanda juga terlibat di penelitian untuk pengembangan bahan makanan yang berasal dari microfungal sebagai sumber makanan nabati yang mengandung protein tinggi. Beberapa hasil penelitiannya juga sudah dipublikasikan ke dalam beberapa jurnal yang juga dimasuk-kan ke dalam bahan materi buku ajar biokimia dan energitika ini. Alamat email: nandaayu@unsyiah.ac.id

(36)

dr. Marisa, M. Gizi, Sp.GK

Ia merupakan staf pengajar di bagian Ilmu Gizi Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, yang juga ada-lah almameternya ketika menempuh Pen-didikan Dokter Umum. Marisa melanjutkan Pendidikan Magister di Program Studi Ma-gister Ilmu Gizi Fakultas Kedokteran Uni-versitas Indonesia, Jakarta. Berbekal ke- sempatan menjadi awardee Beasiswa LPDP Kementerian Keuangan RI, ia melanjutkan

Pendidikan Dokter Spesialis-1 Ilmu Gizi Klinik di Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Peminatan penelitiannya adalah mengenai Ilmu Gizi Klinik, terutama mengenai Nutrisi dan Metabolisme, Obesitas, Imunonutrisi, serta Nu-trisi pada Penyakit Degeneratif termasuk Diabetes dan Kanker. Selain menjadi staf pengajar di Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala, Marisa juga ikut memberikan pelayanan Gizi Klinis di RSUD dr. Zainoel Abidin Banda Aceh yang juga merupakan RS Pendidikan Utama Fakul-tas Kedokteran UniversiFakul-tas Syiah Kuala. Marisa berkomitmen memberi-kan edukasi gizi kepada masyarakat, salah satunya adalah sebagai anggota Komunitas Aceh Menyusui, sebuah komunitas nirlaba yang fokus pada edukASI, advokASI dan diseminasi informASI mengenai penting- nya menyusui dan ASI sebagai bagian yang tidak terpisahkan dari upaya pencegahan stunting dalam 1000 Hari Pertama Kehidupan.

(37)

(38)