Kelom
p
ok 5
Kelom
p
KETERKAITAN
METABOLISME
KARBOHIDRAT,
LEMAK,
DAN
Keterkaitan METABOLISME KARBOHIDRAT,LEMAK,DAN
PROTEIN yang berasal dari MAKANAN.
Setiap substrat respirasi yang aka masuk ke dalam siklus krebs harus berupa asam karboksilat (senyawa Gula).Oleh karena itu , substrat respirasi yang berasal dari karbohidrat,lemak dan protein harus
I. KARBOHIDRAT
Karbohidrat di golongkan menjadi 3 macam berdasakan ukuran molekul terbesar.
Berturut-turut molekul terbesar adalah : 1.POLISAKARIDA
2.OLIGOSAKARIDA 3.MONOSAKARIDA
Contoh MONOSAKARIDA ( Gula Tunggal ) adalah
Fruktosa dan Glukosa .
Gula ganda disakarida (C12H22O11) terdiri
CONTOH :
•Maltosa terdiri atas 2 molekul glukosa
•Laktosa atau ( gula susu),terdiri atas glukosa
dan
Galaktosa
•Sukrosa terdiri atas glukosa dan frutosa.
Fruktosa adalah monosakarida yg paling manis,yaitu 10 kali lebih manis dari laktosa.
Galaktosa adalah gula susu monosakarida (dalam usus ); galaktosa mudah di ubah menjadi glukosa di hati.
Gula di simpan sebagai glikogen.
Pada tumbuhaan terdapat Polisakarida cadang yang terdiri atas Glukosa ,disebut Pati.
Karbohidrat atau amilum di pecah oleh enzim karbonhidrase
(amilase ) menjadi maltosa (disakarida).oleh enzim malltase,
maltosa diubah menjadi 2 molekul glukosa yang dapat masuk
tahap glikolisis pada respirasi sel.sedangkan sukrosa dipecah
II. LEMAK
Lemak merupakan komponen penting di setiap sel yang terdiri
dari unsur-unsur C,H Dan O.Seperti halnya karbohidrat,lemak merupakan substrat
penting dalam proses respirasi.Lemak disintesis dari protein atau karbohidrat melalui asetil koenzim
A dan Gliserol yang berasal dari PGAL
Secara kimiawi,lemak tersusun dari
penggabungan
suatu asam lemak
dengan gliserol.Lemak yang
a) Asam lemak
Contoh asam lemak adalah asam stearat, asam laurat, asam palmitat,asam oleat, asam linoleat. Menurut penyelidikan, jumlah asaam lemak
yang ada di dalam suatu jaringan tidak pernah banyak.
Adanya pengubahan lemak menjadi
karbohidrat( gula sukrosa) ini telah berhasil di buktikan oleh Kornberg dan Kerbs ( 1957),
melalu penelitian nya dengan label zat radioaktif. Selanjutnya diberi nama siklus
glioksilat. Melalui siklus glioksilat inilah lemak dapat di ubah menjadi sukrosa. Perbedaan
siklus glioksilat dengan siklus krebs terletak
b. ) Gliserol
Gliserol dapat terbentuk dari transformasi
karbohidrat yang merupakan satu hasil dari
fotosintesis. Jika gliserol mengalami
reduksi, akan terbentuk gliserolfosfat.
Bertindak sebagai pembawa hidrogen
adalah NAD( nikotinamid adanin
dinukleotida). Proses hidrolisis
( defosforilasi) terhadap gliserolfosfat yang
dibantu oleh enzim fosfatase akan
membentuk gliserol.
C. Pembentukan Lemak
sintesis ( penyusunan ) maupun pembongkaran lemak dapat terlaksana karena peran enzim
lepase. Dengan bantuan enzim lepase, jika pada suatu gliserol ditambah tiga molekul asam
lemak, maka akan tersusun suatu ester yang disebut lemak. Reaksi ini dapat berlangsung
bolak balik. lemak dapat pula dibongkar menjadi asam lemak dan gliserol oleh lipase.
Pembongkaran ini sangat penting untuk mendistribusikan lemak ke seluruh tubuh,
sehingga dapat di pergunakan sebagai substrat respirasi.
Mula-mula, lemak dibongkar menjadi gliserol. Kemudian, gliserol diubah kebentuk
III . Protein
Protein berasal dari kata
proteios(Yunani) yang berarti
bertingkat pertama.
Istilah protein dikemukakan oleh
Mulder ahli kimia Belanda pada
tahun 1830 an.
Protein di dalam sel tersusun dari
asam amino dan pembentukan nya
melibatkan DNA , RNA, dan
a. Asam Amino
Menurut penyelidikan, beberapa asam amino yang dibutuhkan oleh tubuh untuk keperluan
sintesis protein tidak dapat dibentuk sendiri oleh tubuh.
Asam amino tersebut dinamakan ASAM AMINO ESENSIAL.
Sdangkan asam-asam amino yang dapat
terbentuk dari zat-zat lain yang telah ada dalam tubuh disebut asan amino nonesensial.
1.Lisin 2.Valin 3.Leusin 4.Metionin 5.Venilalanin 6.Isoleusin 7.Treonin 8.Triptofan
Sedangkan yang tergolong asam amino nonesensial adalah:
Asam amino yang dapat diubah menjadi glukosa disebut ASAM AMINO
GLUKOGENETIK, misalnya:
Alanin,Serin,Glisin,Sistein,Metionin,dan Triptofan.
Asam amino yang dapat diubah menjadi asam lemak disebut ASAM AMINO KETOGENETIK. Antaralain:
venilalanin,Tirosin,Leusin,Isoleusin, dan Lisin.
Dari data tersebut, jelaslah bahwa
metabolisme asam amino(protein) secara erat terintegrasikan dengan metabolismr
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan peptidase menjadi asam amino . Asam anino dapat masuk ke dalam jalur respirasi
melalui cara transaminas(perpindahan gugus amin- nh2) atau
deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat diubah menjadi asam karboksilat sehingga dapat masuk ke dalam jalur
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan peptidase menjadi asam amino . Asam anino
dapat masuk ke dalam jalur respirasi melalui cara transaminas(perpindahan gugus amin- nh2) atau deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat diubah menjadi asam karboksilat sehingga dapat masuk ke dalam jalur respirasi.Demikian pula
Peranan protein bagi tubuh makhluk hidup adalah sebagai zat pembangun, enzim,pengatur asam basa dalam darah, keseimbangan tubuh dan pembentukan antibodi. Protein juga berfungsi sebagai sumber enegi.
Jika karbohidrat maupun lemak tidak ada lagi, protein dibongkar menjadi asam amino dengan proses hidrolisis. Kemudian, asam amino dioksidasi sehingga dibebaskan energui. Misalnya:waktu pekerja berat atau waktu
kelaparan yang berlebihan.
Jumlah energi yang dihasilkan setiap gram protein setara dengan jumlah energi yang dihasilkan oleh setiap gram karbohidrat, yaitu kurang lebih 4,1 kkal. Sedangkan
setiap gram lemak dapat menghasilkan 2 kali lipat dari jumlah energi tersebut,taitu kurang lebih 9,3 kkal.
Mengapa ???
Perhatikan hal-hl berikut ini:
1) 1 molekul lemak+2H2
o
2 C6H12O6IV.Keterkaitan Metabolisme
karbohidrat
dengan metaboloisme Lemak
Secara garis besar, Metabolisme karbohidrat adalah seperti berikut ini :
a) Glukosa – Piruvat-Asetil_KoA- Siklus Krebs – Energi + CO2 + H2O
b) Gliserol memasuki jalur metabolisme
karbohidrat diantara glukosa dan piruvat (Gliserol Piruvat masuk jalur metabolisme karbohidrat )
c) Asam lemak mengalami beta oksidasi menjadi unit-unit yang terdiri atas 2 karbon. Tiap unit 2 karbon mengikat 1 molekul KoA menjadi
Gliserol dapat berubah menjadi glukosa atau piruvat ,bergantung kebutuhan sel akan
energi. Demikian pula Asetil-KoA. Jika sel
tidak membutuhkan energi atau kebutuhan energi telah tercukupi, maka Asetil- KoA yang berasal dari betaoksidasi akan di rakit kembali menjadi komponen lemak.
Karbohidrat pun jika berlebihan akan di ubah menjadi lemak yang di simpan di jaringan
V.Ke
terkaitan metabolisme
karbohidrat dengan metabolisme
protein.
Protein tubuh berada dalam keadaan
dinamis,yang secara bergantian dirombak dan dirakit kembali.Suatu molekul asam amino
terdiri dari gugus karboksil (-COOH) dan gugus Amino ( -NH2) . Asam amino paling sederhana
adalah Glisin (CH2(NH2)COOH) .
Untuk pembentukan protein di perlukan unsur-unsur C,H,O dan N.
Pada umumnya tumbuhan menyerap unsur N dari dalam tanh berupa Ion Amunium ( NH4+)
atau Ion Nitrat (NO3-). Beberapa jenis bakteri
Penambahan N2 secara Simbiotik terjadi pada tanaman-tanaman kacangan ( LEGUMINOSAE) dengan bakteri Rhizobium Leguminosarum
atau Rhizobium Japonicum.
Bakteri Rhizobium akan masuk kejarian korteks Leguminosae.
Di dalam bintil akar inilah karbohidrat dari tumbuhan Leguminosae akan di gunakan untuk substrat respirasi oleh bakteri
Rhizobium sehingga menghasilkan energi dan senyawa Tereduksi ( ATP dan NADH+H) yang digunakan untuk reduksi N2 menjadi NH4+.
Contoh Lain : pada Alga Nostoc dan Anabaena ( Bersimbiosis dengan paku Air Azolla
Bakteri tidak melakukan fotosintesis tetapi mengikat N secara non
simbiotik, misalnya Azotobacter and Clostridium pasteuranum.
Bakteri Saprofit hidup di dalam tanah ,menggunakan energi dan
senyawa pereduksi hasil respirasinya untuk mereduksi hasil respirasinya untuk mereduksi N2 dari udara..
Asimilasi N dalam tubuh
tumbuhan,karena Nitrogen dalam tubuh tumbuhan akan direduksi
menjadi asam amino dan selanjutnya dengan kode dari DNA akan di
Tubuh makhluk hidup menjalankan semua proses secara efisiensi sehingga senyawa
antara yang tidak berlanjut ke tahap berikut akan di sintesis menjadi senyawa lain . Asam amino mengalami katabolisme melalui 3 cara yaitu :
1. Asam Amino glukogenik
Di ubah menjadi piruvat. Asam piruvat kemudian
akan memasuki jalur Metebolisme karbohidrat.
2. Asam Amino Ketogenik diubah menjadi Asetil-KoA yang dapat memasuki jalur metabolisme karbohidrat.
3. Asam Amino yang bukan glikogenik &
Melalui ketiga cara tersebut , akhirnya asam amino (protein) juga dapat
