metab.kh
Post on 20-Oct-2015
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang merupakansumber energi yang utama bagi organisme hidup.
Karbohidrat (polisakarida) dibuat dalam tumbuhan dengan carafotosintesis.
Fotosintesis adalah proses pembentukan glukosa darikarbondioksida dan air.
sinar matahari
6CO2 + 6H2O C6H1206 + 6O2
klorofil glukosa
Tumbuhan menyimpan karbohidrat dalam bentuk amilum danselulosa.
Selulosa adalah blok pembangun pada dinding sel yang kaku danmrp jaringan kayu dalam tumbuhan.
Pati (amilum) adalah bentuk cadangan utama dari KH yangdigunakan sebagai makanan atau sumber energi
-
Molekul KH terdiri atas atom-atomkarbon, hidrogen dan oksigen.
Karbohidrat ialah senyawapolihidroksialdehida, polihidroksiketon.
Secara struktural pada senyawa yang termasuk KH terdapat gugusfungsi yaitu gugus OH- , gugus aldehida atau gugus keton.
Pada proses pencernaan makanan, KH mengalami proseshidrolisis, baik dalam mulut, lambung, maupun usus. Hasil akhir
proses pencernaan adalah glukosa, fruktosa, galaktosa dan
manosa serta monosakarida lainnya. Senyawa ini kemudian
diabsorbsi melalui dinding usus dan dibawa oleh darah kehati.
-
Klasifikasi Karbohidrat
Monosakarida (sakarida paling sederhana):
a.Glukosa
Disebut gula anggur atau dekstrosa.
Banyak terdapat pada buah-buahan, sayur-sayuran,madu , sirup jagung dan tetes tebu.
Monosakarida yang paling banyak ditemukan dalamtubuh organisme terdiri atas 6 (enam) atom C
Pada molekul ini terdpt 5 gugus hidroksil dan 1 gugusaldehid yang terikat pada atom karbon. Glukosa
memiliki dua isomer yaitu manosa dan Galaktosa.
-
O O
CH HCOH
HCOH C==O
HCOH HOCH
HCOH HCOH
HCOH HCOH
HCOH HCOH
H H
D-Ribosa D- Fruktosa
-
O
COH CH COH
HCOH HOCH HCOH
HOCH HCOH OHC H
HOCH HCOH HCOH
HCOH HCOH HCOH
CH2OH HCOH CH2OH
H
D-Galaktosa D-Manosa D-Glukosa
-
Glukosa dijumpai dalam aliran darah (disebut kadargula darah), berfungsi sebagai penyedia energi bagi
seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. Pada keadaan
fisiologis kadar gula darah sekitar 80-120mg tiap 100ml
darah.
Dapat bertambah setelah kita makan yangmengandung karbohidrat, kira-kira 2 jam setelah itu
akan kembali ke keadaan semula.
Kadar gula darah dapat melebihi normal disebuthiperglikemik. Dijumpai pada penderita diabetes.
Hipoglikemik (dibawah normal).
-
b. Fruktosa
Disebut gula buah ataupun levulosa.
Termasuk sakarida yang paling manis, banyakdijumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil
hidrolisa dari gula tebu.
Di dalam tubuh fruktosa di dapat dari hasilpemecahan sukrosa.
-
c. Galaktosa
Jarang sekali terdapat di alam. Galaktosa yang ada dalam tubuh merupakan hasil
pemecahan sukrosa.
Rasanya kurang manis daripada glukosa dan kuranglarut dalam air.
Disakarida
Gabungan dua monosakarida, ada 3 jenis yaitu:
a) Sukrosa
Merupakan gula yang kita gunakan sehari-
hari, disebut gula meja atau gula pasir atau gula
invert /campuran (glukosa&fruktosa).
Selain tebu, terdapat juga pada nanas dan wortel.
-
b) Laktosa
Mempunyai 2 molekul monosakarida yang terdiri dari molekulglukosa dan galaktosa.
Laktosa kurang larut dalam air.
Hanya terdapat pada susu sehingga disebut gula susu. Susu sapi(4-5%), ASI (4-7%).
c) Maltosa (gula gandum)
Terdiri dari dua molekul glukosa.
Dalam tubuh diperoleh dari pemecahan amilum, lebih mudahdicerna dan rasanya lebih enak dan nikmat.
-
Polisakarida
Memiliki molekul lebih besar dan lebih kompleks.Rasanya tawar tidak seperti monosakarida dan
disakarida.
a. Amilum
Amilum (pati), terdapat pada umbi, daun, batang, danbiji-bijian.
Amilum terdiri 2 macam polisakarida yaitu amilosa, danamilopektin.
Tidak larut dalam air dingin, tetapi larut dalam airpanas, membentuk cairan yang sangat pekat seperti
pasta (gelatinisasi).
b. Glikogen
Pada tubuh glikogen terdapat dalam hati dan otot.
Banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, sirupjagung.
-
c. Dekstrin
Merupakan hasil antara pada proses hidrolisisamilum sebelum terbentuk maltosa.
d. Selulosa
Terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentukdinding sel.
-
Jalur-Jalur Metabolisme karbohidrat
Beberapa jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis, oksidasipiruvat, siklus asam sitrat , glikogenesis, glikogenolisis sertaglukoneogenesis.
Proses Glikolisis Metabolisme glukosa dibagi dalam 2 bagian yaitu yang tidak
menggunakan oksigen (anaerob) dan yang menggunakan oksigen(aerob).
Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosamenjadi asam laktat. Proses ini disebut glikolisis.
-
Proses glikolisis adalah:
a. Heksokinase
Tahap pertama proses glikolisis adalah pengubahan glukosa
menjadi glukosa-6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Enzim
heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut.
Berasal dari ragi, dapat dihambat oleh hasil reaksi sendiri.
Artinya bila glukosa -6-fosfat terbentuk dalam jumlah banyak
dapat bersifat inhibitor, bila konsentrasi menurun enzim akan
aktif kembali.
-
b. Fosfoheksoisomerase
Reaksi berikutnya ialah isomerisasi, yaitu pengubahan glukosa-6-
fosfat, dengan enzim fosfoglukoisomerase. Juga diperoleh dari ragi
dengan kristalisasi.
c. Fosfofruktokinase
Fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim
fosfofruktokinase dibantu ion Mg2+ sebagai kofaktor. Dalam reaksi
ini gugus fosfat dipindahkan dari ATP kepada fruktosa-6-fosfat dan
ATP akan berubah menjadi ADP.
d. Aldolase
Tahap keempat dalam reaksi glikolisis adalah penguraian molekul
fruktosa-1,6-difosfat membentuk 2 molekul triosa fosfat, yaitu
dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseraldehida-3-fosfat.
-
e. Triosafosfat Isomerase
Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk 2
senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan
dihidroksiasetonfosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut adalah
D-gliseraldehida-3-fosfat. Bila dihidroksiasetonfosfat tidak dapat
diubah akan diubah oleh enzim triosafosfat isomerase.
f. Gliseraldehida-3-fosfat Dehidrogenase
Sebagai katalis pada reaksi oksidasi gliseraldehida-3-fosfat
menjadi asam 1,3 difosfogliserat. Reaksi oksidasi ini mengubah
aldehida menjadi asam karboksilat.
g. Fosfogliseril Kinase
Reaksi yang menggunakan enzim ini adalah reaksi pengubahan
asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat.
-
i. Fosfogliseril Mutase
Bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-
fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.
j. Enolase
Berperan dalam pembentukan asam fosfoenolpiruvat dari asam 2-
fosfogliserat serta ion Mg2+ .
k. Piruvat Kinase
Sebagai katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari asam
fosfoenolpiruvat kepada ADP hingga terbentuk molekul ATP dan
molekul asam piruvat.
m. Laktat Dehidrogenase
Reaksi yang menggunakan enzim laktat dehidrogenase ini adalah
reaksi tahap akhir glikolisis, yaitu pembentukan asam laktat
dengan cara reduksi asam piruvat.
-
COOH CO2H
C = O + NADH + H+ HOCH + NAD+
CH3 CH3
asam piruvat asam laktat
Tinjauan Energi dalam Proses Glikolisis
Proses glikolisis dimulai dengan molekul glukosa dan diakhiridengan terbentuknya asam laktat. Serangkaian reaksi-reaksi dalam
proses glikolisis tersebut dinamakan juga jalur Embden-Meyerhof.
Proses glikolisis tidak hanya melibatkan glukosa saja, tetapi jugamonosakarida lain, misalnya fruktosa, galaktosa dan manosa.
Monosakarida tersebut diserap melalui dinding usus dibawa ke hati.
-
Glikogenesis dan Glikogenolisis
Glukosa merupakan sumber bahan bagi proses
glikolisis, karena terdapat dalam jumlah banyak bila dibandingkanyang monosakarida lain.
Oleh karena itu bila jumlah glukosa dari makanan terlalu berlebih, maka glukosa akan disimpan dengan jalan diubah menjadi glikogendalam hati dan jaringan otot. Proses sintesis glikogen dari glukosa inidisebut glikogenesis.
Glikogen dalam hati dapat juga dibentuk dari asam laktat danglikogen yang dihasilkan dari proses glikolisis. Siklus perubahanglukosa, asam laktat dan glikogen disebut siklus Cori.
Glikogen hati
Asam laktat Glukosa darah
Glikogen otot
(Siklus Cori)
-
Konsentrasi glukosa dalam darah manusia normal adalah 80-100mg/100ml. Setelah makan makanan sumber karbohidrat, konsentrasi
glukosa darah dapat naik hingga 120-130mg/ml, kemudian turun menjadi
normal lagi.
Dalam keadaan puasa glukosa darah turun menjadi 60-70 mg/100ml.Kondisi glukosa darah yang lebih tinggi dari normal disebut
hiperglikemia, sedangkan yang lebih rendah dari normal disebut
hipoglikemia.
Bila konsentrasi terlalu tinggi sebagian glukosa akan dikeluarkan daritubuh melalui urine.
Kebalikan dari glikogenesis ialah glikogenolisis, yaitu pemecahan molekulglikogen menjadi molekul-molekul glukosa.
-
glukosa
Heksokinase (ATP,ADP)
glukosa-6-fosfat
fosfoglukosa
isomerase
fruktosa-6-fosfat
Fosfofruktokinase (ATP,ADP)
fruktosa1,6-difosfat
Aldolase
triosafosfat isomerase
Dihidroksi asetonfosfat gliseraldehida-3-fosfat
gliseraldehida-3-fosfat NADH + H+
NAD+ + P
dehidrogenase
1,3-difosfogliserat
fosfogliserat kinase (ADP, ATP)
3-fosfogliserat
fosfogliserat mutase
2-fosfogliserat
asam laktat + NAD+ enolase H2O
fosfoenolpiruvat
Laktat dehidrogenase piruvat kinase (ADP, ATP)
H + NADH + asam piruvat
Bagan Reaksi Glikolisis
-
Glukoneogenesis
Asam laktat (glikolisis) dapat dibawa oleh darah
ke hati. Asam laktat kemudian diubah
mjd glukosa kembali melalui serangkaian
rx yang disebut glukoneogenesis (pembentukan gula baru).
Glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa-senyawa bukanKH, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses ini
berlangsung di hati.
Pada pembentukan glukosa terlihat adanya hubungan antaraglukoneogenesis dengan siklus asam sitrat (siklus reaksi kimia yang
mengubah asam piruvat menjadi CO2+HO2 dan menghasilkan energi
dalam bentuk ATP dengan proses oksidasi aerob).
-
Pada waktu otot bekerja jumlah asam piruvat melebihi jumlah asampiruvat dalam siklus asam sitrat. Sehingga akan diubah menjadi
asam laktat dengan proses reduksi. Reaksi ini akan menghasilkan
NAD+ dan NADH.
O O- O O-
C C
C = O + NADH + H+ H C OH + NAD+
CH3 CH3
asam piruvat asam laktat
Asam laktat adalah hasil yang terakhir dalam proses glikolisis.
-
Glukosa
Glukosa- 6-fosfat
Fruktosa-6-fosfat
Fruktosa-1-6-difosfat
Gliseraldehida-3-fosfat dihidroksiaseton fofat
1,3-difosfo gliserat
3-fosfogliserat
2-fosfogliserat
Fosfoenol piruvat
Oksaloasetat siklus asam sitrat
Asam laktat Piruvat asam amino
Skema Glukoneogenesis
-
Siklus Asam Sitrat
Serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu padamitokondria, berlangsung berurutan dan berulang
Tujuannya adalah mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dansejumlah energi.
Prosesnya adalah proses oksidasi menggunakan oksigen atauaerob.
Siklus asam sitrat ini disebut juga siklus krebs krn use nama Hanskrebs.
-
Reaksi-reaksi kimia yang berhubungan
dengan siklus asam sitrat adalah:
a. Pembentukan Asetil Koenzim A (Asetil KoA)
Dibentuk pada reaksi antara asam piruvat dengan koenzim A.Disamping itu asam lemak juga dapat menghasilkan asetil koenzimA.
b. Pembentukan Asam Sitrat
Asam sitrat dibentuk oleh asetil KoA dengan asam oksaloasetat.
c. Pembentukan Asam Isositrat
Asam sitrat diubah menjadi asam isositrat melalui asam akonitat.
-
d. Pembentukan asam ketoglutarat
Dlm rx ini asam isositrat diubah mjd asam
oksalosuksinat, kmd lbih lanjut diubah mjd
asam ketoglutarat.
e. Pembentukan suksinil KoA
Asam ketoglutarat diubah mjd suksinil KoA dgn jln karboksilasi
oksidatif.
f. Pembentukan Asam suksinat
Terbentuk dari suksinil koA dgn cara melepaskan koenzim A serta
pbtkn guanosin trifosfat (GTP) dr guanosin difosfat (GDP)
-
g. Pembentukan asam Fumarat
Dari asam suksinat diubah mjd asam fumarat
melalui proses oksidasi use enzim suksinat
dehidrogenase & FAD sbg koenzim.
h. Pembentukan asam malat
Terbtk dr asam fumarat dgn cara adisi molekul air.
i. Pembentukan asam oksaloasetat
Tahap akhir dalam siklus asam sitrat dehidrogenasi asam malat
membentuk asam oksaloasetat
top related