Metabolisme Karbohidrat Made Darawati
Pengertian
METABOLISME : SEMUA PERUBAHAN KIMIAWI YANG TERJADI DI DALAM TUBUH MAHLUK HIDUP KARBOHIDRAT : DAPAT DICERNA (TU : GLIKOGEN, GULA ---- METABOLISME GLUKOSA) & TIDAK DAPAT DICERNA (SERAT, OLIGOSAKARIDA) SERAT : SERAT KASAR & SERAT MAKANAN
SERAT MAKANAN : LARUT AIR (PEKTIN, GUM) & TDK LARUT AIR (SELULOSA, HEMISELULOSA, PENTOSAN, LIGNIN) EFEK MENYEHATKAN SERAT MAKANAN : 1. MENCEGAH SEMBELIT 2. MENCEGAH TIMBULNYA DIVERTICULOSIS 3. MENURUNKAN KADAR KOLESTEROLPLASMA DARAH 4. MENCEGAH TIMBULNYA KANKER USUS BESAR
OLIGOSAKARIDA FLATULENSI : RAFINOSA, STAKHIOSA & VERBASKOSA
---- TDK DPT DICERNA, KARENA MUKOSA USUS TIDAK MEMPRODUKSI ENZIM ALFAGALAKTOSIDASE ------- DIFERMENTASI OLEH MIKROFLORA USUS --- TBK GAS (H2, CO2, CH4) ---FLATULENSI ---- MEMBANTU PERKEMBANGBIAKAN BAKTERI BIFIDUS DLM USUS BESAR --MENGHAMBAT PERTUMBUHAN BAKTERI PATOGEN DAN MERUGIKAN
METABOLISME GLUKOSA
SUMBER : EKSOGEN : PATI/GLIKOGEN/DEKSTRIN/GULA YG DIKONSUMSI ----- PENCERNAAN & PENYERAPAN MEKANISME PENYERAPAN : DIFUSI SEDERHANA, SISTEMTRANSPOR (DG BANTUAN CARRIER) & TRANSPORT AKTIF (TU : GLU, GAL) KEC PENYERAPAN : GAL>GLU>FRU>MAN>XYL>ARA
GLU MRP SATU-SATUNYA MONOSAKARIDA YG DIALIRKAN OLEH HATI KE SALURAN DARAH UTK DIDISTRIBUSIKAN KE SELURUH JARINGAN TUBUH
HORMON INSULIN MENINGKATKAN PENGAMBILAN GLU OLEH SEL JARINGAN (otot, jantung, adiposa, diafragma, dll)
ENDOGEN : GLIKOGEN DLM HATI (SUMBER UTAMA), ASAM LAKTAT YG TERBENTUK SELAMA GLIKOLISIS, SUMBER LAIN : ASAM LEMAK, GLISEROL, ASAM AMINO
METABOLISME (PD MAMALIA) 2. GLIKOLISIS : OKSIDASI GLU MJD PIRUVAT DAN LAKTAT (JALUR EMBDEN MEYERHOF) 3. GLIKOGENESIS : SINTESIS GLI DARI GLU 4. GLIKOGENOLISIS : PEMECAHAN GLI MJD GLU (DLM HATI) PIRUVAT & LAKTAT (DLM OTOT) 5. GLUKONEOGENESIS : PEMBENTUKAN GLU DARI SUMBER NON KH (ASAM AMINO, LAKTAT, DLL
1.
2.
OKSIDASI PIRUVAT MJD ASETIL KoA (BENTUK AKHIR BERSAMA UNTUK OKSIDASI GLU, ASAM LEMAK, ASAM AMINO) HEKSOSA MONOFOSFAT SHUNT (JALUR PENTOSA FOSFAT, OKSIDASI FOSFOGLUKONAT), PERUBAHAN HEKSOSA --PENTOSA
JD SUMBER GLUKOSA BAGI TUBUH : 1. PRODUK AKHIR PENCERNAAN PATI, DEKSTRIN, MALTOSA , SUKROSA & LAKTOSA 2. HASIL HODROLISIS GLIKOGEN (GLIKOGENOLISIS) 3. PERUBAHAN (DLM HATI) DR GALAKTOSA & FRUKTOSA , DARI MAKANAN (LAKTOSA & SUKROSA) 4. HASIL SINTESIS DARI ASAM AMINO, GLISEROL & ASAM LEMAK (GLUKONEOGENESIS)
2. 3.
GLUKOSA DIMETABOLISASI OLEH TUBUH MELALUI LIMA JALUR : GLIKOLISIS : PERUBAHAN GLUKOSAN MENJADI ASAM LAKTAT (ANAEROB) RESPIRASI : GLU + O2---- CO2 + H2O + ENERGI (ATP) : - GLU ---- > PIRUVAT (GLIKOLISIS AEROB) - PIRUVAT -- ASETIL KoA - ASETIL KoA --- MASUK TCA : MENGHASILKAN : CO2, H DAN ATP - TRANSFER ELEKTRON & FOSFORILASI OKSIDATIF – MENGHASILKAN ATP & H2O
1.
4.
5.
JALUR PENTOSA FOSFAT : MENGHASILKAN NADP : DIPERLUKAN UNTUK SINTESIS LEMAK MENGHASILKAN GULA PENTOSA (RIBOSA) : UNTUK SINTESIS DNA & RNA GLIKOGENESIS : SINTESIS GLIKOGEN DARI GLU (SEBAGAI CADANGAN YG DISIMPAN DLM HATI, OTOT) DISINTESIS MJD LEMAK ---- CADANGAN ENERGI DALAM JARINGAN ADIPOSA
PENCERNAAN KARBOHIDRAT
KARBOHIDRAT : PATI --- PTIALIN DEKSTRIN --PANCREATIC AMYLASE MALTOSA GULA : MALTOSA --- INTESTINAL MALTASE GLU + GLU SUKROSA --- INTESTINAL SUKRASE FRU + GLU LAKTOSA --- INTESTINAL LAKTASE GALAK + GLU
Glikolisis
TAHAP 1 : GLU DIFOSFORILASI & DIKATABOLISME MJD 2 GLISERAL 3P TAHAP 2 : GLISERALDEHID 3-P DIUBAH MENJADI LAKTAT GLIKOLISIS DIKATALIS OLEH 11 MACAM ENZIM, YG TDP DI DALAM BAGIAN SITOPLASMA
TAHAP 1 : 2. FOSFORILASI D-GLUKOSA OLEH ATP. ENZIM : HEKSOKONASE/GLUKOKINASE 3. KONVERSI GLUKOSA 6-P MJD FRUKTOSA 6-P. ENZIM : GLUKOSA FOSFAT ISOMERASE 4. FOSFORILASI D-FRUKTOSA 6-P MJD D-FRKTOSA 1,6 DI-P. ENZIM : 6-FOSFOFRUKTOKINASE 4. PEMECAHAN FRUKTOSA 1,6 DI-P MJD DIHIDROKSIASETON-P & GLISERALDEHID 3-P. ENZIM : TRIOSAFOSFAT ISOMERASE
TAHAP 1 : 2. FOSFORILASI D-GLUKOSA OLEH ATP. ENZIM : HEKSOKONASE/GLUKOKINASE 3. KONVERSI GLUKOSA 6-P MJD FRUKTOSA 6-P. ENZIM : GLUKOSA FOSFAT ISOMERASE 4. FOSFORILASI D-FRUKTOSA 6-P MJD D-FRKTOSA 1,6 DI-P. ENZIM : 6-FOSFOFRUKTOKINASE 4. PEMECAHAN FRUKTOSA 1,6 DI-P MJD DIHIDROKSIASETON-P & GLISERALDEHID 3-P. ENZIM : TRIOSAFOSFAT ISOMERASE
1.
REDUKSI PIRUVAT MJD LAKTAT E : LAKTAT DEHIDROGENASE SELAMA GLIKOLISIS : TJD 3 JENIS TRANSFORMASI : - JALUR ATOM KARBON - JALUR FOSFAT - JALUR ELEKTRON
OKSIDASI PIRUVAT
5 TAHAP, 3 ENZIM & 5 KOENZIM KOMPLEKS PIRUVAT DEHIDROGENASE
3.
DEKARBOKSILASI PIRUVAT CO2 DAN B-HIDROKSIETILTIAMIN-PIROFOSFAT. E : PIRUVAT DEHIDROGENASE KOENZIM : TIAMIN PIROFOSFAT
7.
DEHIDROGENASI GRUP HIDROKIETIL DARI B-HIDROKSIETILTIAMIN PIROFOSFAT MJD ASAM DIHIDROLIPOAT E : DIHIDROLIPOILTRANSASETILASE KOENZIM : ASAM LIPOAT
ASAM DIHIDROLIPOAT BEREAKTI DG TIOL CoA ASETIL CoA 2. REOKSIDASI BENTIK DITIOL DARI DIHIDROLIPOIL TRANSASETILASE MJD BENTUK DISULFIDA MLL PEMINDAHAN ELEKTRON E : DEHIDROLIPOIL DEHIDROGENASE KOE : NAD 5. REOKSIDASI FADH YG MASIH TERIKAT PD ENZIM OLEH NAD DAN MEMBENTUK NADH 1.
SIKLUS ASAM SITRAT
MRP PUSAT PRODUKSI ENERGI & PREKURSOR ANABOLIK YG PENTING UNTUK RESPIRASI DAN BIOSINTESIS SEL DISEBUT JUGA : SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT SIKLUS KREB
REAKSI-REAKSI DLM SIKLUS TCA 1.
4.
7.
PEMBENTUKAN ASAM SITRAT : KONDENSASI ANTARA ASETIL CoA & OKSALOASETAT ASAM SITRAT E : SITRAT SINTASE PERUBAHAN SITRAT MJD ISOSITRAT : ASAM SITRAT AS. CISAKONITAT AS ISOSITRAT E : AKONITAT HIDRATASE OKSIDASI ISOSITRAT MJD ALFA KETOGLUTARAT :
AS ISOSITRAT AS. OKSALOSUKSINAT ALPHA KETO GLUTARAT E : ISOSITRAT DEHIDROGENASE 3. OKSIDASI ALPHA KETO GLUTARAT MJD SUKSINIL CoA E : ALPHA KETO GLUTARAT DEHIDROGENASE KOMPLEKS Mg 2+ 6. PERUBAHAN SUKSINIL CoA MJD SUKSINAT E : SUKSINIL CoA SINTETASE
1.
3.
5.
DEHIDROGENASE DARI SUKSINAT MJD FUMARAT E : SUKSINAT DEHIDROGENASE HIDRASI FUMARAT MJD MALAT E : FUMARASE DEHIDROGENASI MALAT MJD OKSALOASETAT E : MALAT DEHIDROGENASE
METABOLISME GLIKOGEN
Glikolisis
Asam laktat
Glikogen otot
Glikogenesis
Glukoneogenesis
Glikogen hati
Glukosa darah
Glikogenolisis
Hormon yang mengatur
Insulin : proses glikogenesis meningkatkan penggunaan glukosa : oleh sel beta pulau langerhans Epinephrin & glukagon : proses glikogenolisis menurunkan simpanan glikogen & meningkatkan glukosa darah dg cara menstimulir glikogen fosforilase dan menekan glikogen sintase
Glukoneogenesis Konversi non kh menjadi glukosa asam amino glukogenik, laktat, gliserol Pada jalur glikolisis : FEP Piruvat : ADP ATP * Hormon yang berperan : glukokortikoid oleh korteks adrenal * Pada Glukoneogenesis : Sitosol : Piruvat Mitokondria : piruvat oksaloasetat malat Sitosol : Malat oksaloasetat FEP