METABOLISME KARBOHIDRAT
Oleh :
1. Dwi indah nur baeti, 2. M. akmal surur, 3. Umi sa’adah, 4. Wanda wardani, 5. Fuadella humaira, 6. Mellinia qothrun nada
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi organisme hidup. pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung, maupun usus. hasil akhir proses pencernaan karbohidrat adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, dan manosa serta monosakarida lainnya.senyawa-senyawa ini kemudian diabssorbsi melalui dinding usus dan dibawa kehati oleh darah.
Dalam sel-sel tubuh, karbohidrat mengalami berbagai proses kimia. proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita. reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sel ini tidak berdiri sendiri, tetapi saling berhubungan dan saling mempengaruhi. sebagai contoh apabila banyak glukosa yang teroksidasi untuk memproduksi energi, maka glikogen dalam hati akan mengalami proses hidrolisis untuk membentuk glukosa. sebaliknya apabila suatu reaksi tertentu menghasilkan produk yang berlebihan. maka ada reaksi lain yang dapat menghambat produksi tersebut.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Apa pengertian metabolisme karbohidarat
2. Bagaimana proses glikolisis
3. Bagaimana siklus asam sitrat
4. Bagaimana proses fosforilasi oksidatif
C. TUJUAN
1. Mengetahui pengertian metabolism karbohidrat
2. Mengetahui proses glikolisis
3. Mengetahui siklus asam sitrat
4. Mengetahui proses fosforilasi oksidatif
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Metabolisme Karbohidrat
Metabolisme karbohidrat adalah proses kimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup untuk mengolah karbohidrat, baik itu secara katabolisme (pemecahan) maupun anabolisme (pembentukan).
Berdasarkan gugus gula penyusunnya,karbohidrat terdiri atas:
1. Monosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari satu gugus gula. contoh, heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, monosa, ribose, dan deoxyribose.
2. Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua gugus gula.contoh, laktosa, sukrosa, dan maltose.
3. Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus gula, dan rata-rata terdiri dari lebih 10 gugus gula.contoh, amilum, glikogen, selulosa, pectin, lignin, serta kitin.
Fungsi dari karbohidrat adalah :
1. Sumber energi utama.
2. Berperan penting dalam proses metabolisme, menjaga keseimbanagn asam dan basa dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel, jaringan, serta organ tubuh.
3. Membantu proses pencernaan makanan dalam proses pencernaan.
B. Proses Glikolisis
Tahap awal konversi glukosa menjadi energi didalam tubuh akan berlangsung secara anaerobic melalui proses yang dianamakan glikolisis. proses ini berlangsung dengan menggunakan bantuan 10 jenis enzim yang berfungsi sebagai katalis didalam sitoplasma yang terdapat pada sel eukariotik. inti dari keseluruhan proses glikolisis adalah untuk mengkonversi glukosa menjadi produk akhir berupa piruvat.
Pada proses glikolisis , 1 molekul glukosa yang memiliki 6 atom karbon pada rantainya akan terpecah menjadi produk akhir berupa 2 molekul piruvat yang memiliki 3 atom karbon. proses ini berjalan melalui beberapa tahapan reaksi yang disertai dengan terbentuknya beberapa senyawa antara seperti glukosa 6 phospat .
Selain akan menghasilkan produk akhir berupa molekul piruvat, proses glikolisis ini juga akan menghasilkan molekul ATP serta molekul NADH (1 NADH3 ATP). molekul ATP yang terbentuk ini kemudian akan diekstrak oleh sel-sel tubuh sebagai komponen dasar sumber energi. melalui proses glikolisis ini 4 buah molekul ATP dan 2 bauh molekul NADH(6 ATP) akan dihasilkan serta pada awal tahapan prosesnya akan mengkonsumsi 2 buah molekul ATP sehingga menghasilkan total 2 buah ATP akan dapat terbentuk.
Proses glikolisis tidak tergantung pada ada tidaknya oksigen, tetapi jika oksigen memang ada energi yang tersimpan dalam piruvat dan NADH dapat di ekstraksi oleh siklus asam sitrat dan fosfolirasi oksidatif.
C. PROSES ASAM SITRAT
Tahap metabolisme energi berikutnya akan berlangsung pada kondisi aerobic dengan menggunakan bantuan oksigen. bila oksigen tidak tersedia maka molekul piruvat hasil proses glikosis akan terkonversi menjadi asam laktat. dalam kondisi aerobic, piruvat hasil proses glikolisis akan teroksidasi menjadi produk akhir berupa H2O dan CO2. didalam tahapan proses yang dinamakan respirasi seluler. proses respirasi seluler ini terbagi menjadi 3 tahap utama yaitu produksi asetil CoA, proses oksidasi asetil CoA dalam siklus asam sitrat serta rantai transpor electron .
Tahap kedua dari proses respirasi seluler yaitu siklus asam sitrat merupakan pusat bagi seluruh aktivitas metabolisme tubuh.siklus ini tidak hanya digunakan untuk memproses karbohidrat namun juga digunakan untuk memproes molekul lain seperti protein dan juga lemak.sebelum memasuki siklus asam sitrat molekul piruvat akan teroksidasi terlebih dahulu didalam mitokondria menjadi asetil KoA dan Co2.proses ini berjalan dengan bantuan multi enzim PDC (pyruvate dehydrogenase complex) melalui 5 urutan reaksi yang melibatkan 3 jenis enzim serta 5 jenis koenzim.
D. Proses fosforilasi Oksidatif
Organisme kemotrop memperoleh energi bebas dari oksidasi molekul bahan bakar, misalnya glukosa dan asam lemak. Pada organisme aerob, akseptor elektron terakhir adalah oksigen. Namun elektron tidak langsung ditransfer langsung ke oksigen, melainkan dipindah ke pengemban-pengemban khusus antara lain nikotinamida adenin dinukleotida (NAD+) dan flavin adenin dinukleotida (FAD).
Pengemban tereduksi ini selanjutnya memindahkan elektron ke oksigen melalui rantai transport elektron yang terdapat pada sisi dalam membran mitokondria Gradien proton yang terbentuk sebagai hasil aliran elektron ini kemudian mendorong sintesis ATP dari ADP dan Pi dengan bantuan enzim ATP sintase. Proses tersebut dinamakan fosforilasi oksidatif. Dalam hal ini energi dipindahkan dari rantai transport elektron ke ATP sintase oleh perpindahan proton melintasi membran. Proses ini dinamakan kemiosmosis. Secara ringkas fosforilasi oksidatif, terdiri atas 5 proses dengan dikatalisis oleh kompleks enzim, masing-masing kompleks I, kompleks II, kompleks III, kompleks IV dan kompleks V
Tabel 1 Informasi tentang enzim yang berperan dalam fosforilasi oksidatif
Nama | Penyusun | KDa | Polypeptide |
Kompleks I | NADH dehydrogenase / NADH - coenzyme Q reduktase | 800 | 25 |
Kompleks II | Succinate dehydrogenase / Succinate-coenzyme Q reduktase | 140 | 4 |
Kompleks III | Cytochrome oxidase C - Coenzyme Q oxidoreductase | 250 | 9-10 |
Kompleks IV | Cytochrome oxidase | 170 | 13 |
Kompleks V | ATP Syntase | 380 | 12-14 |
Dalam fosforilasi oksidatif, daya gerak elektron diubah menjadi daya gerak proton dan kemudian menjadi potensial fosforilasi. Fase pertama adalah peran komplek enzym sebagai pompa proton yaitu NADH-Q reduktase, sitokrom reduktase dan sitokrom oksidase. Komplek-komplek transmembran ini mengandung banyak pusat oksidasi reduksi seperti flavin, kuinon, besi-belerang, heme dan ion tembaga. Fase kedua dilaksanakan oleh ATP sintase, suatu susunan pembentuk ATP yang digerakkan melalui aliran balik proton kedalam matriks mitokondria.
Digesti pencernaan merupakan serangkaian proses penghancuran makanan secara mekanis maupun biokimia dimana molekul besar diubah menjadi molekul kecil sehingga dapat diserap oleh mukosa mulut.
Tujuan akhir pencernaan dan absorbs karbohidrat adalah mengubah karbohidarat menjadi ikatan-ikatan lebih sederhana, terutama beruapa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus.
Pencernaan karbohidrat dimulai dimulut. perubahan kanji(amilopektin dan amilosa) menjadi glukosa berawal dari dalam mulut kelenjar liur mensekresikan sekitar satu tetes cairan perhari yang mengandung musin liur dan a-amilosa.
Musin liur adalah suatu glikoprotein licin yang penting untuk melumasi (lubrikasi) dan menyebarkan ( disperse ) polisakarida.amilase-a secara acak menghidrolisis ikatan a-1,4 internal anatar residu glukosil dalam amilopektin,amilosa, dan glikogen,mengubah polisakarida yang berukuran besar menjadi polisakarida yang lebih kecil yang disebut dextrin.
Bila berada dimulut cukup lama, sebagian polisakarida diubah menjadi disakarida maltose.enzim amylase liur bekerja paling baik pada PH air liur yang bersifat netral. makanan yang ditelan bergerak dari mulut melalui esophagus masuk kedalam lambung, kerja amylase liur yang ikut masuk ke lambung dihentikan oleh PH yang asam karena adanya asam klorida dan enzim pencernaan protein yang terdapat dilambung, yang menyebabkan denaturasi enzim.
Sebagian besar pencernaan karbohidrat terjadi didalam usus halus, enzim amylase yang dikeluarkan oleh pancreas, menyebabkan pati menjadi dextrin dan maltose. penyelesaian pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzin-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh el-sel mukosa usus halus berupa maltose, sukrosa, dan lactase yang terjadi di mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah:
Maltose 2 mol glukosa
Sukrosa 1 mol glukosa dan 1 mol fruktosa
laktosa 1 mol glukosa dan 1 mol galaktosa
monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian di abssorbsi melalaui sel epitel usus halus dan diangkut oleh system sirkulasi darah melalui vena porta. apabila konsentrasi monosakarida dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorbsi dilakukan secara pasif atau posititatif, tapi apabila konsentrasi turun.absorbsi dilakukan secara aktif melalui gradient konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. glukosa dan galaktosa lebih cepat diabsorbsi dari pada fruktosa. monosakarida melalui vena porta dibawa ke hati dimana fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa. jadi sekuen disakarida diubah menjadi glukosa.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Metabolisme karbohidrat adalah proses kimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup untuk mengolah karbohidrat, baik itu secara katabolisme (pemecahan) maupun anabolisme (pembentukan).
Pada proses glikolisis, 1 molekul glukosa yang memiliki 6 atom karbon pada rantainya akan terpecah menjadi produk akhir berupa 2 molekul piruvat yang memiliki 3 atom karbon. proses ini berjalan melalui beberapa tahapan reaksi yang disertai dengan terbentuknya beberapa senyawa antara seperti glukosa 6 phospat .
Tahap kedua dari proses respirasi seluler yaitu siklus asam sitrat merupakan pusat bagi seluruh aktivitas metabolisme tubuh.siklus ini tidak hanya digunakan untuk memproses karbohidrat namun juga digunakan untuk memproes molekul lain seperti protein dan juga lemak.sebelum memasuki siklus asam sitrat molekul piruvat akan teroksidasi terlebih dahulu didalam mitokondria menjadi asetil KoA dan Co2.
Organisme kemotrop memperoleh energi bebas dari oksidasi molekul bahan bakar, misalnya glukosa dan asam lemak. Pada organisme aerob, akseptor elektron terakhir adalah oksigen. Namun elektron tidak langsung ditransfer langsung ke oksigen, melainkan dipindah ke pengemban-pengemban khusus antara lain nikotinamida adenin dinukleotida (NAD+) dan flavin adenin dinukleotida (FAD).
B. SARAN
Semoga dengan adanya makalah ini, dapat menambah wawasan kita tentang metabolisme karbohidrat. Saran Penulis yaitu hendaknya pembaca meninjau kembali pembahasan yang ada di makalah ini dengan beberapa buku acuan yang lain, sehingga bila ada kekeliruan atau kerancuan pembahasan dapat di klarifikasi.
DAFTAR PUSTAKA
Cambpell and Recee. 2008. BIOLOGI Edisi kedelapan jilid 1. Jakarta: Erlangga.
M. Anwari Irwan. 2007. Glukosa & metabolisme. Sport Science Brief. Vol. No. 06.
Podjiadi, Anna. 2009. Dasar-Dasar BIOKIMIA. Jakarta: UI Press.
Retno sri iswari dan Ari Yuniastusi. 2006. BIOKIMIA. Yogyakarta: Graha Ilmu
Posting Komentar