Metabolisme Karbohidrat Oleh : Sutisna & Yuni Fariati

KARBOHIDRAT Senyawa paling besar jmlh nya di permukaan bumi Karbohidrat yg ada dlm diet sebagian besar adalah polimer heksosa, diantaranya yg paling penting adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa Dlm darah vena perifer kadar normal glukosa plasma saat puasa : 70 – 110 mg/dL (3,9 – 6,1 mmol/L) Dlm darah arteri kadar glukosa plasma : 15 – 30 mg/dL lebih tinggi drpd dlm darah vena

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi manusia yang relatif murah, semua karbohidrat berasal dari tumbuhan. Karbohidrat dalam bentuk gula sederhana, mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh tubuh. Karbohidrat terdiri atas unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O) Di negara berkembang 80% makanan dari karbohidrat, di negara maju 50% Energi karbohidrat = 4 kal/gram Karbohidrat di bagi 2 golongan yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.

Sebagian besar KH diabsorbsi dalam bentuk glukosa. Konsentrasi glukosa plasma paling penting  karena hanya glukosa yang dapat dimetabolisme oleh otak. Komposisi karbohidrat dalam diet dianjurkan sebesar 55% dari total kalori. Karbohidrat yang kita makan ada 2 jenis, yaitu: 1) available carbohydrat yang dicerna, diabsorbsi, dan digunakan sebagai sumber energi 2) unavailable carbohydrate yang menyuplai serat

KARBOHIDRAT SEDERHANA Gula alkohol, ada 4 jenis: Sarbitol, diproduksi untuk penderita DM, tingkat kemanisan 60% absorpsi lambat, pengaruh terhadap gula darah kecil, tidak mudah di metaboliisme tidak mengakibatkan karies. Manitol Dulsitol , manitol dan dulsitol dibuat dari monosakarida dan galaktosa terdapat dalam nanas, wortel, ubi jalar, asparagus Inisitol , alkohol yg menyerupai lukosa, menghambat absorpsi kalsium dan besi Oligasakarida terdapat dalam biji – bijian, kacang – kacangan, tidak dapat dipecahkan oleh enzim pencernaan Monosakarida, dikenal sebagai eksosa ada 3 jenis: Glukosa: disebut gula sayur, terdapat dalam sayur, buah, sirup, jagung Fruktosa: gula paling manis Galaktosa: tidak ada dalam alam bebas, merupakan hasil pencernaan laktosa. Disakarida, ada 4 jenis: Sukrosa/sakarosa disebut gula tebu, gula pasir 99% terdiri dari sukrosa dan sakarosa terdapat dalam buah, sayur dan madu Maltosa terbentuk dari proses pemecahan pati di usus Laktosa terdapat dalam usus Trehalosa disebut gula jamur, terdapat dalam jamur

Karbohidrat komplek terdiri dari: Polisakarida, ada 3 jenis: Pati, merupakan karbohidrat utama terdapat dalam padi – padian, umbi, beras, jagung, gandum (80% - 90%), kacang – kacangan (30% - 60%), ubi, talas, singkong (20% - 30%) Dekstrin, dibentuk dari hidrolisi pati yang dipanaskan secara kering (roti) Glikogen, simpanan karbohidrat dalam tubuh terdapat dalam hati dan otot

Fungsi Karbohidrat Sebagai cadangan energi/sumber energi (1gr = 4 kkal) Pemberi rasa manis Penghemat protein Pengatur metabolisme lemak Membantu pengeluaran defekasi Merupakan kebutuhan sehari - hari

Proses Metabolisme Karbohidrat Metabolisme kaebohidrat terdiri dari 4 fase, yaitu : Glikogenesis Glikolisis terjadi di sitoplasma Siklus krebs terjadi di mitokondria Fosfolirasi oksidatif

Glikolisis Salah satu proses metabolisme yang universal  dengan berbagai variasi  ditemukan pada banyak tipe sel di hampir semua jenis tipe organisme Tipe glikolisis yang paling umum dan paling dikenal adalah Embden-Meyerhof pathway Ditemukan oleh Gustav Embden & Otto Meyerhof.

Cont..!!! Glikolisis adlah Suatu srangkaian reaksi biokimia dimana satu molekul glukosa dioksidasi menjadi 2 molekul piruvat. Mempunyai dua fungsi : Memproduksi molekul energi tinggi (ATP & NADH) Produksi berbagai metabolit antara baik 6-C atau 3-C yang digunakan untuk berbagai proses metabolisme yang lain (biosintesis nukleotida)

Perubahan : glukosa asam piruvat (aerob) glukosa asam laktat (anaerob) Fungsi : menghasilkan ATP Tempat : sitoplasma Aerobik glikolisis menghasilkan 8 ATP Anaerobik glikolisis menghasilkan 2 ATP

Glucosa diubah menjadi Pyrupat dalam : 10 langkah Proses glikolisis terdiri dari 2 fase : 1. Persiapan / fase heksosa  membutuhkan energi Memerlukan 2 molekul ATP Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose fosfat 2. Penghasilan energi/ Fase triosa 4 ATP 2 molekul piruvat 2 molekul NADH + H Glucosa diubah menjadi Pyrupat dalam : 10 langkah

Glikolisis REAKSI ????

Nasib Piruvat Piruvat dapat mengalami proses: 1. Aerobik (ada oksigen), piruvat dioksidasi untuk menghasilkan CO2 dan H2O melalui daur Kreb’s 2. Anaerobik (tanpa oksigen), manusia = piruvat --> laktat ragi = piruvat --> etanol

Siklus Kreb (TCA) Nama lain : Siklus krebs (penemu Hans Krebs) Siklus asam trikarboksilat (TCA CYCLE). Fungsi utama : lintasan akhir bersama untuk oksidasi Karbohidrat,lipid & Protein. Go to Creb’s sircle…

Berfungsi mengoksidasi hasil glikolisis mjd CO2 dan juga menyimpan energi ke bentuk molekul berenergi tinggi spt ATP, NADH, FADH2 Sentral dalam siklus oksidatif dlm respirasi  dimana semua makromolekul dikatabolis (Karbohidrat, Lipid dan Protein) Untuk kelangsungannya membutuhkan : NAD, FAD, ADP, Pyr dan OAA Menghasilkan senyawa intermedier yg penting  asetil Co A, alfa KG & OAA Merupakan prekursor untuk biosintesis makromolekul – makromolekul Enzim siklus asam sitrat terdapat dalam matriks mitokondria, baik dalam bentuk bebas maupun terikat pada membran internal mitokondria sebelah dalam.

3C 2C 4C 6C 4C 5C

Fosforilasi oksidatif suatu proses dimana ATP dibentuk pada waktu elektron dipindahkan dr NADH atau FADH2 ke O2 oleh suatu deretan senyawa pembawa elektron proses pembentukan ATP secara enzimatis dari ADP dan fosfat anorganik dengan menggunakan energi yang dikeluarkan selama proses transpot elektron Setiap pasang elektron yg melalui rantai respirasi dari NADP  O2 menghasilkan NADH + H+ + ½O2 + 3 Pi + 3 ADP  NAD + + 3 ATP + H2O Pasangan elektron yg dihidrogenasi oleh FAD dehidrogenase  menghasilkan 2 ATP

Total ATP Siklus Kreb • ISOSITRAT DEHIDROGENASE = 3 ATP • ALFA-KETOGLUTARAT DEHIDROGENASE = 3 ATP • MALAT DEHIDROGENASE = 3 ATP • SUKSINAT DEHIDROGENASE = 2 ATP • SUKSINAT TIOKINASE = 1 ATP • TOTAL ATP YG DIHASILKAN = 12 ATP

Glikogenesis Adalah sintesis glikogen dari glukosa. Glikogen adalah bentuk utama cadangan glukosa pada sel-sel manusia. Penyimpanan glikogen terutama terjadi dlm hepar dan otot rangka. Glikogen hepar berfungsi sebagai sumber glukosa darah. Glikogen otot rangka menghasilkan glukosa-6-fosfat untuk sintesis ATP dalam jalur glikolitik.

Glukoneogenesis Definisi : Senyawa bukan karbohidrat Glukosa Dimana : Di hepar (terutama), mungkin di ginjal dan di usus Pentingnya Glukosa Otak mutlak memerlukan Di otot dapat dipakai sebagai substrat tanpa oksigen Sel darah merah hanya bisa memakai glukosa Dalam payudara laktosa

Reaksi lagii…..!@%$!???

Glikogenolisis Proses yang terjadi jika kadar glukosa darah turun, sehingga tubuh akan mengubah glikogen kembali menjadi glukosa Glikogen diuraikan oleh enzim; 1. Glikogen fosforilase 2. debranching enzyme

Jalur Glikogenolisis

Gangguan Metabolisme Karbohidrat DIABETES MILITUS Penyakit karena kadar Glukosa yang berlebihan dalam darah akibat kurang atau tidak adanya hormon insulin dalam tubuh manusia. Hormon insulin dihasilkan oleh kelenjar pnkreas DM di bagi menjadi 2 tipe : DM tipe I (merupakan genetik atau bawaan dari orang tuanya) DM tipe II (akibat dari pola makan yang tidak teratur)

HATUR NUhUN…..