PELEPASAN ENERGI DARI MAKANAN Mata kuliah Gizi & fisiologi Olahraga

Pelepasan energi dari KH Fungsi utama HA adl suplai energi u/kerja sel Alasan mengapa HA yg dibahas lebih dulu ? KH adl satu2nya zat gizi (cad glikogen & glukosa drh) yg dpt digunakan u/ prod ATP sec anaerobik Selama lat aerobik ringan-sedang KH suplai ½ kebutuhan energi Pemecahan KH sec kontinyu perlu agar lemak dpt diproses u/ hslkan energi

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 686 Kal (energi kimia) Atau 686 Kal : 7,3 Kal = 94 molekul ATP Hanya 40% x 686 Kal = 277 Kal : 7,3 Kal = 38 molekul ATP (277 Kal) Butuh 2 ATP u/ pemecahan glukosa, shg 1 mol glukosa hslkan 36 mol ATP

Anaerobik vs aerobik Ada 2 tahap pemecahan glukosa : Pemecahan cepat glukosa  2 mol as piruvat. Pd reaksi ini tdk butuhkan O2  anaerobik Mol as piruvat  CO2 + air. Pd reaksi ini terdiri dr elektron transport & oksidatif phosphorilasi  aerobik

Anaerobik energi dari glukosa : glikolisis Glukosa  energi (glikolisis) Glikogen  energi (glikogenolisis), diatur o/ enzim phosphorilase, dipengaruhi epinephrin (hormon sistem saraf simpatik) Reaksi terjd diluar mitokondria, med air sel Awal reaksi ATP donor P, glukoka  glukosa 6P  fruktosa 6P  fruktosa 1,6 di –P (enzim phosphofruktokinase berperan = PFK)  pecah jd 2 mol dg 3 karbon  5 reaksi berikut as piruvat

Gambar 2.7

Pd reaksi 7 & 10, 4 mol ATP dihslkan, (di awal 2 ATP diberihanya 2 ATP dihslkan Tdk perlu O2 5% total ATP dihasilkan proses glikolisis Krn konsentrasi enzim glikolitik tinggi & kecep reaksi suplai energi yg bermakna u/ kontraksi otot dgn cepat (pd OR spint) Pd glikolisis 2 ps H dilepas, shg elektron NAD NADH mitokondria FAD FADH di otot 4 mol ATP sec aerobik di ETC – oksidatif phosphorilasi

Pembentukan as laktat Pd tk metab energi yg sedang, O2 cukup shg H yg dilepas dioksidasi di mitoch +O2  air (disebut aerobik) Pd lat berat dimana kebut e > suplai O2, semua H yg bergab dgn NADH tdk dpt diproses LDH NADH2 + C3H4O3  C3H6O3 + NAD as piruvat as laktat As laktat lar dlm darah dibuang, glikolisis masih bisa berlanjut

Gambar 2.8

As laktat larut dlm darah ↑  ATP tdk dpt diprod, timbul rasa lelah, tdk dpt beraktifitas, krn enzim & kontraksi otot tdk dpt aktif pd kondisi asam tsb As laktat bukan prod sisa Jk O2 tersedia cukup setelah lat berkurang (pemulihan) mk H pd akumulasi as laktat ini akan diambil o/ NAD, dioksidasi ATP Potensi as laktat & piruvat yg dihslkan di otot selama lat sintesa glukosa & glikogen melalui siklus cori

Gambar 2.9 siklus cori

Aerobik energi dari glukosa : siklus kreb Krn hanya 5-10% energi dr glikolisis, tersedia as piruvat u/ hslkan energi berikut As piruvat +NAD+ +CoA (vit B) acetyl- CoA + CO2 + NADH + H+ Acetyl-CoA masuk siklus kreb, dipecah jd CO2 (2 mol) & H (4 ps), atom H dioksidasi di ET-Oksidatif phosphorilasi  ATP O2 tdk langsung berpartisipasi pd siklus kreb (mel ET-OP)

Gambar 2.10

Gambar 2.11

Total energi dari pemecahan glukosa di otot 4H (2 NADH) diluar mitoch selama glikolisis  4 ATP 4H (2 NADH) dilepas di mitoch sbg as piruvat  acetyl-CoA  6 ATP 12 dr 16H (6 NADH) dilepas siklus kreb  18 ATP 4H (FAD) 2FADH2 di siklus kreb  4 ATP Total 36 ATP dihslkan dr 1 mol glukosa diotot, 4 ATP dr substrat phosporilase mel glikolisis & siklus kreb & 32 selama Oksidatif phophorilasi

Gambar 2.12

Pelepasan energi dari lemak Cad lemak pd laki2 dws muda 90.000 – 110.000 Kal, Cad KH hanya 2.000 Kal Seb energi dilepas,lemak: trigliserida + 3H20  gliserol + 3 as lemak Lipase Jar adiposa adl tempat aktif simpan & gunakan trigliserida Penggunaan lemak sbg e tergantung aliran drh (↑ dg ↑ lat) ke jar yg aktif. 30-80% e u/ kerja biologis dari lemak, tergantung st bugar, gizi & intensitas dan lama lat fisik

Lipolisis & penggunaan as lemak , ↑ aktifitas lipase di ↑ o/ hormon epinephrin, norepinephrine, glukagon & hormon pertumb (aktif selama lat o/ sist saraf simpatik) Gliserol dipecah mel siklus kreb 19 ATP Gliserol penting u/ glukoneogenesis pd lat yg lama & jika KH dibatasi As lemak acetyl-CoA mel ßoksidasi  siklus kreb H yg dilepas dr katabolisme as lemak  rantai respiratori, O2 hrs ada agar beta oksidasi dpt berjalan Katabolisme lemak tdk berjalan pd kondisi anaerobik sebab H tetap berikt dg NAD & FAD

Gambar 2.13

Total energi transfer dr pemecahan lemak Dr 18 mol as lemak  147 ATP Shg 3 as lemak  3 x 147 = 441 ATP Dr gliserol  19 mol ATP Total 460 mol ATP dihslkan dari 1 mol lemak Faktor Efisiensi 40 %

Pelepasan energi dari protein Prot berperan penting sel lat jenis enduran & intens As amino diubah jadi bentuk agar dpt masuk ke reaksi u/ melepas energi Proses hilangkan N (deaminase) di hati Di otot ada enzim u/ hilangkan N di aa komponen lain, dlm proses transaminase Mis alanineas piruvat, glutamine alfa as ketoglutarat, aspartatas oksaloasetat (intermediate siklus kreb)

Kaitan pemecahan KH dgn lemak Pemecahan as lemak tergantung pd kadar pemecahan KH Pemecahan as lemak o/ siklus kreb berlanjut hanya jk oksaloasetat cukup tersedia u/ berikatan dg acetylcoA selama beta oksidasi Pembentukan as piruvat penting u/ hslkan oksaloasetat, jk KH ↓ mk kadar oksaloasetat tdk cukup u/ mendukung pemecahan lemak

Walau penggunaan lemak dpt u/ lat jenis aerobik, namun kombinasi lemak + KH dpt hslkan energi yg lebih maksimal Krgnya ketersediaan KH dpt terjadi pd lat yg lama spt maraton, lat bbrp hr dll  ganggu energi transfer Ini terjadi walau ada banyak lemak dlm sirkulasi Jk KH sangat kurang asetat dr beta oksidasi meningkat di ekstrasel, tdk dpt masuk siklus krebsiap berubah jd benda ketonketosistk keasaman cairan tubuhtoxic

Gambar 2.14