Metabollisme senyawa makro dan mikromolekul

Presentasi berjudul: "Metabollisme senyawa makro dan mikromolekul"— Transcript presentasi:

1 Metabollisme senyawa makro dan mikromolekul
Titta Novianti

2 Pendahuluan Metabolisme pencernaan makromolekul dan mikromolekul meliputi : Struktur Senyawa makromolekul (Karbohidrat, protein dan lipid) Struktur senyawa mikromolekul (mineral dan vitamin Proses pencernaan dan absorbsi senyawa makromolekul dan mikromolekul dalam saluran pencernaan

3 Karbohidrat Merupakan senyawa yang penting bagi tubuh sebagai sumber energi Merupakan senyawa derivat dari aldehida atau keton Terdiri dari gugusan senyawa C dan OH, sehingga dinamakan senyawa karbohidrat Rumus empiris senyawa Cn(H2O)n HOC-C-C=O OH H

4 Jenis-jenis karbohidrat
Digolongkan berdasarkan kompleksitas molekul : Monosakarida Disakarida Oligosakarida Polisakarida

5 Monosakarida unit terkecil dari karbohidrat yang tidak bisa lagi disintesis (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa,fruktosa, ribosa)

6 Disakarida karbohidrat yang bisa disintesis menjadi 2 monosakarida
maltosa: 2 glukosa, Laktosa:glukosa & galaktosa, sukrosa: glukosa & fruktosa

7 Reaksi kimia pembentukkan disakarida

8 Polisakarida Karbohidrat yang dihidrolisis menghasilkan n monosakarida heterogen dan homogen Polisakarida yang penting untuk tubuh: amilum, glikogen, selulosa

9 Amilum merupakan polimer α-D-glukosa dengan ikatan α (1-4) Kandungan glukosa pada pati bisa mencapai 4000 unit Ada 2 macam amilum yaitu amilosa (pati berpolimer lurus) dan amilopektin (pati berpolimer bercabang-cabang)

10 glikogen Glikogen merupakan polimer glukosa dengan ikatan α (1-6)
Polisakarida ini merupakan cadangan energi pada hewan dan manusia yang disimpan di hati dan otot sebagai granula Glikogen serupa dengan amilopektin

11 selulosa Selulosa tersusun atas rantai glukosa dengan ikatan β (1-4)
Selulosa lazim disebut sebagai serat dan merupakan polisakarida terbanyak

12 Protein Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting peranannya dalam makhluk hidup Fungsi protein : sebagai bahan struktural sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular.

13 Protein sebagai bahan struktural
Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan struktural karena seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan j dapat mengalami cross-linking Berfungsi sebagai pelindung, contoh : a dan b-keratin pada kulit, rambut, dan kuku dan berfungsi sebagai perekat contoh : kolagen

14 Protein berperan pada sistem molekuler
Protein berperan sebagai biokatalis pada reaksi kimia dalam sistem makhluk hidup. Makromolekul ini mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang kompleks untuk menjaga kelangsungan hidup suatu organisma

15 Struktur protein Terdapat 4 macam struktur protein, yang dibedakan berdasarkan struktur asam amino sebagai penyusunnya : Struktur primer Struktur sekunder Struktur tersier Struktur kwartener

16 Struktur primer Struktur ini terdiri dari asam-asam amino yang dihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida Contoh asam amino hasil penterjemahan molekul DNA

17 Struktur sekunder Terdapat 2 jenis struktur : A heliks b sheet Protein sudah mengalami interaksi intermolekul, melalui rantai samping asam amino Ikatan didominasi oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu bergantung pada orientasi ikatan hidrogennya

18 Struktur tersier Merupakan bentuk 3 dimensi dari struktur sekunder
Terjadi interakasi intra molekuler seperti ikatan hidrogen, ikatan ion, van der Waals, hidropobik dll

19 Struktur kwartener Merupakan struktur dengan mengandung banyak molekul protein yang memiliki lebih dari satu struktur tersier Setiap subunit protein dapat melakukan komunikasi dan saling mempengaruhi satu sama lain melalui interaksi intermolekular

20 Lipid Merupakan senyawa yang relatif tidak larut dalam air (polar) tetapi larut dalam larutan non polar Dikarenakan tidak adanya ikatan H dengan senyawa polar

21 Klasifikasi lipid Berdasarkan sifat dapat atau tidaknya dihidrolisis, terbagi menjadi : 1. Lipid sederhana : dihidrolisis menjadi alkohol dan asam lemak Trigliserida : dihidrolisis menghasilkan gliserol dan asam lemak Lilin/wax : dihidrolisis menghasilkan asam lemak dan alkohol rantai panjang

22 2. Lipid Majemuk : jika dihidrolisis menghasilkan asam lemak dan alkohol serta senyawa lain (fosfat, karbohidrat, sulfolipid, gugus amino/kolin, etanolamin, asam amino serin) 3. Turunan Lipid : jika dihidrolisis tidak dapat dihidrolis lanjut, hanya senyawa H2O dan CO2

23 Pencernaan dalam rongga mulut
Rongga mulut menghasilkan saliva (pH 4,0) yg tdd 99,5 % air dan enzim ptialin Air bermanfaat melicinkan dan melarutkan makanan Enzim ptialin mengubah pati/glikogen menjadi maltosa, namun terkadang tidak berjalan semperna karena waktu pencernaan yang relatif pendek

24 Pencernaan dalam lambung
Terdapat 2 jenis kelenjar sekresi ; Kelenjar Sel parietal : menghasilkan asam klorida Kelenjar satu lapis se Sekret yang dihasilkan lambung : getah lambung (pH 1,0), tdd: % air, HCl 0,2-0,5 %, musin, garam anorganik, enzim pencernaan (pepsin, renin dan lipase)

25 Asam klorida H+ pembentuk HCl dalam lambung berawal dari pembentukkan
H2O + CO2 → H2CO3 H2CO3 → HCO3- + H+ Terjadi di dalam sel-sel parietal H+ bersekresi dari sel parietal ke dalam lumen lambung dengan proses transport aktif pompa K+ dan ATPase Terjadi pertukaran Cl- dari plasma ke dalam lumen dengan HCO3- , sehingga terbentuk senyawa HCl.

26 HCl akan menstimulasi denaturasi protein (pelepasan ikatan H pada struktur tersier) sehingga memudahkan enzim proteolitik bekerja pH rendah karena adanya HCl memungkinkan matinya bakteri

27 pepsin Dibentuk dalam kelenjar selapis sel dari nitrogen tidak aktif yaitu pepsinogen Pepsinogen diaktifkan oleh ion H+ dari asam sehingga melepaskan pepsin aktif Pepsin merubah protein yang telah terdenaturasi menjadi proteosa dan pepton

28 Rennin Berperan pada koagulasi susu
Dengan bantuan Ca, rennin mengkonversi kasein susu menjadi parakasein yang akan dipecahkan oleh pepsin

29 Lipase Berperan nengelmusikan lipid dengan bantuan kontraksi peristaltik Berperan menghidrolisis triasilgliserol Lipid yang paling mudah dicerna adalah yang memiliki rantai pendek dan memiliki rantai ester pada C-3 contohnya adalah lemak susu

30 Pencernaan pankreas dan usus
Hasil pencernaan lambung berupa chym (bersifat asam) masuk ke dalam usus yang akan dinetralkan oleh sekret pankreas dan empedu yang bersifat basa Kenaikan pH ini penting untuk aktivitas enzim dalam usus, namun menghambat kerja pepsin lebih lanjut

31 Empedu Empedu dihasilkan oleh hati, mengandung asam empedu atau asam kolat, Na dan Ca Asam empedu berasal dari sintesis kolesterol yang memerlukan O2 dan NADPH Asam empedu primer dari hati, akan diubah menjadi asam empedu sekunder di dalam usus halus oleh aktivitas bakteri dalam usus halus

32 Fungsi empedu Menurunkan permukaan tegangan air, sehingga lemak akan mudah diemulsikan dan dilarutkan, sehingga memudahkan absorbsi vit A, D, E dan K yang larut dalam lemak serta menutupi partikel makanan sehingga tidak pecah Menetralkan asam makanan dari lambung Pembawa penting bagi ekskresi kolesterol dan zat toksin

33 pankreas Sekresi pankreas tdd senyawa anorganik (Na+, HCO3-), K+, Cl-, Ca2+, Zn2+, HPO42-, SO42-, dan enzim-enzim : Tripsin, kimotripsin, elastase Karboksipeptidase Amilase Lipase Hidrolase ester kolesteril

34 Tripsin, kemotripsin, elastase
Ke 3 enzim ini bekerja pada protein, proteosa dan pepton untuk diubah menjadi polipeptida Tripsin bekerja pada ikatan peptida asam amino basa Kemotripsin bekerja pada ikatan peptida yang mengandung residu asam amino tak bermuatan (asam amino aromatik) Elastase bekerja pada ikatan yang berdekatan dengan residu asam amino kecil (glisin, alanin, serin)

35 karboksipeptidase Enzim ini melanjutkan sintesis polipeptida dengan menyerang ikatan peptida karboksi-terminal, membebaskan asam amino tunggal

36 amilase Mensintesis pati menjadi maltosa,maltotriosa (3 residu glukosa yang dihubungkan oleh oleh ikatan a 1-4), oligosakarida dan glukosa

37 Lipase Bekerja pada permukaan minyak-air dalam lipid yang telah dielmusikan Hidrolisis terjadi pada ikatan ester (2 fosfolipid) oleh fosfolipase menghasilkan ikatan lipase dengan subtrat Dilanjutkan hidrolisis triasilgliserol menghasilkan gliserol dan asam lemak

38 Hidrolase ester kolesterol
Mengkatalisis esterifikasi kolesterol bebas dengan asam lemak, tetapi di dalam usus enzim inimengkatalisis ester kolesteril sehingga dapat diabsorbsi usus dalam bentuk non ester

39 Usus Usus menghasilkan getah yang disekresi oleh kelenjar Brunner dan Lieberkuhn yang mengandung enzim-enzim : Aminopeptidase Disakaridase Fosfatase Polinukleotidase Nukleosidas Fosfolipase

40 Aminopeptidase : berperan menyerang iktan peptida di samping asam amino N-terminal pada polipeptida dan oligopeptida, selanjutnya oleh dipeptidase dibebaskan asam aminonya Disakaridase dan oligosakaridase : mengeluarkan molekul glukosa dari oligosakarida dan disakarida Fosfatase : mengeluarkan fosfat dari senyawa heksosa fosfat, glisero-fosfat dan nukleotida

41 Polinukleotidase : memecah asam nukleat menjadi nukleotida
Nukleosidase : memyerang nukleosida yang mengandung guanin dan hipoxantin Fosfolipase : menyerang fosfolipid sehingga dihasilkan gliserol, asam lemak, asam fosfat, dan kolin

42 Absorbsi karbohidrat Absorpsi oleh darah dari yeyunum dengan 2 cara yaitu transpot aktif dan difusi Transport aktif : adanya carier pengikat glukosa dan molekul Na+, glukosa diangkut dengan melawan gradien konsentrasinya berbarengan dengan pompa Na+ dan K+ dari dalam sel epiel usus menuju kapiler darah

43

44 Absorbsi lipid Lipid meninggalkan fase minyaknya dan berdifusi ke dalam misel campuran senyawa garam empedu dan kolesterol Sehingga memudahkan diserap oleh mukosa usus, maka 98% lipid makanan dapat diabsorpsi

45 Absorbsi asam amino dan protein
Terdapat 2 cara absorpsi asam amino : L-isomer asam amino akan ditransport aktif dengan bantuan vitamin B6 serta energi pompa ion Na+ dan K+ D-isomer asam amino diangkut dengan cara difusi biasa

46 mikromolekuler Mikromolekul yang dibutuhkan tubuh terdiri atas vitamin dan mineral Vitamin yang dibutuhkan tubuh : vit A,B,C,D, E , dan K

47 Vitamin Vitamin dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar :
vitamin yang larut dalam air, yaitu B dan C Vitamin yang larut dalam lemak : vitamin A, D, E, dan K Vitamin yang larut dalam lemak akan disimpan di dalam jaringan adiposa dan di dalam hati Vitamin ini kemudian akan dikeluarkan dan diedarkan ke seluruh tubuh saat dibutuhkan

48 Vitamin yang larut dalam air hanya dapat disimpan dalam jumlah sedikit dan biasanya akan segera hilang bersama aliran makanan Saat suatu bahan pangan dicerna oleh tubuh, vitamin yang terlepas akan masuk ke dalam aliran darah dan beredar ke seluruh bagian tubuh Apabila tidak dibutuhkan, vitamin ini akan segera dibuang tubuh bersama urin Oleh karena itu, tubuh membutuhkan asupan vitamin yang larut air secara terus-menerus.

49 Mineral Mineral adalah nutrisi penting untuk pemeliharaan kesehatan dan pencegahan penyakit Mineral dan vitamin bertindak secara interaksi Tubuh perlu vitamin agar mineral dapat bekerja dan sebaliknya Tanpa beberapa mineral / vitamin, beberapa vitamin / mineral tidak berfungsi dengan baik Perbedaan : mineral merupakan senyawa anorganik, sedangkan vitamin organik.

50 Mineral diklasifikasikan menurut jumlah yang dibutuhkan oleh tubuh
Mineral utama (mayor) adalah mineral yang kita perlukan lebih dari 100 mg sehari cont. Kalsium, tembaga, fosfor, kalium, natrium dan klorida Mineral minor (trace elements) adalah yang kita perlukan kurang dari 100 mg sehari, cont kromium, magnesium, yodium, besi, flor, mangan, selenium dan zinc

51 Mineral dan vitamin akan bekerja bersama-sama dalam melaksanakan fungsi tubuh
Misal : untuk pembentukkan sel darah merah, zat Fe, vitamin B12, asam folat. O2, tembaga dan kobalt

52 Terimakasih