KETERKAITAN METABOLISME KARBOHIDRAT LEMA pptx
Ke
lom
p
ok
5
KETERKAITAN
METABOLISME
KARBOHIDRAT,
LEMAK,
DAN
PROTEIN
Keterkaitan METABOLISME
KARBOHIDRAT,LEMAK,DAN
PROTEIN yang berasal dari MAKANAN.
Setiap substrat respirasi yang aka masuk
ke dalam siklus krebs harus berupa asam
karboksilat (senyawa Gula).Oleh karena
itu , substrat respirasi yang berasal dari
karbohidrat,lemak dan protein harus
mengalami proses penguraian menjadi
substrat respirasi sederhana.
I.
KARBOHIDRAT
Karbohidrat di golongkan menjadi 3 macam
berdasakan ukuran molekul terbesar.
Berturut-turut molekul terbesar adalah :
1.POLISAKARIDA
2.OLIGOSAKARIDA
3.MONOSAKARIDA
Contoh MONOSAKARIDA ( Gula Tunggal )
adalah
Fruktosa dan Glukosa .
Gula ganda disakarida (C12H22O11) terdiri
atas dua molekul gula tunggal ,
CONTOH :
•Maltosa terdiri atas 2 molekul glukosa
•Laktosa atau ( gula susu),terdiri atas glukosa
dan
Galaktosa
• Sukrosa terdiri atas glukosa dan frutosa.
Fruktosa adalah monosakarida yg paling
manis,yaitu 10 kali lebih manis dari laktosa.
Galaktosa adalah gula susu monosakarida
(dalam usus ); galaktosa mudah di ubah menjadi
glukosa di hati.
Gula di simpan sebagai glikogen.
Pada tumbuhaan terdapat Polisakarida cadang
yang terdiri atas Glukosa ,disebut Pati.
Senyawa Glukosa
dengan Lipid disebut
Karbohidrat atau amilum di pecah oleh
enzim karbonhidrase
(amilase ) menjadi maltosa (disakarida).oleh
enzim malltase,
maltosa diubah menjadi 2 molekul glukosa
yang dapat masuk
tahap glikolisis pada respirasi
sel.sedangkan sukrosa dipecah
oleh enzim sukrase menjadi fruktosa dan
glukosa .
II. LEMAK
Lemak merupakan komponen penting di
setiap sel yang terdiri
dari unsur-unsur C,H Dan O.Seperti halnya
karbohidrat,lemak merupakan substrat
penting dalam proses respirasi.Lemak
disintesis dari protein atau karbohidrat
melalui asetil koenzim
A dan Gliserol yang berasal dari PGAL
(fosfogliseraldehida).PGAL merupakan zat
antara dalam peristiwa Glikolisis dan daur
Krebs.
Secara kimiawi,lemak tersusun dari
penggabungan suatu asam lemak
dengan gliserol.Lemak yang
mengandung asam lemak tak jenuh
biasanya berbentuk cair,sedangkan
lemak jenuh berbentuk padat.
a) Asam lemak
Contoh asam lemak adalah asam stearat, asam
laurat, asam palmitat,asam oleat, asam linoleat.
Menurut penyelidikan, jumlah asaam lemak
yang ada di dalam suatu jaringan tidak pernah
banyak.
Adanya pengubahan lemak menjadi
karbohidrat( gula sukrosa) ini telah berhasil di
buktikan oleh Kornberg dan Kerbs ( 1957),
melalu penelitian nya dengan label zat
radioaktif. Selanjutnya diberi nama siklus
glioksilat. Melalui siklus glioksilat inilah lemak
dapat di ubah menjadi sukrosa. Perbedaan
siklus glioksilat dengan siklus krebs terletak
pada senyawa antaranya. Tidak semua senyawa
b. ) Gliserol
Gliserol dapat terbentuk dari transformasi
karbohidrat yang merupakan satu hasil dari
fotosintesis. Jika gliserol mengalami
reduksi, akan terbentuk gliserolfosfat.
Bertindak sebagai pembawa hidrogen
adalah NAD( nikotinamid adanin
dinukleotida). Proses hidrolisis
( defosforilasi) terhadap gliserolfosfat yang
dibantu oleh enzim fosfatase akan
membentuk gliserol.
Gliserol dan asam lemak serta gula
sederhana dapat dianggap sebagai
anggota dari pool metabolit ( sari
C. Pembentukan Lemak
sintesis ( penyusunan ) maupun pembongkaran
lemak dapat terlaksana karena peran enzim
lepase. Dengan bantuan enzim lepase, jika pada
suatu gliserol ditambah tiga molekul asam
lemak, maka akan tersusun suatu ester yang
disebut lemak. Reaksi ini dapat berlangsung
bolak balik. lemak dapat pula dibongkar menjadi
asam lemak dan gliserol oleh lipase.
Pembongkaran ini sangat penting untuk
mendistribusikan lemak ke seluruh tubuh,
sehingga dapat di pergunakan sebagai substrat
respirasi.
Mula-mula, lemak dibongkar menjadi gliserol.
Kemudian, gliserol diubah kebentuk
III . Protein
Protein berasal dari kata
proteios(Yunani) yang berarti
bertingkat pertama.
Istilah protein dikemukakan oleh
Mulder ahli kimia Belanda pada
tahun 1830 an.
Protein di dalam sel tersusun dari
asam amino dan pembentukan nya
melibatkan DNA , RNA, dan
a. Asam Amino
Menurut penyelidikan, beberapa asam amino
yang dibutuhkan oleh tubuh untuk keperluan
sintesis protein tidak dapat dibentuk sendiri oleh
tubuh.
Asam amino tersebut dinamakan ASAM AMINO
ESENSIAL.
Sdangkan asam-asam amino yang dapat
terbentuk dari zat-zat lain yang telah ada dalam
tubuh disebut asan amino nonesensial.
Yang termasuk asanm amino esensial ,yaitu:
1.Lisin
2.Valin
3.Leusin
4.Metionin
5.Venilalanin
6.Isoleusin
7.Treonin
8.Triptofan
Sedangkan yang tergolong asam amino
nonesensial adalah:
1.Asam Glutamat
2.Asam Aspartat
3.Prolin
Asam amino yang dapat diubah menjadi
glukosa disebut ASAM AMINO
GLUKOGENETIK, misalnya:
Alanin,Serin,Glisin,Sistein,Metionin,dan
Triptofan.
Asam amino yang dapat diubah menjadi asam
lemak disebut ASAM AMINO KETOGENETIK.
Antaralain:
venilalanin,Tirosin,Leusin,Isoleusin, dan
Lisin.
Dari data tersebut, jelaslah bahwa
metabolisme asam amino(protein) secara
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan
peptidase menjadi asam amino . Asam anino
dapat masuk ke dalam jalur respirasi
melalui cara transaminas(perpindahan
gugus amin- nh2) atau
deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat
diubah menjadi asam karboksilat sehingga
dapat masuk ke dalam jalur
respirasi.Demikian pula sebaliknya , asam
karboksilat juga dapat diubah menjadi asam
amino
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan
peptidase menjadi asam amino . Asam anino
dapat masuk ke dalam jalur respirasi melalui cara
transaminas(perpindahan gugus amin- nh2) atau
deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat diubah
menjadi asam karboksilat sehingga dapat masuk
ke dalam jalur respirasi.Demikian pula
sebaliknya , asam karboksilat juga dapat diubah
menjadi asam amino.
b. PERANAN PROTEIN
Peranan protein bagi tubuh makhluk hidup adalah
sebagai zat pembangun, enzim,pengatur asam basa
dalam darah, keseimbangan tubuh dan pembentukan
antibodi. Protein juga berfungsi sebagai sumber enegi.
Jika karbohidrat maupun lemak tidak ada lagi, protein
dibongkar menjadi asam amino dengan proses hidrolisis.
Kemudian, asam amino dioksidasi sehingga dibebaskan
energui. Misalnya:waktu pekerja berat atau waktu
kelaparan yang berlebihan.
Jumlah energi yang dihasilkan setiap gram protein setara
dengan jumlah energi yang dihasilkan oleh setiap gram
karbohidrat, yaitu kurang lebih 4,1 kkal. Sedangkan
setiap gram lemak dapat menghasilkan 2 kali lipat dari
jumlah energi tersebut,taitu kurang lebih 9,3 kkal.
Perhatikan hal-hl berikut ini:
1) 1 molekul lemak+2H2o
(glukosa)
2)
2 C6H12O6
karbohidrat
dengan metaboloisme Lemak
Secara garis besar, Metabolisme karbohidrat
adalah seperti berikut ini :
a) Glukosa – Piruvat-Asetil_KoA- Siklus Krebs –
Energi + CO2 + H2O
b) Gliserol memasuki jalur metabolisme
karbohidrat diantara glukosa dan piruvat
(Gliserol Piruvat masuk jalur metabolisme
karbohidrat )
c) Asam lemak mengalami beta oksidasi menjadi
unit-unit yang terdiri atas 2 karbon. Tiap unit 2
karbon mengikat 1 molekul KoA menjadi
molekul asetil-KoA Yang dapat masuk ke jalur
Gliserol dapat berubah menjadi glukosa atau
piruvat ,bergantung kebutuhan sel akan
energi. Demikian pula Asetil-KoA. Jika sel
tidak membutuhkan energi atau kebutuhan
energi telah tercukupi, maka Asetil- KoA yang
berasal dari betaoksidasi akan di rakit kembali
menjadi komponen lemak.
Karbohidrat pun jika berlebihan akan di ubah
menjadi lemak yang di simpan di jaringan
lemak tubuh di bawah kulit.
V.Keterkaitan metabolisme
karbohidrat dengan metabolisme
protein.
Protein tubuh berada dalam keadaan
dinamis,yang secara bergantian dirombak dan
dirakit kembali.Suatu molekul asam amino
terdiri dari gugus karboksil (-COOH) dan gugus
Amino ( -NH2) . Asam amino paling sederhana
adalah Glisin (CH2(NH2)COOH) .
Untuk pembentukan protein di perlukan unsurunsur C,H,O dan N.
Pada umumnya tumbuhan menyerap unsur N
dari dalam tanh berupa Ion Amunium ( NH4+)
atau Ion Nitrat (NO3-). Beberapa jenis bakteri
Penambahan N2 secara Simbiotik terjadi pada
tanaman-tanaman kacangan ( LEGUMINOSAE)
dengan bakteri Rhizobium Leguminosarum
atau Rhizobium Japonicum.
Bakteri Rhizobium akan masuk kejarian
korteks Leguminosae.
Di dalam bintil akar inilah karbohidrat dari
tumbuhan Leguminosae akan di gunakan
untuk substrat respirasi oleh bakteri
Rhizobium sehingga menghasilkan energi dan
senyawa Tereduksi ( ATP dan NADH+H) yang
digunakan untuk reduksi N2 menjadi NH4+.
Contoh Lain : pada Alga Nostoc dan Anabaena
( Bersimbiosis dengan paku Air Azolla
Bakteri tidak melakukan fotosintesis
tetapi mengikat N secara non
simbiotik, misalnya Azotobacter and
Clostridium pasteuranum.
Bakteri Saprofit hidup di dalam
tanah ,menggunakan energi dan
senyawa pereduksi hasil respirasinya
untuk mereduksi hasil respirasinya
untuk mereduksi N2 dari udara..
Asimilasi N dalam tubuh
tumbuhan,karena Nitrogen dalam
tubuh tumbuhan akan direduksi
menjadi asam amino dan selanjutnya
Tubuh makhluk hidup menjalankan semua
proses secara efisiensi sehingga senyawa
antara yang tidak berlanjut ke tahap berikut
akan di sintesis menjadi senyawa lain . Asam
amino mengalami katabolisme melalui 3 cara
yaitu :
1. Asam Amino glukogenik
Di ubah menjadi piruvat. Asam piruvat
kemudian
akan memasuki jalur Metebolisme
karbohidrat.
2. Asam Amino Ketogenik diubah menjadi
Asetil-KoA yang dapat memasuki jalur
metabolisme karbohidrat.
3. Asam Amino yang bukan glikogenik &
Melalui ketiga cara tersebut , akhirnya
asam amino (protein) juga dapat
menhasilkan energi dalam bentuk ATP
,karbon dioksida dan air , seperti halnya
karbohidrat.
lom
p
ok
5
KETERKAITAN
METABOLISME
KARBOHIDRAT,
LEMAK,
DAN
PROTEIN
Keterkaitan METABOLISME
KARBOHIDRAT,LEMAK,DAN
PROTEIN yang berasal dari MAKANAN.
Setiap substrat respirasi yang aka masuk
ke dalam siklus krebs harus berupa asam
karboksilat (senyawa Gula).Oleh karena
itu , substrat respirasi yang berasal dari
karbohidrat,lemak dan protein harus
mengalami proses penguraian menjadi
substrat respirasi sederhana.
I.
KARBOHIDRAT
Karbohidrat di golongkan menjadi 3 macam
berdasakan ukuran molekul terbesar.
Berturut-turut molekul terbesar adalah :
1.POLISAKARIDA
2.OLIGOSAKARIDA
3.MONOSAKARIDA
Contoh MONOSAKARIDA ( Gula Tunggal )
adalah
Fruktosa dan Glukosa .
Gula ganda disakarida (C12H22O11) terdiri
atas dua molekul gula tunggal ,
CONTOH :
•Maltosa terdiri atas 2 molekul glukosa
•Laktosa atau ( gula susu),terdiri atas glukosa
dan
Galaktosa
• Sukrosa terdiri atas glukosa dan frutosa.
Fruktosa adalah monosakarida yg paling
manis,yaitu 10 kali lebih manis dari laktosa.
Galaktosa adalah gula susu monosakarida
(dalam usus ); galaktosa mudah di ubah menjadi
glukosa di hati.
Gula di simpan sebagai glikogen.
Pada tumbuhaan terdapat Polisakarida cadang
yang terdiri atas Glukosa ,disebut Pati.
Senyawa Glukosa
dengan Lipid disebut
Karbohidrat atau amilum di pecah oleh
enzim karbonhidrase
(amilase ) menjadi maltosa (disakarida).oleh
enzim malltase,
maltosa diubah menjadi 2 molekul glukosa
yang dapat masuk
tahap glikolisis pada respirasi
sel.sedangkan sukrosa dipecah
oleh enzim sukrase menjadi fruktosa dan
glukosa .
II. LEMAK
Lemak merupakan komponen penting di
setiap sel yang terdiri
dari unsur-unsur C,H Dan O.Seperti halnya
karbohidrat,lemak merupakan substrat
penting dalam proses respirasi.Lemak
disintesis dari protein atau karbohidrat
melalui asetil koenzim
A dan Gliserol yang berasal dari PGAL
(fosfogliseraldehida).PGAL merupakan zat
antara dalam peristiwa Glikolisis dan daur
Krebs.
Secara kimiawi,lemak tersusun dari
penggabungan suatu asam lemak
dengan gliserol.Lemak yang
mengandung asam lemak tak jenuh
biasanya berbentuk cair,sedangkan
lemak jenuh berbentuk padat.
a) Asam lemak
Contoh asam lemak adalah asam stearat, asam
laurat, asam palmitat,asam oleat, asam linoleat.
Menurut penyelidikan, jumlah asaam lemak
yang ada di dalam suatu jaringan tidak pernah
banyak.
Adanya pengubahan lemak menjadi
karbohidrat( gula sukrosa) ini telah berhasil di
buktikan oleh Kornberg dan Kerbs ( 1957),
melalu penelitian nya dengan label zat
radioaktif. Selanjutnya diberi nama siklus
glioksilat. Melalui siklus glioksilat inilah lemak
dapat di ubah menjadi sukrosa. Perbedaan
siklus glioksilat dengan siklus krebs terletak
pada senyawa antaranya. Tidak semua senyawa
b. ) Gliserol
Gliserol dapat terbentuk dari transformasi
karbohidrat yang merupakan satu hasil dari
fotosintesis. Jika gliserol mengalami
reduksi, akan terbentuk gliserolfosfat.
Bertindak sebagai pembawa hidrogen
adalah NAD( nikotinamid adanin
dinukleotida). Proses hidrolisis
( defosforilasi) terhadap gliserolfosfat yang
dibantu oleh enzim fosfatase akan
membentuk gliserol.
Gliserol dan asam lemak serta gula
sederhana dapat dianggap sebagai
anggota dari pool metabolit ( sari
C. Pembentukan Lemak
sintesis ( penyusunan ) maupun pembongkaran
lemak dapat terlaksana karena peran enzim
lepase. Dengan bantuan enzim lepase, jika pada
suatu gliserol ditambah tiga molekul asam
lemak, maka akan tersusun suatu ester yang
disebut lemak. Reaksi ini dapat berlangsung
bolak balik. lemak dapat pula dibongkar menjadi
asam lemak dan gliserol oleh lipase.
Pembongkaran ini sangat penting untuk
mendistribusikan lemak ke seluruh tubuh,
sehingga dapat di pergunakan sebagai substrat
respirasi.
Mula-mula, lemak dibongkar menjadi gliserol.
Kemudian, gliserol diubah kebentuk
III . Protein
Protein berasal dari kata
proteios(Yunani) yang berarti
bertingkat pertama.
Istilah protein dikemukakan oleh
Mulder ahli kimia Belanda pada
tahun 1830 an.
Protein di dalam sel tersusun dari
asam amino dan pembentukan nya
melibatkan DNA , RNA, dan
a. Asam Amino
Menurut penyelidikan, beberapa asam amino
yang dibutuhkan oleh tubuh untuk keperluan
sintesis protein tidak dapat dibentuk sendiri oleh
tubuh.
Asam amino tersebut dinamakan ASAM AMINO
ESENSIAL.
Sdangkan asam-asam amino yang dapat
terbentuk dari zat-zat lain yang telah ada dalam
tubuh disebut asan amino nonesensial.
Yang termasuk asanm amino esensial ,yaitu:
1.Lisin
2.Valin
3.Leusin
4.Metionin
5.Venilalanin
6.Isoleusin
7.Treonin
8.Triptofan
Sedangkan yang tergolong asam amino
nonesensial adalah:
1.Asam Glutamat
2.Asam Aspartat
3.Prolin
Asam amino yang dapat diubah menjadi
glukosa disebut ASAM AMINO
GLUKOGENETIK, misalnya:
Alanin,Serin,Glisin,Sistein,Metionin,dan
Triptofan.
Asam amino yang dapat diubah menjadi asam
lemak disebut ASAM AMINO KETOGENETIK.
Antaralain:
venilalanin,Tirosin,Leusin,Isoleusin, dan
Lisin.
Dari data tersebut, jelaslah bahwa
metabolisme asam amino(protein) secara
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan
peptidase menjadi asam amino . Asam anino
dapat masuk ke dalam jalur respirasi
melalui cara transaminas(perpindahan
gugus amin- nh2) atau
deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat
diubah menjadi asam karboksilat sehingga
dapat masuk ke dalam jalur
respirasi.Demikian pula sebaliknya , asam
karboksilat juga dapat diubah menjadi asam
amino
Protein dipecahkan oleh enzim protease dan
peptidase menjadi asam amino . Asam anino
dapat masuk ke dalam jalur respirasi melalui cara
transaminas(perpindahan gugus amin- nh2) atau
deaminasi(pembuangan gugus amin).
Dengan transaminasi, asam amino dapat diubah
menjadi asam karboksilat sehingga dapat masuk
ke dalam jalur respirasi.Demikian pula
sebaliknya , asam karboksilat juga dapat diubah
menjadi asam amino.
b. PERANAN PROTEIN
Peranan protein bagi tubuh makhluk hidup adalah
sebagai zat pembangun, enzim,pengatur asam basa
dalam darah, keseimbangan tubuh dan pembentukan
antibodi. Protein juga berfungsi sebagai sumber enegi.
Jika karbohidrat maupun lemak tidak ada lagi, protein
dibongkar menjadi asam amino dengan proses hidrolisis.
Kemudian, asam amino dioksidasi sehingga dibebaskan
energui. Misalnya:waktu pekerja berat atau waktu
kelaparan yang berlebihan.
Jumlah energi yang dihasilkan setiap gram protein setara
dengan jumlah energi yang dihasilkan oleh setiap gram
karbohidrat, yaitu kurang lebih 4,1 kkal. Sedangkan
setiap gram lemak dapat menghasilkan 2 kali lipat dari
jumlah energi tersebut,taitu kurang lebih 9,3 kkal.
Perhatikan hal-hl berikut ini:
1) 1 molekul lemak+2H2o
(glukosa)
2)
2 C6H12O6
karbohidrat
dengan metaboloisme Lemak
Secara garis besar, Metabolisme karbohidrat
adalah seperti berikut ini :
a) Glukosa – Piruvat-Asetil_KoA- Siklus Krebs –
Energi + CO2 + H2O
b) Gliserol memasuki jalur metabolisme
karbohidrat diantara glukosa dan piruvat
(Gliserol Piruvat masuk jalur metabolisme
karbohidrat )
c) Asam lemak mengalami beta oksidasi menjadi
unit-unit yang terdiri atas 2 karbon. Tiap unit 2
karbon mengikat 1 molekul KoA menjadi
molekul asetil-KoA Yang dapat masuk ke jalur
Gliserol dapat berubah menjadi glukosa atau
piruvat ,bergantung kebutuhan sel akan
energi. Demikian pula Asetil-KoA. Jika sel
tidak membutuhkan energi atau kebutuhan
energi telah tercukupi, maka Asetil- KoA yang
berasal dari betaoksidasi akan di rakit kembali
menjadi komponen lemak.
Karbohidrat pun jika berlebihan akan di ubah
menjadi lemak yang di simpan di jaringan
lemak tubuh di bawah kulit.
V.Keterkaitan metabolisme
karbohidrat dengan metabolisme
protein.
Protein tubuh berada dalam keadaan
dinamis,yang secara bergantian dirombak dan
dirakit kembali.Suatu molekul asam amino
terdiri dari gugus karboksil (-COOH) dan gugus
Amino ( -NH2) . Asam amino paling sederhana
adalah Glisin (CH2(NH2)COOH) .
Untuk pembentukan protein di perlukan unsurunsur C,H,O dan N.
Pada umumnya tumbuhan menyerap unsur N
dari dalam tanh berupa Ion Amunium ( NH4+)
atau Ion Nitrat (NO3-). Beberapa jenis bakteri
Penambahan N2 secara Simbiotik terjadi pada
tanaman-tanaman kacangan ( LEGUMINOSAE)
dengan bakteri Rhizobium Leguminosarum
atau Rhizobium Japonicum.
Bakteri Rhizobium akan masuk kejarian
korteks Leguminosae.
Di dalam bintil akar inilah karbohidrat dari
tumbuhan Leguminosae akan di gunakan
untuk substrat respirasi oleh bakteri
Rhizobium sehingga menghasilkan energi dan
senyawa Tereduksi ( ATP dan NADH+H) yang
digunakan untuk reduksi N2 menjadi NH4+.
Contoh Lain : pada Alga Nostoc dan Anabaena
( Bersimbiosis dengan paku Air Azolla
Bakteri tidak melakukan fotosintesis
tetapi mengikat N secara non
simbiotik, misalnya Azotobacter and
Clostridium pasteuranum.
Bakteri Saprofit hidup di dalam
tanah ,menggunakan energi dan
senyawa pereduksi hasil respirasinya
untuk mereduksi hasil respirasinya
untuk mereduksi N2 dari udara..
Asimilasi N dalam tubuh
tumbuhan,karena Nitrogen dalam
tubuh tumbuhan akan direduksi
menjadi asam amino dan selanjutnya
Tubuh makhluk hidup menjalankan semua
proses secara efisiensi sehingga senyawa
antara yang tidak berlanjut ke tahap berikut
akan di sintesis menjadi senyawa lain . Asam
amino mengalami katabolisme melalui 3 cara
yaitu :
1. Asam Amino glukogenik
Di ubah menjadi piruvat. Asam piruvat
kemudian
akan memasuki jalur Metebolisme
karbohidrat.
2. Asam Amino Ketogenik diubah menjadi
Asetil-KoA yang dapat memasuki jalur
metabolisme karbohidrat.
3. Asam Amino yang bukan glikogenik &
Melalui ketiga cara tersebut , akhirnya
asam amino (protein) juga dapat
menhasilkan energi dalam bentuk ATP
,karbon dioksida dan air , seperti halnya
karbohidrat.