SINTESIS,DEGREDASI DAN METABOLISME KARBOHIDRAT

SINTESIS,DEGREDASI  DAN

METABOLISME KARBOHIDRAT

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

        Proses metabolisme merupakan perubahan kimiawi yang terjadi dalam tubuh untuk pelaksanaan berbagai fungsi vitalnya. Setiap sel terdiri atas protoplasma yang mempunyai kemampuan untuk mengambil O2 dan keperluan lainnya. Di samping itu, juga menyisihkan bahan tertentu sebagai bahan buangan termasuk CO2.
Karbohidrat merupakan satu di antara nutrien utama bagi manusia. Di dalam tubuh dijumpai beberapa jalur oksidasi karbohidrat, misalnya :
1.    Glikolisis anaerob.
Sering dikenal pula sebagai jalur Embden Meyerhof. Jalur oksidasi ini berlangsung tanda adanya oksigen.
2.    Glikolisis aerob
Jalur ini berlangsung dengan adanya oksigen.
3.    Jalur Glikogenesis dan glikogenolisis
4.    Jalur asam glukuronat
5.    Jalur HMP-shunt
6.    Jalur glukoneogenesis

 

Fisiologi Mikroba

Contoh enantiomer dari gula triosa (perhatikan perbedaan susunan spasial yang ada)

B.    Kajian Perpustakaan
        Hidrat arang (karbohidrat) berperan sebagai hasil dari pencernaan dan absorpsi gula serta zat tepung yang ada dalam darah berupa glukosa. Jumlah gula dalam darah normal adalah 100 mg glukosa dalam 1 cc darah. Di dalam tubuh kita terdapat beberapa jalur oksidasi karbohidrat, misalnya glikolisis anaerob, glikolisis aerob, glikogenesis, glikogenolisis, asam glukuronat, dan glukoneogenesis. Penyimpanan glukosa dalam tubuh terjadi pada hati, otot, dan tulang dalam bentuk glikogen. Glikogen dalam otot digunakan untuk aktivitas otot dan diganti kembali dengan glukosa darah menurut kebutuhan. Glukosa paling mudah dicerna dan diasimilasikan, oleh karena itu dijadikan sebagai makanan tambahan pengganti karbohidrat dari protein dan lemak.

1.    Glikolisis :

merupakan serangkaian reaksi yang berlangsung di dalam sitoplasma dimana glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat dan selanjutnya diubah menjadi asetial KoA yang masuk ke dalam siklus kreb. Fase pertama glikolisis adalah glukosa dipecah atau diurai menjadi 2 molekul gliseraldehida, 3 fosfat dengan 3 karbon. Pada tahap awal reaksi glikolisis diperlukan 2 molekul ATP, sedangkan pada fase kedua terbentuk 4 molekul ATP sehingga reaksi keseluruhan proses menghasilkan 2 molekul ATP, karena 2 molekul ATP harus diberikan pada fase pertama glikolisis.
Glikolisis anaerob, dikenal juga sebagai jalur Embden Meyerhof (EM), merupakan proses oksidasi yang berlangsung tanpa O2. Proses anabolik ini terjadi pada saat kontraksi otot, dimana glikogen diubah menjadi piruvat atau laktat. Tahap ini akan mengahsilkan ATP yang diperlukan untuk kontraksi otot.
Glikolisi aerob, jalur ini berlangsung dalam motikondria dengan bantuan O2 dimana akan dihasilkan CO2 dan H2O (air).

2.    Glikogenesis :

merupakan jalur pembentukan glikogen dari glukosa, erat hubungannya dengan kestabilan kadar gula darah dalam tubuh seseorang. Tahap awal glikogenesis melibatkan glukosa. Awal reaksi dari glikogenesis yaitu reaksi pembentukan glukosa yang dikatalis oleh enzim heksokinase atau enzim glukokinase dan reaksinya bersifat irreversible.
3.    Glikogenolisis :

 Jalur glikogenolisis bukan merupakan jalur kebalikan dari glikogenesis yang disebabkan kerja enzim yang bersifat reversibel melainkan masing-masing mempunyai jalur sendiri dengan macam enzim yang berbeda. Enzim adenilat siklase mempengaruhi glikogenesis dan glikogenosis secara tidak langsung, adenilat siklase hanya mengatalisis pembentukan AMP siklik dari ATP yang bersifat merangsang fosforilase dan menekan glikogen sintese.
4.    Glukoneogenesis :

adalah reaksi pembentukan glukosa yang berasal dari senyawa-senyawa non karbohidrat misalnya asam-asam amino, senyawa-senyawa intermediet yang dijumpai di jalur-jalur metabolisme.
Glukoneogenesis berlangsung pada keadaan tubuh yang sedang mengalami kekurangan glukosa untuk memenuhi enegri yang diperlukan oleh tubuh, misalnya dalam keadaan kelaparan. Jalur glukoneogenesis terutama berlangsung di hati dan ginjal.
Pengaturan Metabolisme Karbohidrat
Faktor yang berpengaruh pada kadar gula darah adalah sebagai berikut :
1.    Makanan Sehari-Hari
Sebagian besar karbohidrat makanan berbentuk glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Setelah dicerna dalam saluran pencernaan gula tersebut diserap dan ditransfer ke hati melalui sistem portal. Pada hati, galaktosa dan fruktosa segera diubah menjadi glukosa. Untuk kemudian didistribusikan melalui sirkulasi darah ke jaringan-jaringan yang memerlukannya dalam bentuk glukosa darah.
2.    Senyawa glikogenik
Senyawa glikogen hati dan otot tela dijelaskan di bagian glukoneogenesis dan glikogenolisis.
5.    Glikogen Hati dan Otot
Monosakarida diserap ke dalam darah  dan presentase gula darah dipertahankan karena pengendalian insulin dan aktivitas hati. Dalam jaringan terjadi oksidasi karbohidrat untuk menyediakan panas dan energi. Kelebihan oksidasi disimpan sebagai lemak dan menjadi penambahan berat badan. Sewaktu proses pembakaran CO2 disingkirkan sebagai produk buangan hasil pembakaran karbohidrat di dalam jaringan yang dieksresikan oleh paru-paru berupa air dan CO2, sedangkan pengeluaran dari kulit berupa keringat dan dalam bentuk urine.

Sintesis dan degradasi

Di dalam kehidupan, selalu terjadi peristiwa sintesis dan degradasi komponen-komponen yang menyusunnya.

Sintesis

Sintesis adalah proses pembentukan suatu molekul yang lebih besar, dari molekul-molekul yang lebih kecil. Sebagai contoh, protein adalah molekul yang sangat besar. Protein ini disintesis dari asam-asam amino dengan mekanisme yang sangat rumit.

Bulatan-bulatan yang berantai merupakan gambaran sederhana dari asam-amino yang bersambungan dengan ikatan peptida membentuk protein.

Contoh lainnya adalah DNA suatu rantai deoksiribonukleotida yang sangat panjang. Setiap mata rantai merupakan satu unit deoksiribonukleotida. Deoksiribonukleotida tersebut terbentuk oleh deoksiribonukleosida dan fosfat, demikian seterusnya sampai dengan komponen yang lebih kecil.

 ganda dari deoksiribonukleotida (rantai biru dan rantai merah). Masing-masing rantai tersusun atas mata rantai berupa deoksiribonukleotida, yaitu unit yang terdiri atas deoksiribosa, basa nitrogen (G, C, A auat T) dan fosfat.

Degradasi

Degradasi adalah pembongkaran molekul-molekul yang lebih besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Contohnya adalah degradasi asam amino. Asam-asam amino yang melebihi kebutuhan sintesis protein tidak dapat disimpan dan tidak dapat diekskresikan. Kelebihan asam amino ini cenderung digunakan bahan bakar. Gugus amino dibebaskan selanjutnya sebagian besar menjadi urea, sedangkan rangka karbon diubah menjadi zat antara metabolisme misalnya asetil KoA, asetoasetil KoA, piruvat dll.