ANABOLISME KARBOHIDRAT
MAKALAH
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biokimia Yang Yang dibina oleh Ibu Frida Kunti Setiowati, S.T, M.Si M.Si
Disusun oleh : Kelomok ! "nggi Klaritasari
#$%&'($%$()*
Mi+takhul a amadhani
#$%&'($%$(*&
Dwi -unita Sari
#'%&'($%%'&#
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM S1 BIOLOGI Februari 2017
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Laar Be!a"a#$
Salah satu iri dari mahluk hidu ialah melakukan roses di dalam tubuhn/a. Metabolisme adalah segala roses reaksi kimia /ang ter0adi di dalam makhluk hidu, mulai makhluk hidu bersel satu /ang sangat sederhana seerti bakteri, roto1oa, 0amur, tumbuhan, hewan, samai mkhluk /ang susunan tubuhn/a komleks seerti manusia. Di dalam roses ini, makhluk hidu mendaat, mengubah dan memakai sen/awa kimia dari sekitarn/a untuk memertahankan hidun/a 2"min, (%%!3. Metabolisme adalah semua reaksi kimia /ang ter0adi di dalam organisme, termasuk /ang ter0adi di tingkat selular. Seara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik, /aitu katabolisme dan anabolisme. Kedua arah lintasan metabolisme dierlukan setia organisme untuk daat bertahan hidu. "rah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu sen/awa /ang disebut sebagai hormon, dan diereatkan oleh sen/awa organik /ang disebut sebagai en1im. 4ada sen/awa organik, enentu arah reaksi kimia
disebut
romoter
dan
enentu
ereatan
reaksi
kimia
disebut
katalis
25irahadikusumah, #!6&3. 4ada setia arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan se0umlah substrat /ang berinteraksi dengan en1im ada 0en0ang70en0ang reaksi guna menghasilkan sen/awa intermediaet /ang disebut dengan metabolit, /akni substrat ada 0en0ang reaksi berikutn/a. Seerti haln/a lintasan kimia anabolisme /ang meruakan reaksi /ang merangkai sen/awa organik dari molekul7molekul tertentu, untuk disera oleh sel tubuh. Setia sel di dalam tubuh organisme, ada dasarn/a ber+ungsi la/akn/a sebuah miniatur abrik /ang melaksanakan berbagai reaksi biokimia serta roduk /ang berbeda7beda sehingga daat menun0ang kelangsungan hidu makhluk hidu itu sendiri 25irahadikusumah, #!6&3. Berdasarkan latar belakang /ang telah diuraikan, enulis ingin mengetahui tentang engertian dan roses anabolisme, +ungsi anabolisme, serta beberaa ontoh reaksin/a dalam tubuh tumbuhan, hewan, dan manusia.
1.2 Tu%ua# #. Untuk mengetahui engertian anabolisme (. 4roses dan ontoh anabolisme 1.& Ma#'aa Man+aat dari makalah ini adalah: #. Menambah engetahuan tentang engertian anabolisme (. Memeroleh engetahuan tentang roses /ang ter0adi ada anabolisme &. Memeroleh in+ormasi tentang ontoh reaksi anabolisme ada tumbuhan, hewan, dan
manusia '. Menambah in+ormasi mengenai +ungsi anabolisme bagi tumbuhan, hewan, dan manusia.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pe#$eria# A#ab(!i)*e
Metabolisme adalah ertukaran 1at antara suatu sel atau suatu organisme seara keseluruhan dengan 1at antara suatu sel atau organisme seara keseluruhan dengan lingkungann/a 28ehninger9"bert,#!6(3. Metabolisme intermediet ini menaku bidang luas /ang tidak han/a roses metabolik /ang dialami oleh masing7masing molekul sa0a, tetai 0uga interelasi dan mekanisme /ang mengatur arus metabolit untuk daat melewati roses7 roses atau tahaan7tahaan tersebut. 4roses metabolisme itu kemudian digolongkan men0adi & maam, /aitu: #. "nabolime 2en/atuanembentukan3 (. Katabolisme 2emeahan3 &. "m+ibolisme 2ersimangan3 "nabolisme adalah lintasan metabolisme /ang men/usun beberaa sen/awa organik sederhana men0adi sen/awa kimia atau molekul komleks 2Toha, (%%#3. 4roses ini membutuhkan energi dari luar. ;nergi /ang digunakan dalam reaksi ini daat berua energi aha/a atauun energi kimia. ;nergi tersebut, selan0utn/a digunakan untuk mengikat sen/awa7sen/awa sederhana tersebut men0adi sen/awa /ang lebih komleks. -adi, dalam roses ini energi /ang dierlukan tersebut tidak hilang, tetai tersiman dalam bentuk ikatan7 ikatan kimia ada sen/awa komleks /ang terbentuk. Selain dua maam energi diatas, reaksi anabolisme 0uga menggunakan energi dari hasil reaksi katabolisme, /ang berua "T4. "gar asam amino daat disusun men0adi rotein, asam amino tersebut harus diakti+kan terlebih dahulu. ;nergi untuk akti
+otosintesis, sedangkan anabolisme /ang menggunakan energ/ kimia dikenal dengan kemosintesis. "nabolisme karbohidrat meruakan serangkaian reaksi kimia /ang substrat awaln/a adalah molekul keil dan roduk akhirn/a adalah molekul besar atau dengan kata lain reaksi /ang bertu0uan untuk en/usunan atau sintesis molekul. 2.2 Pr()e) A#ab(!i)*e -alur anabolisme /ang membentuk sen/awa7sen/awa dari rekursor sederhana menaku glikogenesis dan glukeogenesis 28ehninger, #!6(3. =likogenesis adalah lintasan metabolisme /ang mengkon
&. =lukosa #7+os+at bereaksi dengan uridin tri+os+at 2UT43 untuk membentuk uridin di+os+at glukosa 2UD4=l3. eaksi ini dikatalisir oleh en1im UD4=l iro+os+orilase. UD4=l > 44i
UT4 > =lukosa #7+os+at
'. ?idrolisis iro+os+at inorgani berikutn/a oleh en1im iro+os+atase inorganik akan menarik reaksi kearah kanan ersamaan reaksi. *. "tom @# ada glukosa /ang diakti+kan oleh UD4=l membentuk ikatan glikosidik dengan atom @' ada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin di+os+at. eaksi ini dikatalisir oleh en1im glikogen sintase. Molekul glikogen /ang sudah ada sebelumn/a 2disebut glikogen rimer3 harus ada untuk memulai reaksi ini. =likogen rimer selan0utn/a daat terbentuk ada rimer rotein /ang dikenal sebagai glikogenin.
4ada dasarn/a glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari sen/awa bukan karbohidrat, misaln/a asam laktat dan beberaa asam amino. Menurut M@loske/, -. @. 9 Bulehek, =. M. 2#!!$3 4roses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. "sam laktat /ang ter0adi ada roses glikolisis daat dibawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat diubah men0adi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu roses /aitu glukoneogenesis 2embentukan gula baru3. =lukoneogenesis /ang dilakukan oleh hati atau gin0al, men/ediakan sulai glukosa /ang teta. Keban/akan karbon /ang digunakan untuk sintesis glukosa akhirn/a berasal dari katabolisme asam amino. 8aktat /ang dihasilkan dalam sel darah merah dan otot dalam keadaan anaerobik 0uga daat bereran sebagai substrat untuk glukoneogenesis. =lukoneogenesis memun/ai ban/ak en1im /ang sama dengan glikolisis, tetai glukoneogenesis bukan kebalikan dari roses glikolisis karena ada tiga taha reaksi dalam glikolisis /ang tidak re
#. =lukokinase =lukosa > "T4 à =lukosa7$7+os+at > "D4 (. Fos+o+ruktokinase Fruktosa7$7+os+at > "T4 à +ruktosa7#,$7di+os+at > "D4 &. iru "D4 à asam iru "T4 ;n1im glikolitik /ang terdiri dari glukokinase, +os+o+ruktokinase, dan iru
#. 4engubahan iru
(. Aksaloasetat kemudian akan diubah men0adi hosoenol iru
akan diubah men0adi
&7+os+ogliserat
/ang
dikatalisis
en1im
+os+ogliseromutase. *. &7+os+ogliserat kemudian diubah man0adi #,& bi+os+ogliserat /ang dikatalisis en1im +os+ogliserokinase. $. #,& bi+os+ogliserat akan diubah men0adi gliseraldehida & +os+at, reaksi ini dikatalisis oleh en1im gliseraldehida & +os+at dehidrogenase. ). =liseraldehida & +os+at daat diubah men0adi dihidroksi aseton +os+at 2dengan reaksi /ang daat bolak7balik3 /ang dikatalisis oleh en1im isomerase. 6. =liseraldehida & +os+at dan dihidroksi aseton +os+at akan disatukan dan men0adi +ruktosa #,$ bi+os+at /ang dkatalisis en1im enolase. !. Fruktosa #,$ bi+os+at akan diubah man0adi +ruktosa $ +os+at oleh en1im +ruktosa di+os+atase. #%. Fruktosa $
+os+at
akan
diubah
men0adi
glukosa
$
+os+at
oleh
en1im
+os+oglukoisomerase. ##. Terakhir glukosa $ +os+at akan diubah man0adi glukosa /ang dikatalisis oleh en1im glukosa $ +os+atase. Berdasarkan uraian tentang 0alur anabolisme di atas berikut adalah ontoh eristiwa anabolisme, /akni: #. Fotosintesis "nabolisme
/ang menggunakan energi aha/a
dikenal dengan +otosintesis,
+otosintesis adalah roses engubahan 1at organik 2karbohidrat3 dengan bantuan aha/a, /ang digunakan dalam roses +etosintesis adalah sektrum aha/a tamak, dari ungu samai merah, in+ra merah dari matahari 24oed0iadi, (%%*3. Arganel /ang bereran dalam +otosintesis adalah klorolas. Di dalam klorolas inilah en/eraan sinar oleh kloro+il dimulai ada roses +otosntesis. Klorolas dibungkus oleh dua laisan 2membran3. Membran dalam berua suatu membran /ang komleks. 4ada membran ini terdaat beberaa laisan kantong /ang rata, disebut granum. Di dalam seluruh granum terdaat larutan rotein /ang disebut stroma. . Dalam +otosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil samingan dari +otosintesis,
membentuk molekul organik komleks di sel seerti olisakarida dan rotein dari molekul sederhana seerti karbon dioksida dan air. Di lain ihak, heterotro+, seerti manusia dan hewan, tidak daat men/usun sen/awa organik sendiri. -ika organisme /ang men/intesis sen/awa organik menggunakan energi aha/a disebut +otoautotro+, sementara itu organisme /ang men/intesis sen/awa organik menggunakan energi kimia disebut kemoautotro+. Komonen /ang melakukan reaksi +otosintesis adalah klorolas /ang mengandung igmen +otosintetik /ang men/era aha/a tamak dengan C '%%7)%% nm 2keuali warna hi0au dan kuning3. Klorolas terdaat ban/ak ada 0aringan alisade dan sedikit ada 0aringan sons ada meso+il daun.
4roses +otosintesis /ang ter0adi di klorolas berlangsung melalui dua taha reaksi /aitu, reaksi terang 2memerlukan aha/a3 ter0adi di tilakoid 2grana3 dan reaksi gela 2tidak memerlukan aha/a3 /ang ter0adi di stroma.
a. Rea")i era#$
4ada taha ertama, energi matahari ditangka oleh igmen en/era aha/a dan diubah men0adi bentuk energi kimia, "T4, dan sen/awa ereduksi E"D4?, roses ini disebut taha reaksi terang 24oed0iadi, (%%*3. "tom hidrogen dari molekul ?(A diakai untuk mereduksi E"D4> men0adi E"D4?, dan A( dileaskan sebagai hasil saming reaksi +otosintesis. eaksi ini 0uga dirangkaikan dengan reaksi endergonik, membentuk "T4 dari "D4 > 4i. 4embentukan "T4 dari "D4 > 4i, meruakan suatu mekanisme en/imanan energi matahari /ang disera kemudian diubah men0adi bentuk energi kimia. 4roses ini disebut fosforilasi fotosintesis atau fotofosforilasi. 4ada reaksi terang /ang ter0adi di grana, energi aha/a memau eleasan elektron dari +otosistem di dalam membran tilakoid. Fotosistem adalah temat berkumuln/a beratus7ratus molekul igmen +otosintesis. "liran elektron melalui sistem transor menghasilkan "T4 dan E"D4?. "T4 dan E"D4? daat terbentuk melalui 0alur non siklik, /aitu elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui +otosistem II dan
+otosistem I. ;lektron dan ion hidrogen akan membentuk E"D4? dan "T4. Aksigen /ang dibebaskan berguna untuk resirasi aerob. 4usat reaksi ada +otosistem I mengandung kloro+il a, disebut sebagai 4)%%, karena daat men/era +oton terbaik ada an0ang gelombang )%% nm. 4usat reaksi ada +otosistem II mengandung kloro+il a /ang disebut sebagai 4$6%, karena daat men/era +oton terbaik ada an0ang gelombang $6% nm 24oed0iadi, (%%*3.
b. Rea")i $e!a+ ,rea")i i-a" er$a#u#$ a/aa
Disebut 0uga siklus @al
Karbondioksida diikat oleh uB 2ibulosa bi+os+at /ang terdiri atas * karbon3 men0adi sen/awa $ karbon /ang labil. Sen/awa $ karbon ini kemudian memeah men0adi ( +os+ogliserat 24="3.
b3
Masing7masing 4=" menerima gugus +os+at dari "T4 dan menerima hidrogen serta e7 dari E"D4?. eaksi ini menghasilkan 4="8 2+os+ogliseraldehida3.
3
Tia $ molekul karbon dioksida /ang diikat dihasilkan #( 4="8.
d3
Dari #( 4="8, #% molekul kembali ke taha awal men0adi uB, dan seterusn/a uB akan mengikat @A( /ang baru.
e3
Dua 4="8 lainn/a akan berkondensasi men0adi glukosa $ +os+at. Molekul ini meruakan rekursor 2bahan baku3 untuk roduk akhir men0adi molekul sukrosa /ang meruakan karbohidrat untuk diangkut ke temat enimbunan teung ati /ang meruakan karbohidrat /ang tersiman sebagai adangan makanan.
(. Kemosintesis Kemosintesis ter0adi ada organisme autotrof , teatn/a kemo-autotrof , /ang mamu menghasilkan sen/awa organik /ang dibutuhkan dari 1at71at anorganik dengan bantuan energi kimia, /ang dimaksud dengan energi kimia di sini adalah energi /ang dieroleh dari suatu reaksi kimia /ang berasal dari reaksi oksidasi 25irahadikusumah, #!6&3. Kemamuan mengadakan kemosintesis ini, terdaat ada mikroorganisme dan bakteri autotrof . Bakteri Sulfur /ang tidak berwarna memeroleh energi dari roses oksidasi sen/awa ?(S. -angan disamakan dengan bakteri sul+ur /ang berwarna kelabu7keunguan /ang mamu mengadakan +otosintesis karena memiliki kloro+il, dengan reaksi sebagai berikut: ?(S >
Tidak semua tumbuhan daat melakukan asimilasi @ menggunakan aha/a sebagai sumber energi. Beberaa maam bakteri /ang tidak memun/ai kloro+il daat mengadakan
asimilasi @ dengan menggunakan energi /ang berasal dan reaksi7reaksi kimia, misaln/a bakteri sul+ur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain7lain. Bakteri7bakteri tersebut memeroleh energi dari hasil oksidasi sen/awa7sen/awa tertentu. Bakteri besi memeroleh energi kimia dengan ara oksidasi Fe(> 2+erro3 men0adi Fe&> 2+erri3. Bakteri Eitrosomonas dan Eitrosoous memeroleh energi dengan ara mengoksidasi E?&, teatn/a "monium Karbonat men0adi asam nitrit dengan reaksi:
Eitrosomonas 2E?'3(@A& > & A( G ( ?EA( > @A( > & ?(% > ;nergi Eitrosoous
eaksi anabolisme menghasilkan sen/awa7sen/awa /ang sangat dibutuhkan oleh ban/ak organisme, baik organisme rodusen 2tumbuhan3 mauun organisme konsumen 2hewan, manusia3. Beberaa ontoh hasil anabolisme adalah glikogen, lemak, dan rotein berguna sebagai bahan bakar adangan untuk katabolisme, serta molekul rotein, rotein7 karbohidrat, dan rotein liid /ang meruakan komonen struktural /ang esensial dari organisme, baik ekstrasel mauun intrasel.
B"B III 4;EUTU4 &.# K;SIM4U8"E 1. "nabolisme karbohidrat adalah lintasan metabolisme /ang men/usun beberaa sen/awa organik sederhana men0adi sen/awa kimia atau molekul komleks. "nabolisme meliuti tiga tahaan dasar. 4ertama, roduksi rekursor seerti asam amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, adalah akti
DAFTAR RUUKAN
"min, M. (%%!. Biologi. -akarta: 4T Bumi "ksara. =irindra, ". #!6$. Biokimia. -akarta : =ramedia 8ehninger, ".8. #!6(. Biochemistry. Eew /ork : 5orth 4ublisher In M@loske/, -. @. 9 Bulehek, =. M. #!!$. Nursing Interventions Classification (NIC). US": Mosb/ 4oed0iadi,".(%%*. Dasar-dasar Biokimia.UI74ress,-akarta Toha, ", ?, ?. (%%#. Biokimia Metabolisme Biomolekul . Bandung: "l+abeta 5irahadikusumah, M. #!6&. Biokimia. Bandung : 4enerbit ITB.
