Karbohidrat - Nama Nama lain lain : hid hidat at ara arang ng,, sak sakar arid ida a - Rumus em empiris : (CH2O)n - Dikelompok Dikelompokkan kan berdasark berdasarkan an jumlah jumlah unit monomerny monomernya a : monosakar monosakarida, ida, oligosakarida, dan polisakarida - Disint Disintesi esis s mela melalui lui proses proses fotosin fotosintes tesis is dari dari CO2 dan H2O dengan bantuan energi matahari. - Dide Didegr grad adas asii kem kemba bali li menj menjad adii CO2 dan H2O melalui proses respirasi dan menghasilkan energi. Siklus energi
C6H12O6 + 6H2O
matahari
ADP
Fotosintesis
Respirasi ATP 6CO2 + 8H2O
Energi yang ada untuk mempertahankan struktur molekul tubuh kita.
- Klasifikasi karbohidrat:
a. Monosakarida ada dua turunan: 1. Aldosa (polihidroksi aldehida) 2. Ketosa (polihidroksi keton) Penamaan monosakarida secara lengkap harus menyebutkan aspek: 1. derivatnya yaitu apakah aldosa atau ketosa 2. Jumlah atom karbon k arbon yang terdapat dalam molekulnya 3. sifat stereo dan optical isomernya yaitu D/L dan d(+)/l(-). 4. derivat struktur lingkaran Haworth yang paling stabil (piran/furan) dengan anomer alfa/beta.
CH2OH C
O
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
–
Monosakarida yang penting
D-fructose
H
O C
Aldosa
Ketosa
Triosa
Gliseraldehida
Tetrosa
Treosa, Eritrosa Eritro sa
Pentosa
Ribosa/deoksiribosa
Xilulosa
Arabinosa, Xilosa, Liksosa
Ribulosa
Glukosa, Galaktosa/Fukosa,Mannosa
Fruktosa
Heksosa
Dihidroksiaseton
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
OH
CH2OH
D-glucose
Berbagai bentuk heksosa dengan makna fisiologis penting Zat gula
Sumber
Makna penting Zat gula dlm tubuh
Makna klinis
D-glukosa
Sari buah,hidrolisis pati,tebu,malto sa,laktosa
D-fruktosa
Sari buah,madu,hid rolisis gula tebu
Diubah mjd glukosa di hati dan usus Glukosa darah
Intoleransi fruktosa bawaan shg tjd akumulasi fruktosa dan hipoglikemia
D-galaktosa
Hidrolisis laktosa
Diubah mjd glukosa dihati.Disintesa di kel mamae u laktosa susu.Unsur pbtk glikolipid dan glikoprotein
Kegagalan metabolisme : galaktosemia dan katarak
Glikosuria pa DM akibat hiperglikemia
b. Disakarida yang penting: Maltosa, Laktosa, Sukrosa, Trehalosa, Sellobiosa. cari strukturnya!
c. Oligosakharida : menghasilkan 36 unit monosakharida pada hidrolisis. Contohnya : maltotriosa d. Polisakarida 1. Pati (amilum,starch), suatu glukosans Uji amilum: uji iod 2. Glikogen (animal starch), suatu glukosans 3. Inulin (fruktosan) 4. Dekstrin, sutau senyawa antara pada hidrolisis amilum. 5. Sellulosa
DISAKHARIDA ZAT GULA
SUMBER
MAKNA KLINIS
MALTOSA
Hasil pensernaan oleh amilase atau hidrolisis pati
LAKTOSA
Susu.dapat Pada defisiensi ditemukan dlm urine laktase,malabsorpsi selama kehamilan menyebabkan diare dan kembung
SUKROSA
Gula tebu dan gula Pada defisiensi bit,nenas,akar wortel sukrosa,malabsorpsi menyebabkan diare dan kembung
Metabolisme Karbohidrat Glikolisis
-Asal kata dari bahasa yunanai glykis (manis) dan lysisi (penguraian) -Nama lain Embden-Meyerhof Pathway (EMP) -Proses universal hampir terjadi pada semua sel hidup -Menghasilkan 2 molekul piruvat
-Proses berlangsung pada keadaan anaerob. -Fermentasi : istilah umum untuk menyatakan proses degradasi glukosa/nutrien organik lain secara anaerob menjadi berbagai produk menghasilkan ATP. -Energi (ATP) tersimpan dan dapat dipergunakan oleh otot dalam energi mekanik.
PROSES GLIKOLISIS
ATP Glukosa
ADP glukosa 6 P
Heksokinase Fosfoglukosa isomerase
Fruktosa 6 P ATP Fosfofruktokinase ADP Fruktosa 1-6 Di P
ADP
ATP PIRUVAT
Reaksi : Glukosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Akhir dari piruvat Glukosa 2 ATP anaerob
2 piruvat
anaerob
O2 2 laktat + 2 ATP
CO2
2 etanol + 2 ATP + Co 2
2 Asetil CoA
O2 4 CO2 + 4 H2O - Proses oksidasi Piruvat menjadi CO 2 adalah proses dengan energi paling besar
Glukoneogenesis -Pembentukan gula baru -Sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat, mis:asam laktat(otot atau eritrosit) dan bebrapa asam amino - Proses ini terutama terjadi di hepar , otot dan cortex ginjal dalam jumlah sedikit. -Kepentingannya adalah untuk menjaga kestabilan kadar glukosa dlm darah shg otak dan otot cukup mendapat suplai glukosa agar dapat berfungsi baik - Otak memerlukan 120 gr glukosa/hari (75% dari total kebutuhan tubuh harian,160 gr) - proses glukoneogenesis bukan kebalikan reaksi glikolis karena : 1. Reaksi bukan reaksi bolak balik (ireversibel) 2. Enzim yang bereaksi berbeda
PROSES GLUKONEOGENESIS
ATP
ADP
Glukosa
glukosa 6 P Glukosa 6 Fosfatase Fosfoglukosa isomerase
Fruktosa 6 P ADP Fruktosa 1 6 difosfatase ATP Fruktosa 1-6 Di P
PIRUVAT
Glikogenesis Pembuatan glikogen dari glukosa
ATP
ADP
Glukosa
glukosa 6 P heksokinase Fosfoglico mutase
Glucosa 1 P UTP
P Pi UDP Glucosa
Glikogen Proses ini merupakan ikatan glukosa yang panjang, diulang beberapa kali baru glikogen
LIPID -
Senyawa yang larut dalam pelarut nonpolar dan tidak larut dalam pelarut air. Berbeda dendan makromolekul lain (DNA, protein dan karbohidrat) lipid bukan polimer Fungsi utama:sebgai cadangan energi, penyekat panas(insulator), pembentuk struktur membran sel. Energi sekitar 9 kkal/gram, sedangkan karbohidrat/protein 4 kkal/gram. 15% dari tubuh Menurut boor, Lipid diklasifikasikan menjadi: 1. lipid sederhana, yaitu ester asam lemak dengan alkohol berupa gliserol membnetuk triasilgliserol atau alkohol monohidrat yang lebih tinggi membentuk lilin. 2. Lipid gabungan, dengan fosfat (fosfolipid), karbohidrat(glikolipid), sulfat (sulfolipid). 3. produk lipid, komponen produk hidrolisis kedua golongan lipid diatas.
Asam lemak - Asam karboksilat rantai panjang - Jarang ditemui dlaam tubuh kecuali dlm bentuk trigliserida atau fosofolipid. - Terdapat dalam bentuk jenuh (tidak ada ikatan rangkap), tak jenuh(ada ikatan rangkap,bentuk cis) bercabang dan lingkar
Lemak -
Nama lain : trigliseraldehida, triasilgliserol
-
Ester dari asam lemak dan gliserol
-
Diperoleh dari makanan diet, simpana di adiposa
-
Fungsi;sumber energi
Lipid pembentuk membran : Dibentuk oleh fosfolipid,sfingolipid, kholesterol, protein dan karbohidrat. Wax (lilin) -
Ester asam lemak dengan R panjang dengan alkohol dengan R panjang
-
Tidak larut dalam air
-
Fungsi sebagai pelindung (pada bulu dan permukaan daun),pembentuk sarang temapat penyimpan madu pada lebah madu (mirisilpalmitat)
Metabolisme lipid -
Hasil akhir proses pencernaan lemak : asam lemak, gliserol, monogliserida, digliserida serta sisa trigliserida.
-
Proses pencernaan terkjadi di usus.
-
Absorpsi : asam lemak (70%) dan monogliserida (20%) di usus kecil.
Sintesa dan hidrolisis asam lemak Trigliserida
gliserol + asam lemak
Gliserophospat
Di OH Aceton P
Glukoneogenesis
siklus sitrat (crebs cycle)
lipogenesis Acetyl choline
Asetil
ko – A
Ketogenesis (Hidrolisis asam lemak)
Benda keton
Malonyl co-A
Gula
Asam amino Ketogenik
Acetyl Co-A
Malonyl Co-A
Acetyl Co-A
Oxaloacetat Oxaloacetat Sitrat
Sitrat
Acetat
Malat
MITOKONDRIA
SITOPLASMA
KETOGENESIS
LIPOGENESIS
BIOSINTESA ASAM LEMAK •
•
Lintasan utama untuk sintesa asam lemak terdapat didalam sitosol Produksi malonyl Co-A merupakan tahapan pendahuluan dan pengendalian dlm sintesa asam lemak. Malonyl Co-A dibentuk dari asetyl Co-A dengan bantuan ATP dan Asetyl Co-A karboksilase
Pengaturan lipogenesis •
•
•
•
Keadaan nutrisi :faktor utama yg mengendalikan lipogenesis Nutrisi baik dan diet tinggi karbohidrat meningkatkan kecepatan lipogenesis Kecepatan lipogenesis berkurang pada : diet tinggi lemak,nutrisi kurang,defisiensi insulin (DM) peningkatan kosentrasi asam2 lemak bebas Lipogenesis hepatik hub.terbalik As.Lemak Bebas
kosentrasi
ASAM LEMAK
Asil ko-a sintetase
ATP
AMP + Ppi Asil Ko-A (Asam lemak aktif ) MEMBRAN INTERNA MITOKONDRIA
C
PENGANGKUT KARNITIN
Asil Ko-A Asil Ko-A Dehidrogenase Trans enoil Ko-A Trans enoil Ko-A Hidratase
L(+)-3-Hidroksi asil ko -A NAD L(+)-3-Hidroksi asil ko-A dehidrogenase
+
NADH + H +
3-Ketoasil Ko-A 3-Ketoasil tiolase
Asil Ko-A
Ko-A + Asetil Ko-A
Siklus asam sitrat
PROTEIN Klasifikasi: 1.
Protein sederhana, yaitu polipeptida dari asam yang dirangkaiakn oleh ikatan peptida.
2.
Protein yang terkonjugasi dengan senyawa nonprotein
3.
Senyawa turunan, misal asam
–
–
asam amino
asam amino.
Fungsi: sebagai zat penyokong, zat pengenal, dan sebagai katalis untuk beraneka macam reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Struktur molekul protein berupa:
1.
Struktur primer
2.
Struktur sekunder
3.
Struktur tertier
4.
Struktur kwartener
Sifat 1.
–
sifat protein
Ionisasi - ion zwitter
titik isoelektrik
2. Denaturasi perubahan konformasi dan struktur molekul protein akibat perubahan suhu, pH atau reaksi dengan senyawa lain atau ion logam lain. 3. Viskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molkeul molekul di dalam zat cair yang mengalir.
–
4. Kristalisasi dengan jalan penambahan garam amoniumsulfat atau NaCl pd larutan dgn pengaturan pH pd titik isolistrik. 5. Sistem koloid
Metabolisme protein Protein dalam makanan
Asam amino
Asam amino dlm darah
Asam amino dlm darah
Asam amino dalam hati (ekstra sel)
Asam amino ekstra sel
Asam amino dlm hati (intra sel)
Senyawa N lain protein
As.amino dlm sel
protein
Siklus asam sitrat
Asam keto
Asam keto Asam
NH3