MAKALAH BIOKIMIA KARBOHIDRAT
BAB I PENDAHULUAN A. latar belakang Secara biokimia karbohidrat adalah po lihidroksil-aldehida lihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air.[3] Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pu la yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asa m lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70±80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.
B. Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini ialah : 1. Memenuhi tugas matakuliah biokimia 2. Mengetahui pengertian karbohidrat 3. Mengetahui kaitan antara Metabolisme Karbohidrat dan Diabetes Mellitus C. Batasan Masalah Komplesitas masalah karbohidrat akan melelahkan dan menyita banyak waktu, bila disaji secara menyeluruh. Oleh karena itu penulis akan membatasi pembahasan karbohidrat yaitu berupa pengertian karbohidrat, metabolismenya serta keterkaitan antara metabolism karbohidrat dan diabetes mellitus D. Metode Penyusunan Metode penyusunan dalam pembuatan makalah ini yaitu berusaha mengumpulkan informasi dari refrensi khususnya berasal dari media web ( internet ) dan dari buku.
BAB II ISI A.Pengertian Karbohidrat Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. contoh; glukosa C6H12O6, sukrosa C12H22O11, sellulosa sellulosa (C6H10O5)n. Ru mus umum karbohidrat Cn(H2O)m. Karbohidrat juga dapat diartikan po lihidroksi aldehid (aldose) atau polihidroksi keton (ketose) dan turunannya atau senyawa yang bila dihidrolisa akan menghasilkan salah satu atau kedua komponen diatas. Karbohidrat berasal dari bahasa Jerman, yaitu ³Kohlenhydrate´ dan dari bahasa Perancis, yaitu ³Hydrate de Carbon´. Penamaan ini didasarkan atas at as komposisi unsur karbon yang mengikat hidrogen dan oksigen dalam perbandingan yang selalu sama seperti pada molekul air yaitu perbandingan 2 : 1. Karena komposisi yang demikian, senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon, tetapi t etapi sejak 1880, senyawa tersebut bukan hidrat h idrat dari karbon. Nama lain dari karbohidrat adalah ada lah sakarida, berasal dari bahasa Arab "sakkar" art inya gula. Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis sehingga dikaitkan dengan gula. Melihat struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai suatu polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Contoh glukosa; adalah suatu polihidroksi aldehid karena mempunyai satu gugus aldehid da 5 gugus hidroksil (OH). Karbohidrat memegang peranan pent ing dalam sistem biologi khususnya dalam respirasi. Karbohidrat dihasilkan oleh pro ses fotosintesa di dalam tanaman-tanaman berdaun hijau. Karbohidrat dapat dioksida menjadi energi, misalnya glukosa dalam sel jaringan manusia dan binatang. b inatang. Fermentasi karbohidrat oleh kamir atau mikroba lain dapat menghasilkan CO2, alkohol, asam organik dan zat-zat organik lainnya. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas akt ivitas kehidupan manusia disamping protein dan lemak. Membekalkan tenaga bagi akt iviti iviti harian seperti sepert i gerakkan, pertumbuhan dan lain-lain aktiviti sel di dalam badan. Membekalkan tenaga haba untuk memastikan suhu badan manusia kekal pada 36.9° C.Sebagai makanan simpanan dalam haiwan dan tumbuhan Di Indonesia kira-kira 80 ± 90% kebutuhan energi berasal dari karbohidrat, karena bahan makanan pokok yang biasa dimakan sebagian besar mengandung komponen karbohidrat seperti beras, jagung, sagu dan lain-lain. Sedangkan di Amerika sumber energi berasal dari karbohidrat 46%, lemak 42% dan protein 12%. Dalam bahan-bahan pangan nabati, karbohidrat merupakan komponen yang relatif tinggi kadarnya. Beberapa zat yang termasuk golongan karbohidrat adalah gula, dekstrin, pati, selulosa, hemiselulosa, pektin, gum dan beberapa karbohidrat yang lain. Unsur-unsur yang membentuk karbohidrat hanya terdiri dari karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O), kadang-kadang juga nitrogen (N). Pentosa dan hektosa merupakan contoh karbohidrat sederhana, misalnya arabinosa, glukosa, fruktosa, galaktosa dan sebagainya. B. Kaitan antara Metabolisme Karbohidrat dan D iabetes Mellitus Mellitus Metabolisme karbohidrat dan diabetes mellitus adalah dua mata rantai yang tidak dapat dipisahkan. Keterkaitan antara metabolisme karbohidrat dan diabetes mellitus dijelaskan oleh keberadaan hormon insulin. insulin. Diabetes mellitus adalah gangguan ganggua n metabolisme yang secara genet is dan klinis termasuk heterogen dengan menifestasi berupa hilangnya toleransi karbohidrat. Jika telah berkembang penuh secara klinis, maka diabetes mellitus ditandai dengan hiperglikemia puasa dan post prandial, aterosklerotik dan penyakit vascular microangiophaty dan neurophaty.
Manifestasi klinis hiperglikemia biasanya telah bertahun-tahun mendahului timbulnya kelainan klinis dari penyakit vascularnya. Pasien dengan kelainan toleransi glukosa ringan ( gangguan glukosa puasa dan gangguan toleransi glukosa ) dapat tetap berisiko mengalami komplikasi diabetes mellitus. mellitus. Diabetes mellitus merupakan penyakit endokrin yang paling lazim. Frekuensi sesungguhnya diperoleh karena perbedaan standar diagnosis tetapi mungkin antara 1-2% jika hiperglikemia puasa merupakan criteria diagnosis. Penyakit ini ditandai oleh komplikasi metabolic dan komplikasi jangka panjang yang melibatkan mata, ginjal, saraf dan pembuluh darah. Penderita diabetes mellitus mengalami kerusakan da lam produksi maupun sistem kerja insulin, sedangkan in sangat dibutuhkan dalam melakukan regulasi regu lasi metabolisme metabolisme karbohidrat. Akibatnya, penderita diabetes mellitus akan mengalami gangguan pada metabolisme karbohidrat. Tubuh manusia membutuhkan energi agar dapat berfungsi dengan baik. Energi tersebut diperoleh dari hasil pengolahan makanan melalui proses pencernaan di usus. Di dalam saluran pencernaan itu, makanan dipecah menjadi bahan dasar dari makanan tersebut. Karbohidrat menjadi glukosa, protein menjadi menjadi asam amino, dan lemak menjadi asam lemak. Ketiga zat makanan tersebut akan diserap oleh usus kemudian masuk ke dalam pembuluh darah dan akan diedarkan ke seluruh tubuh untuk dipergunakan sebagai bahan bakar. Dalam proses metabolisme, insulin memegang peranan sangat penting yaitu memasukkan glukosa ke dalam sel, untuk selanjutnya digunakan sebagai bahan baker. Pengeluaran insulin tergantung pada kadar glukosa dalam darah. Kadar glukosa darah sebesar > 70 mg/dl akan menstimulasi sintesa insulin. Insulin yang diterima oleh reseptor pada sel target, akan mengaktivasi tyrosin kinase dimana akan t erjadi aktivasi sintesa protein, glikogen, lipogenesis dan meningkat kan transport glukosa ke dalam otot skelet dan jaringan adipose dengan bantuan transporter glukosa (GLUT 4). Insulin berupa polipeptida yang dihasilkan o leh sel-sel pankreas. Insulin terdiri atas dua rantai polipeptida. Struktu insulin manusia dan beberapa spesies mamalia kini telah diketahui. Insulin manusia terdiri atas 21 residu asam amino pada ra ntai A dan 30 residu pada rantai B. Kedua rantai ini dihubungkan oleh o leh adanya dua buah rantai disulfida disu lfida (Granner, 2003). Insulin disekresi sebagai respon atsa meningkatnya ko nsentrasi glukosa dalam plasma darah. Konsentrasi ambang untuk sekresi tersebut adalah kadar glukosa pada saat puasa yaitu antara 80-100 mg/dL. Respon maksimal diperoleh pada kadar glukosa g lukosa yang berkisar dar 300-500 mg/dL. Insulin yang disekresikan dialirkan melalui aliran darah ke seluruh t ubuh. Umur insulin dalam aliran darah sangat cepat. waktu paruhnya kurang dari 3-5 menit. Sel-sel tubuh menangkap insulin pada suatu reseptor glikoprotein spesifik yang terdapat pada membran sel. Reseptor tersebut berupa heterodimer yang t erdiri atas subunit dan subunit dengan konfigurasi 22. Subunit berada pada permukaan luar membran sel dan berfungsi mengikat insulin. Subunit berupa protein pro tein transmembran yang melaksanakan fungsi tranduksi sinyal. Bagian sitoplasma subunit mempunyai akt ivitas tirosin tirosin kinase dan tapak t apak autofosforilasi (King, 2007). Terikatnya insulin subunit menyebabkan subu nit mengalami autofosforilasi pada residu tirosin. Reseptor yang terfosforilasi akan mengalami perubahan bentuk, membentuk agregat, internalisasi dan mnghasilkan lebih dari satu sinyal. Dalam kondisi dengan kadar insuli tinggi, misalnya pada obesitas ataupun akromegali, akro megali, jumlah reseptor insulin berkurang dan terjadi resistansi terhadap insulin. Resistansi ini diakibatkan terjadinya regulasi ke bawah. Resepto r insulin mengalami endositosis ke dalam vesikel berbalut klatrin. Insulin mengatur metabolisme glukosa de ngan memfosforilasi substrat reseptor insulin (IRS) melalui aktivitas tirosin kinase subunit pada reseptor resepto r insulin. IRS terfosforilasi memicu
