MAKALAH
METABOLISME KARBOHIDRAT Disusun untuk memenuhi tugas kelompok mata kuliah Biokimia
Disusun Oleh: Dita Diaty
12612018
Tri Sulistyowati
126120
Siti Wulandari
13612006
Riska Anjely
13612010
Rina Maulina
13612016
Auliya Lenggogeni
13612025
M Thareq Kemal Hamami
13612027
Marlita Purnamasari
13612031
Naila Zahrotul Jannah
13612034
PRODI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2015 I.
Karbohidrat
Karbohidrat adalah polimer gula yang merupakan senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat merupakan senyawa organik yang disintesis dari senyawa anorganik yang mengandung unsur-unsur Karbon(C),Hidrogen(H) dan Oksigen(O). Semua bentuk karbohidrat kurang lebih memiliki rumus kimia CnH2nOn; Rumus kimia glukosa adalah C6H12O6. Setiap molekul monosakarida bisa membentuk senyawa disakarida, II.
Klasifikasi Karbohidrat Berdasarkan Gugus Gula penyusunnya,Karbohidrat di bagi menjadi 3, yaitu: 1. Monosakarida (C6H12O6) Monosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari satu gugus gula. Monosakarida ini memiliki rasa manis dan sifatnya mudah larut dalam air. Contoh dari monosakarida adalah heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, monosa, ribosa(penyusun RNA) dan deoksiribosa(penyusun DNA). 2. Disakarida (C12H22O11) Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua gugus gula. Sama seperti monosakarida. Disakarida juga memiliki rasa manis, dan sifatnyapun mudah larut dalam air. Contoh dari Disakarida adalah laktosa(gabungan antara glukosa dan galaktosa), sukrosa(gabungan antara glukosa dan fruktosa) dan maltosa(gabungan antara dua glukosa) 3. Polisakarida (C6H11O5) Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus gula,dan ratarata terdiri dari lebih 10 gugus gula. Pada umumnya polisakarida tidak berasa atau pahit,dan sifatnya sukar larut dalam air. Contohnya dari polisakarida adalah amilum yang terdiri dari 60-300 gugus gula berupa glukosa, glikogen atau gula otot yang tersusun dari 12-16 gugus gula, dan selulosa, pektin, lignin, serta kitin yang tersusun dari ratusan bahkan ribuan gugus gula dengan tambahan senyawa lainnya.
III.
Pencernaan Karbohidrat Makanan dibedakan menjadi dua golongan berdasarkan besar molekul senyawanya:
1. Makromolekul, adalah makanan yang memiliki senyawa yang panjang, sehingga butuh proses pencernaan agar dapat diserap tubuh. Diantaranya: Karbohidrat, Protein, dan Lemak. 2. Mikromolekul, adalah makanan yang tersusun atas unsur-unsur mikro, sehingga dapat langsung diserap oleh tubuh. Yaitu mineral, air, dan vitamin. Sel dalam tubuh sangat membutuhkan karbohidrat dan hanya karbohidrat yang berukuran mikro (monosakarida) yang dapat digunakan oleh sel. Oleh karena itu pada orang sakit diberikan infus hal ini karena pada orang sakit tubuhnya sedang tidak normal. Untuk mendukung pengobatan yang dijalani maka pasien harus tetap makan. Dengan pemberian cairan infus yang mengandung glukosa pada pembuluh darah pasien Sedangkan pada manusia yang kondisi tubuhnya normal asupan karbohidrat dalam bentuk polisakarida akan dicerna menjadi monosakarida untuk menyuplai kebutuhan sel di dalam tubuh. Pencernaan karbohidrat dimulai dari mulut yang dilengkapi dengan kelenjar ludah. Makanan berkarbohidrat yang diperoleh kemudian dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amylase. Amilase menguraikan karbohidrat menjadi glukosa. Bila berada di dalam mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase di ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Kelenjar ludah tersusun atas 99% air, sisanya mengandung enzim ptyalin dan antimikroba (lysozym). Enzim ptyalin inilah yang membantu memecah polisakarida untuk pertama kalinya menjadi unsur yang lebih disakarida (maltosa). Pencernaan karbohidrat berlanjut di usus duabelas jari, di sini disakarida hasil pemecahan ptyalin akan didegradasi menjadi monosakarida yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida. Monosakarida glukosa, ruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif, tapi bisa konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. Berikut merupakan pencernaanlanjut pada karbohidrat: Disakarida
Enzim
Monosakarida
Maltosa
Maltase
Glukosa
Sukrosa
Sukrose
Glukosa, fruktosa
Laktosa
Laktase
Glukosa, galaktosa
Amilum
Amilase
Glukosa
Selanjutnya monosakarida-monosakarida ini akan diserap melalui usus penyerapan dan diedarkan ke seluruh sel di dalam tubuh. Di dalam sel monosakarida ini akan dimetabolisme untuk pembentukan energi. Sisa-sisa pencernaan yang tidak dapat dicerna seperti pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati akan masuk ke dalam usus besar. Ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisme di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang sudah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa, dan fruktan. Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan, dan asamasam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat, dan asam butirat. ADD Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme,baik secara mekanis maupun kimiawi.Metabolisme itu sendiri terdiri dari 2 proses yaitu anabolisme(pembentukan molekul).Pada
proses
hidrolisis(penguraian
molekul) dan Katabolisme(Penguraian
pencernaan
dengan
makanan,karbohidrat
menggunakan
molekul
mengalami
air).Proses
proses
pencernaan
karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida. Ketika makanan dikunyah,makanan akan bercampur dengan air liur yang mengandung enzim ptialin (suatu α amilase yang disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut).Enzim ini menghidrolisis pati(salah satu polisakarida) menjadi maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga sampai sembilan molekul glukosa.makanan berada di mulut hanya dalam waktu yang singkat dan mungkin tidak lebih dari 3-5% dari pati yang telah dihidrolisis pada saat makanan ditelan. Sekalipun makanan tidak berada cukup lama dlaam mulut untuk dipecah oleh ptialin menjadi maltosa,tetapi kerja ptialin dapat berlangsung terus menerus selama satu jam
setalah makanan memasuki lambung,yaitu sampai isi lambung bercampur dengan zat yang disekresikan oleh lambung.Selanjutnya aktivitas ptialin dari air liur dihambat oelh zat asam yang disekresikan oleh lambung.Hal ini dikarenakan ptialin merupakan enzim amilase yang tidak aktif saat PH medium turun di bawah 4,0. Setelah makan dikosongkan dari lambung dan masuk ke duodenum (usus dua belas jari),makanan kemudian bercampur dengan getah pankreas.Pati yang belum di pecah akan dicerna oleh amilase yang diperoleh dari sekresi pankreas.Sekresi pankreas ini mengandung α amilase yang fungsinya sama dengan α-amilase pada air liur,yaitu memcah pati menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya.Namun,pati pada umumnya hampir sepenuhnya di ubah menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya sebelum melewati lambung. Hasil akhir dari proses pencernaan adalah glukosa,fruktosa,glaktosa,manosa dan monosakarida lainnya.Senyawa-senyawa tersebut kemudian diabsorpsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah. Artikel Penunjang : Struktur dan Fungsi Hati
Glukosa sebagai salah satu hasil dari pemecahan pati akan mengalami dau proses di dalam hati,yaitu:
Pertama,Glukosa akan beredar bersama aliran darah untuk memenuhi kebutuhan energi sel-sel tubuh Kedua,jika di dalam hati terdapat kelebihan glukosa (gula darah),glukosa akan di ubah menjadi glikogen(gula otot) dengan bantuan hormon insulin dan secara otomatis akan menjaga keseimbangan gula darah.Glikogen di simpan di dalam hati,jika sewaktu-waktu dibutuhkan,glikogen di ubah kembali menjadi glukosa dengan bantuan hormon adrenaline.
IV.
Metabolisme Karbohidrat Metabolisme
karbohidrat mencakupi
sintesis
(anabolisme),
penguraian
(katabolisme) dan perubahan antarbentuk pada karbohidrat di dalam organisme.
Bentuk
karbohidrat
terpenting
adalah glukosa,
yaitu
suatu
senyawa gula sederhana (monosakarida), dipahami ada terdapat di setiap makhluk hidup untuk proses metabolismeini. Glukosa dan bentuk karbohidrat lainnya memiliki tempatnya masing-masing di dalam proses metabolik antarspesies. Contohnya, tanaman menyimpan energi dengan membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan air melalui fotosintesis, biasanya dalam bentuk pati atau lipid. Tanaman lalu
dimakan
oleh binatang dan jamur,
sebagai
bahan
bakarnya respirasi
seluler. Oksidasi pada satu gram karbohidrat menghasilkan energy sebesar 4 kcal (kilokalori); sementara dari lipid, 9 kcal. Energi dari metabolisme (contohnya, oksidasi
glukosa)
biasanya
disimpan
sementara
di
sel-sel
tubuh
dalam
bentuk adenosina trifosfat. Metabolisme pada makhluk hidup dengan respirasi aerobmenguiraikan glukosa dengan oksigen untuk menghasilkan energi, dan hasil sampingnya, karbon dioksida dan air. 1. Glikolisis Glikolisis adalah proses pemecahan glukosa pada tingkat sel. Pada artikel ini saya menjelaskan tahap-tahap glikolisis yang detail setiap tahap dalam proses biokimia yang merupakan bagian dari respirasi selular. Akan melalui sepuluh tahap akan memberi Anda wawasan tentang bagaimana reaksi biokimia yang kompleks dan terkoordinasi dengan baik dapat. Glikolisis adalah rincian sistematis glukosa dan gula lain untuk kekuatan proses respirasi selular. Ini adalah reaksi biokimia universal yang terjadi dalam setiap organisme uniseluler atau multiseluler yang hidup respires aerobik dan anaerobik. Ada jalur metabolik di mana proses ini terjadi. Tahap glikolisis yang saya hadir di sini merujuk pada jalur tertentu yang disebut embden-Meyerhof-Parnus jalur. Proses ini adalah bagian kecil dari siklus respirasi seluler dan metabolisme tubuh secara keseluruhan, diarahkan untuk menciptakan ATP (Adenosine Triphosphate) yang merupakan mata uang energi tubuh. Ringkasa semua tahap adalah Seluruh proses melibatkan pemecahan satu molekul glukosa dan menghasilkan 2 molekul NADH, 2 molekul ATP, 2 molekul air dari air dan 2 molekul asam piruvat. Produk-produk dari glikolisis selanjutnya digunakan dalam asam sitrat atau siklus Krebs yang merupakan bagian dari respirasi selular.
Glukosa (C6H12O6) + 2 [NAD] + + 2 [ADP (Adenosin difosfat)] + 2 [P] i ---> 2 [C3H3O3] - (Piruvat) + 2 [NADH] (Reduced nicotinamide adenine dinucleotide) + 2H + + 2 [ATP] (Adenosine Triphosphate) + 2 H2O Setiap tahap adalah perubahan energi halus dimungkinkan oleh berbagai enzim hadir dalam sitoplasma yang bekerja dalam koordinasi. Presisi dengan masingmasing reaksi pergi ke depan dalam mode disinkronkan sangat menakjubkan. Ketika Anda pergi lebih dalam dan lebih dalam biokimia, Anda semakin dapat menghargai keajaiban bahwa hidup. 2. Glikogenesis Glikogenesis adalah cara tubuh menyimpan glukosa dalam bentuk polisakarida yang disebut glikogen. Ini adalah rantai panjang molekul glukosa yang dapat kompak disimpan dalam sel. Jenis ikatan yang menghubungkan molekul glukosa sangat mudah rusak, sehingga glikogen dengan cepat dapat dikonversi menjadi glukosa ketika kadar gula darah semakin rendah. Glikogenesis merupakan proses pembentukan glikogen, reaksi-reaksi kimianya yaitu sebagai berikut : pertama, glukosa 6-fosfat menjadi glukosa 1-fosfat, kemudian zat ini diubah menjadi uridin di fosfat glukosa, yang kemudian diubah menjadi glikogen. Beberapa enzim spesifik dibtuhkan untuk menimbulkan perubahan ini, dan setiap monosakarida yang dapat diubah menjadi glukosa jelas dapat masuk ke dalam reaksi ini dan, senyawa tertentu yang lebih kecil, termasuk asam laktat, gliserol, asam piruvat dan beberapa asam amino yang telah mengalami deaminasi, juga dapat diubah menjadi glukosa atau senyawa sejenis dan kemudian diubah menjadi glikogen. Glikogenesis adalah pembentukan glikogen dari glukosa. Apabila terjadi peningkatan kadar glukosa dalam darah (beberapa saat setelah makan) maka pankreas akan mensekresikan hormon insulin yang akan menstimulasi pengubahan glukosa menjadi glikogen yang disimpan di hati dan di otot. Insulin akan menstimulasi enzim glikogen sintase untuk memulai proses glikogenesis. Dalam sintesis glikogen, satu ATP dibutuhkan untuk setiap molekul glukosa. Molekul glukosa diubah menjadi glukosa-6-fosfat sebagai struktur pembangun glikogen. Glukosa-6-fosfat akan ditambahkan pada molekul glikogen yang sudah ada sehingga glikogen menjadi lebih panjang.
3. Glikogenolisis Glikogenolisis merupakan proses pemecahan molekul glikogen menjadi glukosa. Apabila tubuh dalam keadaan lapar, tidak ada asupan makanan, kadar gula dalam darah menurun, gula diperoleh dengan memecah glikogen menjadi glukosa yang kemudian digunakan untuk memproduksi energi. Dalam glikogenolisis, glikogen yang disimpan dalam hati dan otot dipecah menjadi glukosa-1-fosfat kemudian diubah menjadi glukosa-6-fosfat. Glukogenolisis diatur oleh hormon glukagon yang disekresikan pancreas dan epinefrin yang disekresikan kelenjar adrenal. Kedua hormon tersebut akan menstimulasi enzim glikogen fosforilase untuk memulai glikogenolisis dan menghambat kerja enzim glikogen sintase (menghentikan glikogenesis). Glukosa-6-fosfat akan masuk ke dalam proses glikolisis untuk menghasilkan energi. Glukosa-6-fosfat juga dapat diubah menjadi glukosa untuk didistribusikan oleh darah menuju sel-sel yang membutuhkan glukosa. 4. Glikoneogenesis Glukoneogenesis adalah suatu pembentukan glukosa dari senyawa yang bukan karbohidrat Glukoneogenesis penting sekali untuk menyediakan glukosa, apabila didalam diet tidak mengandung cukup karbohidrat. Syaraf, medulla dari ginjal, testes, jaringan embriyo dan eritrosit memerlukan glukosa sebagai sumber utama penghasil energi. Glukosa diperlukan oleh jaringan adiposa untuk menjaga senyawa antara siklus asam sitrat. Didalam mammae, glukosa diperlukan untuk membuat laktosa. Didalam otot, glukosa merupakan satu-satunya bahan untuk membentuk energi dalam keadaan anaerobik. Pada dasarnya glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu glukoneogenesis (pembentukan gula baru). Glukoneogenesis yang dilakukan oleh hati atau ginjal, menyediakan suplai glukosa yang tetap. Kebanyakan karbon yang digunakan untuk sintesis glukosa akhirnya berasal dari katabolisme asam amino. Laktat yang dihasilkan dalam sel
darah merah dan otot dalam keadaan anaerobik juga dapat berperan sebagai substrat untuk glukoneogenesis. Glukoneogenesis mempunyai banyak enzim yang sama dengan
glikolisis,
tetapi
demi
alasan
termodinamika
dan
pengaturan,
glukoneogenesis bukan kebalikan dari proses glikolisis karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak reversibel, artinya diperlukan enzim lain untuk reaksi kebalikannya. Glukokinase 1. Glukosa + ATP Glukosa-6-fosfat + ADP fosfofruktokinase 2. Fruktosa-6-fosfat + ATP fruktosa-1,6-difosfat + ADP piruvatkinase 3. Fosfenol piruvat + ADP asam piruvat + ATP V.
Kesimpulan Glukosa dimetabolisme mellui tahap oksidatif yang berlangsung secara aerobik (dalam mitokondrio) maupun anaerobik (dalam sitosol) yang menghasilkan pembentukan ATP (adenosin trifosfat). Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi sebagai cadangan makanan, pemberi rasa manis pada makanan, membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus, penghemat protein karena bila karbohidrat makanan terpenuhi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun. Karbohidrat juga berfungsi sebagai pengatur metabolisme lemak karena karbohidrat mampu mencegah oksidasi lemak yang tidak sempurna.
Alahamdulillah selesai, Selamat Belajar . Do The Best and Be A Good Presenters Fighting!
