TUGAS MATA KULIAH
METABOLISME LANJUT
OLEH
SUKIDI G2L1 15002
RAHAYANA DJAILA G2L1 15004
SALNIATI HADE G2L1 15006
IRMAYASARI G2L1 15008
WAODE SARTIA 15015
JURUSAN KIMIA
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2016
MEKANISME TRANSPORT KARBOHIDRAT, PROTEIN , LEMAK, VITAMIN, DAN MINERAL DALAM TUBUH
Pencernaan merupakan pemecahan makanan menjadi molekul yang cukup kecil untuk di serap ke dalam sistem sirkulasi. Pencernaan mekanik memecah partikel makanan menjadi lebih kecil. Pencernaan kimia melibatkan pemecahan ikatan kovalen pada molekul organik menggunakan enzim pencernaan.
Karbohidrat dipecah menjadi monosakarida, protein dipecah menjadi asam amino dan lemak dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Absorbsi dan trasportasi akan berlangsung setelah proses pencernaan secara mekanik maupun kimiawai. Absorbsi dan trasportasi yang berarti bahwa molekul tersebut keluar dari sistem pencernaan dan menuju sistem sistem peredaran darah untuk diedarkan ke seluruh tubuh.
Tidak semua zat gizi yang masuk dalam saluran pencernaan akan mengalami proses pencernaan, namun ada beberapa zat gizi seperti vitamin, mineral, dan air tidak dipecah dahulu sebelum diabsorbsi tetapi langsung diabsorbsi setalah sampai di usus halus.
Pencernaan dimulai dari rongga mulut dan berlanjut ke lambung dan usus halus, tetapi sebagian besar pencernaan terjadi pada bagian akhir proximal dari usus halus, khususnya di deudonum.
Absorbsi molekul zat gizi dapat terjadi di sepanjang saluran pencernaan. Beberapa bahan kimia seperti Nitrogliserin, dapat diserap oleh semua bagian dari mukosa rongga mulut yang tipis di bawah lidah. Beberapa molekul kecil seperti alkohol dan aspirin dapat berdifusi pada semua bagian epitel perut menenuju peredaran darah, sebagian besar penyerapan, walaupun terjadi di deudonum dan jejenum, tetapi beberapa penyerapan terjadi di illeum.
Ketika hasil dari pencernaan telah diserap, meraka diangkut ke bagian lain dari tubuh dengan dua jalur yang berbeda. Air, ion, hasil pencernaan dapat larut dalam air seperti glukosa dan asam amino, masuk dalam sistem porta hepatika dan diangkut menuju hati. Produk dari metabolisme lemak yang berikatan dengan protein dan diangkut menuju limphatik kapiler disebut lakteal. Lakteal dihubungkan oleh pembuluh limpatikus menuju duktus toracikus, dimana bagian yang kosong menuju vena klavian kiri. Produk dari lemak terbungkus protein kemudian berjalan pada peredaran darah menuju kelenjar adiposa atau hati.
Karbohidrat
Pemecahan karbohidrat terdiri dari polisakarida utama, seperti amilum, disakarida seperti sukrosa dan laktosa (gula susu) dan monosakarida seperti glukosa dan fruktosa (ditemukan pada banyak buah).
Selama proses pencernaan, polisakarida dipecah menjadi rantai yang lebih pendek dan akhirnya menjadi disakarida atau monosakarida. Disakarida dipecah menjadi monosakarida.
Pencernaan karbohidrat dimulai pada bagian rongga mulut dengan mencerna sebagian pati dengan amilase ludah. Pencernaan karbohidrat berlanjut di usus oleh amilase penkreas. Beberapa jenis enzim disakarida yang dihasilkan oleh mikrovili dari epitel usus mencerna disakarida menjadi monodsakarida .
Monosakarida seperti glukosa dan galaktosa diserap oleh sel epitel usus dengan kotransport yang dipicu oleh gradien konsentrasi ion sodium. Monosakarida seperti fruktosa diserap dengan difusi terfasilitasi. Monosakarida dipindahkan oleh difusi terfasilitasi menuju kapiler dari vili usus dan dibawa oleh sistem porta hepatika ke hati, dimana gula nonglukosa diubah menjadi glukosa.
Glukosa masuk ke dalam sel tubuh dengan difusi terfasilitasi. Rata –rata pengangkutan glukosa kedalam semua tipe sel sepenuhnya disebabkan oleh insulin dan dapat meningkat 10 kali lipat pada suatu ketika.
Lemak
lemak adalah molekul yang tidak larut dalam air atau hanya sedikit sekali larut dalam air. Termasuk di dalamnya adalah trigliserida, fosfolipid, kolesterol, steroid dan vitamin larut lemak. Trigliserida juga disebut triasilgliserol, yag terdiri dari 3 molekul asam lemak dan satu molekul gliserol yang bersama membentuk ikatan kovalen.
Langkah pertama proses pencernaan lemak adalah emulsifikasi, yang merupakan transformasi tetes lemak yang besar menuju tetes lemak yang cukkup kecil. Enzim yang memecah lipid (lipase pankreas) adalah larut dalam lemak dan dapat mencerna lemak hanya dengan bekerja dalam permukaan dari tetes lipid tersebut.
Proses Emulsifikasi meningkatkan bagian muka lipid yang terbuka bagi enzim pencernaan untuk menurunkan ukuran tetes lemak. Emulsifikasi direkomendasikan oleh garam empedu yang disekresikan oleh hati dan disimpan dalam kantung empedu.
Lipase mencerna molekul lemak. Lipase dikeluarkan / disekresikan dalam jumlah yang sangant banyak. Jumlah yang kecil lipase lidah disekresikan dalam rongga mulut, lipase tertelan bersama makanan dan mencerna lipid dalam jumlah yang kecil di perut.
Perut juga menghasilkan lipase lambung dalam jumlah yang sangat sedikit. Produk utama pencernaan lipase adalah asam lemak bebas dan monogliserida. Kolesterol dan phospolipid juga bagian dari hasil pencernaan lipid. Satu lipid dicerna di usus, garam empedu terkumpul disekitar tetes lemak kecil untuk membentuk micel. Bagian ujung hidrofobik dari garam empedu berada di luar asam lemak bebas, kolesterol, dan mogliserida pada bagian tengah dari micel.
Ujung hirofobik berada di sisi luar dalam dari lingkugan air. Ketika micel bersentuhan dengan sel epitel usus halus, kandungan dari micel masuk ke plasma membran epitel sel dengan difusi sederhana.
Transportasi lemak.
Di dalam retikulum endoplasma halus dari sel epitel usus, asam lemak bebas bergabung dengan monogliserida membentuk trigliserida. Sintesis protein di sel epitel berfungsi untuk mengemas trigliserida, fosfolipid dan kolesterol membentuk kilomikron.
Pada dasarnya kilomikron mengemulsi lemak sebelum masuk ke aliran darah. Proses ini menyerupai kegiatan lesitin dan asam lemak usus halus dalam upaya mengemulsi lemak makanan selama proses pencernaan. Dalam absorbsi trigliserida dan lipida besar lainnya (kolesterol) yang terbentuk dalam usus halus dikemas untuk diabsorbsi secara aktif dan ditransportasi oleh darah. Bahan bahan ini tergabung dengan protein yang khusus dan membentuk alat angkut lipid yang dinamakan lipoprotein.
Tubuh membentuk empat macam lipoprotein, yaitu kilomikron, low density lipoprotein(LDL), very low density lippoprotein(VLDL), dan high density lippoprotein (HDL). Lipoprotein yang mengangkut lemak dari saluran cerna ke dalam tubuh dinamakan kilomikron. Kilomikron diabsorbsi melalui dinding usus halus ke dalam sistem limfe untuk kemudian melalui duktus torasikus di sepanjang tulang belakang masuk ke dalam vena besar tengkuk dan seterusnya masuk ke dalam aliran darah.
Protein
Pencernaan protein dimulai dalam lambung, tempat pepsin memecah sejumlah hubungan peptida. Seperti banyak enzim yang berhubungan dalam pencernaan protein, pepsin disekresikan dalam bentuk prekursor tidak aktif (proenzim) dan diaktifasi di dalam tractus gastrointestinalis (Lambung). Prekursor pepsin disebut pepsinogen dan diaktifasi oleh asam hihdroklorida lambung (HCl). Mukosa lambung manusia mengandung sejumlah pepsinogen berhubungan yang dapat dibagi dalam 2 gugusan yang berbeda secara imunohistokimiawi, pepsinogen I dan pepsinogen II.
Pepsinogen I hanya ditemnukan di daerah pangkreas asam, sedangkan pepsinogen II selain ditemukan di pankreas asam juga ditemukan di pilorus. Pepsin menghidrolisis ikatan antara asam amino aromatik seperti fenilalanin atau tirosin dan asam amino kedua, sehingga produk pencernaan protein adalah polipeptida yang ukurannya sangat berfariasi.
Suatu gelatinase yang mencairkan gelatin juga ditemukan di dalam lambung. Kimosin suatu enzim lambung pembeku susu yang disebut rennin ditemukan di lambung hewan muda, tetapi mungkin tidak ada pada manusia.
Didalam usus halus, polipeptida dari hasil pencernaan di lambung dicerna lebih anjut oleh enzim proteolitik kuat pankreas dan mukosa usus. Tripsin, kemotripsin dan elastase bekerja pada ikatan peptida interior dalam molekul peptida dan dinamai endopeptidase. Karboksipeptidase dan aminopeptodase batas sikat sel mukosa merupakan eksopeptidase yang menghirolisis asam amino pada ujung karboksi dan amino dari polipeptida.
Sejulmlah asam amino bebas dibebaskan di dalam lumen usus, tetapi lainnya dibebaskan pada pemukaan sel oleh aminopeptodase dan peptidase di dalam batas sikat sel mukosa. Beberapa di- dan tripeptida ditransport secara aktif ke dalam sel usus dan dihidrolisis oleh peptidase intersel bersama asam amino yang memasuki aliran darah. Sehingga pencernaan protein hingga akhir menjadi asam amino timbul dalam 3 lokasi yaitu lumen usus, batas sikat sel mukosa usus halus dan sitoplasma sel mukosa usus halus.
Air
Sekitar 9 liter air masuk ke dalam saluran pencernaan setiap hari, sekitar 92% diabsorbsi oleh usus halus, dan lainnya 6-7% diserap di usus besar. Air dapat bergerak secara langsung menembus dinding dari usus halus. Gradien osmotik secara langsung berkaitan terhadap difusi ini. Ketika kim mencair, air diserap dengan osmosis melewati dinding usus menuju darah. Ketika kim sangat padat dan sedikit mengandung air, air dipindahkan dengan osmosis menuju lumen dari usus halus.
Nutrisi diserap oleh usus halus, tekanan osmotik diturunkan sebagai akibatnya air bergerak dari usus menuju sekitar cairan ekstraseluler. Air dalam cairan ekstraseluler kemudian dapat masuk peredaran darah. Karena gradien osmotik dihasilkan sebagaimana nutrisis diserap di usus halus, 92% dari air yang masuk usus halus dengan jalan rongga mulut, perut atau secresi usus akan diserap.
Ion
Mekanisme trasnpor aktif untuk ion sodium dilakukan dalam sel epitel dari usus halus. Potasium, kalsium, magnesium dan phospat juga menggunakan trasnpor aktif. Ion Klorida bergerak pasif disepanjang dinding usus dari deudonum dan jejenum melanjutkan tugas ion sodium. Tetapi klorida ditranspor secara aktif di ileum. Meskipun kalsium ditranspor secara aktif pada sepanjang permukaan usus halus. Vitamin D dibutuhkan dalam transpor tersebut. Penyerapan kalsium dibawah kendali hormonal, jumlah yang disekresikan dan disimpan. Hormon paratiroid, kalsitonin dan vitamin D semua berperan dalam mengatur konsentrasi kalsium dalam darah pada sistem peredaran darah.
Vitamin
Vitamin diserap oleh usus dengan proses dan mekanisme yang berbeda. Terdapat perbedaan prinsip proses penyerapan antara vitamin larut lemak dengan vitamin larut air. Vitamin larut lemak akan diserap secara difusi pasif dan kemudian di dalam dinding usus digabungkan dengan kilomikron (lipoprotein) yang kemudian diserap sistem limfatik, baru kemudian bergabung dengan saluran darah untuk ditransportasikan ke hati. Sedangkan vitamin larut air langsung diserap melalui saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme penyerapan vitamin dalam usus halus diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Proses dan Mekanisme Penyerapan Vitamin dalam Usus Halus
Jenis Vitamin
Mekanisme Penyerapan
Vitamin A, D, E, K dan beta-karoten
Dari micelle, secara difusi pasif, digabungkan dengan kilomikron, diserap melalui saluran limfatik.
Vitamin C
Difusi pasif (lambat) atau menggunakan Na+ (cepat)
Vitamin B1 (Tiamin)
Difusi pasif (apabila jumlahnya dalam lumen usus sedikit), dengan bantuan Na+ (bila jumlahnya dalam lumen usus banyak).
Vitamin B2 (Riboflavin)
Difusi pasif
Niasin
Difusi pasif (menggunakan Na+)
Vitamin B6 (Piridoksin)
Difusi pasif
Folasin (Asam Folat)
Menggunakan Na+
Vitamin B12
Menggunakan bantuan faktor intrinsik (IF) dari lambung.
Sumber : Muchtadi, 2009
