7.Metabolisme, Transformasi Dan Interaksi Eks

5/22/2018 7.Metabolisme, Transformasi Dan Interaksi Eks

1/32

METABOLISME,

TRANSFORMASI DAN

INTERAKSI


2/32

Metabolisme

Adalah proses pemecahan komponenzat-zat makanan di dalam tubuh

untuk menghasilkan energi atau untuk

pembentukan struktur tubuh.


3/32

Transformasi

Reaksi perubahan zat-zat dan ataunutrisi dalam bentuk lain yang akan

melanjutkan fungsinya secara

keseluruhan sebagai penghasil energi.


4/32

Interaksi

Adalah reaksi dalam tubuh yaitukemampuan penerimaan dan

pemanfaatan semua zat gizi yang

diserap, disimpan atau dikeluarkanserta mekanisme antar zat-zat gizi

tersebut untuk dapat mensuplai energi

bagi tubuh.


5/32

Fokus bahasan dalam materi ini :

1. Metabolisme Zat Makro (karbohidrat, lemak, protein)

2. Energi dari zat makanan

3. Jalur pembentukan energi

4. ATP (Adenosin Tri Phosphat) dan pembentukannya.

5. Glikolisis6. Piruvat dan Asetil Ko A

7. Siklus TCA

8. Siklus RTE


6/32

Metabolisme Zat Makro

Pencernaan Karbohidrat

menghasilkan glukosa

Pencernaan Lemak

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Pencernaan Protein

menghasilkan asam lemak

Ketiga makro molekul tersebut adalah komponen

pembentuk energi utama


7/32

Energi dari makanan

Setiap zat makanan makro yang kitakonsumsi memberikan energi berupa kaloriuntuk aktivitas, yang jumlahnya tidak sama.Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh struktur

kimia zat makanan yang kita konsumsi.Makanan yang kita konsumsi diubah menjadibentuk energi tinggi, selanjutnya jika energitersebut diperlukan akan dilepaskan untuk

aktivitas (melalui reaksi kimia tertentu).Pembentukan energi dari makanan harusmelalui beberapa tahap atau jalur kritissebelum terbentuk energi yang

sesungguhnya.


8/32

Jalur Pembentukan Energi

Jalur pembentukan energi yangdimaksud dalam bahasan ini adalah :

1. Glikolisis

2. Jalur Piruvat3. Jalur Asetil Ko A

4. TCA


9/32

Adenosin Tri Phospat

Adalah bentuk energi yang digunakan sel.Tiap sel membentuk ATP untuk keperluanenerginya.

ATP diperoleh melalui fosforilasi oksidatif,mengandung tiga gugus fosfat, energidengan ikatan tinggi, yang memudahkanmemindahkan energinya ke ikatan kimialain.


10/32

lanjutan

ATP sebagai penghasil energi terbesar, dapatdihidrolisis (melepaskan gugus Hidrogennya)

menjadi ADP (adenosin di phospat), jika energi

tinggi tersebut dibutuhkan.

Pada reaksi anabolisme (reaksi pembentukanikatan kompleks dari senyawa sederhana)

diperlukan energi, sedangkan pada reaksi

katabolisme (reaksi pemecahan ikatan kompleks

menjadi senyawa sederhana) terjadi pelepasanenergi.

key : enzim dan koenzim dalam metabolisme


11/32

Glikolisis - Piruvat

Merupakan jalur awal siklus energi. Terjadidi sitoplasma, secara anaerobik.

Glikolisis yaitu pemecahan (lisis) glukosa (6

atom C) menjadi piruvat dan asam piruvat(masing-masing mengandung 3 atom

karbon).

Tahapan glikolisis ini sangat panjang dan

melibatkan banyak reaksi di dalamnya,sebagai ilustrasi untuk memudahkan

penjelasan tahap ini dapat diamati pada

bagan berikut : (open file jalur glikolisis)


12/32


13/32

lanjutan

Dari bagan reaksi tersebut dapat diperjelas secarasingkat menjadi :

Tahapan ini mengubah glukosa menjadi fruktosa,

memerlukan phospat agar glukosa lebih reaktif,

sehingga reaksi dapat berlangsung. Memerlukan 2 mol ATP, yang keduanya berperan

sebagai pengikat P, yang secara tidak langsung

mengubah glukosa menjadi fruktosa.

Fruktosa yang dihasilkan diubah lagi menjadigliseraldehid, setelah melalui beberapa tahap

lanjutan akhirnya diperoleh 2 mol piruvat.


14/32

lanjutan

Pada reaksi antara *) pembentukan piruvatdari fruktosa, ada pelepasan atom hidrogenyang kemudian diangkut oleh NAD, sehinggaterbentuk NADH. NADH ini dapat diubah

menjadi 2-3 ATP. Reaksi antara **)yang lain menghasilkan

pula 4 ATP.

Kesimpulannya adalah pada jalur glikolisis

dapat dihasilkan 6-8 molekul ATP

*) gliseraldehid 3 fosfat menjadi 1,3difosfogliserat

**) asam fosfoenol piruvat menjadi piruvat


15/32

lanjutan

Glikolisis

Tahapan Status

ATP

Jumlah Total ATP

Energi aktivasi - 2 -2

2NADH + 2 3 4 6

3-fosfogliserat + 2 2

Piruvat + 2 2

Total ATP 8 - 10 ATP 2 ATP =6 8

ATP


16/32

Asetil Ko A

Piruvat yang dihasilkan pada jalur glikolisis akan diubah

menjadi Asetil Ko A (tidak bersifat sebaliknya). Reaksi

ini hanya akan terjadi jika ada oksigen (aerobik). Terjadi

di dalam mitokondria.

Asetil Ko A adalah adalah ikatan yang terdiri atas 2ikatan C yang terikat pada molekul Ko A.

Awalnya atom C akan berikatan dengan O2, terbentuk

CO2, yang akan dikeluarkan oleh paru-paru atau aliran

darah.

2 atom C yang lain akan berikatan dengan 1 mol Ko A,

yang terbentuk 1 NADH, yang dapat menghasilkan 2

3 mol ATP.

Reaksi glukosa menjadi piruvat bersifat reversible

(siklus Cori)


17/32

Gambar Siklus Cori


18/32

TCA Cycle

Tri Carboxylic Acid atau Siklus Krebs atau siklus asamsitrat adalah reaksi lanjutan dari jalur Asetil Ko A.

Siklus ini melibatkan 3 gugus karboksil. Setelahmemasuki siklus ini, ikatan mula yang terbentuk adalahasam sitrat.

Pada dasarnya siklus ini mengubah 2 atom C yangterikat pada Ko A menjadi 2 mol CO2. Setelah ikatan Cpada Ko A terlepas, maka Ko A dapat digunakan untukreaksi yang lain (fungsi penghantar)

Siklus ini dimulai ketika 2 atom C yang terikat padaAsetil Ko A mengikat 4 senyawa 4 karbon (asam

oksaloasetat), sehingga dihasilkan senyawa 6 karbonasam sitrat. Selanjutnya berputar terus menerus, yangpada awal dan akhir reaksi diperoleh senyawaoksaloasetat.


19/32

Gambar TCA Cycle


20/32

Rantai Transpor Elektron

Suatu seri reaksi yang menggunakanoksigen untuk mengubah molekul-molekul NADH dan FADH2 menjadiNAD, FAD, air dan ATP.

Alur reaksinya adalah : NADHmentransfer energi kimianya padaturunan FAD (FMN). Hasilnya adalah

NAD rendah energi, ATP dan FMNH2.Selanjutnya reaksi FMNH2menghasilkan air dan 2 mol ATP danFMN bebas.

Total ATP yang dibentuk pada reaksi ini


21/32

lanjutan

Metabolisme adalah prosespembentukan energi, melalui

beberapa tahap, jalur maupun siklus

yang membentuknya. Energi yang dihasilkan adalah dalam

bentuk panas danATP, hasil samping

dari metabolisme adalah Air dan CO2


22/32

Metabolisme Asam lemak dan

GliserolGliserol akan masuk ke jalur metabolisme diantara glukosadan piruvat, yang memungkinkan dapat diubah menjadiglukosa atau piruvat.

Dalam bentuk glukosa akan melalui proses glikolisis, dalambentuk piruvat akan masuk ke dalam siklus TCA (padabahasan sebelumnya).

Asam lemak yang identik dengan jumlah atom C genap akandipecah sehingga terdiri atas 2 atom C, yang akan terikatdengan molekul Ko A, membentuk Asetil Ko A. Seterusnyaakan masuk dalam TCA cycle, sama dengan metabolismeglukosa.

Berbeda dengan reaksi glukosa yang pasti mengikat 2 atom

C, asam lemak dengan atom C ganjil akan berjumlah 3 atomC yang tersisa, akan membentuk Propionil Ko A, selanjutnyamemasuki siklus TCA. Bila sel tidak membutuhkan energi,asetil Ko A dari oksidasi asam lemak akan diubah menjadilemak.

Jalur metabolisme lemak dapat diamati pada gambar berikut :

(open file siklus metabolisme asam lemak dan gliserol)


23/32

Metabolisme Asam Amino

Seperti metabolisme glukosa dan gliserol, piruvatdari asam amino dapat diubah menjadi glukosa.

Pada asam amino proses katabolisme melalui 3cara, beberapa asam amino tertentu akan diubahmenjadi piruvat, sebagian asam amino menjadi

asetil Ko A dan sisa asam amino yang lainmenjadi asam glutamat, langsung masuk siklusTCA.

Protein merupakan sumber glukosa, berbedadengan lemak. Kelebihan protein akan diubah

menjadi lemak, yang berpotensi kegemukan.Metabolisme asam amino diperlihatkan padagambar :

(open file Metabolisme asam amino)


24/32

Deaminase - Transaminase

DeaminaseAdalah proses pemecahan gugus amino dalamsuatu reaksi.

Sebelum dipakai sebagai sumber energi ataubahkan lemak, asam amino harus mengalami

Deaminase.Hasilnya berupa asam keto dan amoniak.Amoniak adalah basa racun dalam jumlahberlebih mengganggu keseimbangan asam basa.

Transaminase

adalah proses pemindahan gugus amino darisuatu asam amino ke gugus keto. Contoh dariproses transaminase ini adalah pembentukanasam amino non esensial.


25/32

Pengeluaran Ureum

Sintesis asam amino memerlukan nitrogen untukprosesnya. Nitrogen diperoleh dari sebagianamoniak yang dibentuk di dalam hati.

Ureum adalah amoniak bebas yang bergabungdengan CO2. Ureum tidak terlalu bersifat toksik.

Proses ini disebut siklus Ureum. Ureum dalam hati selanjutnya akan

diekskresikan dan masuk ke aliran darah hinggasampai ke ginjal. Ureum yang jenuh memerlukanair untuk melarutkannya agar dapat dikeluarkan

(disebut urin). Makin tinggi konsumsi proteinseseorang akan semakin tinggi kadar ureumyang dikandungnya, sehingga memerlukan lebihbanyak air untuk dapat mengeluarkannya.


26/32

Langkah Akhir Katabolisme

Glukosa dan asam lemak adalah sumberenergi utama. Asam amino digunakanbila tubuh memerlukannya sebagaisumber energi atau jika berlebihan di

dalam tubuh. Glukosa diperoleh dari penggunaan

karbohidrat total dan sebagian besarasam amino. Sedangkan hanyasebanyak 5% gliserol dapat diubahmenjadi glukosa.

Kelebihan 3 komponen makro ini dapat

disimpan menjadi lemak.


27/32

Interaksi Zat Gizi dalam tubuh

Secara garis besar, proses interaksimetabolisme di dalam tubuhmelibatkan 3 zat gizi makro danalkohol.

Pada jalur metabolisme tersebut,masing-masing zat gizi tertentumengawali siklusnya pada tahapan

yang berbeda. Namun tahap yangpasti dilalui adalah asetil Ko A. Dapatdinyatakan bahwa asetil Ko Amemegang peran sentral dalammetabolisme energi.


28/32

Metabolisme Alkohol

Metabolisme alkohol menjadi perlu dipelajarikarena perannya sebagai penyumbang energijika diminum, meskipun statusnya bukan sebagaizat gizi makro.

Penyerapan alkohol menjadi sangat cepat

karena tidak mengalami pencernaan. Efeknyasebagai penenang banyak disalah gunakansebagai minuman keras.

Efek alkohol pada tubuh adalah :

1. Mengurangi ketegangan dan menimbulkan

rasa percaya diri2. Pelarut lemak yang baik

3. Mudah diserap tanpa dicerna

4. Bersifat toksik


29/32

lanjutan

Jalur metabolisme alkohol untuk membentukenergi dapat dibedakan menjadi 2 jalur, yangditentukan oleh dosis yang diterima tubuh.

Dalam dosis rendah alkohol dibantu enzimalkohol dehidrogenase dipecah menjadiasetaldehid. Selanjutnya oleh enzimdehidrogenase asetaldehid diubah menjadiasetil Ko A. Pada akhir reaksi diperoleh ATPdari NADH, FADH2 dan GTP.

Dalam dosis tinggi hati tidak cukupmemproduksi enzim alkohol dehidrogenasi,yang kemudian perannya digantikan olehMEOS. MEOS memerlukan ATP untukmetabolismenya.


30/32

Jalur Metabolisme alkohol


31/32


32/32

Terima kasih

Documents

7.Metabolisme, Transformasi Dan Interaksi Eks