Metabolisme Karbohidrat Lemak dan Protein
Makanan merupakan unsur penting makhluk hidup agar dapat menjaga kelangsungan hidupnya. Makanan merupakan bahan bakar bagi terbentuknya energi, sama halnya dengan bensin untuk menjalankan suatu mesin. Energi makanan terkandung di dalam molekul karbohidrat, protein, dan lemak.
1. Monosakarida : fruktosa, glukosa, dan galaktosa.
2. Disakarida : maltosa, sukrosa, dan laktosa.
3. Polisakarida : tepung (amilum), selulosa, dan glikogen.
a. Membentuk senyawa-senyawa organik seperti lemak dan protein.
b. Menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh.
Di dalam sistem pencernaan, karbohidrat mengalami degradasi dengan bantuan enzim, seperti:
a. Enzim amilase, menguraikan molekul amilum (pati) menjadi maltosa.
b. Enzim maltase, menguraikan molekul maltosa menjadi glukosa.
c. Enzim sukrase, mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
d. Enzim laktase, menguraikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
e. Enzim selulose, menguraikan selulosa menjadi selobiosa.
f. Enzim pektinase, menguraikan pektin menjadi asam pektin.
g. Enzim dektrase, menguraikan amilum menjadi dektrin.
Proses metabolisme karbohidrat, yaitu:
Bila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh, sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal ini disebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan pola penimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akan diubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak.
Terdiri atas asam lemak dan gliserin atau gliserol.
b. Lemak campuran, yaitu campuran antara senyawa lemak dengan zat-zat lain, misalnya fosfolipid dan protein.
Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu:
a. Asam lemak jenuh
Contoh: makanan yang berasal dari hewan.
b. Asam lemak tak jenuh
Kolesterol dalam tubuh digunakan oleh hati sebagai bahan utama untuk mensintesis asam empedu, dan garam empedu lainnya.
Kadar kolesterol dalam darah yang melebihi normal dapat menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pembuluh darah sehingga mempertinggi risiko penyakit jantung koroner.
a. Sumber minyak, misalnya kacang tanah, dan zaitun.
b. Bahan penting membran sel.
c. Bahan baku pembuatan garam-garam empedu.
d. Bahan baku pembuatan hormon, seperti estrogen, progesteron, dan testosteron.
e. Pelindung tubuh
f. Pelarut vitamin A, D, E, dan K.
g. Sumber energi.
a. Hewani: keju, daging, mentega, susu, ikan basah, minyak ikan, dan telur.
b. Nabati: kelapa, kacang-kacangan, kemiri, dan buah alpukat.
a. Pembentukan gliserol
Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang diubah menjadi senyawa fosfogliseraldehida.
b. Pembentukan asam lemak
Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C2), yaitu malonil CoA dariAsetil CoA dalam siklus Krebs.
c. Penggabungan gliserol dengan asam lemak
a. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk oleh tubuh. Ada 8, yaitu: isoleusin, leusin, lisin, metionin, valin, triptofan, treonin, dan fenilalanin.
b. Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. Contoh: alanin, asparagin, glisin, glutamin, dan prolin.
a. Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnya tripsin.
b. Protein cadangan, disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadangan makanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung ), ovalbumin (putih telur).
c. Protein transport, mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu, misalnya hemoglobin untuk mengikat O2.
d. Protein kontraktil, untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin untuk kontraksi otot .
e. Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul asing (antigen) ke dalam tubuh.
f. Toksin, merupakan racun yang berasal dari hewan, tumbuhan, misalnya bisa ular.
g. Hormon, merupakan protein yang berfungsi sebagai pengatur proses- proses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormon auksin dan gibberellin pada tumbuhan.
h. Protein struktural, merupakan protein yang menyusun struktur sel, jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.
a. Protein hewani
Yaitu protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur, susu, dan keju.
b. Protein nabati
Yaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya: kacang-kacangan.
Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem) dan kwashiorkor.
a. Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.
b. Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkan oleh susu.
c. Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asam amino.
d. Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.
e. Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.
f. Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.
Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melalui pembuluh darah vena porta menuju ke hati.
Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yang memisahkan gugusan karboksil dengan asam amino menjadi ikatan baru, yang merupakan zat antara yang masih mengandung unsur nitrogen.
Selanjutnya, terjadi proses transaminasi yang menghasilkan pemindahan gugusan asam amino (NH2) dari asam amino ke ikatan lain, menjadi asam
amino yang berbeda dengan asam amino yang pertama.
Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan sumber energi bagi tubuh makhluk hidup. Sebagai sumber energi, lemak dan protein dapat diubah menjadi karbohidrat.
Demikian pula karbohidrat dapat diubah menjadi lemak, namun sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat. Pengubahan zat nonkarbohidrat menjadi glukosa dikenal dengan nama glukoneogenesis.
Karbohidrat
Karbohidrat tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Karbohidrat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu:1. Monosakarida : fruktosa, glukosa, dan galaktosa.
2. Disakarida : maltosa, sukrosa, dan laktosa.
3. Polisakarida : tepung (amilum), selulosa, dan glikogen.
1. Fungsi Karbohidrat
Sumber kalori (1 gram = 4,1 kalori)a. Membentuk senyawa-senyawa organik seperti lemak dan protein.
b. Menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh.
2. Sumber Karbohidrat
Beras, gandum, jagung, kentang, umbi-umbian, dan gula.
3. Metabolisme Karbohidrat
Di dalam sistem pencernaan, karbohidrat mengalami degradasi dengan bantuan enzim, seperti:a. Enzim amilase, menguraikan molekul amilum (pati) menjadi maltosa.
b. Enzim maltase, menguraikan molekul maltosa menjadi glukosa.
c. Enzim sukrase, mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
d. Enzim laktase, menguraikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
e. Enzim selulose, menguraikan selulosa menjadi selobiosa.
f. Enzim pektinase, menguraikan pektin menjadi asam pektin.
g. Enzim dektrase, menguraikan amilum menjadi dektrin.
Proses metabolisme karbohidrat, yaitu:
Bila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh, sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal ini disebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan pola penimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akan diubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak.
Lemak
Lemak tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).Terdiri atas asam lemak dan gliserin atau gliserol.
1. Macam Lemak
a. Lemak sederhana, misalnya lemak dan minyak.b. Lemak campuran, yaitu campuran antara senyawa lemak dengan zat-zat lain, misalnya fosfolipid dan protein.
Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu:
a. Asam lemak jenuh
Contoh: makanan yang berasal dari hewan.
b. Asam lemak tak jenuh
Kolesterol dalam tubuh digunakan oleh hati sebagai bahan utama untuk mensintesis asam empedu, dan garam empedu lainnya.
Kadar kolesterol dalam darah yang melebihi normal dapat menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pembuluh darah sehingga mempertinggi risiko penyakit jantung koroner.
2. Fungsi Lemak
Lemak mempunyai beberapa fungsi, antara lain:a. Sumber minyak, misalnya kacang tanah, dan zaitun.
b. Bahan penting membran sel.
c. Bahan baku pembuatan garam-garam empedu.
d. Bahan baku pembuatan hormon, seperti estrogen, progesteron, dan testosteron.
e. Pelindung tubuh
f. Pelarut vitamin A, D, E, dan K.
g. Sumber energi.
3. Sumber Lemak
Sumber lemak dibagi menjadi:a. Hewani: keju, daging, mentega, susu, ikan basah, minyak ikan, dan telur.
b. Nabati: kelapa, kacang-kacangan, kemiri, dan buah alpukat.
4. Metabolisme Lemak
Sintesa lemak disebut lipogenesis, terjadi di sitoplasma, dibantu enzim lipase. Secara umum sintesa lemak dibagi dalam 3 bagian, yaitu:a. Pembentukan gliserol
Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang diubah menjadi senyawa fosfogliseraldehida.
b. Pembentukan asam lemak
Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C2), yaitu malonil CoA dariAsetil CoA dalam siklus Krebs.
c. Penggabungan gliserol dengan asam lemak
Protein
Protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (N), kadang-kadang unsur phosphor (P), dan sulfur (S).1. Pembentuk Protein
Protein dibentuk dari asam amino, yaitu:a. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk oleh tubuh. Ada 8, yaitu: isoleusin, leusin, lisin, metionin, valin, triptofan, treonin, dan fenilalanin.
b. Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. Contoh: alanin, asparagin, glisin, glutamin, dan prolin.
2. Fungsi Protein
Dalam tubuh kita protein mempunyai beberapa fungsi, antara lain:a. Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnya tripsin.
b. Protein cadangan, disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadangan makanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung ), ovalbumin (putih telur).
c. Protein transport, mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu, misalnya hemoglobin untuk mengikat O2.
d. Protein kontraktil, untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin untuk kontraksi otot .
e. Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul asing (antigen) ke dalam tubuh.
f. Toksin, merupakan racun yang berasal dari hewan, tumbuhan, misalnya bisa ular.
g. Hormon, merupakan protein yang berfungsi sebagai pengatur proses- proses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormon auksin dan gibberellin pada tumbuhan.
h. Protein struktural, merupakan protein yang menyusun struktur sel, jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.
3. Sumber Protein
Berdasarkan sumbernya, protein ada 2 macam, yaitu:a. Protein hewani
Yaitu protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur, susu, dan keju.
b. Protein nabati
Yaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya: kacang-kacangan.
Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem) dan kwashiorkor.
4. Metabolisme Protein
Metabolisme protein dikatalisis oleh beberapa enzim, yaitu:a. Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.
b. Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkan oleh susu.
c. Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asam amino.
d. Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.
e. Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.
f. Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.
Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melalui pembuluh darah vena porta menuju ke hati.
Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yang memisahkan gugusan karboksil dengan asam amino menjadi ikatan baru, yang merupakan zat antara yang masih mengandung unsur nitrogen.
Selanjutnya, terjadi proses transaminasi yang menghasilkan pemindahan gugusan asam amino (NH2) dari asam amino ke ikatan lain, menjadi asam
amino yang berbeda dengan asam amino yang pertama.
Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan sumber energi bagi tubuh makhluk hidup. Sebagai sumber energi, lemak dan protein dapat diubah menjadi karbohidrat.
Demikian pula karbohidrat dapat diubah menjadi lemak, namun sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat. Pengubahan zat nonkarbohidrat menjadi glukosa dikenal dengan nama glukoneogenesis.
