METABOLISME KARBOHIDRAT

Dr. Suparyanto, M.Kes

APA ITU PENCERNAKAN

• Pencernakan: proses pemecahan makanan dari bentuk komplek menjadi bentuk sederhana
• Karbohidrat: dari polisakarida dirubah menjadi monosakarida (galaktose, fruktose, glukose)
• Glukose merupakan monosakarida terbanyak dalam sirkulasi (70 – 110 mg/ml)
• Galaktose dan fruktose dikonversi oleh hati dengan enzim yang sesuai menjadi glukose , kemudian masuk sirkulasi

METABOLISME KARBOHIDRAT

• Terdiri 3 fase:

1. Glikolisis
2. Siklus Kreb
3. Fosforilasi Oksidatif

GLIKOLISIS

• Proses perubahan glukose menjadi asam piruvat atau asetil coenzim-A
• Glikolisis terjadi di sitoplasma

• Glukose tidak dapat langsung diffusi ke sel
• Glukose harus berikatan dulu dengan carrier: G + C → GC → GC dapat berdiffusi kedalam sel
• Didalam sel GC → G + C
• C keluar sel lagi untuk mengikat G yang lain → sampai semua G masuk sel
• Proses ini dipercepat oleh H. Insulin, jika H. Insulin kurang → proses masuknya G kedalam sel lambat → G menumpuk didalam darah → DM
• G di sitoplasma mengalami fosforilasi → glukose 6-PO4 (enzim glukokinase)
• Fruktokinase → fruktose → fruktose 6-PO4
• Galaktokinase → galaktose → galaktose 6-PO4

• Glikolisis: proses perubahan glukose menjadi asam piruvat atau asam laktat
• Glikolisis terdiri 2 lintasan:
• Katabolisme glukosa (glikolisis) melalui triose (dihidroksi aseton fosfat atau gliseraldehid 3-PO4) disebut lintasan Embden Meyerhof
• Katabolisme glukosa (glikolisis) melalui 6-fosfoglukonat disebut lintasan oksidatif langsung (pintas heksosmonofosfat)

SIKLUS KREBS

• Proses perubahan asetil co-A → H
• Proses ini terjadi didalam mitokondria
• Pengambilan asetil co-A di sitoplasma dilakukan oleh: oxalo asetat → proses pengambilan ini terus berlangsung sampai asetil co-A di sitoplasma habis
• Jika dalam asupan nutrisi kekurangan KH → akan kekurangan oxaloasetat

• Kekurangan oxaloasetat → pengambilan asetil co-A di sitoplasma terhambat → asetil co-A menumpuk di sitoplasma
• Penumpukan asetil co-A → berikatan sesama asetil co-A → asam aseto asetat
• Asam aseto asetat → senyawa tidak setabil → mudah mengurai: aseton + asam β hidroksi butirat

• Ketiga senyawa: asam aseto asetat, aseton dan asam β hidroksi butirat → disebut Badan Keton
• Meningkatnya badan keton didalam darah → ketosis
• Badan keton bersifat racun bagi otak → koma, karena biasanya terdapat pada penderita DM → koma diabeticum

FOSFORILASI OKSIDATIF

• Dalam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi → energi tsb ditangkap oleh senyawa yang disebut ATP
• Fosforilasi oksidatif adalah proses pengikatan fosfor menjadi ikatan berenergi tinggi dalam proses rantai respirasi

• Fosforilasi oksidatif: proses perubahan ADP → ATP dengan cara mengambil energi yang dihasilkan Rantai Respirasi (reaksi H + O2 → H2O)

RINGKASAN METABOLISME KARBOHIDRAT

1. Glikolisis: perubahan glukose → asam piruvat
2. R/ Glukose + 2 ADP + 2 PO4 → 2 asam piruvat + 2 ATP + 4 H
3. Hasil utama glikolisis: asam piruvat
4. Energi dihasilkan: 2 ATP
5. Tempat reaksi glikolisis: sitoplasma
6. Terdiri 2 lintasan: Embden Meyerhof dan Heksosmonofosfat

1. Siklus Kreb: perubahan asetil co-A → H
2. R/ 2 Asetil Ko-A + 6 H2O + 2 ADP → 4 CO2 + 16 H + 2 Ko-A + 2 ATP
3. Hasil utama: H
4. Energi dihasilkan: 2 ATP
5. Tempat berlangsung: mitokondria
6. Sisa metabolisme CO2 berasal dari hasil samping Siklus Krebs/ Siklus Asam Sitrat/ Siklus Asam Trikarboksilat

1. Fosforilasi oksidatif: proses perubahan ADP → ATP dengan cara mengambil energi yang dihasilkan Rantai Respirasi (reaksi H + O2 → H2O)
2. R/ 2 H + ½ O2 + 2e + ADP → H2O + ATP
3. Energi yang dihasilkan: 34 ATP
4. Total hasil energi metabolisme karbohidrat: 38 ATP

REFERENSI

1. Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review of Physiological Chemistry
2. Colby, 1992, Ringkasan Biokimia Harper, Alih Bahasa: Adji Dharma, Jakarta, EGC
3. Wirahadikusumah, 1985, Metabolisme Energi, Karbohidrat dan Lipid, Bandung, ITB
4. Harjasasmita, 1996, Ikhtisar Biokimia dasar B, Jakarta, FKUI
5. Toha, 2001, Biokimia, Metabolisme Biomolekul, Bandung, Alfabeta
6. Poedjiadi, Supriyanti, 2007, Dasr-dasar Biokimia, Bandung, UI Press