A. Karbohidrat
Klasifikasi karbohidrat:
1. Monosakarida
Monosakarida merupakan
karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis
menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi
aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan
galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa.
2. Disakarida
Disakarida merupakan
karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan
melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah
sukrosa, laktosa, dan maltosa.
3. Polisakarida
Polisakarida merupakan
karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai
monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n.
Contoh polisakarida adalah
selulosa, glikogen, dan amilum.
Metabolisme Karbohidrat
1. Glikolisis
Baik dalam keadaan anaerob maupun aerob,
glukosa diubah menjadi privat melalaui serangkaian reaki glikolisis. Dalam keadaan
anaerob piuvat dikonversi menjadi asam lakta atau alkohol
sedangkan dalam keadaan aerob piravat dikonversi menjadi asetil KoA yang kemudian masuk
dalam jalur asam trikarboksilat. Sedangkan serangkaian reaksi yang
terjadi berurutan dalam jalur EMP untuk mengkonversi
glukosa menjadi asam privat yang secara garis besar dapat dikelompokkan dalam dua tahap, yaitu tahap perubahan glukosa menjadi
triosa fosfat (yang memerlukan energi kemia) dan tahap perubahan triofo fosfat menjadi asam
privat sambil melepaskan energi kimia ke lingkungannya.
a.Isomerasi
Glukosa 6-Fosfat
Reaksi berikutnya adalah reaksi isomerasasi
glukosa menjadi frutkosa 6-faosfat. Reaksi ini dan sebaliknya dikatalisis
enzim fosfo glukoisomerase.
b.Fosforealasi
Frutkosa -6-Fosfat Menjadi Frutkosa 1,6 Difosfat
Pada reaksi tahap ketiga ini
dikatalisis oleh fosfo-fruktosakinase. Tahap ini merupakan tahap
reaksi penting untuk pengendalian metabolisme karena
enzim ini adalah enzim allosterik yang dapat dipengaruhi oleh beberapa metabolit umum. Kelebihan ATP ataupun asam sitrat dapat menghambat
enzim fosfofruktokinase ini. Sebaliknya AMP, ADP, dan
Fruktosa 6-P dapat menstimulasi enzim. Enzim ini
memerlukan ion Mg2+ sebagai kofaktor dan memiliki berat molekul yang sangat tinggi (± 360.000) dan terdiri dari 4 sub unit).
c.Pembentukan
Trio Fosfat
Reaksi berikutnya menyangkut
pemotongan glukosa 1,6 – difosfat dengan membentuk dua triosa fosfat:
dihidroksi aseton fasfat dan D-gliseraldehida -3- fosfat. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah aldolase. Hasil dari oksidasi
aldehida menjadi asam karboksilat disimpan dalam bentuk gugus asil fosfat: 1-3
difosfogliserat. Enzim yang berperan adalah gliseraldehida-3-fosfatdehidrogenase.
d.Interkonversi
Asam 3-Fosfogliserat Menjadi 2-Fosfogliserat
Fosfogliseril mutase mengkatkalisis
interkonvensi dua macam asam Fosfogliserat.
e.Pembentukan
Asam Fosfoenol Piruvat
Tetapan
setimbang (Kstb) reaksi ini sama
dengan 3. hal ini berarti bahwa reaksi diatas berjalan secara reversible. Asam
fosfoenol piravat (PED) merupakan molekul berenergi
tinggi.
f. Hidrolisis
Asam Fosfoenol Piravat Menjadi Piravat.
Gugus fosfat dari PEP
dipindahkan kepada ADP sehingga terbentuk ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim
piravat. Taoutomerisasi
dari bentuk enol menjadi keto dapat memberikan cukup energy untuk membentuk ATP.
Anabolisme
karbohidrat
Karbohidrat dibedakan menjadi
monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida. Monosakarida bekaitan
dengan monosakarida membentuk disakarida. Disakarida dengan disakarida
membentuk polisakarida.
B. LEMAK
Metabolisme lemak
Lemak diserap
dalam bentuk gliserol dan asam lemak. Asam lemak hasil pencernaan mula-mula
bereaksi dengan garam-garam karbonat membentuk senyawa sabun yang dapat diserap
oleh jonjot usus. Senyawa sabun terurai kembali menjadi asam lemak dan garam
karbonat. Asam lemak bersenyawa kembali dengan gliserol membentuk lemak
selanjutnya diangkut oleh pembuluh getah bening usus (pembuluh kil) menuju ke
pembuluh getah bening kiri dada ke pembuluh balik bawah selangka (vena
subclavia) kiri, kemudian lemak disimpan di jaringan adiposa (jaringan lemak).
Jika dibutuhkan, lemak diangkut ke hati dalam bentuk senyawa lesitin. Di hati
lemak di hidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak dan gliserol.
Anabolisme lemak
Anabolisme lemak/lipogenesis
terjadi dalam sitoplasma yang memiliki enzim kompleks (asam lemak sintetase).
Asam lemak palmitat merupakan senyawa untuk anabolisme asam lemak jenuh dan
asam lemak tak jenuh. Gliserol ditambah 3 molekul asam lemak dengan bantuan
enzim lipase akan membentuk lemak. Gliserol terbentuk dari dihidroksiaseton
fosfat yang merupakan senyawa dengan 3 atom C. Zat tersebut akan mengalami
reduksi α-glisero fosfat yang dibantu oleh enzim dehidrogenase α-glisero fosfat
dan NADH2. Kemudian
α-glisero fosfat mengalami hidrolisis dan terbentuklah gliserol dengan bantuan
enzim fosfatase (gliserol 3-fosfat). Pembentukan triasilgliserol dapat
dilakukan melalui jalur lain, yaitu antara dihidroksiaseton fosfat dengan koA
asil asam lemak kemudian hidrolisis asam fosfatidat dengan katalis fosfatida
fosfatase menghasilkan diasilgliserol. Tahap akhir sintesis trigliserida adalah
reaksi diasilgliserol dengan molekul ketiga dari koenzim A asil asam lemak yang
menghasilkan triasil gliserol /trigliserida oleh diasil gliserol asil
transferase.
C. PROTEIN
Metabolisme protein
Protein diserap dalam bentuk asam
amino yang merupakan hasil pembongkaran protein. Penyarapan asam amino terjadi
di usus halus secara osmosis dan ada pula protein yang masuk dalam usus melalui
pinositosis/fagositosis. Kelebihan protein akan dirombak dalam sel hati menjadi senyawa
yang mengandung unsur N, seperti NH3, NH4OH dan yang tidak
mengandung unsur N. Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi
urea, sedangkan yang tidak mengandung unsur N akan mengalami sintesis ulang
menjadi karbohidrat dan lemak.
Proses pembentukan urea
berlangsung di dalam hati karena hanya sel-sel hati yang menghasilkan enzin
arginase. Urea yang dibentuk diangkut menuju ginjal, selanjutnya dikeluarkan
tubuh dalam bentuk urin.
Anabolisme protein
Protein tersusun dari senyawa asam amino yang
dihubungkan oleh ikatan peptida. Suatu molekul asam amino terdiri atas gugus
karboksil(-COOH) dan gugus amino(-NH2). Penggabungan gugus asam amino
pada substrat disebut aminase. Dalam penyusunan asam amino, asam glutamat yang
berperan penting. Asam glutamat terbentuk oleh reaksi asam α-ketoglutarat dan NH3
dengan bantuan enzim dehidrogenase glutamat. Aminase dari asam
oksaloasetat menghasilkan asam aspartat, aminasi dari asam piruvat menghasilkan
alanin. Proses ini berlangsung dalam reaksi aminasi reduksi :
Asam α-ketoglutarat + NH3 --------> Asam α iminoglutarat + H2O
Glutamat dehidrogenase
Asam
iminoglutarat + NADH2 --------------------> Asam glutamat + NAD
Aspartatdehidrogenase
Asam
oksaloasetat + NH3 +NADH2 --------------------------------->
Asam aspartat +H2O + NAD
Alanin dehidrogenase
Asam piruvat
+ NH3 + NADH2 ----------------------------> Alanin
+H2O +NAD
Reaksi transminasi merupakan
reaksi yang melibatkan transfer /pemindahan satu gugus amino dari asam amino ke
suatu asam α-ketoglutarat baru dan asam amino baru yang dibantu oleh enzim
transominase.