Analisa ProksimatPosted onMarch 4, 2013Butir-butirpati, salah satu jenis karbohidrat cadangan makanan padatumbuhan, dilihat denganmikroskop cahaya.Karbohidrat(hidratdarikarbon,hidrat arang) atausakarida(daribahasa Yunani, skcharon, berarti gula) adalah segolongan besarsenyawa organikyang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuhmakhluk hidup, terutama sebagaibahan bakar(misalnyaglukosa), cadangan makanan (misalnyapatipada tumbuhan danglikogenpada hewan), dan materi pembangun (misalnyaselulosapada tumbuhan,kitinpadahewandanjamur).[1]Pada prosesfotosintesis,tetumbuhan hijaumengubahkarbon dioksidamenjadi karbohidrat.Secarabiokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis.[2]Karbohidrat mengandunggugus fungsikarbonil(sebagaialdehidaatauketon) dan banyak gugushidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yangnatom karbonnya tampak terhidrasi olehnmolekul air.[3]Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandungnitrogen,fosforus, atausulfur.[2]Bentukmolekulkarbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekulgulasederhana yang disebutmonosakarida, misalnya glukosa,galaktosa, danfruktosa. Banyak karbohidrat merupakanpolimeryang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebutpolisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) danoligosakarida(rangkaian beberapa monosakarida).Peran dalam biosferPeran biologisFotosintesismenyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organismeautotrofseperti tumbuhan hijau,bakteri, danalgafotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organismeheterotrof, termasukmanusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.[4]Pada prosesfotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamaigliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.Peran sebagai bahan bakar dan nutrisiKentangmerupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnyaglukosa, merupakannutrienutamasel. Misalnya, padavertebrata, glukosa mengalir dalam alirandarahsehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambiltenagayang tersimpan di dalam molekul tersebut pada prosesrespirasi seluleruntuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasukasam aminodanasam lemak.[1]Sebagainutrisiuntukmanusia, 1gramkarbohidrat memiliki nilai energi 4Kalori.[5]Dalam menu makanan orangAsia TenggaratermasukIndonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 7080%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atauserealia(gandumdanberas),umbi-umbian(kentang,singkong,ubi jalar), dangula.[6]Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%98%.Seratmenurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.[7]Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melaluisaluran pencernaandan keluar bersamafeses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialahbuah-buahansegar,sayur-sayuran, danbiji-bijian.[8]Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh[rujukan?], berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.Peran sebagai cadangan energiBeberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisisuntuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan.Patimerupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalamorganelplastid, termasukkloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihanglukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.[9]Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebutglikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam selhatidanotot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.[9]Peran sebagai materi pembangunOrganisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya,selulosaialah komponen utamadinding seltumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.[10]Kayuterutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnyahemiselulosadanpektin. Sementara itu,kapasterbuat hampir seluruhnya dari selulosa.Polisakarida struktural penting lainnya ialahkitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton)arthropoda(serangga,laba-laba,crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisikalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenisfungi.[8]Sementara itu, dinding selbakteriterbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida denganpeptida, disebutpeptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagimembran selyang lunak dansitoplasmadi dalam sel.[11]Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialahproteoglikan,glikoprotein, danglikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat danprotein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan,tulang rawan, dancairan sinovialyang melicinkansendiotot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat danlipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan.[12]Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empatgolongan darahmanusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.[13]Klasifikasi karbohidratMonosakaridaMonosakaridamerupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapaatomC dan tidak dapat diuraikan dengan carahidrolisismenjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadialdosadanketosa. Contoh dari aldosa yaituglukosadangalaktosa. Contoh ketosa yaitufruktosa.Disakarida dan oligosakaridaDisakaridamerupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekulair. Contoh dari disakarida adalahsukrosa,laktosa, danmaltosa. Oligosakarida adalah polimer derajat polimerisasi 2 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari 2 molekul disebut disakarida, dan bila terdiri dari 3 molekul disebut triosa. Bila sukrosa (sakarosa atau gula tebu). Terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa. Polisakarida Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya.PolisakaridaPolisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalahselulosa,glikogen, danamilum.KARBOHIDRAT yaitusenyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom O. karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan struktural & metabolik. sedangkan pada tumbuhan untuk sintesis CO2 + H2O yang akan menghasilkan amilum / selulosa, melalui proses fotosintesis, sedangkan Binatang tidak dapat menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan. sehingga tergantung dari tumbuhan. karbohidrat merupakan sumber energi dan cadangan energi, yang melalui proses metabolisme.Banyak sekali makanan yang kita makan sehari hari adalah suber karbohidrat seperti : nasi/ beras,singkung, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan beberapa buah-buahan lainnya, dll.Rumus umum karbohidrat yaitu Cn(H2O)m, sedangkan yang paling banyak kita kenal yaitu glukosa : C6H12O6, sukrosa : C12H22O11, sellulosa : (C6H10O5)nKlasifikasi Karbohidrat:1. Monosakarida: terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih sederhana.tidak dapat dihidrolisis ke bentuk yang lebih sederhana. berikut macam-macam monosakarida : dengan ciri utamanya memiliki jumlah atom C berbeda-beda :triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), heptosa (C7).Triosa : Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi asetonTetrosa : threosa, Eritrosa, xylulosaPentosa : Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, RibulosaHexosa : Galaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosaHeptosa : Sedoheptulosa2. Disakarida: senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida.hidrolisis : terdiri dari 2 monosakatidasukrosa : glukosa + fruktosa (C 1-2)maltosa : 2 glukosa (C 1-4)trehalosa ; 2 glukosa (C1-1)Laktosa ; glukosa + galaktosa (C1-4)3. Oligosakarida:senyawa yang terdiri dari gabungan molekul2 monosakarida yang banyak gabungan dari 3 6 monosakaridadihidrolisis : gabungan dari 3 6 monosakarida misalnya maltotriosa4. Polisakarida: senyawa yang terdiri dari gabungan molekul- molekul monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida.Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6 monosakarida dengan rantai lurus/cabang.Macam-macam polisarida :1. AMILUM/TEPUNGrantai a-glikosidik (glukosa)n : glukosan/glukan Amilosa (15 20%) : helix, tidak bercabang Amilopektin (80 85%) : bercabang Terdiri dari 24 30 residu glukosa, Simpanan karbohidrat pada tumbuhan, Tes Iod : biru ikatan C1-4 : lurus ikatan C1-6 : titik percabangan2. GLIKOGEN Simpanan polisakarida binatang Glukosan (rantai a) Rantai cabang banyak Iod tes : merah3. INULIN pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu, Fruktosan Larut air hangat Dapat menentukan kecepatan filtrasi glomeruli. Tes Iod negatif4. DEKSTRIN dari hidrolisis pati5. SELULOSA (serat tumbuhan) Konstituen utama framework tumbuhan tidak larut air terdiri dari unit b Tidak dapat dicerna mamalia (enzim untuk memecah ikatan beta tidak ada) Usus ruminantia, herbivora ada mikroorganisme dapat memecah ikatan beta : selulosa dapat sebagai sumber karbohidrat.6. KHITIN polisakarida invertebrata7. GLIKOSAMINOGLIKAN karbohidrat kompleks merupakan (+asam uronat, amina) penyusun jaringan misalnya tulang, elastin, kolagen Contoh : asam hialuronat, chondroitin sulfat8. GLIKOPROTEIN Terdapat di cairan tubuh dan jaringan terdapat di membran sel merupakan Protein + karbohidrat klik siniSumber TERKAITGula menunjukkan berbagai isomerSTEREOISOMER : senyawa dengan struktur formula sama tapi beda konfigurasi ruangnya - Isomer D,L - Cincin piranosa, furanosa - Anomer a, b - epimer (glukosa, galaktosa, manosa) - Isomer aldosa, ketosaBACA JUGA :Sumber: TERKAITBerikut Penjelasan Singkat langkah-langkah dalam metabolisme karbohidrat1.GLIKOLISISyaitu: dimana glukosa dimetabolisme menjadi piruvat (aerob) menghasilkan energi (8 ATP)atau laktat (anerob)menghasilkan (2 ATP).selanjutnya Asetil-KoA > siklus Krebs > fosforilasi oksidatif > rantai respirasi > CO2 + H2O (30 ATP.2. GLIKOGENESISyaitu: proses perubahan glukosa menjadi glikogen. Di Hepar/hati berfungsi: untuk mempertahankan kadar gula darah. sedangkan di Otot bertujuan: kepentingan otot sendiri dalam membutuhkan energi.3. GLIKOGENOLISISyaitu : proses perubahan glikogen menjadi glukosa. atau kebalikan dari GLIKOGENESIS.4. JALUR PENTOSA FOSFATyaitu : hasil ribosa untuk sintesis nukleotida, asam nukleat dan equivalent pereduksi (NADPH) (biosintesis asam lemak dan lainnya.)5. GLUKONEOGENESIS: senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam laktat, gliserol, asam amino glukogenik) menjadi > glukosa.6. TRIOSA FOSFATyaitu: bagian gliseol dari TAG (lemak)7. PIRUVAT & SENYAWA ANTARA SIKLUS KREBS: untuk sintesis asam amino > Asetil-KoA > untuk sintesis asam lemak & kolesterol > steroid.Manfaat karbohidratbagi tubuh tentunya banyak sekali. Dengan mengkonsumsi makanan mengandung karbohidrat, Anda akan memperoleh energi yang maksimal untuk menjalankan aktivitas yang padat.Karbohidrat biasanya terdapat pada makanan pokok. Makanan yang menjadi sumber karbohidrat diantaranya adalah beras, jagung, gandum dan sagu. Selain itu, umbi-umbian pun diketahui mengandung karbohidrat yang cukup tinggi. Misalnya singkong, ubi, talas, sukun, dan lainnya.Adapun tiga fungsi utama dari karbohidrat yakni sebagai sumber energi, menjaga cadangan energi, serta pembentuk protein dan lemak dalam tubuh. Sebagai sumber energi, pada setiap satu gram karbohidrat bisa menghasilkan 4 kkalori.Sebagian karbohidrat yang masuk dalam tubuh akan diubah menjadi energi. Sebagian lainnya akan disimpan dalam bentuk glikogen di hati dan di otot. Beberapa jaringan tubuh ada yang hanya dapat menggunakan energi yang berasal dari karbohidrat saja, misalnya sistem syaraf dan eritrosit.Karbohidrat juga melindungi dan menjadi penghemat protein tubuh, karena kebutuhan energi merupakan prioritas utama. Jika asupan karbohidrat belum mencukupi dan begitupun dengan lemak, maka protein lah yang akan menggantikan fungsi karbohidrat sebagai penghasil energi.Manfaat karbohidratlainnya adalah membantu metabolisme lemak dan protein. Hal tersebut dapat membantu mencegah terjadinya ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh dan pemecahan protein yang berlebihan.Beberapa jenis karbohidrat memiliki fungsi khusus dalam tubuh. Seperti laktosa yang membantu penyerapan kalsium dan ribosa yang merupakan komponen penting dalam asam nukleat. Ada juga beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, tapi mengandung serat yang sangat berguna untuk pencernaan dan memperlancar buang air besar.Meski memiliki manfaat yang cukup banyak, Anda disarankan untuk mengkonsumsi karbohidrat secukupnya dan tidak berlebihan. Kekurangan karbohidrat dapat menyebabkan kekurangan gizi, tubuh menjadi lemah, lesu dan tidak berenergi.Jika kekurangan karbohidrat tersebut terus berlanjut, maka dapat menimbulkan penyakit Marasmus (gangguan gizi). Sementara kelebihan karbohidrat juga tidak baik, karena bisa menyebabkan penyakit diabetes.Angka Kebutuhan Gizi (AKG) harian untuk karbohidrat adalah sebesar 300 gram dengan kebutuhan serat setiap harinya mencapai 25 gram. Mulailah dari sekarang untuk memenuhi asupannya untuk mendapatkanmanfaat karbohidratyang maksimal.METABOLISME KARBOHIDRAT, PROTEIN DAN LIPID/LEMAKPROSES METABOLISME KARBOHIDRATLintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:1.Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawapembentukstruktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah sintesis protein.2.Lintasan katabolik (pemecahan)Lintasan ini meliputi berbagai prosesoksidasiyang melepaskan energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.3.Lintasan amfibolik (persimpangan)Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat padapersimpanganmetabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat (Siklus Kreb).

Karbohidrat, lipid dan protein sebagai makanan sumber energi harus dicerna menjadi molekul-molekul berukuran kecil agar dapat diserap. Berikut ini adalah hasil akhir pencernaan nutrien tersebut:Hasil pencernaan karbohidrat: monosakarida terutama glukosaHasil pencernaan lipid: asam lemak, gliserol dan gliseridaHasil pencernaan protein: asam aminoSemua hasil pencernaan di atas diproses melalui lintasan metaboliknya masing-masing menjadi Asetil KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan energi berupa adenosin trifosfat (ATP) dengan produk buangan karbondioksida (CO2).Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam bentuk glukosalah massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah, atau ke dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari glukosalah semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama bagi manusia dan bahan bakar universal bagi janin. Glukosa diubah menjadi karbohidrat lain misalnya glikogen untuk simpanan, ribose untuk membentuk asam nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, bergabung dengan lipid atau dengan protein, contohnya glikoprotein dan proteoglikan.a.Jalur-jalur metabolisme karbohidratTerdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis.Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:1.Glukosa sebagai bahan bakar utama metabolisme akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.2.Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.3.Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.4.Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.5.Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.6.Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh energi.TAHAP METABOLISME KARBOHIDRATGlikolisisGlikolisis adalah katabolisme glukosa yang berlangsung di dalam sitosol semua sel, menjadi:1.asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)2.asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)1.Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel Pulau Langerhans pancreas. ATP diperlukan sebagai donor fosfat dan bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Satu fosfat berenergi tinggi digunakan, sehingga hasilnya adalah ADP.(-1P) Mg2+Glukosa + ATP glukosa 6-fosfat + ADP2.Glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksosa isomerase. Enzim ini hanya bekerja pada anomer-glukosa 6-fosfat.-D-glukosa 6-fosfat-D-fruktosa 6-fosfat3.Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim fosfofruktokinase. ATP menjadi donor fosfat, sehingga hasilnya adalah ADP.(-1P)-D-fruktosa 6-fosfat + ATPD-fruktosa 1,6-bifosfat4.Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase (fruktosa 1,6-bifosfat aldolase).D-fruktosa 1,6-bifosfatD-gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat5.Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya (reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa isomerase.D-gliseraldehid 3-fosfatdihidroksiaseton fosfat6.Gliseraldehid 3-fosfat dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat dengan bantuan enzim gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase. Dihidroksi aseton fosfat bisa diubah menjadi gliseraldehid 3-fosfat maka juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat.D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD++ Pi1,3-bifosfogliserat + NADH + H+Atom-atom hidrogen yang dikeluarkan dari proses oksidasi ini dipindahkan kepada NAD+yang terikat pada enzim. Pada rantai respirasi mitokondria akan dihasilkan tiga fosfat berenergi tinggi. (+3P)Karena fruktosa 1,6-bifosfat yang memiliki 6 atom C dipecah menjadi Gliseraldehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat yang masing-masing memiliki 3 atom C, dengan demikian terbentuk 2 molekul gula yang masing-masing beratom C tiga (triosa). Jika molekul dihidroksiaseton fosfat juga berubah menjadi 1,3-bifosfogliserat, maka dari 1 molekul glukosa pada bagian awal, sampai dengan tahap ini akan menghasilkan 2 x 3P = 6P.(+6P)7.Pada 1,3 bifosfogliserat, fosfat posisi 1 bereaksi dengan ADP menjadi ATP dibantu enzim fosfogliserat kinase. Senyawa sisa yang dihasilkan adalah 3-fosfogliserat.1,3-bifosfogliserat + ADP3-fosfogliserat + ATPKarena ada dua molekul 1,3-bifosfogliserat, maka energi yang dihasilkan adalah 2 x 1P = 2P.(+2P)8.3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan bantuan enzim fosfogliserat mutase.3-fosfogliserat2-fosfogliserat9.2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim enolase. Enolase dihambat oleh fluoride. Enzim ini bergantung pada Mg2+atau Mn2+.2-fosfogliseratfosfoenol piruvat + H2O10.Fosfat pada PEP bereaksi dengan ADP menjadi ATP dengan bantuan enzim piruvat kinase. Enol piruvat yang terbentuk dikonversi spontan menjadi keto piruvat.Fosfoenol piruvat + ADPpiruvat + ATPKarena ada 2 molekul PEP maka terbentuk 2 molekul enol piruvat sehingga total hasil energi pada tahap ini adalah 2 x 1P = 2P.(+2P)11.Jika tak tersedia oksigen (anaerob), tak terjadi reoksidasi NADH melalui pemindahan unsur ekuivalen pereduksi. Piruvat akan direduksi oleh NADH menjadi laktat dengan bantuan enzim laktat dehidrogenase.Piruvat + NADH + H+L(+)-Laktat + NAD+Dalam keadaan aerob, piruvat masuk mitokondria, lalu dikonversi menjadi asetil-KoA, selanjutnya dioksidasi dalam siklus asam sitrat menjadi CO2.Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:-hasil tingkat substrat :+ 4P-hasil oksidasi respirasi :+ 6P-jumlah :+10P-dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P: 2P+ 8PPada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:-hasil tingkat substrat :+ 4P-hasil oksidasi respirasi :+ 0P-jumlah :+ 4P-dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P: 2P + 2POksidasi piruvatDalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi Asetil-KoA, yang terjadi di dalam mitokondria sel. Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus Krebs. Jalur ini juga merupakan konversi glukosa menjadi asam lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa non karbohidrat menjadi karbohidrat.Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan oksidasi piruvat adalah sebagai berikut:1.Dengan adanya TDP (thiamine diphosphate), piruvat didekarboksilasi menjadi hidroksietil TDP terikat oleh komponen kompleks enzim piruvat dehidrogenase. Produk sisa yang dihasilkan adalah CO2.2.Hidroksietil TDP bertemu dengan lipoamid teroksidasi, suatu kelompok prostetik dihidroksilipoil transasetilase untuk membentuk asetil lipoamid, selanjutnya TDP lepas.3.Selanjutnya dengan adanya KoA-SH, asetil lipoamid akan diubah menjadi asetil KoA, dengan hasil sampingan berupa lipoamid tereduksi.4.Siklus ini selesai jika lipoamid tereduksi direoksidasi oleh flavoprotein yang mengandung FAD, pada kehadiran dihidrolipoil dehidrogenase. Flavoprotein tereduksi dioksidasi oleh NAD+, sehingga memindahkan ekuivalen pereduksi kepada rantai respirasi.Piruvat + NAD++ KoAAsetil KoA + NADH + H++ CO2Siklus asam sitratSiklus asam sitrat juga sering disebut sebagai siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat dan berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur akhir bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi katabolisme asetil KoA yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.Selama proses oksidasi asetil KoA, terbentuk ekuivalen pereduksi berbentuk hidrogen atau elektron. Unsur ekuivalen pereduksi ini kemudian memasuki rantai respirasi (proses fosforilasi oksidatif) menghasilkan ATP. Pada keadaan tanpa oksigen (anoksia) atau kekurangan oksigen (hipoksia) terjadi hambatan total pada siklus tersebut.Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut:1.Kondensasi asetil KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir sitrat sintase.Asetil KoA + Oksaloasetat + H2OSitrat + KoA2.Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat hidratase) yang mengandung besi Fe2+. Konversi berlangsung dalam 2 tahap, yaitu: dehidrasi menjadi sis-akonitat dan rehidrasi menjadi isositrat.3.Isositrat mengalami dehidrogenasi menjadi oksalosuksinat dibantu enzim isositrat dehidrogenase, yang bergantung NAD+.Isositrat + NAD+Oksalosuksinatketoglutarat + CO2+ NADH + H+ (terikat enzim)Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadiketoglutarat yang juga dikatalisir oleh enzim isositrat dehidrogenase. Mn2+atau Mg2+berperan penting dalam reaksi dekarboksilasi.4.ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi suksinil KoA dengan bantuan kompleksketoglutarat dehidrogenase, dengan kofaktor misalnya TDP, lipoat, NAD+, FAD serta KoA.ketoglutarat + NAD++ KoASuksinil KoA + CO2+ NADH + H+5.Suksinil KoA berubah menjadi suksinat dengan bantuan suksinat tiokinase (suksinil KoA sintetase).Suksinil KoA + Pi+ ADPSuksinat + ATP + KoA6.Suksinat mengalami dehidrogenasi menjadi fumarat dengan peran suksinat dehidrogenase yang mengandung FAD.Suksinat + FADFumarat + FADH27.Fumarat mendapatkan penambahan air menjadi malat dengan bantuan enzim fumarase (fumarat hidratase)Fumarat + H2OL-malat8.Malat mengalami hidrogensi menjadi oksaloasetat dengan katalisator malat dehidrogenase, suatu reaksi yang memerlukan NAD+.L-Malat + NAD+oksaloasetat + NADH + H+Energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitratPada proses oksidasi asetil KoA, dihasilkan 3 molekul NADH dan 1 FADH2. Sejumlah ekuivalen pereduksi dipindahkan ke rantai respirasi dalam membran interna mitokondria. Ekuivalen pereduksi NADH menghasilkan 3 ikatan fosfat berenergi tinggi (esterifikasi ADP menjadi ATP). FADH2menghasilkan 2 ikatan fosfat berenergi tinggi. Fosfat berenergi tinggi juga dihasilkan pada tingkat siklus (tingkat substrat) saat suksinil KoA diubah menjadi suksinat.Dengan demikian rincian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat adalah:1. Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3P = 9P2. Satu molekul FADH2, menghasilkan : 1 x 2P = 2P3. Pada tingkat substrat = 1PJumlah = 12PSatu siklus Krebs akan menghasilkan energi 3P + 3P + 1P + 2P + 3P= 12P.Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Krebs, akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:1.Glikolisis : 8P2.Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6P3.Siklus Krebs (2 x 12P) : 24PJumlah : 38PGlikogenesisTahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa (glikolisis) menjadi piruvat. Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Akhirnya asetil KoA masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi.Proses di atas terjadi jika kita membutuhkan energi, misalnya untuk berpikir, mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika jumlah glukosa melampaui kebutuhan, maka dirangkai menjadi glikogen untuk cadangan makanan melalui proses glikogenesis.Glikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Glikogen terdapat didalam hati (sampai 6%) dan otot jarang melampaui jumlah 1%. Tetapi karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak. Seperti amilum, glikogen merupakan polimer-D-Glukosa yang bercabang.Glikogen otot adalah sumber heksosa untuk proses glikolisis di dalam otot itu sendiri. Sedangkan glikogen hati adalah simpanan sumber heksosa untuk dikirim keluar guna mempertahankan kadar glukosa darah, khususnya di antara waktu makan. Setelah 12-18 jam puasa, hampir semua simpanan glikogen hati terkuras. Tetapi glikogen otot hanya terkuras setelah seseorang melakukan olahraga yang berat dan lama.Rangkaian proses terjadinya glikogenesis digambarkan sebagai berikut:1.Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.2.Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.Enz-P + Glukosa 6-fosfatEnz + Glukosa 1,6-bifosfatEnz-P + Glukosa 1-fosfat3.Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.UTP + Glukosa 1-fosfatUDPGlc + PPi4.Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kea rah kanan persamaan reaksi5.Atom C1pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.UDPGlc + (C6)nUDP + (C6)n+1Glikogen GlikogenResidu glukosa yang lebih lanjut melekat pada posisi 14 untuk membentuk rantai pendek yang diaktifkan oleh glikogen sintase. Pada otot rangka glikogenin tetap melekat pada pusat molekul glikogen, sedangkan di hati terdapat jumlah molekul glikogen yang melebihi jumlah molekul glikogenin.6.Setelah rantai dari glikogen primer diperpanjang dengan penambahan glukosa tersebut hingga mencapai minimal 11 residu glukosa, maka enzim pembentuk cabang memindahkan bagian dari rantai 14 (panjang minimal 6 residu glukosa) pada rantai yang berdekatan untuk membentuk rangkaian 16 sehingga membuat titik cabang pada molekul tersebut. Cabang-cabang ini akan tumbuh dengan penambahan lebih lanjut 1glukosil dan pembentukan cabang selanjutnya. Setelah jumlah residu terminal yang non reduktif bertambah, jumlah total tapak reaktif dalam molekul akan meningkat sehingga akan mempercepat glikogenesis maupun glikogenolisis.setiap penambahan 1 glukosa pada glikogen dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Sekelompok glukosa dalam rangkaian linier dapat putus dari glikogen induknya dan berpindah tempat untuk membentuk cabang. Enzim yang berperan dalam tahap ini adalah enzim pembentuk cabang (branching enzyme).GlikogenolisisJika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 14 glikogen untuk menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah residu glukosa yang tersisa pada tiap sisi cabang 16.(C6)n+ Pi(C6)n-1+ Glukosa 1-fosfat Glikogen GlikogenGlukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 16 terpajan. Hidrolisis ikatan 16 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung.GlukoneogenesisGlukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka tubuh adalah menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya protein berperan pokok sebagai pembangun tubuh.Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein.Secara ringkas, jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan sebagai berikut:1.Lipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol. Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk dalam siklus Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.2.Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Krebs.METABOLISME PROTEINPROTEIN TUBUH zat padat tubuh terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi, hormon) Protein merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide Banyak protein terdiri ikatan komplek dengan fibril protein fibrosa Macam protein fibrosa: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin (rambut, kuku); dan aktin-miosin

MACAM PROTEIN Peptide: 2 10 asam amino Polipeptide: 10 100 asam amino Protein: > 100 asam amino Antara asam amino saling berikatan dengan ikatan peptide Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein Lipoprotein: gabungan lipid dan proteinASAM AMINO Asam amino dibedakan: asam amino esensial dan asam amino non esensial Asam amino esensial: T2L2V HAMIF (treonin, triptofan, lisin, leusin, valin histidin, arginin, metionin, isoleusin, fenilalanin) Asam amino non esensial: SAGA SATGA (serin, alanin, glisin, asparadin sistein, asam aspartat, tirosin, glutamin, asam glutamat)

TRANSPORT PROTEIN Protein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino masuk darah Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan enzim) Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan mengolah proteinPENGGUNAAN PROTEIN UNTUK ENERGI Jika jumlah protein terus meningkat protein sel dipecah jadi asam amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminasi Deaminasi: proses pembuangan gugus amino dari asam amino Transaminasi: proses perubahan asam amino menjadi asam keto

PEMECAHAN PROTEIN1.Transaminasi: alanin + alfa-ketoglutarat piruvat + glutamat2.Diaminasi: asam amino + NAD+ asam keto + NH3 NH3 merupakan racun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal harus diubah dahulu jadi urea (di hati) agar dapat dibuang oleh ginjalEKSKRESI NH3 NH3 tidak dapat diekskresi oleh ginjal NH3 harus dirubah dulu menjadi urea oleh hati Jika hati ada kelainan (sakit) proses perubahan NH3 urea terganggu penumpukan NH3 dalam darah uremia NH3 bersifat racun meracuni otak coma Karena hati yang rusak disebut Koma hepatikumPEMECAHAN PROTEIN Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitratSIKLUS KREBS Proses perubahan asetil ko-A H + CO2 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 Oksaloasetat berasal dari asam piruvat Jika asupan nutrisi kekurangan KH kurang as. Piruvat kurang oxaloasetat

RANTAI RESPIRASIH hasil utama dari siklus Krebs ditangkap oleh carrier NAD menjadi NADHH dari NADH ditransfer ke Flavoprotein Quinon sitokrom b sitokrom c sitokrom aa3 terus direaksikan dengan O2 H2O + E

Rangkaian transfer H dari satu carrier ke carrier lainya disebut Rantai respirasiRantai Respirasi terjadi didalam mitokondria transfer atom H antar carrier memakai enzim Dehidrogenase sedangkan reaksi H + O2 memakai enzim OksidaseUrutan carrier dalam rantai respirasi adalah: NAD Flavoprotein Quinon sitokrom b sitokrom c sitokrom aa3 direaksikan dengan O2 H2O + EFOSFORILASI OKSIDATIFDalam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi energi tsb ditangkap oleh ADP untuk menambah satu gugus fosfat menjadi ATPFosforilasi oksidatif adalah proses pengikatan fosfor menjadi ikatan berenergi tinggi dalam proses rantai respirasiFosforilasi oksidatif proses merubah ADP ATPMETABOLISME LEMAK/LIPID

MACAM LEMAK Lemak biologis yang terpenting: lemak netral (trigliserida), fosfolipid, steroid Asam lemak:1.Asam palmitat: CH3(CH2)14-COOH2.Asam stearat: CH3(CH2)16-COOH3.Asam oleat: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Trigliserida: ester gliserol + 3 asam lemak Fosfolipid: ester gliserol + 2 asam lemak + fosfat Steroid: kolesterol dan turunanya (hormon steroid, asam lemak dan vitamin)

ABSORPSI LEMAK Lemak diet diserap dalam bentuk: kilomikron diabsorpsi usus halus masuk ke limfe (ductus torasikus) masuk darah Kilomikron dalam plasma disimpan dalam jaringan lemak (adiposa) dan hati Proses penyimpananya: kilomikron dipecah oleh enzim lipoprotein lipase (dalam membran sel) asam lemak dan gliserol Didalam sel asam lemak disintesis kembali jadi trigliserida (simpanan lemak)

MACAM LEMAK PLASMA Asam lemak bebas (FFA= free fatty acid) ada dalam plasma darah dan terikat dengan albumin Kolesterol, trigliserida dan fosfolipid dalam plasma berbentuk lipoprotein1.Kilomikron2.VLDL: very low density lipoprotein3.IDL: intermediate density lipoprotein4.LDL: low density lipoprotein5.HDL: high density lipoprotein

ASAM LEMAK BEBAS Bila lemak sel akan digunakan untuk energi simpanan lemak (trigliserida) dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol (oleh enzim lipase sel) Asam lemak berdiffusi masuk aliran darah sebagai asam lemak bebas (Free Fatty Acid) dan berikatan dengan albumin plasma

PENGGUNAAN FFA SEBAGAI ENERGI FFA dalam plasma dibawa ke mitokondria dengan carrier Karnitin FFA dalam sel dipecah menjadi asetil koenzim-A dengan beta oksidasi Asetil koenzim-A hasil beta oksidasi masuk siklus Krebs untuk diubah menjadi H dan CO2METABOLISME LEMAKAda 3 fase:1. oksidasi2.Siklus Kreb3.Fosforilasi Oksidatif

BETA OKSIDASI Proses pemutusan/perubahan asam lemak asetil co-A Asetil co-A terdiri 2 atom C sehingga jumlah asetil co-A yang dihasilkan = jumlah atom C dalam rantai carbon asam lemak : 2 Misal: asam palmitat (C15H31COOH) oksidasi ?? asetil co-ACONTOH ASAM LEMAKNAMA UMUM RUMUS NAMA KIMIAAsam oleat C17H33COOH Oktadeca 9-enoadAs risinoleat C17H32(OH)-COOH 12 hidroksi okladeca -9-enoadAsam linoleat C17H31COOH Okladeca-9,12 dienoadAs linolenat C17H29COOH Okladeca-9,12,15 trienoadAs araksidat C19H39COOH Asam eicosanoadSIKLUS KREBS Proses perubahan asetil ko-A H + CO2 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 Oksaloasetat berasal dari asam piruvat Jika asupan nutrisi kekurangan KH kurang as. Piruvat kurang oxaloasetatKETOSIS Degradasi asam lemak Asetil KoA terjadi di Hati, tetapi hati hanya mengunakan sedikit asetil KoA akibatnya sisa asetil KoA berkondensasi membentuk Asam Asetoasetat Asam asetoasetat merupakan senyawa labil yang mudah pecah menjadi: Asam hidroksibutirat dan Aseton. Ketiga senyawa diatas (asam asetoasetat, asam hidroksibutirat dan aseton) disebut BADAN KETON. Adanya badan keton dalam sirkulasi darah disebut: ketosis Ketosis terjadi saat tubuh kekurangan karbohidrat dalam asupan makannya kekurangan oksaloasetat Jika Oksaloasetat menurun maka terjadi penumpukan Asetil KoA didalam aliran darah jadi badan keton keadaan ini disebut KETOSIS Badan keton merupakan racun bagi otak mengakibatkan Coma, karena sering terjadi pada penderita DM disebut Koma Diabetikum Ketosis terjadi pada keadaan : Kelaparan Diabetes Melitus Diet tinggi lemak, rendah karbohidrat

RANTAI RESPIRASI H adalah hasil utama dari siklus Krebs ditangkap oleh carrier NAD menjadi NADH H dari NADH ditransfer ke Flavoprotein Quinon sitokrom b sitokrom c sitokrom aa3 terus direaksikan dengan O2 H2O + Energi Rangkaian transfer H dari satu carrier ke carrier lainya disebut Rantai respirasi Rantai Respirasi terjadi didalam mitokondria transfer atom H antar carrier memakai enzim Dehidrogenase sedangkan reaksi H + O2 memakai enzim Oksidase

Urutan carrier dalam rantai respirasi adalah: NAD Flavoprotein Quinon sitokrom b sitokrom c sitokrom aa3 direaksikan dengan O2 H2O + EnergiFOSFORILASI OKSIDATIF Dalam proses rantai respirasi dihasilkan energi yang tinggi energi tsb ditangkap oleh ADP untuk menambah satu gugus fosfat menjadi ATP Fosforilasi oksidatif adalah proses pengikatan fosfor menjadi ikatan berenergi tinggi dalam proses rantai respirasi Fosforilasi oksidatif proses merubah ADP ATP (dengan menngunakan energi hasil reaksi H2 + O2 H2O + E)

SINTESIS TRIGLISERIDA DARI KARBOHIDRAT Bila KH dalam asupan lebih banyak dari yang dibutuhkan KH diubah jadi glikogen dan kelebihanya diubah jadi trigliserida disimpan dalam jaringan adiposa Tempat sintesis di hati, kemudian ditransport oleh lipoprotein ke jaringan disimpan di jaringan adiposa sampai siap digunakan tubuh

SINTESIS TRIGLISERIDA DARI PROTEIN Banyak asam amino dapat diubah menjadi asetil koenzim-A Dari asetil koenzim-A dapat diubah menjadi trigliserida Jadi saat asupan protein berlebih, kelebihan asam amino disimpan dalam bentuk lemak di jaringan adipose

PENGATURAN HORMON ATAS PENGGUNAAN LEMAK Penggunaan lemak tubuh terjadi pada saat kita gerak badan berat Gerak badan berat menyebabkan pelepasan epineprin dan nor epineprin Kedua hormon diatas mengaktifkan lipase trigliserida yang sensitif hormon pemecahan trigliserida asam lemak Asam lemak bebas (FFA) dilepas ke darah dan siap untuk dirubah jadi energi

lemakLemak(bahasa Inggris:fat) merujuk pada sekelompok besarmolekul-molekulalam yang terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen meliputiasam lemak,malam,sterol,vitamin-vitaminyang larut di dalam lemak (contohnya A, D, E, dan K),monogliserida,digliserida,fosfolipid,glikolipid,terpenoid(termasuk di dalamnyagetahdansteroid) dan lain-lain.Lemaksecara khusus menjadi sebutan bagi minyak hewani pada suhu ruang, lepas dari wujudnya yang padat maupun cair, yang terdapat pada jaringan tubuh yang disebutadiposa.Pada jaringan adiposa,sel lemakmengeluarkanhormonleptindanresistinyang berperan dalamsistem kekebalan, hormonsitokinayang berperan dalam komunikasi antar sel. Hormon sitokina yang dihasilkan oleh jaringan adiposa secara khusus disebut hormonadipokina, antara lainkemerin,interleukin-6,plasminogen activator inhibitor-1,retinol binding protein 4(RBP4),tumor necrosis factor-alpha(TNF),visfatin, dan hormon metabolik sepertiadiponektindanhormon adipokinetik(Akh).Karena struktur molekulnya yang kaya akan rantai unsur karbon(-CH2-CH2-CH2-)maka lemak mempunyai sifat hydrophob. Ini menjadi alasan yang menjelaskan sulitnya lemak untuk larut di dalam air. Lemak dapat larut hanya di larutan yang apolar atau organik seperti: eter, Chloroform, atau benzolSifat dan Ciri ciriFungsiSecara umum dapat dikatakan bahwa lemak memenuhi fungsi dasar bagi manusia, yaitu:[1]1. Menjadi cadangan energi dalam bentuksel lemak. 1 gram lemak menghasilkan 39.06 kjouleatau 9,3 kcal.2. Lemak mempunyai fungsi selular dan komponen struktural padamembran selyang berkaitan dengankarbohidratdanproteindemi menjalankan aliranair,iondan molekul lain, keluar dan masuk ke dalamsel.3. Menopang fungsisenyawa organiksebagai penghantar sinyal, seperti pada prostaglandin dansteroid hormondan kelenjar empedu.4. Menjadi suspensi bagi vitamin A, D, E dan K yang berguna untuk proses biologis5. Berfungsi sebagai penahan goncangan demi melindungi organ vital dan melindungi tubuh dari suhu luar yang kurang bersahabat.Lemak juga merupakan sarana sirkulasi energi di dalam tubuh dan komponen utama yang membentuk membran semua jenis sel.MembranSel eukariotik disekat-sekat menjadiorganelikatan-membran yang melaksanakan fungsi biologis yang berbeda-beda.Gliserofosfolipidadalah komponen struktural utama darimembran biologis, misalnyamembran plasmaselular dan membran organel intraselular; di dalam sel-sel hewani membran plasma secara fisik memisahkan komponenintraselulardari lingkunganekstraselular. Gliserofosfolipid adalah molekulamfipatik(mengandung wilayahhidrofobikdanhidrofilik) yang mengandung inti gliserol yang terkait dengan dua ekor turunan asam lemak oleh ikatan-ikatanesterdan ke satu gugus kepala oleh suatu ikatan esterfosfat. Sementara gliserofosfolipid adalah komponen utama membran biologis, komponen lipid non-gliserida lainnya sepertisfingomielindansterol(terutamakolesteroldi dalam membran sel hewani) juga ditemukan di dalam membran biologis.[2]Di dalam tumbuhan dan alga, galaktosildiasilgliserol,[3]dan sulfokinovosildiasilgliserol,[4]yang kekurangan gugus fosfat, adalah komponen penting dari membran kloroplas dan organel yang berhubungan dan merupakan lipid yang paling melimpah di dalam jaringan fotosintesis, termasuk tumbuhan tinggi, alga, dan bakteri tertentu.Dwilapis telah ditemukan untuk memamerkan tingkat-tingkat tinggi dariketerbiasan gandayang dapat digunakan untuk memeriksa derajat keterurutan (atau kekacauan) di dalam dwilapis menggunakan teknik sepertiinterferometri polarisasi ganda.Organisasi-mandirifosfolipid:liposombulat,misel, dandwilapis lipid.Cadangan energiTriasilgliserol, tersimpan di dalam jaringan adiposa, adalah bentuk utama dari cadangan energi di tubuh hewan.Adiposit, atau sel lemak, dirancang untuk sintesis dan pemecahan sinambung dari triasilgliserol, dengan pemecahan terutama dikendalikan oleh aktivasi enzim yang peka-hormon,lipase.[5]Oksidasi lengkap asam lemak memberikan materi yang tinggi kalori, kira-kira 9kkal/g, dibandingkan dengan 4kkal/g untuk pemecahankarbohidratdanprotein. Burung pehijrah yang harus terbang pada jarak jauh tanpa makan menggunakan cadangan energi triasilgliserol untuk membahanbakari perjalanan mereka.[6]PensinyalanDi beberapa tahun terakhir, bukti telah mengemuka menunjukkan bahwapensinyalan lipidadalah bagian penting daripensinyalan sel.[7]Pensinyalan lipid dapat muncul melalui aktivasireseptor protein G berpasanganataureseptor nuklir, dan anggota-anggota beberapa kategori lipid yang berbeda telah dikenali sebagai molekul-molekul pensinyalan dansistem kurir kedua.[8]Semua ini meliputisfingosina-1-fosfat, sfingolipid yang diturunkan dari seramida yaitu molekul kurir potensial yang terlibat di dalam pengaturan pergerakan kalsium,[9]pertumbuhan sel, dan apoptosis;[10]diasilgliserol(DAG) danfosfatidilinositolfosfat (PIPs), yang terlibat di dalam aktivasiprotein kinase Cyang dimediasi kalsium;[11]prostaglandin, yang merupakan satu jenis asam lemak yang diturunkan dari eikosanoid yang terlibat di dalamradangandkekebalan;[12]hormon steroid sepertiestrogen,testosteron, dankortisol, yang memodulasi fungsi reproduksi, metabolisme, dan tekanan darah; danoksisterolseperti 25-hidroksi-kolesterol yakniagonisreseptor X hati.[13]Fungsi lainnyaVitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (A,D,E, danK1) yang merupakan lipid berbasis isoprena gizi esensial yang tersimpan di dalam jaringan lemak dan hati, dengan rentang fungsi yang berbeda-beda.Asil-karnitinaterlibat di dalam pengangkutan dan metabolisme asam lemak di dalam dan di luarmitokondria, di mana mereka mengalamioksidasi beta.[14]Poliprenol dan turunan terfosforilasi juga memainkan peran pengangkutan yang penting, di dalam kasus ini pengangkutanoligosakaridamelalui membran. Fungsi gula fosfat poliprenol dan gula difosfat poliprenol di dalam reaksi glikosilasi ekstra-sitoplasmik, di dalam biosintesis polisakarida ekstraselular (misalnya, polimerisasipeptidoglikandi dalam bakteri), dan di dalam protein eukariotik N-glikosilasi.[15][16]Kardiolipinadalah sub-kelas gliserofosfolipid yang mengandung empat rantai asil dan tiga gugus gliserol yang tersedia melimpah khususnya pada membran mitokondria bagian dalam.[17]Mereka diyakini mengaktivasi enzim-enzim yang terlibat denganfosforilasi oksidatif.[18]MetabolismeLemak yang menjadi makanan bagi manusia dan hewan lain adalah trigliserida, sterol, dan fosfolipid membran yang ada pada hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid menyintesis dan mengurangi cadangan lipid dan menghasilkan karakteristik lipid fungsional dan struktural pada jaringan individu.BiosintesisKarena irama laju asupankarbohidratyang cukup tinggi bagi makhluk hidup dan puri mirip hanoman, maka asupan tersebut harus segera diolah oleh tubuh, menjadi energi maupun disimpan sebagaiglikogen. Asupan yang baik terjadi pada saat energi yang terkandung dalam karbohidrat setara dengan energi yang diperlukan oleh tubuh, dan sangat sulit untuk menggapai keseimbangan ini. Ketika asupan karbohidrat menjadi berlebih, maka kelebihan itu akan diubah menjadi lemak. Metabolisme yang terjadi dimulai dari: Asupan karbohidrat, antara lain berupasakarida,fruktosa,galaktosapadasaluran pencernaandiserap masuk ke dalam sirkulasi darah menjadiglukosa/gula darah. Konsentrasiglukosapadaplasma darahdiatur oleh tigahormon, yaituglukagon,insulindanadrenalin. Insulin akan menaikkan laju sirkulasi glukosa ke seluruh jaringan tubuh. Padajaringan adiposa,adipositakan mengubah glukosa menjadiglukosa 6-fosfatdangliserol fosfat, masing-masing dengan bantuan satumolekulATP. Jaringan adiposit ini yang sering dikonsumsi kita sebagai lemak. Glukosa 6-fosfat kemudian dikonversi olehhatidan jaringanototmenjadiglikogen. Proses ini dikenal sebagaiglikogenesis, dalam kewenanganinsulin. Pada saat rasio glukosa dalam plasma darah turun, hormon glukagon dan adrenalin akandikeluarkanuntuk memulai prosesglikogenolisisyang mengubah kembali glikogen menjadi glukosa. Ketika tubuh memerlukan energi, glukosa akan dikonversi melalui prosesglikolisisuntuk menjadiasam piruvatdanadenosin trifosfat. Asam piruvat kemudian dikonversi menjadiasetil-KoA, kemudian menjadiasam sitratdan masuk ke dalamsiklus asam sitrat. Pada saat otot berkontraksi, asam piruvat tidak dikonversi menjadi asetil-KoA, melainkan menjadiasam laktat. Setelah otot beristirahat, prosesglukoneogenesisakan berlangsung guna mengkonversi asam laktat kembali menjadi asam piruvat.Sementara itu: lemak yang terkandung di dalam bahan makanan juga dicerna denganasam empedumenjadimisel. Misel akan diproses olehenzimlipaseyang disekresipankreasmenjadiasam lemak,gliserol, kemudian masuk melewati celah membran intestin. Setelah melewati dinding usus, asam lemak dan gliserol ditangkap olehkilomikrondan disimpan di dalamvesikel. Pada vesikel ini terjadi reaksiesterifikasidan konversi menjadilipoprotein. Kelebihan lemak darah, akan disimpan di dalamjaringan adiposa, sementara yang lain akan terkonversi menjaditrigliserida, HDL dan LDL. Lemak darah adalah sebuah istilah ambiguitas yang merujuk pada trigliserida sebagai lemak hasil proses pencernaan, sama seperti penggunaan istilah gula darah walaupun: trigliserida terjadi karena proses ester di dalam vesikel kilomikron lemak yang dihasilkan oleh proses pencernaan adalah berbagai macam asam lemak dan gliserol. Ketika tubuh memerlukan energi, baik trigliserida, HDL dan LDL akan diurai dalamsitoplasmamelalui prosesdehidrogenasikembali menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi yang terjadi mirip seperti reaksiredoksatau reaksiBrnstedLowry; asam + basa > garam + air; dan kebalikannya garam + air > asam + basa Proses ini terjadi di dalam hati dan disebutlipolisis. Sejumlahhormonyang antagonis dengan insulin disekresi pada proses ini menuju ke dalam hati, antara lain: Glukagon, sekresi dari kelenjarpankreas ACTH,GH, sekresi dari kelenjarhipofisis Adrenalin, sekresi dari kelenjaradrenal TH, sekresi dari kelenjartiroid Lemak di dalam darah yang berlebih akan disimpan di dalam jaringan adiposa. Lebih lanjut gliserol dikonversi menjadidihidroksiaketon, kemudian menjadidihidroksiaketon fosfatdan masuk ke dalam prosesglikolisis. Sedangkan asam lemak akan dikonversi di dalammitokondriadengan prosesoksidasi, dengan bantuanasetil-KoAmenjadiadenosin trifosfat,karbondioksidadanair.Kejadian ini melibatkan sintesis asam lemak dariasetil-KoAdan esterifikasi asam lemak pada saat pembuatan triasilgliserol, suatu proses yang disebutlipogenesisatausintesis asam lemak.[19]Asam lemak dibuat olehsintasa asam lemakyang mempolimerisasi dan kemudian mereduksi satuan-satuan asetil-KoA. Rantai asil pada asam lemak diperluas oleh suatu daur reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol,mendehidrasinyamenjadi gugusalkenadan kemudian mereduksinya kembali menjadi gugusalkana. Enzim-enzim biosintesis asam lemak dibagi ke dalam dua gugus, di dalam hewan dan fungi, semua reaksi sintasa asam lemak ini ditangani oleh protein tunggal multifungsi,[20]sedangkan di dalam tumbuhan,plastiddan bakteri memisahkan kinerja enzim tiap-tiap langkah di dalam lintasannya.[21][22]Asam lemak dapat diubah menjadi triasilgliserol yang terbungkus di dalamlipoproteindan disekresi dari hati.Sintesisasam lemak tak jenuhmelibatkan reaksidesaturasa, di mana ikatan ganda diintroduksi ke dalam rantai asil lemak. Misalnya, pada manusia, desaturasiasam stearatolehstearoil-KoA desaturasa-1menghasilkanasam oleat. Asam lemak tak jenuh ganda-dua (asam linoleat) juga asam lemak tak jenuh ganda-tiga (asam linolenat) tidak dapat disintesis di dalam jaringan mamalia, dan oleh karena ituasam lemak esensialdan harus diperoleh dari makanan.[23]Sintesis triasilgliserol terjadi di dalamretikulum endoplasmaoleh lintasan metabolisme di mana gugus asil di dalam asil lemak-KoA dipindahkan ke gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat dan diasilgliserol.[24]Terpenadanterpenoid, termasukkarotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi satuan-satuanisoprenayang disumbangkan dari prekursor reaktifisopentenil pirofosfatdandimetilalil pirofosfat.[25]Prekursor ini dapat dibuat dengan cara yang berbeda-beda. Pada hewan danarchaea,lintasan mevalonatmenghasilkan senyawa ini dari asetil-KoA,[26]sedangkan pada tumbuhan dan bakterilintasan non-mevalonatmenggunakan piruvat dangliseraldehida 3-fosfatsebagai substratnya.[25][27]Satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena aktif ini adalahbiosintesis steroid. Di sini, satuan-satuan isoprena digabungkan untuk membuatskualenadan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi sehimpunan cincin untuk membuatlanosterol.[28]Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid, sepertikolesteroldanergosterol.[28][29]DegradasiOksidasi betaadalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah di dalammitokondriadan/atau di dalamperoksisomauntuk menghasilkanasetil-KoA. Sebagian besar, asam lemak dioksidasi oleh suatu mekanisme yang sama, tetapi tidak serupa dengan, kebalikan proses sintesis asam lemak. Yaitu, pecahan berkarbon dua dihilangkan berturut-turut dari ujung karboksil dari asam itu setelah langkah-langkahdehidrogenasi,hidrasi, danoksidasiuntuk membentukasam keto-beta, yang dipecah dengantiolisis. Asetil-KoA kemudian diubah menjadiAdenosina trifosfat, CO2, dan H2O menggunakandaur asam sitratdanrantai pengangkutan elektron. Energi yang diperoleh dari oksidasi sempurna asam lemak palmitat adalah 106 ATP.[30]Asam lemak rantai-ganjil dan tak jenuh memerlukan langkah enzimatik tambahan untuk degradasi.Gizi dan kesehatanSebagian besar lipid yang ditemukan di dalam makanan adalah berbentuk triasilgliserol, kolesterol dan fosfolipid. Kadar rendah lemak makanan adalah penting untuk memfasilitasi penyerapan vitamin-vitamin yang larut di dalam lemak (A,D,E, danK) dankarotenoid.[31]Manusia dan mamalia lainnya memerlukan makanan untuk memenuhi kebutuhan asam lemak esensial tertentu, misalnyaasam linoleat(asam lemak omega-6) danasam alfa-linolenat(sejenis asam lemak omega-3) karena mereka tidak dapat disintesis dari prekursor sederhana di dalam makanan.[32]Kedua-dua asam lemak ini memiliki 18 karbon per molekulnya,lemak majemuk tak jenuhberbeda di dalam jumlah dan kedudukan ikatan gandanya. Sebagian besarminyak nabatiadalah kaya akan asam linoleat (safflower,bunga matahari, danjagung). Asam alfa-linolenat ditemukan di dalam daun hijau tumbuhan, dan di beberapa biji-bijian, kacang-kacangan, dan leguma (khususnyaflax,brassica napus,walnut, dankedelai).[33]Minyak ikankaya akan asam lemak omega-3 berantai panjangasam eikosapentaenoatdanasam dokosaheksaenoat.[34]Banyak pengkajian telah menunjukkan manfaat kesehatan yang baik yang berhubungan dengan asupan asam lemak omega-3 pada perkembangan bayi,kanker, penyakit kardiovaskular (gangguan jantung), dan berbagai penyakit kejiwaan, seperti depresi, kelainan hiperaktif/kurang memperhatikan, dandemensia.[35][36]Sebaliknya, kini dinyatakan bahwa asupanlemak trans, yaitu yang ada padaminyak nabati yang dihidrogenasi sebagian, adalah faktor risiko bagipenyakit jantung.[37][38][39]Beberapa pengkajian menunjukkan bahwa total asupan lemak yang dikonsumsi berhubungan dengan menaiknya risikokegemukan[40][41]and diabetes.[42][43]akan Tetapi, pengkajian lain yang cukup banyak, termasukWomens Health Initiative Dietary Modification Trial(Percobaan Modifikasi Makanan Inisiatif Kesehatan Perempuan), sebuah pengkajian selama delapan tahun terhadap 49.000 perempuan,Nurses Health Study(Pengkajian Kesehatan Perawat danHealth Professionals Follow-up Study(Pengkajian Tindak-lanjut Profesional Kesehatan), mengungkapkan ketiadaan hubungan itu.[44][45][46]Kedua-dua pengkajian ini tidak menunjukkan adanya hubungan antara dari persentase kalori dari lemak dan risiko kanker, penyakit jantung, atau kelebihan bobot badan.