DINAMIKA SUMBER ENERGI DAN ZAT GIZI DALAM TUBUH MANUSIAHardi Cahyanta

Belida 29 Juni 2014

Makanan Masuk, Jadilah Energi?

Cara tubuh manusia mengubah makanan menjadi energitidaklah sederhana

Bagaimana caranya sel-sel tubuh memenuhi kebutuhanenergi yang selalu berubah dari waktu ke waktu?

Dengan berubah-ubahnya asupan gizi, bagaimanaberbagai sel tubuh yang berbeda-bedamemanfaatkanmolekul menjadi sumber energi? Faktor apa yang berpengaruh?

ATP: Bentuk Utama Energi Tubuh

Tubuh mengubah zat gizi menjadi molekul penyimpanenergi kimia, berupa senyawa ATP

ATP = Adenosine Tri-Phosphate

Bagaimana Tubuh Membuat ATP? ATP dibuat dari 3 bahan gizi utama: lemak, protein dan

karbohidrat

Proses pembuatan ATP terjadi di dalam organella sel yang disebutMitochondria

Beberapa jenis ATP juga dibuat di dalam cairan sel (cytoplasma).

Proses Pengubahan Bahan Energi

Lemak dipecah menjadi asam lemak

Protein dipecah menjadi asam amino

Karbohidrat dipecah menjadi glukosa (gula) kemudian menjadipyruvat

ASAM LEMAK

ASAM AMINO

GULA

SENYAWA ANTARA

CO-ENZYME

ATP

PYRUVAT

100

40

2

Beda Jenis Sel, Beda Molekul Energinya

Sel Otot Jantung, memakai 60% -90% asam lemak sebagai bahanATP

Otot rangka, juga sebagian besarmempergunakan asam lemak, saat istirahat dan aktivitas ringan– bila makin berat akan memakaiglukosa (tergantung durasi, jeniskelamin dan status latihan fisik)

Sel-sel lemak tubuh (Adiposa), juga memakai asam lemaksebagai sumber energi

Otot rangka dan adiposamemakai gula pada beberapasaat setelah makan (s/d 2 jam).

Sel-sel ginjal dan hati jugamemanfaatkan asam lemak.

Tidak Semua Sel Punya Mitochondria

Asam Lemak diubah menjadi ATP terutama di dalam Mitochondria

Sel-sel yang tidak punyamitochondria:

Darah

Jaringan Lensa dan bagian luarretina mata

Karena tidak punya mitochondria, maka bahan utama energinyaadalah gula/ glucosa proses fermentasi asam laktat

Sel bagian tengah ginjal, walaupun memiliki mitochondria, juga mengandalkan proses fermentasi asam laktat sebagaibahan ATP

Bagaimana Jika Asam Lemak Berkurang/ Tidak Ada?

Pada jaringan otak (Sistem Saraf Pusat), karena lemak memang dicegah tidak dapatmasuk glukosa menjadi sumber utamaenergi

Pada saat puasa lama, liver akanmenghasilkan senyawa keton sebagaisumber energi di Sistem Saraf Pusat

Sel-sel Sistem Saraf Pusat aktif secarametabolis dan memiliki mitochondria

Setiap hari sel-sel saraf mengkonsumsirata-rata 120 g gula, yakni 60% dariseluruh gula tubuh (atau 20% dari seluruhsumber energi tubuh, dalam keadaanistirahat saja).

Sel-sel lainnya dalam tubuh, semuanyamemiliki mitochondria dan dapatmemanfaatkan 3 macam bahan sumberenergi di atas.

Perubahan Molekul Energi Sehubungandengan Fungsi Sel

Semua sel dapat memanfaatkan gula

Penggunaan gula oleh seldisesuaikan dengan kadar gula di dalam darah

Gula memasuki melalui angkutankhusus disebut GLUT yang ada di membran/dinding sel

Sel Otot rangka dan adiposa memilikiGLUT tipe 4, yang hanya munculpada saat kadar gula dalam darahtinggi.

Jadi, sampai 2 jam sesudah makan, otot rangka dan jaringan lemakadiposa mempergunakan gula/ glukosa sebagai sumber tenaga.

Perubahan Molekul Energi Sehubungandengan Fungsi Sel

Sisa pemecahan gula pada waktumembentuk ATP, dapat dimanfaatkanuntuk proses lain oleh sel-sel

Pemakaian gula sebagai energi sangatpenting bagi sel2 yang pertumbuhannya cepat: sel darah, selselaput lendir (epithel), dan sel punca(stem cell)

Hal sama juga terjadi pada sel-selkanker, di mana penggunaan gulasebagai bahan bakar sangat tinggi

Penggunaan gula sebagai sumberenergi menghasilkan laktat yang menimbulkan suasana asam, mempermudah penyebaran sel tumor

Pengaruh Hormon TerhadapMetabolisme Energi

Hormon Insulin, memicu GLUT di dalam sel dan meningkatkanpengambilan gula dari dalamdarah ke sel.

Hormon Glucagon, mengurangipengambilan gula darah, meningkatkan penggunaan asamlemak sebagai sumber energi

Jaringan lemak adiposa dan ototkerangka menyusun sekitar 60% massa tubuh orang dewasasehat. Pemakaian asam lemaksebagai sumber energi saatkeadaan puasa, berperanmenjaga keseimbangan kadargula di dalam darah.

Liver Memasok Gula ke Darah

Liver melepaskan gula ke darahdengan membongkar simpananglikogennya

Glikogen tersimpan di dalam liver, kira2 sebanyak 6% dari berat liver

Otot rangka hanya menyimpanglikogen sebanyak 1% dariberatnya, namun glikogen tersebuthanya dapat dipakai sebagai energilokal di otot tersebut

Liver dapat membongkar glikogenmenjadi gula dan memasoknya kedalam darah karena memilikienzim yang memungkinkan gulamelewati membran sel nya.

Liver Memasok Gula ke Darah

Penyimpanan glikogen terbatas, dan akanberkurang selama puasa 12 – 18 jam, maka diperlukan sumber gula lain untukdarah

Glukosa bisa dibentuk dari molekul asamamino Gluconeogenesis

Alanine dan Glutamine adalah dua asamamino penting yang berperan dalam liver untuk membentuk gula baru

Ginjal juga memproduksi enzim yang berperan dalam pembentukan gula baru.

Karena pembentukan gula daripembongkaran protein dapatmembahayakan tubuh, proses tersebutdiatur dengan sangat ketat oleh berbagaihormon: insulin, glucagon, danglucocorticoid (dihasilkan oleh kelenjar di atas ginjal).

Rangkuman

Perubahan2 dalam faktor yang mengatur asupan makanan danmetabolisme energi, berhubungan dengan kondisi2 penyakit yang sudah dikenal seperti:

obesitas,

diabetes tipe 2,

sindrom metabolik

beberapa jenis kanker.

Banyak efek dari hormon terkenal seperti insulin yang belumsepenuhnya diketahui.

Peran aktif dan dinamis dari jaringan lemak adiposa dalammetabolisme energi, menjadi pertimbangan dalam hal berat badan danpengendalian asupan gizi.

Terimakasih

Anda telah mengikuti presentasi mengenai dinamikasumber energi dan zat gizi dalam tubuh manusia

Semoga bermanfaat

Sumber:

www.nature.com