METABOLISME METABOLISME KARBOHIDRATKARBOHIDRAT
SAFYUDINSAFYUDIN
BAGIAN BIOKIMIA DAN KIMIA BAGIAN BIOKIMIA DAN KIMIA MEDIKMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN UNSRIFAKULTAS KEDOKTERAN UNSRI
SASARAN PEMBELAJARANSASARAN PEMBELAJARAN
MENGETAHUI PRINSIP PENCERNAAN MENGETAHUI PRINSIP PENCERNAAN KARBOHIDRATKARBOHIDRAT
MENGETAHUI MACAM-MACAM MENGETAHUI MACAM-MACAM METABOLISME KARBOHIDRATMETABOLISME KARBOHIDRAT
MENGETAHUI PRINSIP GLIKOLISIS AEROB MENGETAHUI PRINSIP GLIKOLISIS AEROB DAN ANAEROBDAN ANAEROB
MENGETAHUI REGULASI HORMONAL MENGETAHUI REGULASI HORMONAL KADAR GLUKOSA DARAHKADAR GLUKOSA DARAH
MENGETAHUI BEBERAPA KEADAAN MENGETAHUI BEBERAPA KEADAAN PATOLOGI DALAM METABOLISME PATOLOGI DALAM METABOLISME KARBOHIDRATKARBOHIDRAT
Safyudin
KASUSKASUS
AURA KASIH, SEORANG MAHASISWI AURA KASIH, SEORANG MAHASISWI FAKULTAS KEDOKTERAN, MERASAKAN FAKULTAS KEDOKTERAN, MERASAKAN SELURUH TUBUHNYA MENGALAMI SELURUH TUBUHNYA MENGALAMI PEGAL LINU SETELAH DUA HARI PEGAL LINU SETELAH DUA HARI BERLATIH BOLA VOLEY BERSAMA BERLATIH BOLA VOLEY BERSAMA TEMANNYA MENJELANG PERTANDINGAN TEMANNYA MENJELANG PERTANDINGAN VOLEY ANTAR PERGURUAN TINGGI. VOLEY ANTAR PERGURUAN TINGGI. PADAHAL SEBELUM BERLATIH, IA PADAHAL SEBELUM BERLATIH, IA SELALU MAKAN DUA TELUR MENTAH SELALU MAKAN DUA TELUR MENTAH SEBAGAI PENAMBAH ENERGI.SEBAGAI PENAMBAH ENERGI.
Safyudin
MASALAHMASALAH
APAKAH MEMAKAN TELUR MENTAH APAKAH MEMAKAN TELUR MENTAH EFEKTIF SEBAGAI PENAMBAH ENERGI?EFEKTIF SEBAGAI PENAMBAH ENERGI?
APA HUBUNGAN BERLATIH 2 HARI APA HUBUNGAN BERLATIH 2 HARI DENGAN TIMBULNYA PEGAL LINU?DENGAN TIMBULNYA PEGAL LINU?
APA YANG HARUS DILAKUKAN OLEH APA YANG HARUS DILAKUKAN OLEH AURA KASIH UNTUK MENGHILANGKAN AURA KASIH UNTUK MENGHILANGKAN PEGAL LINU YANG DIRASAKANNYA?PEGAL LINU YANG DIRASAKANNYA?
Safyudin
MATERIMATERI
PENDAHULUAN: DEFINISI, SUMBER, PENDAHULUAN: DEFINISI, SUMBER, FUNGSI DAN KLASIFIKASIFUNGSI DAN KLASIFIKASI
PENCERNAAN KARBOHIDRATPENCERNAAN KARBOHIDRAT METABOLISME KARBOHIDRATMETABOLISME KARBOHIDRAT ENERGETIKAENERGETIKA REGULASIREGULASI PATOLOGIPATOLOGI
Safyudin
DEFINISIDEFINISI
DERIVAT POLIHIDROKSI DERIVAT POLIHIDROKSI ALDEHID/KETON ATAU PADA ALDEHID/KETON ATAU PADA HIDROLISIS MENGHASILKAN DERIVAT HIDROLISIS MENGHASILKAN DERIVAT INIINI
SUSUNAN: C:H:O = 1:2:1SUSUNAN: C:H:O = 1:2:1
DI USA DI USA → 45 – 60% TOTAL → 45 – 60% TOTAL MAKANAN/HARI MAKANAN/HARI
DI ASIA & AFRIKA: DI ASIA & AFRIKA: → 90% TOTAL MAKANAN/HARI→ 90% TOTAL MAKANAN/HARI Safyudi
n
SUMBERSUMBER
BERASBERAS
GANDUMGANDUM
TEPUNGTEPUNG
BIJIBIJI
BUAHBUAH
UMBIUMBI
SIRUPSIRUP
GULA PASIRGULA PASIR
Safyudin
FUNGSIFUNGSI
1.1. SUMBER UTAMA TENAGA PALING EFISIENSUMBER UTAMA TENAGA PALING EFISIEN
2.2. PASANGAN KERJA PROTEINPASANGAN KERJA PROTEIN
3.3. METABOLISME LEMAKMETABOLISME LEMAK
4.4. NETRALISIR TOKSIN (→ NETRALISIR TOKSIN (→ AS. GLUKORONAT)AS. GLUKORONAT)
5.5. FUNGSI JARINGAN SYARAF & OTAKFUNGSI JARINGAN SYARAF & OTAK
6.6. EFEK LAKSATIFEFEK LAKSATIF
7.7. MELEMBUTKAN FAECESMELEMBUTKAN FAECES
8.8. PREKURSOR AS. NUKLEAT & GALAKTOSIDPREKURSOR AS. NUKLEAT & GALAKTOSID
Safyudin
KLASIFIKASIKLASIFIKASI
1.1. MONOSAKARIDAMONOSAKARIDA
ALDOSAALDOSA KETOSAKETOSA
TRIOSATRIOSA GLISEROSAGLISEROSA DIHIDRO OKSI DIHIDRO OKSI ASETONASETON
TETROSATETROSA ERITROSAERITROSA ERITRULOSAERITRULOSA
PENTOSAPENTOSA RIBOSARIBOSA RIBULOSARIBULOSA
HEKSOSAHEKSOSA GLUKOSAGLUKOSA FRUKTOSAFRUKTOSA
Safyudin
KLASIFIKASIKLASIFIKASI
2. 2. DISAKARIDADISAKARIDA– HIDROLISIS HIDROLISIS → 2 MONOSAKARIDA→ 2 MONOSAKARIDA– CONTOH:CONTOH:
SUKROSA SUKROSA → GLUKOSA + FRUKTOSA→ GLUKOSA + FRUKTOSA LAKTOSALAKTOSA → GLUKOSA + → GLUKOSA +
GALAKTOSAGALAKTOSA MALTOSAMALTOSA → GLUKOSA + GLUKOSA→ GLUKOSA + GLUKOSA
3. 3. OLIGOSAKARIDAOLIGOSAKARIDA– HIDROLISIS → 3 – 6 MONOSAKARIDAHIDROLISIS → 3 – 6 MONOSAKARIDA– CONTOH:CONTOH:
MALTOTRIOSAMALTOTRIOSA → 3 GLUKOSA → 3 GLUKOSASafyudin
KLASIFIKASIKLASIFIKASI
4. 4. POLISAKARIDAPOLISAKARIDA– HIDROLISIS HIDROLISIS → > 6 → > 6
MONOSAKARIDAMONOSAKARIDA– CONTOH:CONTOH:
1.1. DEKSTRINDEKSTRIN• HIDROLISIS DARI PATIHIDROLISIS DARI PATI• ERITRODEKSTRIN → AKRODEKSTRINERITRODEKSTRIN → AKRODEKSTRIN
2.2. INULININULIN• SUMBER: PATI UBI, DAHLIA → FRUKTOSASUMBER: PATI UBI, DAHLIA → FRUKTOSA• FUNGSIFUNGSI : PENGUKURAN GFR : PENGUKURAN GFR
3.3. GLIKOGENGLIKOGEN• PATI HEWANPATI HEWAN
Safyudin
KLASIFIKASIKLASIFIKASI
4.4. SELULOSASELULOSA• UNSUR KERANGKA TUMBUHANUNSUR KERANGKA TUMBUHAN
5.5. PATI (STARCH)PATI (STARCH)• PATI UMBI, BIJI, SAYURPATI UMBI, BIJI, SAYUR• MACAM:MACAM:
• AMILOSAAMILOSA → RANTAI → RANTAI PANJANGPANJANG
• AMILOPEKTIN AMILOPEKTIN → RANTAI CABANG→ RANTAI CABANG
6.6. KITINKITIN• RANGKA INVERTEBRATARANGKA INVERTEBRATA
7.7. GLIKOPROTEINGLIKOPROTEIN• CAIRAN & JARINGANCAIRAN & JARINGAN
Safyudin
TINGKAT KEMANISANTINGKAT KEMANISAN
LAKTOSALAKTOSA 1616
MALTOSAMALTOSA 3232
GALAKTOSAGALAKTOSA 3232
MANNITOLMANNITOL 5050
SORBITOLSORBITOL6060
GLUKOSAGLUKOSA 7474
SUKROSASUKROSA 100100
INVERT SUGAR 130INVERT SUGAR 130
FRUKTOSAFRUKTOSA 173173
SAKHARINSAKHARIN 40.00040.000
Safyudin
METABOLISMEMETABOLISME
GLUKOSA MASUK KE DALAM SEL DENGAN GLUKOSA MASUK KE DALAM SEL DENGAN CARA DIFUSI YANG DIFASILITASI CARA DIFUSI YANG DIFASILITASI TRANSPORTERTRANSPORTER
DIDALAM SEL GLUKOSA MENGALAMI DIDALAM SEL GLUKOSA MENGALAMI FOSFORILASIFOSFORILASI
DI HATI:DI HATI:– 2/3 GLUKOSA DARI DARAH ‘DIPINDAHKAN’2/3 GLUKOSA DARI DARAH ‘DIPINDAHKAN’– GLUKOSA DIGUNAKAN SEBAGAI SUMBER GLUKOSA DIGUNAKAN SEBAGAI SUMBER
RANGKA KARBONRANGKA KARBON– ¼ GLIKOGEN TUBUH DISIMPAN¼ GLIKOGEN TUBUH DISIMPAN Safyudi
n
METABOLISMEMETABOLISMEGLIKOGEN
GLUKOSA 1-P
GLUKOSA 6-P
FRUKTOSA 1,6 BI-P
P-ENOL PIRUVAT
PIRUVAT ASETIL-KOA
SIKLUS SIKLUS KREBSKREBS
GLUKOSAJAR. ADIPOSA
GLISEROL FFA
LAKTAT
TAG
STEROID
KOLESTEROL
ASETO ASETIL-KOA
BENDA KETON
TRIOSA-P
AA
AA AASafyudin
METABOLISMEMETABOLISME
1.1. GLIKOLISISGLIKOLISIS
2.2. GLIKOGENESISGLIKOGENESIS
3.3. GLIKOGENOLISISGLIKOGENOLISIS
4.4. OKSIDASI PIRUVATOKSIDASI PIRUVAT
5.5. HMP SHUNTHMP SHUNT
6.6. GLUKONEOGENESIGLUKONEOGENESISS Safyudi
n
1. GLIKOLISIS1. GLIKOLISIS
DEFINISI:DEFINISI:
OKSIDASI GLUKOSA ATAU GLIKOGEN OKSIDASI GLUKOSA ATAU GLIKOGEN → → PIRUVAT & LAKTAT MELALUI JALAN PIRUVAT & LAKTAT MELALUI JALAN EMBDEN MEYERHOFFEMBDEN MEYERHOFF
MACAM:MACAM:1. ANAEROB1. ANAEROB : :
HASIL AKHIR PIRUVAT HASIL AKHIR PIRUVAT →→ LAKTATLAKTAT
2. AEROB2. AEROBOKSIDASI PIRUVAT OKSIDASI PIRUVAT → → CO2 + H2OCO2 + H2O
Safyudin
GLIKOLISIS AEROBGLIKOLISIS AEROB
SETIAP MOLEKUL PIRUVAT YANG SETIAP MOLEKUL PIRUVAT YANG DIOKSIDASI MEMBENTUK CODIOKSIDASI MEMBENTUK CO22
Safyudin
CO2
PIRUVAT
ASETIL-KOA
KOENZIM A
KoA
GLIKOLISIS ANAEROBGLIKOLISIS ANAEROB
PADA OKSIDASI ANAEROB, PIRUVAT PADA OKSIDASI ANAEROB, PIRUVAT DIKONVERSI KE ASAM LAKTATDIKONVERSI KE ASAM LAKTAT
PROSES GLIKOLISIS
Safyudin
GLUKOSA
2 Pyruvate2 PIRUVAT
2 ASAM LAKTAT
GLIKOLISIS ANAEROBGLIKOLISIS ANAEROB
JARINGAN PENGHASIL JARINGAN PENGHASIL LAKTAT:LAKTAT:– OTOT RANGKAOTOT RANGKA– OTAKOTAK– MEDULLA GINJALMEDULLA GINJAL– ERITROSITERITROSIT– USUSUSUS– KULITKULIT
Safyudin
2. GLIKOGENESIS2. GLIKOGENESIS
SINTESIS GLIKOGEN DARI SINTESIS GLIKOGEN DARI GLUKOSAGLUKOSA
DIPACU OLEH INSULINDIPACU OLEH INSULIN
FUNGSI:FUNGSI:– GLIKOGEN OTOT (75%): GLIKOGEN OTOT (75%):
→ → SUMBER HEKSOSA OTOTSUMBER HEKSOSA OTOT– GLIKOGEN HATI (25%): GLIKOGEN HATI (25%):
→ → MENJAGA [GLUKOSA] DARAHMENJAGA [GLUKOSA] DARAHSafyudin
3. GLIKOGENOLISIS3. GLIKOGENOLISIS
DEFINISI: PROSES PEMECAHAN GLIKOGENDEFINISI: PROSES PEMECAHAN GLIKOGEN
TERJADI DI ANTARA WAKTU MAKANTERJADI DI ANTARA WAKTU MAKAN
ENZIM DIPACU OLEH GLUKAGON ENZIM DIPACU OLEH GLUKAGON (PANKREAS) DAN ADRENALIN (KELENJAR (PANKREAS) DAN ADRENALIN (KELENJAR ADRENAL)ADRENAL)
HASIL AKHIR:HASIL AKHIR:– OTOT OTOT → → PIRUVAT DAN LAKTATPIRUVAT DAN LAKTAT– HATI HATI → → GLUKOSAGLUKOSA
Safyudin
4. OKSIDASI PIRUVAT4. OKSIDASI PIRUVAT
JALAN MASUK GLIKOLISIS KE DALAM JALAN MASUK GLIKOLISIS KE DALAM SIKLUS ASAM SITRAT SIKLUS ASAM SITRAT → ASETIL-KOA→ ASETIL-KOA
Safyudin
5. HMP SHUNT5. HMP SHUNT
SINONIM: JALAN PENTOSA FOSFAT = SINONIM: JALAN PENTOSA FOSFAT = JALAN OKSIDASI FOSFO JALAN OKSIDASI FOSFO
GLUKONATGLUKONAT
FUNGSI: FUNGSI: 1.1. SINTESIS NADPH (SINTESIS NADPH (→ ATP)→ ATP)
2.2. SINTESIS RIBOSASINTESIS RIBOSA
TERDAPAT DI: TERDAPAT DI:
HATI, KLJ.MAMMAE YANG LAKTASI, JARINGAN HATI, KLJ.MAMMAE YANG LAKTASI, JARINGAN ADIPOSA, TIROID, KORTEKS ADRENAL, ADIPOSA, TIROID, KORTEKS ADRENAL, ERITROSIT, TESTISERITROSIT, TESTIS Safyudi
n
6. GLUKONEOGENESIS6. GLUKONEOGENESIS
PEMBENTUKAN GLUKOSA ATAU GLIKOGEN DARI PEMBENTUKAN GLUKOSA ATAU GLIKOGEN DARI SUMBER NON KARBOHIDRAT DI MITOKONDRIASUMBER NON KARBOHIDRAT DI MITOKONDRIA
SUMBER: ASAM AMINO GLUKOGENIK, LAKTAT, SUMBER: ASAM AMINO GLUKOGENIK, LAKTAT, GLISEROL DAN PROPIONAT (ASAM LEMAK TIDAK GLISEROL DAN PROPIONAT (ASAM LEMAK TIDAK DIGUNAKAN KARENA DIBAWA KE SIKLUS KREBS)DIGUNAKAN KARENA DIBAWA KE SIKLUS KREBS)
DIPACU OLEH ‘ANTAGONIS INSULIN’ (DIPACU OLEH ‘ANTAGONIS INSULIN’ (CORTISOLCORTISOL, , HORMON TIROID, ADRENALIN, HORMON TIROID, ADRENALIN, GLUKAGON GLUKAGON DAN DAN GROWTH HORMON)GROWTH HORMON)
ORGAN UTAMA: HATI DAN GINJALORGAN UTAMA: HATI DAN GINJAL
Safyudin
ENERGETIKAENERGETIKA
PADA KEADAAN AEROBPADA KEADAAN AEROB38 ATP / MOLEKUL GLUKOSA38 ATP / MOLEKUL GLUKOSA
PADA KEADAAN ANAEROBPADA KEADAAN ANAEROB2 ATP / MOLEKUL GLUKOSA2 ATP / MOLEKUL GLUKOSA
Safyudin
ENERGETIKA (AEROB)ENERGETIKA (AEROB)
CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O22 6 CO 6 CO22 (SISA) + 12 H2O (SISA) + 12 H2O + 38 ATP (ENERGI YANG DIGUNAKAN)+ 38 ATP (ENERGI YANG DIGUNAKAN)
REAKSIREAKSI SUMBERSUMBER ATATPP
GLIKOLISISGLIKOLISIS SUBSTRATSUBSTRAT 22
GLIKOLISISGLIKOLISIS 2 NADH2 NADH 66
PIRUVAT PIRUVAT → ASETIL-→ ASETIL-KoAKoA
2 NADH2 NADH 66
SIKLUS KREBSSIKLUS KREBS SUBSTRATSUBSTRAT 22
SIKLUS KREBSSIKLUS KREBS 6 NADH + 2 6 NADH + 2 FADHFADH
2222
ANAEROBANAEROB
Safyudin
REGULASIREGULASI
PENGATURAN [GLUKOSA] PENGATURAN [GLUKOSA] SECARA HORMONAL:SECARA HORMONAL:– INSULININSULIN– HORMON KLJ. HIPOFISE HORMON KLJ. HIPOFISE
ANTERIORANTERIOR– HORMON GLUKOKORTIKOIDHORMON GLUKOKORTIKOID– EPINEFRINEPINEFRIN– GLUKAGONGLUKAGON– TIROKSINTIROKSIN
Safyudin
REGULASIREGULASI
1. 1. INSULININSULIN
→ → EFEK HIPOGLIKEMIEFEK HIPOGLIKEMI
2. 2. HORMON KLJ HIPOFISE HORMON KLJ HIPOFISE ANTERIORANTERIOR
→ → EFEK HIPERGLIKEMIEFEK HIPERGLIKEMI
3. 3. HORMON GLUKOKORTIKOIDHORMON GLUKOKORTIKOID
→ → EFEK GLUKONEOGENESISEFEK GLUKONEOGENESIS Safyudin
REGULASIREGULASI
4. 4. EPINEFRINEPINEFRIN
→ → EFEK GLIKOGENOLISIS → [GLUKOSA] ↑EFEK GLIKOGENOLISIS → [GLUKOSA] ↑
5. 5. GLUKAGONGLUKAGON
→ → EFEK GLUKONEOGENESISEFEK GLUKONEOGENESIS
6. 6. TIROKSINTIROKSIN
→ → MENGHAMBAT TIMBULNYA DIABETESMENGHAMBAT TIMBULNYA DIABETES
Safyudin
PATOLOGIPATOLOGI
1.1. DIABETES MELITUSDIABETES MELITUS
– DIET:DIET: SERAT TINGGI > 20 g/HRSERAT TINGGI > 20 g/HR KROMIUM KROMIUM → FAKTOR TOLERANSI GLUKOSA→ FAKTOR TOLERANSI GLUKOSA VITAMIN B6 → GANGGUAN SARAF PERIFERVITAMIN B6 → GANGGUAN SARAF PERIFER
Safyudin
PATOLOGIPATOLOGI
BATAS AMBANG GINJAL:BATAS AMBANG GINJAL:
BILA [GLUKOSA] DARAH VENA: BILA [GLUKOSA] DARAH VENA: > (170 – 180) mg/dL > (170 – 180) mg/dL
GLIKOSURIAGLIKOSURIA
Safyudin
PATOLOGIPATOLOGI
2. 2. INTOLERANSI LAKTOSAINTOLERANSI LAKTOSA
– [LAKTOSE] USUS KECIL [LAKTOSE] USUS KECIL ↓: ↓: LAKTOSA → GAS METHAN, COLAKTOSA → GAS METHAN, CO22 DAN H DAN H22
– PREVALENSI:PREVALENSI: NEGRO AMERIKA (70% DEWASA, 35% ANAK)NEGRO AMERIKA (70% DEWASA, 35% ANAK) ASIA DAN AFRIKAASIA DAN AFRIKA KULIT PUTIH AMERIKA (10%)KULIT PUTIH AMERIKA (10%)
Safyudin
PATOLOGIPATOLOGI
3. 3. GALAKTOSEMIAGALAKTOSEMIA– GALAKTOSA TRANSFERASE (-) GALAKTOSA TRANSFERASE (-)
GALAKTOSA DARAH ↑ GALAKTOSA DARAH ↑
KATARAK DAN KERUSAKAN SARAFKATARAK DAN KERUSAKAN SARAF
4. 4. DEFISIENSI G6PDDEFISIENSI G6PD
Safyudin
PATOLOGIPATOLOGI
5.5. GLIKOGENOSIS GLIKOGENOSIS– TIPE ITIPE I (VON GIERKE’S DISEASE)(VON GIERKE’S DISEASE)– TIPE II (POMPE’S DISEASE)TIPE II (POMPE’S DISEASE)– TIPE III (FORBES/CORI’S DISEASE)TIPE III (FORBES/CORI’S DISEASE)– TIPE IV (ANDERSEN’S DISEASE)TIPE IV (ANDERSEN’S DISEASE)– TIPE V (SINDROMA Mc. ARDLE)TIPE V (SINDROMA Mc. ARDLE)– TIPE VI (DEF. FOSFORILASE HATI)TIPE VI (DEF. FOSFORILASE HATI)– TIPE VII (TARVI’S DISEASE)TIPE VII (TARVI’S DISEASE)
Safyudin