BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Makhluk
hidup pasti melakukan metabolisme dalam hidupnya. Siklus metabolisme ini
terdiri atas pembentukan ataupun penguraian. Pembentukan senyawa yang sederhana
menjadi senyawa yang lebih kompleks dengan menggunakan energi disebut sebagai
anabolisme, sedangkan mtabolisme yang merombak zat simpan (karbohidrat) dan
menghasilkan energi untuk melakukan aktifitas disebut dengan katabolisme.
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia dimana terjadi proses pembentukan zat
makanan atau energi simpanan yaitu glukosa yang dilakukan oleh tumbuhan, alga,
dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air
serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Sedangkan respirasi adalah
bagian tak terpisahkan dalam siklus metabolisme makhluk hidup.
Respirasi
merupakan suatu proses dimana energi yang disimpan dalam bentuk karbohidrat,
lemak dan protein diubah menjadi energi ATP untuk dapat melakukan kegiatan
misalkan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang bersangkutan.
Bila fotosintesis dan respirasi terganggu maka itu artinya seluruh siklus
metabolisme tidak akan terjadi dengan baik. Apabila respirasi tidak berlangsung
maka tidak akan terjadi pertumbuhan, selain itu energi juga tidak dihasilkan
untuk dapat mengadakan pembentukan zat simpan misalkan pada fotosintesis.
Mengingat pada pentingnya peran keduanya berkaitan dengan metabolisme pada
tanaman budidaya, maka kita harus terus mengembangkan pembahasan terkait
fotosintesis dan respirasi. Dengan harapan akan ditemukan cara untuk meningkatkan
efisiensi dari metabolisme sehingga dengan substrat yang sedikit dapat
menghasilkan energi yang maksimal dan mendukung pertumbuhan tanaman budidaya
dengan baik.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun Rumusan Masalah dari Makalah ini, yaitu :
1. Apakah yang dimaksud dengan Metabolisme Karbohidrat ?
2. Apakah yang dimaksud dengan Metabolisme Protein ?
3. Sebutkan apa saja Kelainan Bawaan pada Metabolisme Karbohidrat?
1.3
Tujuan Penulisan
Adapun Tujuan Penulisan dari makalah ini, yaitu :
1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Metabolisme Karbohidrat
2. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Metabolisme Protein
3. Untuk mengetahui apa saja Kelainan Bawaan pada Metabolisme Karbohidrat
4. Untuk memenuhi Tugas Mata Kuliah Biologi Dasar Perkembangan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber
energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua
karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui fotosintesis, klorofil
tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari
karbondioksida (CO2) berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah. Karbohidrat
yang dihasilkan adalah klarbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu
dihasilkan oksigen (O2) yang lepas di udara.
Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah
larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi.
Sebagian dari gula sederhana inmi kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk
polisakarida. Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati dan
nonpati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang
dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C
nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hiodroksil atom nomor 4 pada molekul
glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk struktur
dinding sel yang tidak larut dalam air. Struktur polisakarida nonpati mirip
pati, tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. Serelia, seperti beras, gandum,
dan jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida
nonpati merupakan komponen utama serat makanan.
2.1.1
Jenis-jenis Karbohidrat
A.
Karbohidrat Sederhana
Karbohidrat sederhana terdiri dari beberapa macam, diantaranya :
Ø Monosakarida
Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri
atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada
rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada
tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukods, fruktosa, dan
galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang
sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya
hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar
atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan
perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga
monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat
dalam bentuk isomer dekstro (D). gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak di
sebelah kanan. Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur
cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa.
Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa.
Ø Glukosa
Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam
dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan
bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting
dalam ilmu gizi.
Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan
laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa
merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel
merupakan sumber energi.
Ø Fruktosa
Fruktosa dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis.
Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun
strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosda merangsang jonjot kecapan
pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis.
Ø Galaktosa
Fruktosa tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa,
akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.
Ø Manosa
Manosa jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel
terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.
Ø Pentosa
Pentosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya
sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi.
Ø Disakarida
Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa,
dan trehaltosa. Trehaltosa tidak begitu penting dalam milmu gizi, oleh karena
itu akan dibahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida
yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. kedua monosakarida
saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen (O). ikatan
glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan
membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul air. hanya karbohidrat
yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan.
Disakarida dapat dipecah kembali mejadi dua molekul monosakarida melalui reaksi
hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida; monosakarida
lainnya adalah fruktosa dan galaktosa.
Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara
komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari keuda macam
bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan kristalisasi. Gula merah
yang banayk digunakan di Indonesia dibuat dari tebu, kelapa atau enau melalui
proses penyulingan tidak sempurna. Sukrosa juga terdapat di dalam buah,
sayuran, dan madu.
Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada
setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh- tumbuhan bila benih
atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati.
Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit
glukosa dan satu unit galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan
ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap
dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis
mikroorgnaisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan
diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua.
Mlaktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa)
dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.
Trehalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal
sebagai gila jamur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas trehalosa.
Trehalosa juga terdapat dalam serangga.
Ø Gula Alkohol
Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis.
Ada empat jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol.
Sorbitol, terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat
dari glukosa. Enzim aldosa reduktase dapat mengubah gugus aldehida (CHO)
dalam glukosa menjadi alkohol (CH2OH). Struktur kimianya dapat dilihat di
bawah.Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien
diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat kemanisan sorbitol
hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah
di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap kadar gula darah lebih
kecil daripada sukrosa. Konsumsi lebih dari lima puluh gram sehari dapat
menyebabkan diare pada pasien diabetes.
Manitol dan Dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida
manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar,
dan wortel. Secara komersialo manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut.
Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan.Inositol
merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdfapat dalam
banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia.
Oligosakarida
terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida. Rafinosa, stakiosa, dan
verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa,
dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat du dalam biji
tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim
perncernaan. Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas
beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan
terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus. Fruktan
tidak dicernakan secara berarti. Sebagian ebsar di dalam usus besar
difermentasi.
B.
Karbohidrat Kompleks
Karbohidrat Kompleks memiliki beberapa macam, diantaranya :
Ø Polisakarida
Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula
sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis
polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan
polisakarida nonpati.
Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan
karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat
dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit glukosa dan
susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain, bergantung jenis
tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu sama lain dengan
karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya mengentalkan, dan rasa.
Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa yang tidak bercabang, sedangkan
amilopektin adfalah polimer yang susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit
glukosa pada tiap cabang.
Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati atau dibentuk
melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat
dalam makanan lewat pipa (tube feeding). Cairan glukosa dalam hal ini merupakan
campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Karena molekulnya lebih besar
dari sukrosa dan glukosa, dekstrin mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil
sehingga tidak mudah menimbulkan diare.
Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan
karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam
hati dan otot. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot dan
selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk
keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat
digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan
glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah
menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak.
Ø Polisakari dan Nonpati/Serat
Serat akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam
mencegah berbagai penyakit. Ada dua golongan serat yaitu yang tidak dapat larut
dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah
selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin,
gum, mukilase, glukan, dan algal.
Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih
dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutama glukosa. Di dalam ilmu gizi,
jenis karbohidrat kompleks yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum
dikonsumsi oleh manusia adalah pati (starch).
Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini
berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara
5-50 nm. Dan di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung,
biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung
di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi. Di
dalam berbagai produk pangan, pati umumnya akan terbentuk dari dua polimer
molekul glukosa yaitu amilosa (amylose) dan amilopektin (amylopectin). Amilosa
merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan
amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabangcabang.
Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk
pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan
semakin mudah untuk dicerna.
2.1.2
Sumber Karbohidrat
Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian,
kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie,
roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan
buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan
bit serta kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada
sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan
susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak
dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong,
talas, dan sagu.
2.1.3
Fungsi Karbohidrat
Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, diantaranya :
Ø
Sumber Energi
Ø
Karbohidrat memberi rasa manis pada
makanan
Ø
Penghemat Protein
Ø
Pengatur Metabolisme Lemak
Ø
Membantu Pengeluaran Feses
2.1.4 Proses Metabolisme Karbohidrat
Ø
Lintasan
anabolik (penyatuan/pembentukan) adalah lintasan yang digunakan pada sintesis
senyawapembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah
sintesis protein.
Ø
Lintasan
katabolik (pemecahan) adalah Lintasan yang meliputi berbagai proses oksidasi yang
melepaskan energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur
ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.
Ø Lintasan amfibolik (persimpangan) adalah Lintasan ini memiliki lebih
dari satu fungsi dan terdapat pada persimpangan metabolisme sehingga bekerja
sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik.Contoh dari
lintasan ini adalah siklus asam sitrat (Siklus Kreb).
2.1.5
Jalur-jalur Metabolisme Karbohidrat
Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis, oksidasi piruvat,
siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis. Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai
berikut :
Ø
Glukosa
sebagai bahan bakar utama metabolisme akan mengalami glikolisis (dipecah)
menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi
berupa ATP.
Ø
Selanjutnya
masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
Ø
Asetil KoA masuk
ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
Ø
Jika sumber
glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak dipecah,
melainkan 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.
Ø
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.
Ø 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.
2.1.6
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi
Metabolisme Karbohidrat
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi metabolisme
karbohidrat, diantara :
Ø Metabolisme tidak bisa diubah, tapi bisa dipengaruhi.
Seseorang tidak bisa mengontrol metabolisme secara langsung, tapi seseorang
dapat mengontrol makanan apa saja yang dikonsumsi, berapa jumlahnya dan
aktivitas fisik yang dilakukan.
Ø Tingkat metabolisme setiap orang berbeda-beda.
BMR adalah mengukur berapa banyak kalori yang dibakar saat tidak melakukan
apa-apa, kondisi ini dipengaruhi oleh jenis kelamin, usia, tinggi dan berat
badan, genetik, massa otot dan faktor lingkungan.
Ø Olahraga meningkatkan metabolisme
Pada dasarnya semakin aktif seseorang maka akan semakin banyak kalori yang
dibakar, hal ini menunjukkan bahwa olahraga akan mempengaruhi kemampuan
metabolisme tubuh.
Ø Massa otot yang besar berarti metabolismenya cepat.
Massa otot bisa membuat seseorang menjadi kuat sehingga mambantu membakar
kalori. Beberapa studi telah menemukan bahwa ketika latihan kekuatan untuk
meningkatkan massa otot ditambakan dalam rutinitas olahraga mingguan bisa
mendorong laju basal metabolisme.
Ø Tidur yang cukup akan menyehatkan metabolisme.
Sebuah studi yang
dilakukan University of Chigago menemukan ketika seseorang
tidak cukup tidur akan mengganggu sistem endokrin tubuh, termasuk metabolisme.
Kondisi ini akan mempengaruhi kadar gula darah dan proses penyimpanan energi di
dalam tubuh.
2.2 Metabolisme Protein dan Asam Amino
Protein dibuat dari sejumlah besar asam amino yang dirangkai membentuk
rantai oleh ikatan peptida yang menghubungkan gugus amino dengan gugus
karboksil di asam amino berikutnya. Selain itu, beberapa protein mengandung
karbohidrat (glokoprotein) dan lemak (lipoprotein). Rantai asam amino yang
lebih kecil disebut peptida atau polipeptida. Batas antara peptide,
polipeptida, dan protein tidak jelas. Secara umum rantai mengandung 2-10 residu
asam amino disebut peptide, rantai yang mengandung lebih dari 10 tetapi kurang
dari 100 residu asam amino disebut polipeptida, dan rantai yang mengandung 100
atau lebih residu asam amino disebut protein. Istilah “oligopeptida”, yang
dipakai oleh ahli lain untuk menyebutkan peptida kecil, tidak digunakan.
Urutan asam amino di dalam rantai peptide disebut struktur primer suatu
protein. Rantai-rantai tersebut tergulung-gulung dan berlipat-lipat sangat
kompleks, dan istilah struktur sekunder suatu perotein adalah susunan spasial
(ruang) yang dihasilkan oleh gulungan dan lipatan tersebut. Suatu struktur
sekunder yang umum adalah suatu lilitan teratur dengan 3,7 residu asam amino
per lilitan (α-heliks). Struktur sekunder umum lainnya adalah lembaran-β. Akan
terbentuk lembaran-β yang antiparalel, jika rantai polipeptida yang
terjulur saling melipat bolak-balik dan terdapat ikatan hydrogen di antara
ikatan peptida di rantai yang bersebelahan. Juga terdapat lembaran-βparallel
antara rantai-rantai polipeptida
Struktur tersier suatu protein adalah susunan ranta-rantai yang tergulung
menjadi lapisan, Kristal, atau serat. Banyak molekul protein terbentuk dari
subunit-subunit (mis. hemoglobin) dan istilah struktur kuatener digunakan untuk
menyebutkan susunan subunit-subunit tersebut.
2.2.1
Macam-Macam Protein
Protein terdiri dari beberapa macam, diantaranya :
Ø
Peptide: 2 – 10 asam amino
Ø
Polipeptide: 10 – 100 asam amino
Ø
Protein: > 100 asam amino
Ø
Antara asam amino saling berikatan
dengan ikatan peptide
Ø
Glikoprotein: gabungan glukose
dengan protein
Ø Lipoprotein: gabungan lipid dan protein
2.2.2
Transport Protein
Transport protein terdiri dari :
Ø
Protein
diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino → masuk darah
Ø
Dalam
darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan
Ø
Didalam
sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan enzim)
Ø Hati merupakan jaringan utama untuk
menyimpan dan mengolah protein
2.2.3
Penggunaan Protein Untuk Energi
Penggunaan protein untuk energi, yaitu :
Ø
Jika
jumlah protein terus meningkat → protein sel dipecah jadi asam amino untuk
dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak
Ø
Pemecahan
protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau
transaminasi
Ø
Deaminasi:
proses pembuangan gugus amino dari asam amino
Ø Transaminasi: proses perubahan asam
amino menjadi asam keto
2.2.4
Pemecahan Protein
Pemecahan protein terdiri dari 2 macam, yaitu :
Ø Transaminasi :
Alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat
Ø Diaminasi :
ü Asam amino + NAD+ → asam keto + NH3.
ü NH3 → merupakan racun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal →
harus diubah dahulu jadi urea (di hati) → agar dapat dibuang oleh ginjal EKSKRESI
NH3.
ü NH3 → tidak dapat diekskresi oleh ginjal.
ü NH3 harus dirubah dulu menjadi urea oleh hati.
ü Jika hati ada kelainan (sakit) →
proses perubahan NH3 → urea terganggu → penumpukan NH3 dalam darah → uremia.
ü NH3 bersifat racun → meracuni otak → coma.
ü Karena hati yang rusak → disebut Koma hepatikum
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, sitrat.
2.2.5
Proses Metabolisme Protein
Proses dalam metabolisme
protein,
yaitu :
Ø
Proses dekarboksilasi
(Decarboxylation Process) – Memisahkan gugusan karboksil dari asam amino,
sehingga terjadi ikatan baru yang merupakan zat antara yang masih mengandung N.
Ø
Proses transaminasi (Transamination
Process) – Pemindahan gugusan asam amino (NH2) dari suatu asam amino ke ikatan
lain yang biasanya asam keton sehingga terjadi asam amino.
Ø
Proses deaminasi (Deamination
Process) – Memisahkan gugusan amino (NH2) dari suatu asam amino. Biasanya
diikuti produksi asam alfa keto yang bila dioksidasi sempurna menjadi CO2+H2O
atau disintesa menjadi aseto asetat mengikuti metabolisme asam lemak.
2.3 Kelainan Bawaan pada Metabolisme
Karbohidrat
Karbohidrat
merupakan salah satu zat gizi yang mempunyai jenis-jenis beragam diantaranya
glukosa, sukrosa dan fruktosa. Beberapa jenis KH tersebut dalam tubuh harus
dimetabolisme (dipecah) sebelum digunakan tubuh. pemecahan karbohidrat
memerlukan sebuah enzim. Kelainan Metabolisme karbohidrat biasanya karena
ketidak mampuan tubuh memiliki enzin pemecah Beberapa jenis karbohidrat
tersebut sehingga KH yang akan terpecah dalam tubuh tidak dapat
ter-Metabolisme.
Kelainan metabolisme seringkali disebabkan oleh kelainan
genetik yang mengakibatkan hilangnya enzim tertentu yang diperlukan untuk
merangsang suatu proses metabolisme. Karbohidrat adalah gula. Beberapa gula
sederhana, dan lainnya lebih kompleks. Sukrose (gula meja) dibuat dari dua gula
yang lebih sederhana yaitu glukosa dan fruktosa. Laktose (gula susu) terbuat
dari glukosa dan galaktose. Baik sucrose maupun laktose harus dipecahkan ke
dalam gula pembentuknya dengan enzim sebelum badan bisa menyerap dan memakai
mereka. Karbohidrat pada roti, pasta, padi, dan makanan lain yang berisi
karbohidrat adalah rangkaian panjang molekul gula sederhana. Molekul ini yang
lebih panjang juga harus dibongkar oleh tubuh. Jika enzim yang diperlukan untuk
mengolah gula tertentu hilang, gula bisa menumpuk di badan, menyebabkan
masalah.
Ada Beberapa Kelainan Bawaan pada Metabolisme Karbohidrat, yaitu :
Ø Diabetes Mellitus
Diabetes Mellitus adalah suatu sindrom(kumpulan gejala) yang timbul
karena adanya peningkatan kadar glukosa darah akibat kekurangan hormon insulin
baik absolute maupun relatif, dimana penyakit ini merupakan penyakit menahun
yang akan diderita seumur hidup.
Patofisiologisnya, manusia butuh energi yang berasal dari bahan makanan yang
mengandung KH,Protein dan Lemak dan diolah (proses metabolisme). Untuk
memasukkan glukosa ke dalam sel dan diproses sehingga bias digunakan sebagai
energy dibutuhkan hormone insulin. Hormon insulin berfungsi: mengubah glukosa
menjadi glikogen, mengubah glikogen menjadi energi dan sebagai aktifator enzim
glikogen pada sintesa dalam glikogenesis. Beberapa hal yang menyebabkan
produksi/kerja insulin berkurang adalah kemampuan pancreas kurang sejak lahir,
kerusakan pankreas, dan produksi yang berlebihan dari hormon-hormon yang secara
faali mempunyai sifat melawan insulin seperti tiroid dan kortison. Pada
penderita Diabetes Mellitus terjadi kekurangan hormone insulin,yang menyebabkan
terjadinya peningkatan kadar gula darah.
Ø Galaktosemia
Kelainan ini disebabkan karena kurangnya enzim yang diperlukan untuk
metabolisme galaktosa (gula susu). Kelebihan galaktosa dalam darah akan
menumpuk dalam hati, ginjal, dan mata. Gejala-gejala yang mungkin timbul
termasuk muntah, sakit kuning, diare, katarak, dan pertumbuhan abnormal. Saran
diet terbaik untuk jenis kelainan ini adalah dengan cara menghilangkan produk
susu dari diet anak yang terkena dampak.
Ø
Glikogenesis
Glikogenosis
(Penyakit penimbunan glikogen) adalah sekumpulan penyakit keturunan yang
disebabkan oleh tidak adanya 1 atau beberapa enzim yang diperlukan untuk
mengubah gula menjadi glikogen atau mengubah glikogen menjadi glukosa(untuk Glikogenosis digunakan sebagai
energi). Pada glikogenosis, sejenis atau sejumlah glikogen yang abnormal
diendapkan di dalam jaringan tubuh, terutama di hati.
Diagnosis
ditegakkan berdasarkan hasil pemeriksaan terhadap contoh jaringan (biasanya
otot atau hati), yang menunjukkan adanya enzim yang hilang. Pengobatan
tergantung kepada jenis penyakitnya.
Untuk membantu mencegah turunnya kadar gula darah, dianjurkan untuk
mengkonsumsi makanan kaya karbohidrat dalam porsi kecil sebanyak beberapa kali
dalam sehari. Pada beberapa anak yang masih kecil, masalah ini bisa diatasi
dengan memberikan tepung jagung yang tidak dimasak setiap 4-6 jam. Kadang pada
malam hari diberikan larutan karbohidrat melalui selang yang dimasukkan ke
lambung.
Penyakit
penimbunan glikogen cenderung menyebabkan penimbunan asam urat, yang dapat
menyebabkan gout dan batu ginjal. Untuk mencegah hal tersebut seringkali perlu
diberikan obat-obatan. Pada beberapa jenis glikogenesis, untuk mengurangi kram
otot, aktivitas anak harus dibatasi.
Ø Intoleransi Fruktosa Turunan
Kelainan
ini terjadi karena kurangnya enzim yang dibutuhkan untuk menghancurkan
fruktosa. Dalam gangguan ini, tubuh tidak mampu untuk mencerna atau menggunakan
fruktosa yang terdapat pada gula pasir dan beberapa buah-buahan. Gejala-gejala
yang mungkin timbul antara lain nafsu makan yang buruk, gagal tumbuh, penyakit
kuning, dan muntah. Kelainan ini mungkin menimbulkan gangguan pencernaan,
gangguan hati, kerusakan ginjal, dan kemunduran mental dalam kondisi kronis.
Menghindari penggunaan gula pasir adalah satu-satunya jalan keluar untuk
mencegah komplikasi yang serius.
Ø Mucopolysaccharidoses
Kelainan
ini merupakan penyakit turunan di mana molekul gula kompleks diakumulasi dalam jumlah yang
berbahaya dalam tubuh. Sebagai akibat dari hal ini, anak mengembangkan
penampilan wajah yang khas dan menderita cacat tulang, katarak, penyakit
kuning, sirosis, splenomegali, dan cacat intelektual. Individu yang menderita
gangguan ini dapat memiliki umur normal jika didiagnosis dan diobati secara
dini. Kelalaian selama perawatan bahkan dapat berakibat fatal, karena itu, perawatan
yang tepat adalah suatu keharusan.
Ø
Fruktosuria
Fruktosuria
merupakan suatu keadaan yang tidak berbahaya, dimana fruktosa dibuang ke dalam
air kemih. Fruktosuria disebabkan oleh kekurangan enzim fruktokinase yang
sifatnya diturunkan. 1 dari 130.000 penduduk menderita fruktosuria. Fruktosuria
tidak menimbulkan gejala, tetapi kadar fruktosa yang tinggi di dalam darah dan
air kemih dapat menyebabkan kekeliruan diagnosis dengan diabetes mellitus.
Tidak perlu dilakukan pengobatan khusus.
Ø
Pentosuria
Pentosuria
adalah suatu keadaan yang tidak berbahaya, yang ditandai dengan ditemukannya
gula xylulosa di dalam air kemih karena tubuh tidak memiliki enzim yang
diperlukan untuk mengolah xylulosa. Pentosuria hampir selalu hanya ditemukan
pada orang Yahudi. Pentosuria tidak menimbulkan masalah kesehatan, tetapi
adanya xylulosa dalam air kemih bisa menyebabkan kekeliruan diagnosis dengan
diabetes mellitus. Tidak perlu dilakukan pengobatan khusus.
Ø
Intoleransi Pada Laktosa (Lactose
Intolerance)
Intoleransi
Pada Laktosa (Lactose Intolerance) merupakan gangguan pencernaan yang terjadi
karena kurang atau tidak adanya enzim lactose.baik primer yang biasanya karena
keturunan atau sekunder karena adanya kelainan mukosa usus dan sering ditemukan
pada anak-anak/ bayi dengan gejala diare. Lebih dari setengah orang dewasa
menderita Intoleransi terhadap lactose. Orang dewasa keturunan kulit hitam dan
keturunan Asia kurang mampu menguraikan laktosa dibandingkan keturunan eropa
atau kulit putih lainnya. Mekanisme hilangnya enzim lactose belum diketahui
dengan jelas tetapi hal ini berkaitan dengan genetic. Penanganannya adalah
menghindari makanan yang mengandung laktosa.
Ø
Kekurangan Isomaltase-Sukrosa
Kekurangan
enzim ini menyebabkan intoleransi terhadap sukrosa didalam makanan. Penanganannya
dilakukan dengan menghindari sukrosa.
Ø
Kerusakan Disakarida Bawaan
(Bereditary Defects)
Kekurangan
enzim disakaridase menyebabkan intoleransi terhadap disakarida (disaccharide
intolerance).
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari
makalah diatas, maka peulis dapat menyimpulkan bahwa Karbohidrat Dan protein
sangatlah penting, terutama bagi pertumbuhan. Disamping itu Karbohidrat dan
protein merupakan zat utama dalam membantu tumbuh kembang anak. Sehingga
apabila anak cukup asupan Karbohidrat
dan proteinnya, maka anak akan tumbuh sehat, jauh dari gizi kurang dan
tidak terjadinya gangguan tumbuh kembang.
Selain
itu, Karbohidrat dan protein merupakan penghasil energi terbesar. Dengan adanya
Karbohidrat dan protein dalam tubuh, maka tubuh akan merasa tetap segar. Tetapi
yang harus diperhatikan asupan protein untuk tubuh haruslah seimbang, tidak
boleh kekurangan dan tidak boleh pula kelebihan. Karena kelebihan atau
kekurangan asupan protein dapat menimbulkan penyakit, seperti : kwashiorkor,
marasmus, dan obesitas.
Oleh
karena itu, diharapkan kepada pembaca, untuk dapat memanfaatkan apa yang telah
disampaikan dalam makalah ini, guna untuk meningkatkan status gizi di
masyarakat, sehingga tercipta masyarakat yang sehat.
3.2 Saran
Karbohidrat sangat diperlukan
oleh tubuh, sehingga pasokan karbohidrat yang
cukup harus diperhatikan.Karbohidrat dapat diperoleh dari kentang, serealia,
madu, buah-buahan ataupun nasi pereduksi. Diharapkan masyarakat atau pun
pembaca mau ikut serta menggalakkan program tentang pemberantasan gizi buruk,
untuk mencapai Indonesia sehat
Daftar Pustaka
Ganong, William.F. 2008. Buku ajar
fisiologi kedokteran. Edisi 20. EGC: Jakarta
Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review
of Physiological Chemistry
