Upload
rizky-darmawan
View
1.135
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
METABOLISME METABOLISME BAHAN MAKANANBAHAN MAKANAN
AL AZHARAL AZHARBAGIAN BIOKIMIABAGIAN BIOKIMIA
FAK. KEDOKTERAN UNSYIAHFAK. KEDOKTERAN UNSYIAH
KARBOHIDRAT Banyak terdapat pada tumbuhan & binatang Peran struktural & metabolik Tumbuhan : sintesis CO2 + H2O amilum/ selulosa Binatang : tergantung tumbuhan
KLASIFIKASI :1. Monosakarida : tidak dapat dihidrolisis ke bentuk yang lebih sederhana triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), heptosa (C7)
TriosaTriosa Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi asetonGliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton
TetrosaTetrosa Threosa, Eritrosa, xylulosaThreosa, Eritrosa, xylulosa
PentosaPentosa Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, RibulosaLyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, Ribulosa
HexosaHexosa Galaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosaGalaktosa, Glukosa, Mannosa, fruktosa
HeptosaHeptosa SedoheptulosaSedoheptulosa
PENTOSA
HEXOSA
TERDAPATTERDAPAT
RibosaRibosa Asam nukleatAsam nukleat
RibulosaRibulosa Senyawa antara jalur pentosa fosfatSenyawa antara jalur pentosa fosfat
ArabinosaArabinosa Gom Arab, Plum, Cherry gumGom Arab, Plum, Cherry gum
XylosaXylosa Proteoglikan, glikosaminoglikanProteoglikan, glikosaminoglikan
LyxosaLyxosa Otot jantungOtot jantung
SumberSumber
GlukosaGlukosa Juice buah, hidrolisis amilum, cane sugar, Juice buah, hidrolisis amilum, cane sugar, maltosa, laktosamaltosa, laktosa
FruktosaFruktosa Juice buah, madu, hidrolisis inulin, Juice buah, madu, hidrolisis inulin,
GalaktosaGalaktosa Hidrolisis laktosaHidrolisis laktosa
MannosaMannosa Hidrolisis mannan & gumHidrolisis mannan & gum
2. Disakarida : hidrolisis 2 monosakatida sukrosa glukosa + fruktosa (C 1-2) maltosa 2 glukosa (C 1-4) trehalosa 2 glukosa (C1-1) Laktosa glukosa + galaktosa (C1-4)
3. Oligosakarida : dihidrolisis 3 – 6 monosakarida misalnya maltotriosa
4. Polisakarida : hidrolisis > 6 monosakarida rantai lurus/cabang misal : amilum, glikogen, dekstrin, inulin
GULA MENUNJUKKAN BERBAGAI ISOMER
STEREOISOMER : senyawa dengan struktur formula sama tapi beda konfigurasi ruangnya
Isomer D,L Cincin piranosa, furanosa Anomer , epimer (glukosa, galaktosa, manosa) Isomer aldosa, ketosa
C =O H -C- OH HO- C – H (aldehid) |
H - C-OH C = O C = O (keton) | HO-C-H H –C- OH H – C - OH | H –C - OH HO - C- H H - C - OH (D) (L) | H H H
O O
Furanosa Piranosa
POLISAKARIDA
AMILUM/TEPUNG :
- rantai -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 percabangan
GLIKOGEN : GLIKOGEN : - Simpanan polisakarida binatang Simpanan polisakarida binatang - Glukosan (rantai Glukosan (rantai ))- Rantai cabang banyakRantai cabang banyak- Iod tes : merahIod tes : merah
INULIN : INULIN :
- pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu, - pati pada akar/umbi tumbuhan tertentu, - FruktosanFruktosan- Larut air hangatLarut air hangat- Dpt menentukan kecepatan filtrasi Dpt menentukan kecepatan filtrasi
glomeruli.glomeruli.- Tes Iod negatifTes Iod negatif
DEKSTRIN : dari hidrolisis pati
SELULOSA : (serat tumbuhan)- Konstituen utama framework tumbuhan- tidak larut air- terdiri dari unit - Tidak dapat dicerna mamalia (enzim untuk memecah ikatan tidak ada)- Usus ruminantia, herbivora ada mikroorganisme dapat memecah ikatan selulosa dapat sebagai sumber karbohidrat
KHITIN : - polisakarida invertebrata - (unit N-asetil-D-glukosamin 1-4)
GLIKOSAMINOGLIKAN : - karbohidrat kompleks - (+asam uronat, amina)- penyusun jaringan misalnya tulang, elastin, kolagen- Contoh : asam hialuronat, chondroitin sulfat
GLIKOPROTEIN- Terdapat di cairan tubuh dan jaringan - terdapat di membran sel- Protein + karbohidrat
LIPID
Sifat : Pada umumnya tidak larut air Larut dalam pelarut nonpolar Insulator panas Insulator listrik (nonpolar)
Kepentingan :- Sumber tenaga- Pembawa vitamin larut lemak- Sumber asam lemak esensiil- Lipid + protein : penyusun seluler
membran, mitokondria, sitoplasma, transport lipid dalam darah.
KLASIFIKASI (Bloor)
A.Lemak sederhana : Ikatan ester asam lemak + alkohol 1. Lemak (fat) = asam lemak + gliserol 2. Lilin (wax) = asam lemak + alkohol berat molekul tinggi
B. Lipid kompleks : asam lemak + alkohol (mengikat senyawa lain )
1. Fosfolipid (+asam fosfatidat) 2. Glikolipid (+karbohidrat) 3. Kompleks lain ( sulfolipid, aminolipid)
C. Prekursor lipid : asam lemak, gliserol, alkohol (gliserol & sterol)
D. Derivat lipid steroid, aldehid, lemak, benda keton, hidrokarbon, vitamin larut lemak, hormon
ASAM LEMAK :
Sekelompok senyawa yang mengandung hidrokarbon rantai panjang yang mempunyai gugus fungsional karboksilat
Asam karboksilat yang diperoleh dari hidrolisis ester gliserol/alkohol (lemak)
Fungsi Building block dari fosfolipid and glikolipid Modify certain proteins dengan ikatan
kovalen untuk menyimpannya ke dalam membran sel
Bahan bakar metabolik Turunannya → hormon and intraseluler
ASAM LEMAK :
alamiah: atom C genap (sintesis dari unit 2 C)
rantai lurus, jenuh/tdk jenuh
NOMENKLATUR
Asam lemak jenuh = Jml C + Anoat Asam lemak tidak jenuh = jml C + Enoat
6 5 4 3 2 1
CH3- CH2 – CH2 – CH2 – CH2-COOH Asam heksanoat = asam kaproat
CH3- CH = CH - CH2 - CH2-COOH
Asam heksa mono enoat (asam heksenoat)
PEMBERIAN NOMOR :
No 1 = -C OOH = sebelah –COOH 4 = letak ikatan rangkap
ASAM LEMAK JENUH
- Asam asetat (CH3COOH)= anggota pertama- Selanjutnya ada penambahan –CH2- antara –CH3 dan –COOH
RUMUS JML C/ NAMA UMUM
CH3-COOH 2 Asam asetatCH3-CH2-COOH 3 Asam propionatCH3-CH2-CH2-COOH 4 Asam butirat 5 Asam valerat 6 Asam kaproat (hexanoat)
8 Asam kaprilat (oktanoat) 10 Asam kaprat (dekanoat) 12 Asam laurat 14 Asam miristat 16 Asam palmitat 18 Asam stearat(oktadekanoat) 20 Asam arakhidat (eikosanoat) 22 Asam behenat
ASAM LEMAK TIDAK JENUH
A.Monounsaturated (monoenoat)B. Poliunsaturated (polienoat)C. Eikosanoat (>20C) Contoh : prostanoid Prostaglandin
Prostasiklin Tromboxan D. Asam lemak lain = struktur macam-
macam - Gugus hidroksil = asam ricinoleat - Gugus siklis = asam khaulmograt
Asam oleat :CH2-(CH2) 7-CH=CH-(CH2) 7-COOH
18:1;9 / 918:1 / 9,C18:1 / n-9,18:1
16:1;9 Asam palmitoleat (asam hexadeka-monoenoat)18:1,9 Asam oleat / asam elaidat (asam oktadeka-monoenoat)24:1,15 Asam nervonat18:2;9,12 Asam linoleat ( esensiil)18:3;6,9,12 Asam linolenat 20:4;5,8,11,14 Asam arakhidonat20:5;5,8,11,14,17 Asam timnodonat22:6;4,7,10,13,16,19 Asam servonat
ALKOHOL DALAM LIPID- Gliserol- Kolesterol- Setilalkohol- alkohol poliisoprenoid
SIFAT-SIFAT FISIS ASAM LEMAK Tergantung panjang atom C & ketidak jenuhan
asam lemak penyusunnya Titik lebur asam lemak C genap panjang C Titik lebur asam lemak C genap panjang C Titik lebur jumlah ikatan rangkap
- TAG (3 asam lemaknya 12 C ) = padat pada suhu tubuh-TAG (3 asam lemak C18:2) = cair pada suhu dibawah 0oC
- Asil gliserol alam biasanya mengandung asam lemak campuran sesuai dengan fungsinya. - Lipid membran harus terdapat sebagai cairan >>> tidak jenuh dibanding lipid simpanan- Lipid pada seseorang di suhu yang lebih dingin (kutub) asam lemak tidak jenuh >>
TRIASILGLISEROL / TRIGLISERIDA / LEMAK NETRAL
Ester alkohol (gliserol) + asam lemak Alamiah asam lemaknya campuran
CH2-OH CH2-COOR CH2-COOR CH2-COOR | | | |CH-OH + 3 R-COOH CH-OH CH2-COOR CH2COOR| | | | CH2OH CH2-OH CH2COOH CH2-COOR
MAG DAG TAG/TG
STEROID :
KOLESTEROL : - Hampir terdapat pada semua sel tubuh misal jaringan syaraf, konstituen utama membran & lipoprotein plasma- Terdapat pada lemak binatang,- Tidak terdapat pada tumbuhan- Prekursor senyawa steroid lain
ERGOSTEROL : terdapat pada tumbuhan dan ragi Prekursor vitamin D
KOPROSEROL/KOPROSTANOL Terdapat dalam feses : reduksi ikatan rangkap pada kolesterol antara C5 dan C6 oleh bakteri usus
STEROL & STEROID LAIN Asam empedu, hormon adrenokortex, hormon sex, vit D,glikosida jantung, sitosterol, alkaloid
PEROKSIDA LIPID
Lipid terekspos O2 proses ransiditas makanan & proses kerusakan jaringan in vivo penyebab kanker, inflamasi, aterosklerosis, proses ketuaan.
Reaksi berantai memberikan radikal bebas peroksida kerusakan jaringan
Perlu antioksidan (alamiah dalam tubuh = vitamin E, vitamin C, asam urat, -karoten)
ASAM AMINO DAN PROTEIN
Asam amino esensiil : tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia Sifat : Asam amino di alam ± 300 macam yang menyusun protein (manusia, hewan, tumbuhan) = 20 macam H Rumus asam amino R – C – COOH NH2 Dua gugus dapat mengalami ionisasi : - COOH (asam) dan -NH2 basa
Pengelompokan : berdasarkan R
Alifatis = Gly (G), Ala(A), Val (V), Leu (L), Ile (I)
Hidroksi (-OH) = Ser (S), Thr (T), Tyr (Y)
Sulfur (S) = Cys (C), Met (M)
Asam & amida = Asp (D), Asn (N), Glu (E), Gln (Q)
Basa = Arg (R), Lys (K), His (H)
Cincin aromatis = His (H), Phe (F), Tyr (Y), Trp (W)
Asam imino = Pro (P)
PROTEIN :
Polimerisasi asam amino protein
Fungsi : katalitik (enzim), kontraksi, pengatur gena, pencegahan, hormon, struktural, transport
Asam amino protein ikatan-ikatan
kuat : peptida, disulfida lemah : hidrogen, ionik (garam), van der waals (hidrofobik)
REAKSI WARNA :Asam amino : NinhidrinProtein : Biuret
DENATURASI : perubahan sifat protein sehingga tidak alamiah lagi
Fisis : dikocok, sinar, dingin, panas
Kimiawi : + asam, basa, organik
Denaturasi : ikatan lemah hilang ikatan kuat masih
Klasifikasi :
1. Kelarutan : albumin, globulin, fibrinogen
2. Bentuk : globuler, fibrosa 3. Sifatnya dengan elektroforesis
4. Sedimentasi : VLDL, IDL, LDL, HDL. 5. Imunologis : Ig A, D, E, G, M.
6. Struktur tiga dimensi : primer, sekunder, tertier, kuarterner7. Fungsi biologis : struktural, enzim
Untuk mengetahui kecukupan protein : mengukur keseimbangan nitrogen
- Keseimbangan nitrogen : perbedaan antara N yang masuk : keluar
Positif : Masuk > keluar anak sedang tumbuh, ibu hamil
Negatif : Masuk < keluar pasien setelah operasi, kanker lanjut, kwashirkor, marasmus, makan protein <<<
METABOLISME KARBOHIDRAT, LEMAK, PROTEIN
3 Kategori metabolisme :
1. ANABOLISME : sintesis senyawa, perlu tenaga, yang dihasilkan dr lajur katabolisme
2. KATABOLISME : oksidasi, menghasilkan tenaga =ATP, equivalen pereduksi (NADH, NADHP, FADH, FMNH2)
3. AMFIBOLISME : penghubung antara jalur katabolisme dan
anabolisme
pencernaan absorpsiMakanan mol sederhana
Protein, KH, lipid asam nukleat
anabolik 2HJalur amfibolik P katabolik
CO2 + H2O
Karbohidrat Lemak Protein
Pencernaan & absorpsi
Monosakarida asam lemak asam amino gliserol
katabolisme
asetil-KoA
Siklus Krebs/siklus asam sitrat
CO2 + H2O
Glikogen
Jalur pentosa fosfatGlukosa Glukosa-6-P Pentosa / ribosa Fruktosa 1,6 P
Triosa-P asil gliserol / lemak
fosfoenolpiruvat
Piruvat Laktat
AA Asam lemak Asetil-KoAProtein kolesterol
Siklus KrebsAA
Fosforilasi oksidatif/ rantai respirasi CO2 + H2O
METABOLISME KARBOHIDRAT
1.GLIKOLISIS : glukosa dimetabolisme piruvat (erob) atau laktat (anerob) (8ATP) (2 ATP) Asetil-KoA siklus Krebs fosforilasi oksidatif rantai respirasi CO2 + H2O (30 ATP)
2. GLIKOGENESIS : glukosa glikogen Hepar : mempertahankan kadar gula darah, Otot : kepentingan otot sendiri
3. GLIKOGENOLISIS : glikogen glukosa4. JALUR PENTOSA FOSFAT : hasil ribosa untuk sintesis nukleotida, asam nukleat dan equivalent pereduksi (NADPH) (biosintesis asam lemak dll.)
5. GLUKONEOGENESIS : senyawa non-karbohidrat (piruvat, asam laktat, gliserol, asam amino glukogenik) glukosa
6. TRIOSA FOSFAT bagian gliserol dari TAG (lemak)
7. PIRUVAT & SENYAWA ANTARA SIKLUS KREBS untuk sintesis asam amino
8. Asetil-KoA untuk sintesis asam lemak & kolesterol steroid
METABOLISME LEMAK
triasilgliserol steroid
esterifikasi lipolisis
diet asam lemak
steroidogenesis lipogenesis -oksidasi
karbohidrat asetil-KoA kolesterolasam amino ketogenesis
Siklus Krebs keton
LIPOGENESIS :
Asetil-KoA asam lemak (palmitat)
Asetil-KoA + HCO3 malonil-KoA Asetil-KoA + 7 malonil-KoA + NADPH + 14 H+ CH3(CH2)14COOH + 7 CO2 + 6 HO2 + 8 KoA + NADP+
Awal : 2 C C genap 3C C gasal Asil-gliserol
esterifikasi Palmitat Palmitil-KoA
perpanjangan rantai Asil-KoA
LIPOLISIS : TAG Asam lemak
OKSIDASI ASAM LEMAK
As. lemak + ATP + KoA asil-KoA + karnitin
Asil-KoA karnitin
mitokondria -oksidasi -oksidasi16 C 14 C + asetil-KoA siklus Krebs
C gasal ?
, OKSIDASI oksidasi =oksidasi 1 C dari ujung COOHdi otak, tdk perlu dan dk menghslkan tenaga oksidasi : CH CH-OH COOH dikarboksilat
KETOGENESIS :
Asam asetat berkondensasi asam asetoasetat
3-OH butirat & aseton
METABOLISME PROTEIN
PROTEIN JARINGAN
Protein Asam amino N-nonproteindiet benda ketonkarbohidrat glutamatglukosa Asetil-KoA NH3
Siklus Krebs Urea
METABOLISME TINGKAT ORGAN/SUB SEL
Jaringan/organ : sirkulasi darah menyatukan metabolisme
Senyawa larut air absorpsi vena prota hepar yg selanjutnya akan diatur melalui darah
Fungsi lain hepar : sintesis protein, sintesis urea
Senyawa larut lemak setelah absorpsi sistemik sebagai lipoprotein hepar
TINGKAT SUBSELULER :
MITOKONDRIA : pusat metabolisme karbohidrat, lemak, protein, reaksi siklus Krebs, rantai respirasi, oksidasi asam lemak, ketogenesis SITOSOL : glikolisis, glikogenesis, glikogenolisis, jalur pentosa fosfat, sintesis asam lemak
RETIKULUM ENDOPLASMIK : sintesis triasilgliserol
RIBOSOM : sintesis protein
Transport melalui membran
- Transport pasif : difusi
- Transport aktif : aktif perlu tenaga
melawan gradien konsentrasi
dengan pompa