Metabolisme Pencernaan

Group 6 :Elok FaikohFifi Nurhidayah NingsehLuthfia W. AkhsaniAgustin MedikaBukhoriah SafitriGeraldi

Apa itu pencernaan ?

Pencernaan adalah sebuah sistem dalam tubuh manusia yang terdiri dari saluran pencernaan (alimater), yaitu tuba muskular panjang yang merentang dari mulut sampai anus, dan organ-organ aksesori, seperti gigi, lidah, kelenjar saliva, hati, kandung empedu, dan pankreas yang berfungsi untuk menyediakan makanan, air, dan elektrolit bagi tubuh dari nutrien yang dicerna sehingga siap untuk diabsorpsi.

Apa itu metabolisme ?

Metabolisme adalah reaksi kimia yang terjadi didalam sel menggunakan enzim sebagai katalisator.

Apa itu enzim ?

Rongga Oral

Rongga oral adalah jalan masuk menuju sistem pencernaan dan berisi organ aksesori yang berfungsi dalam proses awal pencernaan.

Di dalam mulut terjadi pencernaan mekanik yang dilakukan oleh gigi dan lidah, dan pencernaan kimiawi yang dilakukan oleh saliva dengan menghasilkan enzim ptialin untuk mengubah zat tepung menjadi maltosa.

Fungsi saliva Amilase pada saliva mengurai zat tepung menjadi polisakarida dan maltosa, suatu disakarida.

Fungsi gigiGigi berfungsi dalam proses mastikasi (pengunyahan). Makanan yang masuk dalam mulut dipotong menjadi bagian-bagian kecil dan bercampur dengan saliva untuk membentuk bolus makanan yang dapat ditelan.

Esofagus

• Esofagus berfungsi menggerakkan makanan dari faring ke lambung melalui gerak peristalsis.

• Mukosa esofagus memproduksi sejumlah besar mukus untuk melumasi dan melindungi esofagus.

• Esofagus tidak memproduksi enzim pencernaan.

• Gerak peristaltik dilakukan oleh otot polos pada ujung bawah esofagus dalam kontraksi tonus dan konstan sehingga makanan terdorong ke lambung.

lambung

• Beberapa enzim pencernaan yang terdapat dalam getah lambung :

1. Pepsin yang dihasilkan dari pepsinogen dalam lingkungan asam hidroklorida dan bekerja atas protein, mengubahnya menjadi bahan yang lebih mudah larut, yang disebut pepton.

2. Renin ialah ragi yang membekukan susu dan membentuk kasein dari kasinogen yang dapat larut. Kasein ialah protein susu dan setelah dipisahkan dapat dipengaruhi fermen pepsin. (“Renet” ialah renin yang disaring dari lambung anak sapi, dapat digunakan untuk membuat kue, dan dapat membekukan susu untuk membuat keju).

3. Lipase lambung ialah sebuah enzim yang memecahkan lemak dalam jumlah kecil di lambung, dengan demikian pencernaan lemak dimulai di dalam lambung.

1. Digesti protein. Pepsinogen (disekresi sel chief) diubah menjadi pepsin oleh asam klorida (disekresi sel parietal). Pepsin adalah enzim proteolitik, yang hanya dapat bekerja dengan pH di bawah 5. enzim ini menghidrolisis protein menjadi polipeptida. Lambung janin memproduksi renin, enzim yang mengkoagulasi protein susu, dan menguraikannya untuk membentuk dadih (curd).

2. lemak. Lipase lambung (disekresi sel chief) menghidrolisis lemak susu menjadi asam lemnak dan gliserol, tetapi aktivitasnya terbatas dalam kadar pH yang rendah.

3. Karbohidrat. Amilase dalam saliva yang menghidrolisis zat tepung bekerja pada pH netral. Enzim ini terbawa bersama bolus dan tetap bekerja dalam lambung sampai asiditas lambung menembus bolus. Lambung tidak mensekresi enzim enzim untuk mencerna karbohidrat.

Digesti dalam lambung

Usus Halus

• Fungsi usus halus1. Usus halus mengakhiri proses

pencernaan makanan yang dimulai di mulut dan di lambung. Proses ini diselesaikan oleh enzim usus dan enzim pankreas serta dibantu empedu dalam hati.

2. Usus halus secara selektif mengabsorbsi produk digesti.

a. Enterokinase mengaktivasi tripsinogen pankreas menjadi tripsin, yang kemudian menguarai protein dan peptida menjadi peptida yang lebih kecil.

b. Aminopeptidase, tetrapeptidase, tripeptidase, dan dipeptidase mengurai peptida menjadi asam amino bebas.

c. Amilase usus menghidrolisis zat tepung menjadi disakarida (maltosa, sukrosa, dan laktosa).

d. Maltase, isomaltase, laktase, dan sukrase memecah disakarida (maltosa, laktosa, dan sukrosa) menjadi monosakarida (gula sederhana).

e. Lipase usus memecah monogliserida menjadi asam lemak dan gliserol.

Digesti oleh enzim usus

Pankreas

• Cairan pankreas mengandung enzim-enzim untuk mencerna protein, karbohidrat dan lemak, yaitu :

1. Enzim proteolitik pankreas (protease)a. Tripsinogen yang disekresi pankreas diaktivasi menjadi

tripsin oleh enterokinase yang diproduksi usus halus. Tripsin mencerna protein dan polipeptida besar untuk membentuk polipeptida dan peptida yang lebih kecil.

b. Kimotripsin teraktivasi dari kimotripsinogen oleh tripsin. Kimtripsin memilki fungsi yang sama seperti tripsin terhadap protein.

c. Karboksipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase adalah enzim yang melanjutkan proses pencernaan protein untuk menghasilkan asam-asam amin bebas.

2. Lipase pankreas menghidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol setelah lemak diemulsi oleh garam-garam empedu.

3. Amilase pankreas menghidrolisis zat tepung yang tidak tercerna oleh amilase saliva menjadi disakarida (maltosa, sukrosa, dan laktosa).

4. Ribonuklease dan deoksiribonuklease menghidrolisis RNA dan DNA menjadi blok-blok pembentuk nukleotidanya.

Pankreas

Hati Fungsi utama hati

1. Sekresi. Hati memproduksi empedu yang berperan dalam emulsifikasi dan absorpsi lemak.

2. Metabolisme. Hati memetabolis protein, lemak dan karbohidrat tercerna. Peran hati sebagai tempat metabolisme adalah, sebagai berikut :

a. Hati berperan penting dalam mempertahankan homoestatik gula darah. Hati menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen dan mengubahnya kembali menjadi glukosa jika diperlukan tubuh.

b. Hati mengurai proteindari sel-sel tubuh dan sel darah merah yang rusak, organ ini membentuk urea dari asam amino berlebih dan sisa nitrogen.

c. Hati menyintesis lemak dari karbohidrat dan protein, dan terlibat dalam penyimpanan dan pemakaian lemak.

d. Hati menyintesis unsur-unsur pokok membran sel (lipoprotein, kolesterol, dan fosfolipid).

e. Hati menyintesis protein plasma dan faktor-faktor pembekuan darah. Organ ini juga menyintesis bilirubin dari produk penguraian hemoglobin dan mensekresinya ke dalam empedu.

Empedu • Komposisi empedu. Empedu adalah laruta berwarna

kuning kehijauan terdiri dari 97% air, pigmen empedu, dan garam-garam empedu.

• Fungsi garam empedu dalam usus halus : a. Emulsifikasi lemak. Garam empedu mengemulsi

globulus lemak besar dalam usus halus yang kemudian menghasilkan globulus lemak lebih kecil dan area permukaan yang lebih luas untuk kerja enzim.

b. Absorpsi lemak. Garam empedu membantu absorpsi zat terlarut lemak dengan cara memfasilitasi jalurnya menembus membran sel.

c. Pengeluaran kolesterol dalam tubuh. Garam empedu berkaitan dengan kolesterol dan lesitin untuk membentuk agregasi kecil disebut micelle yang akan dibuang melalui feses.

Tabel

Metabolisme Pencernaan

Proses Metabolisme Karbohidrat

• Karbohidrat merupakan sumber energi penting dalam proses glikolisis.

• Glikolisis merupakan jalur yang paling pertama ditemukan di sebagian besar organisme.

• Sejumlah kecil energi ditangkap sebagai molekul glukosa diubah menjadi 2 molekul piruvat.

• Glikogen, merupakan cadangan glukosa pada vertebrata yang disintesis oleh glikogenesis ketika kandungan glukosa tinggi

• Terdegradasi oleh glikogenolisis ketika kandungan glukosa rendah.

• Glukosa juga dapat disintesis dari prekursor non karbohidrat melalui gluconeogenesis.

Metabolisme Karbohidrat

KarbohidratAnabolime : kelebihan energi sementara diubah menjadi glikogen oleh sel-sel hati di hadapan insulin. disimpan dalam hati dan otot rangka sampai dibutuhkan dan kemudian diubah kembali menjadi glukosa. kebutuhan energi tubuh berlebih sementara diubah menjadi jaringan adiposa, disimpan dalam berbagai depot lemak tubuh.

Katabolisme : teroksidasi, di hadapan insulin, untuk menghasilkan energi dan limbah (dioxde karbon dan air). C6H12O6 x 6O2 -> energi + 6 CO2 + 6 H2O

GLIKOLISIS

• Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY• Terjadi di dalam sitosol• Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )

Aerob Anaerob ( asam piruvat ) ( asam laktat )• Pada keadaan aerob : Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke

dalam mitokondria Asetil KoA Siklus Krebs ATP + CO2+ H2O

Skema Glikolisis

Dekarboksilasi Oksidatif

• DO adalah proses berubahnya asam piruvat (3C) menjadi asetil koA (2C)

• Terjadi di Matriks Mitokondria• Menghasilkan 2 Asetil koA, 2 NADH, 2

CO22 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD → 2 Asetil CoA + 2 NADH + 2 CO2

Siklus Krebs (Calvin)

• Siklus Calvin merupakan serangkaian reaksi yang mengubah asetil koA yang direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam sitrat (6C)

• Terjadi di Matriks Mitokondria• Menghasilkan 6 NADH, 2 FADH2, 4

CO2, 2 ATP6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P → 4 CO₂ + 6 NADH + 2 FADH₂

+ 2 ATP

Siklus Krebs

Transpor Elektron

10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 P + 6O2 → 10 NAD + 2 FAD + 12 H2O + 34 ATP

Hasil Metabolisme Karbohirat

Proses Metabolisme Lemak

Degradasi Lipid Oksidasi asam lemak

Anabolisme Lemak

Lipid anabolisme disebut lipogenesis. terdiri dari sintesis berbagai jenis lipid, terutama triglcerides, kolesterol, fosfolipid, dan prostaglandin. trigliserida dan lipid struktural disintesis dari asam lemak dan gliserol atau dari asam amino atau glukosa berlebih. triglycerids disimpan terutama dalam sel jaringan adiposa. Depot lemak merupakan sumber energi cadangan terbesar dalam tubuh.

Katabolisme Lemak

Trigliserida pertama dihidrolisis untuk menghasilkan asam lemak dan gliserol. gliserol kemudian diubah menjadi gliseraldehida-3-fosfat, yang mungkin dpat diubah menjadi glukosa atau mungkin memasuki jalur glikolisis.

katabolisme lipid, namun menghasilkan jauh lebih banyak energi daripada katabolisme karbohidrat. katabolisme 1 g karbohidrat menghasilkan 4,1 kkal panas, katabolisme 1 g lemak menghasilkan 9 kkal. itu tidak mengherankan, lipid adalah pilihan energi yang lebih disukai jaringan otot.

Pencernaan, penyerapan dan transpot lemak

• Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol.

• Mammal mempunyai 5 – 25% / lebih lipid dan 90% dalam bentuk lemak (TAG) yg disimpan di dalam jaringan adipose

• Hewan lemak disimpan dalam adiposit

• Tumbuhan biji untuk perkembangan embrio

Pencernaan, penyerapan dan transpot lemak

• Sumber lemak :– Makanan– Biosintesis de novo – Simpanan tubuh

adiposit• Masalah utama sifatnya

yang tidak larut dalam air.• Lemak diemulsi oleh

garam empedu – disintesis oleh liver & disimpan dalam empedu mudah dicerna & diserap

• Transportasi membentuk kompleks dengan protein lipoprotein

Note

• Garam empedu terdiri dari asam empedu yang berasal dari kolesterol

• Garam empedu bersifat amfifatik mengemulsi lemak membentuk misel

• Lemak dipecah oleh lipase pankreas menjadi asam lemak dan gliserol

Penyerapan Lemak• Penyerapan oleh sel

mukosa usus halus• Asam lemak yang

diserap disintesis kembali menjadi lemak dalam badan golgi dan retikulum endoplasma sel mukosa usus halus

• TAG masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dengan protein chylomicrons

• Gliserol hasil hidrolisis TAG : dirubah menjadi DHAP oleh enzim :

1 Glycerol Kinase2 Glycerol Phosphate Dehydrogenase.

• Masuk ke dalam daur Glikolisis

Glikolisis LemakChylomicron kemudian membawa TAG dari sel

mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak.

untuk TAG yg disintesis dari hati, akan dibawa oleh VLDL ke organ lain

setelah mencapai organ target di kapiler TAG akan dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak

Asam lemak bebas diserap, sisanya dibawa oleh serum albumin ke sel lain

Asam lemak yg telah masuk ke dalam sel

Diubah menjadi energi

Diubah menjadi TAG untuk disimpan di adiposa

Proses Metabolisme Protein

Reaksi metabolisme asam amino dalam tubuh

Anabolisme protein adalah proses dimana protein disintesis oleh ribosom dari semua sel. setiap sel mensintesis protein struktural sendiri dan enzim sendiri. banyak sel, seperti hati dan sel kelenjar, mensintesis protein khusus untuk ekspor. Misalnya, sel-sel hati memproduksi protein plasma yang ditemukan dalam darah.

katabolisme protein yang disebut deaminasi, terdiri dari pemisahan gugus amino dari molekul asam amino untuk membentuk sebuah molekul amonia dan asam keto. sebagian besar amonia akan diubah oleh sel-sel hati untuk urea dan kemudian diekskresikan dalam urin.

Proses Metabolisme Protein Transminasi

Proses katabolisme asam amino berupa pemindahan gugus amino darisuatu asam amino ke senyawa lain (keto. Asam piruvat, ketoglutarat atau oksaloasaetat). Sehingga (keto)senyawa tersebut dirubah menjadi asam amino. Sedangkan asam amino dirubah menjadi senyawa keto) Enzim utama reaksi transaminasi adalah:Alanin transaminase alaninGlutatamat transaminase glutamat

Proses Metabolisme Protein Reaksi Deaminasi oksidatif:

Asam glutamat dapat mengalami deaminasi oksidatif mengunakan glutamat dehidrogenase, menghasilkan NH4+ NADP & NAD sebagai akseptor elektron

Pembentukan Asetil koenzim AMerupakan senyawa penghubung antara metabolisme asam amino dengan siklus asam sitrat (merubah menjadi energi)

1. jalur asam piruvat 2. jalur asam asetoasetat

AMINO ACID DEGRADATION INTERMEDIATES

CO2

CO2

Pyruvate

Acetyl-CoA Acetoacetate

Citrate

Isocitrate

-ketoglutarateSuccinyl-CoA

Fumarate

Oxaloacetate

CitricAcid

Cycle

CO2

Glucose

Ala SerCys Thr*Gly Trp*

Ile*Leu•

Lys•

Thr*

Leu• Trp*Lys• Tyr*Phe*

AsnAsp

AspPhe*Tyr*

Ile*MetVal

Arg HisGlu ProGln

Glucogenic

Ketogenic

* Both Glucogenic and Ketogenic

• Purely Ketogenic

Jalur Biokimia Produksi Energi