Makalah BiokimiaMETABOLISME KARBOHIDRAT

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata perkuliahan“BIOKIMIA”

PENYUSUN:

OGI NURHARI

KATA PENGANTAR

Metabolisme Karbohidrat

Assalamu’alaikum Wr Wb,

Puji dan Syukur marilah kita panjatkan atas kehadirat Allah SWT,

karena atas ridho dan karuniaNya lah saya dapat menyelesaikan

Makalah Biokimia ini dengan baik.

Dalam penyusunan makalah ini mungkin saya mengalami kesulitan

dan kendala yang disebabkan oleh keterbatasan kemampuan,

pengetahuan, dan wawasan serta pola pikir saya. Namun berkat

keyakinan, keinginan, dan usaha dengan sungguh-sungguh akhirnya

semua hambatan itu dapat kami atasi.

saya menyadari sedalam-dalamnya bahwa saya tidaklah sempurna

dalam pembuatan makalah ini. Dengan demikian saya berharap dengan

dibuatnya makalah ini dapat memenuhi persyaratan dalam Mata Kuliah

Biokimia ini dan dapat bermanfaat bagi saya serta para pembaca

lainnya.

Tidak lupa saya berterimakasih kepada rekan-rekan yang telah

banyak membantu dalam proses pembuatan Makalah ini.

Wassalamu’alaikum Wr Wb,

Bandung, November 2009

Penyusun

DAFTAR ISI

2

Metabolisme Karbohidrat

KATA PENGANTAR...............................................................................2

DAFTAR ISI..........................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN..........................................................................4

I. Latar Belakang.....................................................................4

II. Tujuan..................................................................................4

III. Pembatasan Masalah...........................................................5

IV. Metode Penelitian................................................................5

BAB II PEMBAHASAN...........................................................................6

I. Karbohidrat..........................................................................6

- Pendahuluan....................................................................6

- Fungsi karbohidrat...........................................................6

- Klasifikasi karbohidrat......................................................7

II. Metabolisme karbohidrat.....................................................10

- Metabolisme karbohidrat.................................................10

- Terminologi berhubungan metabolisme karbohidrat.......11

- Sekilas tentang metabolisme ..........................................11

- Metabolisme Dalam Tubuh Manusia.................................16

BAB III PENUTUP..................................................................................19

3.1 Kesimpulan..........................................................................19

3.2 Penutup...............................................................................20

DAFTAR PUSTAKA...............................................................................21

BAB I

PENDAHULUAN

I. Latar Belakang

3

Metabolisme Karbohidrat

Dikehidupan sehari-hari, kita banyak menemui berbagai zat-zat

kimia yang berhubungan dengan kita, bahkan kita sebagai manusia

banyak menggunakan zat kimia dalam berbagai kebutuhan, hal

tersebut tidak lepas dari bahwa kita sendiripun merupakan organism

yang terbangun asam senyawa-senyawa kimia yang terbentuk menjadi

sebuah kesatuan sehingga dapat bekerja.

Dalam tubuh kita banyak terkandung senyawa-senyawa kimia yang

merupakan salah satu faktor dalam mendukung keberlangsungan

kehidupan. Salah satu senyawa penting dalam tubuh kita adalah

Karbohidrat, karbohidrat merupakan salah satu senyawa penting dalam

tubuh, dan salah satu fungsinya yaitu menghasilkan tenaga bagi tubuh /

organisme untuk mendukung keberlangsungan hidup. Untuk itu

makalah ini dibuat untuk mempelajari lebih mendalam lagi tentang

Karbohidrat, sehingga dapat berorientasi dalam penambahan ilmu

pengetahuan.

II. Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah:

- untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biokimia Umum.

- memberikan pengetahuan tentang Karbohidrat.

- Mengetahui mendalam tentang apa yang dimaksud dengan

metabolisme.

- Mempelajari tentang mekanisme metabolism Karbohidrat.

III. Pembatasan Masalah

Dalam penulisan makalah ini, penulis membatasi masalah pada

pembahasan mengenai Biokimia mencakup tentang Metabolisme

Karbohidrat. Pengertian karbohidrat, mekanisme metabolism

karbohidrat, serta faktor-faktor yang mendukung mengenai karbohidrat

dan metabolism karbohidrat.

4

Metabolisme Karbohidrat

IV. Metode Penelitian

Pengumpulan data yang didapatkan dari berbagai sumber,

diantaranya : dari internet dan buku tentang “Biokimia”, serta berbagai

sumber yang mendukung dalam pembuatan makalah ini.

BAB II

PEMBAHASAN

METABILISME KARBOHIDRAT

III. Karbohidrat

Pendahuluan

5

Metabolisme Karbohidrat

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana

karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah

senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil.

Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut

polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut

polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan pengertian di atas berarti

diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan O. Adapun

rumus umum dari karbohidrat adalah:

Cn(H2O)n atau CnH2nOn

Fungsi karbohidrat

Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi

jangka pendek (gula merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari

karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka menengah (pati

untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia). Fungsi

lainnya adalah sebagai komponen struktural sel.

Klasifikasi karbohidrat

Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran

dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan

menjadi 4 golongan utama yaitu:

1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

6

Metabolisme Karbohidrat

4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

Berdasarkan lokasi gugus –C=O , monosakarida digolongkan menjadi 2

yaitu:

1. Aldosa (berupa aldehid)

2. Ketosa (berupa keton)

Klasifikasi karbohidrat menurut lokasi gugus karbonil

Berdasarkan jumlah atom C pada rantai, monosakarida digolongkan

menjadi:

1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)

2. Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)

3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)

4. Heksosa (tersusun atas 6 atom C)

5. Heptosa (tersusun atas 7 atom C)

6. Oktosa (tersusun atas 3 atom C)

7

Metabolisme Karbohidrat

Klasifikasi karbohidrat menurut jumlah atom C

Contoh monosakarida

Contoh pertama di atas (sebelah kiri) menunjukkan sebuah

monosakarida triosa (memiliki 3 atom C), aldosa (berstruktur aldehid/-

COH) sehingga dinamakan gula aldotriosa. Sedangkan contoh kedua

(sebelah kanan) menunjukkan sebuah monosakarida heksosa (memiliki

6 atom C), ketosa (berstruktur keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula

ketoheksosa.

Berdasarkan stereokimia , monosakarida terbagi menjadi beberapa

golongan. Stereokimia adalah studi mengenai susunan spasial dari

molekul. Salah satu bagian dari stereokimia adalah stereoisomer.

Stereoisomer mengandung pengertian:

8

Metabolisme Karbohidrat

1. memiliki kesamaan order dan jenis ikatan

2. memiliki perbedaan susunan spasial

3. memiliki perbedaan properti (sifat).

Enantiomer merupakan pasangan dari stereoisomer. Dalam hal ini

terdapat aturan yaitu:

1. Diberi awalan D dan L

2. Keduanya merupakan gambar cermin yang tak mungkin saling

tumpang tindih

IV. Metabolisme karbohidrat

Metabolisme karbohidrat

Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian

(katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri

atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula

sebagai jalur metabolisme. Metabolism total merupakan semua proses

biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses

kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat

bertahan hidup. KARBOHIDRAT merupakan hidrat dari unsur karbon (C).

Peristiwa ini banyak dijumpai pada tubuh makhluk hidup, baik

tumbuhan, hewan, atau manusia]]

9

Metabolisme Karbohidrat

Anda telah mempelajari berbagai macam karbohidrat, antara lain

monosakarida, disakarida, oligosakarida serta polisakarida. Karbohidrat

siap dikatabolisir menjadi energi jika berbentuk monosakarida. Energi

yang dihasilkan berupa Adenosin trifosfat (ATP).

Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam bentuk

glukosalah massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah,

atau ke dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di dalam hati,

serta dari glukosalah semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat

dibentuk. Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama bagi

jaringan mamalia (kecuali hewan pemamah biak) dan bahan bakar

universal bagi janin. Unsur ini diubah menjadi karbohidrat lain dengan

fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen untuk simpanan, ribose dalam

bentuk asam nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, dalam senyawa

lipid kompleks tertentu dan dalam bentuk gabungan dengan protein,

yaitu glikoprotein serta proteoglikan.

Terminologi yang berhubungan dengan metabolisme

karbohidrat

a. Glikogenesis : proses pembentukan glikogen terutama di hati dan

otot dari glukosa hasil metabolisme karbohidrat.

b. Glikogenolisis : Pemecahan glikogen menjadi glukosa

c. Glukoneogenesis : Pembentukan glukosa bukan dari karbohidrat.

Bisa dari lemak & protein.

d. Glukolisis : proses pemecahan glukosa dalam darah untuk

menghasilkan energi.

e. Lipogenesis : pembentukan lemak dari karbohidrat.

f. Lipolisis : pemecahan lemak menghasilkan asam lemak.

10

Metabolisme Karbohidrat

Sekilas tentang metabolisme

Peristiwa yang dialami unsur-unsur makanan setelah dicerna dan

diserap adalah METABOLISME INTERMEDIAT. Jadi metabolisme

intermediat mencakup suatu bidang luas yang berupaya memahami

bukan saja lintasan metabolik yang dialami oleh masing-masing

molekul, tetapi juga interelasi dan mekanisme yang mengatur arus

metabolit melewati lintasan tersebut.

Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:

1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)

Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa

pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori

ini adalah sintesis protein.

2. Lintasan katabolik (pemecahan)

Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan

energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur

ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.

3. Lintasan amfibolik (persimpangan)

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.

11

Metabolisme Karbohidrat

(picture) : Siklus asam sitrat sebagai lintasan amfibolik dalam metabolisme

(perhatikan jalur persimpangan jalur katabolisme dan anabolisme) (dipetik

dari: Murray dkk. Biokimia Harper)

12

Karbohidrat Protein Lipid

Gula sederhana (terutama glukosa) Asam amino Asam lemak + gliserol+

gliserol

Asetil KoA

Siklus asam sitrat

2H ATP

2CO2

Pencernaan dan absorpsi

Katabolisme

Metabolisme Karbohidrat

Sifat diet atau makanan menentukan pola dasar metabolisme di

dalam tubuh. Mamalia, termasuk manusia harus memproses hasil

penyerapan produk-produk pencernaan karbohidrat, lipid dan protein

dari makanan. Secara berurutan, produk-produk ini terutama adalah

glukosa, asam lemak serta gliserol dan asam amino. Semua produk

hasil pencernaan diproses melalui lintasan metaboliknya masing-

masing menjadi suatu produk umum yaitu Asetil KoA, yang kemudian

akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat.

Ilustrasi skematis dari lintasan metabolik dasar

13

Metabolisme Karbohidrat

Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat baik yang

tergolong sebagai katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis,

oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta

glukoneogenesis.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai

berikut:

1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis

(dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini

dihasilkan energi berupa ATP.

2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA.

Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam

sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita

maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan 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.

5. 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.

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

14

Metabolisme Karbohidrat

baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa

baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh

energi.

Metabolisme Dalam Tubuh Manusia

Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah

mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama

berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembulu

darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks

dimulai di mulut dan berakhir di usus halus.

Pencernaan karbohidrat :

Mulut

Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bola makanan yang

diperoleh setelah makanan dikunyah bercampurn dengan ludah yang

mengandung enzim amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin).

Amilase  menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat

lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama,

sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah

bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang

ditelan masuk ke dalam lambung.

Usus Halus

Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang

dikeluarkan olej sel-sel mukosa usus halus bnerupa maltase, sukrase,

dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam

mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut :

Maltase

15

Metabolisme Karbohidrat

Maltosa : 2 mol glukosa

Sukrase

Sakarosa : 1 mol glukosa + 1 mol fruktosa

Laktase

Laktosa : 1 mol glukosa + 1 mol galaktosa

Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi

melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah

melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus

atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau

fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif

melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP

dan ion natrium.

Usus Besar

Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati nonkarbohidrat

atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan

masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan

substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisma di dalam

usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa,

sorbitol, dan monomer lain yang susah dicernakan, laktosa pada

mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa,

dan fruktan.

Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah

karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek

yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam

butirat.

Regulasi Glukosa dalam darah

16

Metabolisme Karbohidrat

Insulin - Dihasilkan oleh sel-sel beta pulau-pulau langerhans di

pankreas. Berfungsi untuk menurunkan kadar glukosa di dalam

darah.

Glukagon - Dihasilkan oleh sel-sel alfa pulau-pulau langerhans di

pankreas. Berfungsi untuk menaikkan kadar glukosa di dalam

darah.

Epinefrin - Dihasilkan oleh medula pararenalis / anak ginjal

Glukokortikoid (Kortison) - Dihasilkan oleh korteks medula

pararenalis

Tiroksin / Thyroxine (T4)

Growth Hormone

17

Metabolisme Karbohidrat

BAB III

PENUTUP

I. Kesimpulan

1. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah

besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa

aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton

(disebut polihidroksiketon atau ketosa).

2. Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi

jangka pendek (gula merupakan sumber energi).

3. Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi

jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan

dan manusia).

4. Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat

digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:

- Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

- Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

- Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

- Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

5. Metabolisme karbohidrat Metabolisme mencakup sintesis

(anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik

kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan

yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur

metabolisme.

6. Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:

- Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)

18

Metabolisme Karbohidrat

- Lintasan katabolik (pemecahan)

- Lintasan amfibolik (persimpangan)

II. Penutup

Dicukupkan sekian mungkin makalah yang saya susun, saya sebagai penulis

mohon maaf yang sebesar-besarnya jika ada kesalahan dari saya yang disengaja

maupun yang tidak disengaja, karena keterbatasan saya sebagai

manusia,semoga dapat dimaklumi.

Sekian dari saya sebagai penulis, terima kasih atas perhatiannya

Assalammuala’ikum Wr. Wb.

19

Metabolisme Karbohidrat

DAFTAR PUSTAKA

- Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia

Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

- http://id.wikipedia.org/wiki/Metabolisme_karbohidrat

- http://wawan-junaidi.blogspot.com/2009/07/metabolisme-

karbohidat.html

- http://sweetblue0990-anggun.blogspot.com/2009/01/metabolisme-

karbohidrat.html

- http://dikakigunungitu.blogspot.com/2009/03/metabolisme-

karbohidrat.html

- http://hidayat07.wordpress.com/2009/06/08/pencernaan-dan-

metabolisme-karbohidrat/

20