METABOLISME KARBOHIDRAT

NI PUTU LINDA LAKSMIANI, S.Farm., Apt

KARBOHIDRAT

Karbohidrat merupakan produk akhir utama fotosintesis dan merupakan biomolekul yang memiliki gugus hidroksilUmumnya didefinisikan sebagai aldosa (polihidroksialdehid) atau ketosa (polihidroksiketon)

KARBOHIDRAT

Karbohidrat sebagai aldosa (-CHO)apabila oksigen karbonil berikatan dengan suatu atom karbon terminalKarbohidrat sebagai ketosa (-C=O)apabila oksigen karbonil berikatan dengan suatu atom karbon internal

Fungsi Karbohidrat

1. Sumber energi, bahan bakar, dan sat antara metabolismeProses fotosintesis dari biomolekul menjadikan karbohidrat sumber utama bagi organisme hidup

2. Kerangka bagi struktur DNA dan RNA3. Elemen struktur dinding sel bakteri

dan hewan juga sebagai rangka luar arthropoda; selulosa pada tumbuhan berfungsi sebagai penyusun dinding sel tumbuhan

Lanjutan fungsi karbohidrat

4. Dalam metabolisme tubuh, karbohidrat dapat berikatan dengan protein dan lipid

Bentuk-bentuk karbohidrat:• Dalam alam, karbohidrat

terdapat dalam bentuk monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida

MONOSAKARIDA

Formula empiris umum dari monosakarida yaitu (CH2O)n

Monosakarida dapat diidentifikasi dari jumlah atom C yang dikandung dan gugusan karbonil fungsionalnyaMonosakarida terkecil, gulanya punya 3 atom karbon, TRIOSA

DISAKARIDA

Disakarida terdiri dari dua gula yang terikat dengan ikatan O-glikosidik dan ada tiga contoh disakarida yang umum yaitu

1.Sukrosa: gula pasir yang didapatkan dari tebu/bit. Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa, dikatalisis oleh sukrase

DISAKARIDA

2. Laktosa, disebut disakarida susu dan laktase menghidrolisis laktosa menjadi monosakarida (glukosa dan galaktosa)

3. Maltosa, berasal dari hidrolisis pati.Maltosa oleh maltase dihidrolisis menjadi 2 glukosa

Sukrase, laktase dan maltase terdapat dalam permukaan luar lapisan sel epitel usus halus.

SUKROSA LAKTOSA

MALTOSA

OLIGOSAKARIDA

Oligosakarida berikatan dengan protein membran integral dan juga mensekresikan banyak protein

POLISAKARIDA

Bentuk yang umum adalah selulosa, zat tepung tumbuh-tumbuhan (pati)dan glikogenhomoglikon (tersusun dari satu jenis gula)Selulosa:polisakarida utama pada tumbuhan Pati : cadangan gizi pada tumbuhan yang terdapat dalam bentuk amilosa (tipe tidak bercabang) dan amilopektin (bentuk bercabang)

AMILUM

Amilum terdiri dari amilosa dan amilopektinAMILOSA :

Rangkaian glukosa rantai lurus dengan ikatan -1,4-glukosidikProduk : Maltosa

sedikit glukosa

AMILOPEKTIN

Jalur metabolisme disakarida dr diet

GLIKOLISIS

Glikolisisberasal dari bahasa YunaniGlyk = manis sedangkan lisis = pemecahanGlikolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi, yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C manjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C.Glikolisisurutan reaksi yang mengkonversi glukosa menjadi piruvat dan sejumlah energiGlikolisis terjadi di sitosol (sitoplasma)

GLIKOLISIS

Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAYTerjadi di dalam sitosolGlikolisis : 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

GLIKOLISIS

Reaksi Glikolisis memiliki 9 tahapan reaksi yang dikatalisis oleh enzim-enzim tertentu

Reaksi glikolisis dibagi menjadi 2 Fase yaitu Fase I adalah fase memerlukan ATP dan Fase II adalah fase menghasilkan ATP

Fase I terjadi pada tahap reaksi 1 sampai 4Fase II terjadi pada tahap reaksi 5 sampai 9

Reaksi-reaksi yang mungkin terjadi pada glikolisis

• Transfer fosforil gugus fosforil ditransfer dari ATP ke zat antara glikolisis atau dari zat antara ke ADP oleh KINASER-OH + ATP R-OPO3

- + ADP + H+

• Pergeseran fosforil gugus fosforil digeser dari 1 atom oksigen ke atom oksigen lain dalam 1 molekul oleh MUTASER-CH-CH2OPO3

- R-CH-CH2OH OH PO3

Reaksi-reaksi yang mungkin terjadi pada glikolisis

• Isomerisasiketosa dikonversi menjadi aldosa atau sebaliknya oleh ISOMERASE

• Dehidrasimolekul air dikeluarkan oleh DEHIDRASE

• Pemecahan aldol yaitu ikatan karbon –karbon (C-C) diputus oleh ALDOLASE

R R C=O C=O +

HC=O HO- C-H HO-C-H R H-C-OH H R

Jalur Glikolisis

Jalur Glikolisis

Energi yang dihasilkan :Oksidasi 1 mol Glukosa 2 mol piruvat meng-

hasilkan 2 mol ATP, 2 NADH, dan 2 H2 O

* Reaksi 6 & 9 : 2 + 2 ATP = 4 ATP * Reaksi 1 & 3 : =-2ATP = 2 ATP

Metabolisme galaktosa

Metabolisme Fruktosa

GLIKOGENESISSintesis glikogen dari glukosaTerjadi di dalam hati dan ototReaksi 1 : Mg++

Glukosa + ATP Glukosa 6-p + ADP Glukokinase / Heksokinase

Reaksi 2 : Glukosa 6-p Glukosa 1-p Fosfoglukomutase

Reaksi 3 : Glukosa 1-p + UTP UDPG +

Pirofosfat UDPG Pirofosforilase

Enzim Glikogen sintetase ( sintase ) membentuk ikatan α-1,4 Glikosidik ( rantai lurus ) dr glikogenEnzim Pencabang ( Branching Enzyme )

membentuk ikatan α-1,6 Glikosidik ( rantai cabang )

dr glikogen

Molekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnya

SINTESIS GLIKOGEN

SINTESIS GLIKOGEN

Metabolisme Glukosa di Hati

Glikogen Glukosa

Hexokinase/glukokinase

Glukosa-1-P Glukosa-6-P Glukosa+Pi Glikolisis Pathway Piruvat

Glukosa metabolism in liver