Karbohidrat

- Nama lain : hidat arang, sakarida

- Rumus empiris : (CH2O)n

- Dikelompokkan berdasarkan jumlah unit monomernya : monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida

- Disintesis melalui proses fotosintesis dari CO2 dan H2O dengan bantuan energi matahari.

- Didegradasi kembali menjadi CO2 dan H2O melalui proses respirasi dan menghasilkan energi.

C6H12O6 + 6H2O

6CO2 + 8H2O

Fotosintesis

ADP

ATP

Respirasi

Siklus energi

matahari

Energi yang ada untuk mempertahankan struktur molekul tubuh kita.

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-glucose

OH

- Klasifikasi karbohidrat: a. Monosakarida ada dua turunan: 1. Aldosa (polihidroksi aldehida) 2. Ketosa (polihidroksi keton) Penamaan monosakarida secara lengkap harus menyebutkan

aspek:1. derivatnya yaitu apakah aldosa atau ketosa2. Jumlah atom karbon yang terdapat dalam molekulnya3. sifat stereo dan optical – isomernya yaitu D/L dan d(+)/l(-).4. derivat struktur lingkaran Haworth yang paling stabil (piran/furan) dengan anomer alfa/beta.

Monosakarida yang penting

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

D-fructose

Aldosa Ketosa

Triosa Gliseraldehida Dihidroksiaseton

Tetrosa Treosa, Eritrosa

Pentosa Ribosa/deoksiribosa Xilulosa

Arabinosa, Xilosa, Liksosa Ribulosa

Heksosa Glukosa, Galaktosa/Fukosa,Mannosa

Fruktosa

Berbagai bentuk heksosa dengan makna fisiologis penting

Zat gula Sumber Makna penting

Makna klinis

D-glukosa Sari buah,hidrolisis pati,tebu,maltosa,laktosa

Zat gula dlm tubuh

Glikosuria pa DM akibat hiperglikemia

D-fruktosa Sari buah,madu,hidrolisis gula tebu

Diubah mjd glukosa di hati dan usus Glukosa darah

Intoleransi fruktosa bawaan shg tjd akumulasi fruktosa dan hipoglikemia

D-galaktosa Hidrolisis laktosa

Diubah mjd glukosa dihati.Disintesa di kel mamae u laktosa susu.Unsur pbtk glikolipid dan glikoprotein

Kegagalan metabolisme : galaktosemia dan katarak

b. Disakaridayang penting: Maltosa, Laktosa, Sukrosa, Trehalosa, Sellobiosa. cari strukturnya!

c. Oligosakharida : menghasilkan 3-6 unit monosakharida pada hidrolisis. Contohnya : maltotriosa

d. Polisakarida1. Pati (amilum,starch), suatu glukosans Uji amilum: uji iod2. Glikogen (animal starch), suatu glukosans3. Inulin (fruktosan)4. Dekstrin, sutau senyawa antara pada hidrolisis amilum.5. Sellulosa

DISAKHARIDAZAT GULA SUMBER MAKNA KLINIS

MALTOSA Hasil pensernaanoleh amilase atauhidrolisis pati

LAKTOSA Susu.dapatditemukan dlm urineselama kehamilan

Pada defisiensilaktase,malabsorpsimenyebabkan diaredan kembung

SUKROSA Gula tebu dan gulabit,nenas,akar wortel

Pada defisiensisukrosa,malabsorpsimenyebabkan diaredan kembung

Metabolisme Karbohidrat

Glikolisis

-Asal kata dari bahasa yunanai glykis (manis) dan lysisi (penguraian)

-Nama lain Embden-Meyerhof Pathway (EMP)

-Proses universal hampir terjadi pada semua sel hidup

-Menghasilkan 2 molekul piruvat

-Proses berlangsung pada keadaan anaerob.

-Fermentasi : istilah umum untuk menyatakan proses degradasi glukosa/nutrien organik lain secara anaerob menjadi berbagai produk menghasilkan ATP.

-Energi (ATP) tersimpan dan dapat dipergunakan oleh otot dalam energi mekanik.

PROSES GLIKOLISIS

ATP ADP

Glukosa glukosa 6 P Heksokinase

Fosfoglukosa isomerase

Fruktosa 6 P

ATPFosfofruktokinase

ADPFruktosa 1-6 Di P

PIRUVAT

ADP

ATP

Reaksi : Glukosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

Glukosa

2 piruvat

2 Asetil CoA

4 CO2 + 4 H2O

2 laktat + 2 ATP 2 etanol + 2 ATP + Co2

anaerobanaerob

O2

CO2

O2

Akhir dari piruvat

- Proses oksidasi Piruvat menjadi CO2 adalah proses dengan energi paling besar

2 ATP

-Pembentukan gula baru

-Sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat, mis:asam laktat(otot atau eritrosit) dan bebrapa asam amino

- Proses ini terutama terjadi di hepar , otot dan cortex ginjal dalam jumlah sedikit.

-Kepentingannya adalah untuk menjaga kestabilan kadar glukosa dlm darah shg otak dan otot cukup mendapat suplai glukosa agar dapat berfungsi baik

- Otak memerlukan 120 gr glukosa/hari (75% dari total kebutuhan tubuh harian,160 gr)

- proses glukoneogenesis bukan kebalikan reaksi glikolis karena :

1. Reaksi bukan reaksi bolak balik (ireversibel)

2. Enzim yang bereaksi berbeda

Glukoneogenesis

PROSES GLUKONEOGENESIS

ATP ADP

Glukosa glukosa 6 P Glukosa 6 Fosfatase

Fosfoglukosa isomerase

Fruktosa 6 P

ADPFruktosa 1 6 difosfatase

ATPFruktosa 1-6 Di P

PIRUVAT

Glikogenesis

ATP ADP

Glukosa glukosa 6 P heksokinase

Fosfoglico mutase

Glucosa 1 P

UTP

P PiUDP Glucosa

Glikogen

Proses ini merupakan ikatan glukosa yang panjang, diulang beberapa kali baru glikogendiperoleh

Pembuatan glikogen dari glukosa

LIPID- Senyawa yang larut dalam pelarut nonpolar dan tidak larut dalam pelarut air.- Berbeda dendan makromolekul lain (DNA, protein dan karbohidrat) lipid bukan

polimer- Fungsi utama:sebgai cadangan energi, penyekat panas(insulator), pembentuk

struktur membran sel.- Energi sekitar 9 kkal/gram, sedangkan karbohidrat/protein 4 kkal/gram.- 15% dari tubuh- Menurut boor, Lipid diklasifikasikan menjadi:

1. lipid sederhana, yaitu ester asam lemak dengan alkohol berupa gliserol membnetuk triasilgliserol atau alkohol monohidrat yang lebih tinggi membentuk lilin.2. Lipid gabungan, dengan fosfat (fosfolipid), karbohidrat(glikolipid), sulfat (sulfolipid).3. produk lipid, komponen produk hidrolisis kedua golongan lipid diatas.

Asam lemak

- Asam karboksilat rantai panjang

- Jarang ditemui dlaam tubuh kecuali dlm bentuk trigliserida atau fosofolipid.

- Terdapat dalam bentuk jenuh (tidak ada ikatan rangkap), tak jenuh(ada ikatan rangkap,bentuk cis) bercabang dan lingkar

- bersifat asam lemah

Lemak- Nama lain : trigliseraldehida, triasilgliserol- Ester dari asam lemak dan gliserol- Diperoleh dari makanan diet, simpana di adiposa- Fungsi;sumber energi

Lipid pembentuk membran :

Dibentuk oleh fosfolipid,sfingolipid, kholesterol, protein dan karbohidrat.

Wax (lilin)- Ester asam lemak dengan R panjang dengan alkohol dengan R

panjang- Tidak larut dalam air- Fungsi sebagai pelindung (pada bulu dan permukaan

daun),pembentuk sarang temapat penyimpan madu pada lebah madu (mirisilpalmitat)

Metabolisme lipid

- Hasil akhir proses pencernaan lemak : asam lemak, gliserol, monogliserida, digliserida serta sisa trigliserida.

- Proses pencernaan terkjadi di usus.- Absorpsi : asam lemak (70%) dan monogliserida (20%) di usus

kecil.

Sintesa dan hidrolisis asam lemak

Trigliserida gliserol + asam lemak

Gliserophospat

Di OH Aceton P

Glukoneogenesis siklus sitrat (crebs cycle)

lipogenesisAcetyl choline Asetil ko – A Malonyl co-A

Ketogenesis(Hidrolisis asam lemak)

Benda keton

Gula Malonyl Co-A

Asam amino Acetyl Co-A Acetyl Co-AKetogenik

OxaloacetatOxaloacetat

Sitrat Sitrat Acetat

Malat

MITOKONDRIA SITOPLASMA

KETOGENESIS LIPOGENESIS

BIOSINTESA ASAM LEMAK

• Lintasan utama untuk sintesa asam lemak terdapat didalam sitosol

• Produksi malonyl Co-A merupakan tahapan pendahuluan dan pengendalian dlm sintesa asam lemak. Malonyl Co-A dibentuk dari asetyl Co-A dengan bantuan ATP dan Asetyl Co-A karboksilase

• Keadaan nutrisi :faktor utama yg mengendalikan lipogenesis

• Nutrisi baik dan diet tinggi karbohidrat meningkatkan kecepatan lipogenesis

• Kecepatan lipogenesis berkurang pada : diet tinggi lemak,nutrisi kurang,defisiensi insulin (DM) peningkatan kosentrasi asam2 lemak bebas

• Lipogenesis hepatik hub.terbalik kosentrasi As.Lemak Bebas

Pengaturan lipogenesis

ASAM LEMAK

Asil ko-a sintetase ATP

AMP + PpiAsil Ko-A

(Asam lemak aktif )

MEMBRAN INTERNA MITOKONDRIA C PENGANGKUT KARNITIN

Asil Ko-A

Asil Ko-ADehidrogenase

Trans enoil Ko-A

Trans enoil Ko-AHidratase

L(+)-3-Hidroksi asil ko-ANAD+

L(+)-3-Hidroksi asil ko-Adehidrogenase

NADH + H+

3-Ketoasil Ko-A

3-Ketoasiltiolase

Asil Ko-A Ko-A + Asetil Ko-A

Siklus asamsitrat

PROTEIN

Klasifikasi:

1. Protein sederhana, yaitu polipeptida dari asam – asam amino yang dirangkaiakn oleh ikatan peptida.

2. Protein yang terkonjugasi dengan senyawa nonprotein

3. Senyawa turunan, misal asam – asam amino.

Fungsi: sebagai zat penyokong, zat pengenal, dan sebagai katalis untuk beraneka macam reaksi kimia yang terjadi dalam sel.

Struktur molekul protein berupa:

1. Struktur primer

2. Struktur sekunder

3. Struktur tertier

4. Struktur kwartener

Sifat – sifat protein

1. Ionisasi

- ion zwitter titik isoelektrik

2. Denaturasi

perubahan konformasi dan struktur molekul protein akibat perubahan suhu, pH atau reaksi dengan senyawa lain atau ion logam lain.

3. Viskositas

adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molkeul – molekul di dalam zat cair yang mengalir.

4. Kristalisasi

dengan jalan penambahan garam amoniumsulfat atau NaCl pd larutan dgn pengaturan pH pd titik isolistrik.

5. Sistem koloid

Protein dalam makanan

Asam amino

Asam amino dlm darah

Asam amino dalam hati (ekstra sel)

Asam amino dlm darah Asam amino dlm hati (intra sel)

Asam amino ekstra sel

As.amino dlm sel

protein Asam keto

Siklus asam sitrat

Asam keto

Asam lemak

protein

NH3

Senyawa N lain

Metabolisme protein