Lintasan Biokimia dan Energi
Wiryatun Lestariana Bagian Biokimia Fak. Kedokteran UGM
Pendahuluan Nutrien diet setelah dicerna menjadi molekul
sedernana diabsorbsi metabolik (senyawa-antara) lintasan metabolik
Lintasan metabolik digolongkan menjadi 3 1. lintasan anabolik 2.
lintasan amfibolik 3. lintasan katabolik
lanjutan
Lintasan anabolik- lintasan yang terlibat dalam sintesis senyawa
yang diperlukan tubuh. Contoh: sintesis protein. Untuk sintesis
perlu tenaga yang dihasilkan melalui lintasan amfibolik dan
lintasan katabolik
Lintasan katabolik- lintasan yang meliputi berbagai proses
oksidasi - melepaskan energi bebas bentuk fosfat bertenaga tinggi
atau unsur equivalen pereduksi (melalui rantai respirasi atau
fosforilasi oksidatif)
lintasan
Lintasan amfibolik - memiliki lebih dari satu fungsi dan
terdapat pada persimpangan metabolisme penghubung antara lintasan
anabolik dan lintasan katabolik
Lintasan MetabolismeLintasan anabolik - karbohidrat - lipid -
protein -asam nukleat dll.
Molekul pencernaan molekul absorbsi lintasan makanan sederhana
amfibolik Lintasan katabolik = Proses endergonik lainnya
2H
~P
PE
PE
O2 CO2 + H2O
Kepentingan BiomedisPengetahuan metabolisme dalam tubuh normal
merupakan persyaratan bagi pemahaman terhadap metabolisme abnormal
yang melandasi berbagai macam penyakit Metabolisme normal mencakup
pemahaman metabolisme adaptasi pada saat-saat tertentu: kelaparan,
olah raga, kehamilan, dan laktasi Metabolisme abnormal terjadi
akibat defisiensi nutrien, defisiensi enzim atau sekresi hormon
Contoh penyakit metabolik: diabetes mellitus
Lintasan metabolik dasar Manusia harus memproses produk-produk
pencernaan (glukosa, asam lemak, gliserol dan asam amino) diproses
melalui lintasan metabolik masing-masing produk umum (asetil-KoA)
Asetil-KoA mengalami oksidasi sempurna melalui siklus asam
sitrat
Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat diet melalui proses
pencernaan glukosa ? - glikolisis : berlangsung di sitosol * aerob
: glukosa piruvat * anaerob: glukosa laktat - dekarboksilasi
oksidatif: berlangsung di mitokondria * piruvat asetil-KoA
lanjutan
Selanjutnya asetil-KoA oksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O
(siklus asam sitrat) Equivalen reduktor melalui fosforilasi
oksidatif (rantai respirasi) energi bebas (ATP) berlangsung di
mitokondria dan harus ada oksigen Metabolit tertentu jika
berlebihan, misal glukosa dikonversi menjadi glikogen di hepar dan
otot (glikogenesis)
lanjutan
Lintasan pentosa fosfat (Hexose Monophosphate Shunt = HMPS =
HMS): oksidasi glukosa tidak menghasilkan energi tetapi ditujukan
untuk menghasilkan senyawa khusus: NADPH dan ribosa
- NADPH: untuk sintesis asam lemak dan steroid - ribosa : untuk
sintesis nukleotida dan asam nukleat
lanjutan
Metabolisme asam lemak Sumber asam lemak dapat diperoleh dari
lemak diet atau sintesis asam lemak denovo dari asetil-KoA yang
berasal dari karbohidrat diet Di dalam jaringan asam lemak
dioksidasi menjadi asetil-KoA melalui proses -oksidasi
lanjutan
Asetil-KoA yang dihasilkan dapat mengalami1. proses-proses
seperti Karbohidrat dioksidasi menjadi CO2 dan H2O (siklus Krebs)
2. sumber atom karbon dalam kolesterol dan senyawa steroid lainnya
3.dalam hepar membentuk badan keton (keton body) yaitu bahan bakar
alternatif (larut dalam air) jaringan tubuh dan sumber energi
penting dalam kondisi tertentu (kelaparan)
Lanjutan
Asam amino ketogenik
asetil-KoA Asam amino Asam amino gluko dan ketogenik Asam amino
glikogenik glukosa
Food Protein Polisakrida Lemak
asam amino
monosakarida glukosa Glikolisis ATP, NADH
asam lemak
piruvatNADH Dekarboksilasi fosforilasi oksidatif NADH, FADH2
Asetil-KoA
Siklus asam sitrat
CO2
H2 O
ATP
NADH
FADH2
Lintasan metabolisme makronutrien
Kebutuhan energi Kebutuhan energi yg dibutuhkan setiap orang
tidak sama Tergantung berbagai faktor - umur - jenis kelamin -
berat dan tinggi badan - berat ringannya aktivitas Berbagai cara
dpt digunakan untuk menghitung energi
1. Angka kecukupan gizi (AKG) Dengan melihat tabel AKG dapat
diketahui secara langsung jumlah kebutuhan energi per hari
berdasarkan usia, jenis kelamin, berat dan tinggi badan, dan
aktivitas Cara paling praktis, kelemahan: - hanya untuk berat badan
tertentu saja - hanya dapat digunakan orang sehat saja
2. Prediksi berdasarkan basal metabolic rate (BMR) BMR atau laju
metabolisme dasar (LMD): energi minimal yg. diperlukan tubuh dlm.
keadaan istirahat sempurna baik fisik atau mental, berbaring tidak
tidur suhu 250C Energi tsb. diperlukan untuk fungsi vital tubuh: -
proses pencernaan, pernafasan, pengaturan suhu tubuh, peredaran
darah dll. - berapa besarnya BMR seseorang? BMR = berat badan X 24
kalori
Lanjutan metabolisme basal
Faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme basal:- luas
permukaan tubuh - umur - jenis kelamin - cuaca - ras - status gisi
- penyakit - hormon (trtm. hormon tiroksin) pd. hipotiroid
metabolisme basal menurun, pd. hipertiroid metabolisme basal
meningkat
Kebutuhan energi berdasarkan BMRTingkat Aktivitas1. Sangat
ringan 2. Ringan
Jenis aktivitas
Kebutuhan energi/hr (kalori)BMR + 30% BMR + 50%
4. Sedang 4. Berat
- tidur, baring, duduk, menulis, mengetik - menyapu, menjahit,
mencuci piring, menghias ruang dll. - mencangkul, menyabit rumput
menggergaji pohon dengan gergaji tangan - mendaki gunung, menarik
becak
BMR + 75% BMR + 100%
5. Berat sekali
BMR + 125%
lanjutan
Soal: Seorang laki-laki dengan berat badan 60 kg, setiap harinya
bekerja . Berapa kalori yang dibutuhkan setiap harinya? Jawab: BMR
orang laki-laki tsb. = 60 x 24 = 1440 kalori, karena bekerja berat
maka kebutuhan kalori perharinya = BMR + 100% = 1440 + 1440 = 2880
kalori
3. PERHITUNGAN BERDASARKAN KOMPONEN PENGGUNAAN ENERGI Komponen
yang dibutuhkan - Basal Metabolic Rate (BMR) BMR: energi minimal
untuk fungsi vital organ tubuh Specific dynamic action (SDA) SDA:
banyaknya energi yg diperlukan untuk proses metabolisme makanan,
rata-rata 10% Aktivitasa sehari-hari Aktivitas sehari-hari:
kegiatan rutin harian, termasuk aktivitas berolah raga Pertumbuhan
Anak-anak sampai dengan usia 18 tahun memerlukan tambahan energi
untuk proses pertumbuhan
4. Cara menghitung kebutuhan energiTahap-tahap yang diperlukan
1. tentukan status gizi misal menggunakan indeks masa tubuh (IMT)
2. hitung besarnya BMR (berat badan X 24 kalori) 3. hitung SDA
(besarnya = 10% BMR) 4. hitung anergi aktivitas fisik harian Energi
aktiv. fisik = faktor akt. fisik X (BMR + SDA) 5. hitung energi
untuk berlatih/bertanding Energi latihan per hari = lama latihan
(jam/mg) X besarnnya energi : 7 6. tambahan kalori pertumbuhan
(khusus untuk usia < 18 th
Rumus kebutuhan energi secara keseluruhanTotal kebutuhan energi
=Fakt. Aktiv. fisik X (BMR + SDA) + Energ. latih/mgData yang
diperlukan 1. Berat badan dan tinggi badan 2. Umur 3. Tabel faktor
aktivitas fisik 4. Tabel kebutuhan energi berdasarkan aktivitas
olag raga 5. Tabel kebutuhan kalori untuk pertumbuhan
SUKSES SELALU
