BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi organisme hidup.

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktivitas, baik yang merupakan

kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya energi atau

yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan. Energi diperoleh dari zat-zat gizi

makro penghasil energi : Karbohidrat, Lemak, dan protein. Agar dapat digunakan

oleh jaringan tubuh, sebagian zat-zat gizi sumber energi terlebih dahulu harus

dipecah melalui proses pencernaan menjadi molekul-molekul lebih kecil seperti,

monosakarida, asam lemak bebas, dan asam amino. Molekul-molekul kecil ini

kemudian diangkut melalui darah ke jaringan-jaringan tubuh untuk digunakan

atau disimpan sebagai glikogen dan protein. Manusia juga menggunakan pati

sebagai nutrien utama. Pati yang berasal dari beras, jagung, gandum, singkong,

ubi sagu dan lain-lain merupakan polimer dari glukosa yang disintesis oleh

tumbuh- tumbuhan bagi cadangan energi atau makan bagi tumbuh-tumbuhan

tersebut. Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami

perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa

yang terdapat dalam darah pada hewan dan manusia, karbohidrat disimpan dalam

bentuk glikogen, terutama dihati dan otot. Glikogen hati terutama berguna untuk

mempertahankan agar kadar glukosa darah normal, sedangkan glikogen otot

bertindak sebagai penyedia energi untuk keperluan interaksi.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana proses karbohidrat menjadi energi

2. Apa yang dimaksud dengan glukagon

3. Apa yang dimaksud dengan insulin

4. Bagaimana terjadinya keseimbangan glukosa dalam tubuh

C. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat menjelaskan proses karbohidrat menjadi energi

1

2. Mahasiswa dapat menjelaskan tentang glukagon

3. Mahasiswa dapat menjelaskan tentang insulin

4. Mahasiswa dapat menjelaskan terjadinya keseimbangan glukosa dalam

tubuh

D. MANFAAT

1. Bagi mahasiswa

Memperluas wawasan bagi mahasiswa untuk mengetahui proses

metabolime karbohidrat serta keseimbangan glukosa dalam darah.

2. Bagi Penulis

Membantu pemahaman penulis tentang proses metabolime karbohidrat

serta keseimbangan glukosa dalam darah.

3. Bagi Masyarakat

Manfaat makalah ini bagi masyarakat khususnya bagi pembaca adalah

membantu memahami proses metabolime karbohidrat serta

keseimbangan glukosa dalam darah.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN KARBOHIDRAT

Karbohidrat atau sakarida berasal dari bahasa Yunani sakcharon, berarti

"gula" adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi.

Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama

sebagai bahan bakar misalnya glukosa, cadangan makanan misalnya pati pada

tumbuhan dan glikogen pada hewan, dan materi pembangun (misalnya selulosa

pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tumbuhan

hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat. Secara biokimia,

karbohidrat adalah polihidroksil aldehida atau polihidroksil keton, atau senyawa

yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat

mengandung gugus fungsi karbonil sebagai aldehida atau keton dan banyak

gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan

senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang atom

karbonnya tampak terhidrasi oleh molekul air. Namun demikian, terdapat pula

karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung

nitrogen, fosforus, atau sulfur. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana

terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya

glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang

tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat

pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, dan selulosa. Selain

monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua

monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida)

Berdasarkan sifat hidrolisisnya karbohidat dapat dibagi menjadi 4

golongan yaitu:

1. Monosakarida

Monosakarida dikenal sebagai bentuk paling sederhana dari karbohidrat

dan karena monosakarida umumnya memiliki rasa manis, maka senyawa ini

3

disebut juga sebagai “gula sederhana”. Contohnya: glukosa, fruktosa, dan

galaktosa.

Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan

tidak kehilangan sifat gulanya. Golongan monosakarida ini biasanya

dikelompokkan dalam triosa, tetrafosfat, pentosaheksosa, dan heptosa. Disakarida

merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida

yang sama atau berbeda. Contohnya adalah sukrosa yang jika dihidrolisis akan

menghasilkan glukosa dan fruktosa.

2. Oligosakarida

Senyawa ini terdiri atas dua buah atau lebih monosakarida yang dengan

pengaruh asam senyawa ini dapat mengalami hidrolisa menjadi bentuk-bentuk

monosakarida penyusunnya. Oligosakarida merupakan karbohidrat yang bila

dihidrolisis menghasilkan tiga hingga sepuluh monosakarida. Bila senyawa ini

terdiri dari dua monosakarida penyusun, disebut disakarida, dan apabila terdiri

dari tiga penyusun disebut trisakarida dan seterusnya. Contohnya: sakarosa,

maltosa, dan laktosa.

3. Disakarida

Terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat atau sama lain melalui

reaksi kondensasi. Kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik

melalui satu atom oksigen (O)

Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, dan

laktosa:

Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara

komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa melalui proses

penyulingan dan kristalisasi. Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran

dan madu.

Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada

setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila

benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada

4

pencernaan pati. Bila dicernakan atau di hidrolisis, maltosa pecah menjadi

2 unit glukosa.

Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu baik susu ibi maupun susu

hewan (hewani). Laktosa terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit

galaktosa. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (1/4 manis

glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain.

4. Polisakarida

Senyawa polisakarida merupakan gabungan dari banyak molekul

monosakarida dengan ikatan glukosakarida. Sebenarnya oligosakarida merupakan

polisakarida sederhana, tetapi tidak terdapat batas yang jelas antara oligosakarida

dan polisakarida. Polisakarida merupakan polimer monosakarida yang memiliki

bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh

monosakarida, senyawa yang termasuk dalam golongan ini adalah pati, dekstrin,

dan selulosa.

B. METABOLISME KARBOHIDRAT

Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi

sel-sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan

sentral dalam metabolisme karbohidrat. Sekilas metabolisme karbohidrat adalah:

1. Menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen

Fungsi utama hati adalah menyimpan dan mengeluarkan glukosa sesuai

kebutuhan tubuh. Kelebihan glukosa akan disimpan didalam hati dalam bentuk

glikogen. Bila persedian glukosa darah menurun, hati akan mengubah sebagian

dari glikogen menjadi glukosa dan mengeluarkannya kedalam aliran darah dan

dibawa keseluruh bagian tubuh yang memerlukan seperti otak, system saraf,

jantung dan organ tubuh lain.

5

2. Penggunaan glukosa untuk energi

Glukosa memasuki sel, enzim – enzim akan memecahnya menjadi bagian-

bagian kecil yang pada akhirnya akan menghasilkan energi, karbondioksida dan

air. Bagian – bagian kecil ini dapat pula disusun kembali menjadi lemak.

3. Perubahan glukosa menjadi lemak

Kelebihan karbohidrat didalam tubuh di ubah menjadi lemak. Perubahan

ini terjadi didalam hati. Lemak ini kemudian di bawa ke sel – sel lemak yang

dapat menyimpan lemak dalam jumlah tidak terbatas.

Glikolisis

Baik dalam keadaan anaerob maupun aerob, glukosa diubah menjadi

privat melalaui serangkaian reaki glikolisis. Dalam keadaan anaerob piuvat

dikonversi menjadi asam lakta atau alkohol sedangkan dalam keadaan aerob

piravat dikonversi menjadi asetil KoA yang kemudian masuk dalam jalur asam

trikarboksilat.

Gambar 1. Glikolisis

Sedangkan serangkaian reaksi yang terjadi berurutan dalam jalur EMP

untuk mengkonversi glukosa menjadi asam privat yang secara garis besar dapat 6

dikelompokkan dalam dua tahap, yaitu tahap perubahan glukosa menjadi triosa

fosfat (yang memerlukan energi kemia) dan tahap perubahan triofo fosfat menjadi

asam privat sambil melepaskan energi kimia ke lingkungannya.

Siklus krebs

Gambar 2. Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari respirasi seluler. Siklus

Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian

membentuk asam sitrat. Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat,

karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan

asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat.

Glikogenesis

Glikogenesis merupakan proses pembentukan glikogen. Gugus

fosfat dan energi yang diperlukan dalam reaksi pembentukan glukosa 6-7

fosfat dari glukosa diberikan oleh ATP yang berperan sebagai senyawa

kimia berenergi tinggi. Sedang enzim yang mengkatalisnya adalah

glukokinase. Selanjutnya, dengan fosfoglukomutase, glukosa 6-fosfat

mengalami reaksi isomerasi menjadi glukosa 1-fosfat.

Glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin tri fosfat (UTP) dikatalis

oleh glukosa 1-fosfat uridil transferase menghasilkan uridin difosfat

glukosa (UDP-glukosa)dan pirofosfat (PPi).

Glikogenolisis

Glikogenolisis berarti pemecahan glikogen menjadi bentuk glukosa

di dalam sel. Glikogenolisis tidak terjadi dengan membalikkan reaksi

kimia yang sama untuk membentuk glikogen, sebagai gantinya setiap

molekul glukosa yang berurutan pada setiap cabang polimer glikogen

dipisahkan dengan proses fosforilasi, dikatalisis oleh fosforilase.

Dalam keadaan istirahat fosforilase berada dalam bentuk tidak aktif

sehingga glikogen dapat disimpan dan tidak diubah kembali menjadi

glukosa. Oleh karena itu, bila diperlukan untuk mengubah kembali

glikogen menjadi glukosa, fosforilase harus diaktifkan terlebih dahulu.

Pengaktifan fosforilase ada 2 cara, yaitu oleh Epinefrin dan Glukagon.

C. KESEIMBANGAN GLUKOSA

Gula darah dapat berfungsi secara optimal apabila tubuh dapat

mempertahankan konsentrasi darah gula (dalam bentuk glukosa) dalam batas-

batas tertentu, yaitu 70-120 mg/100ml dalam keadaan puasa. Bila gula darah di

atas 170mg/100 ml, darah akan di keluarkan melalui urin. Bila sebaliknya gula

darah turun hingga 40-50 mg/100 ml, kita akan merasa gugup, pusing, lemas dan

lapar. Gula darah terlalu tinggi disebut hiperglikemia dan bila terlalu rendah

disebut hipoglikemia. Beberapa peran keseimbangan glukosa dalam darah :

Insulin

Yang di produksi oleh sel-sel beta pulau Langerhans pankreas

menurunkan gula darah. Mekanisme menurunkan gula darah oleh insulin,

8

meliputi peningkatan laju penggunaan glukosa melalui oksidasi,

glikogenesis yaitu perubahan glukosa menjadi glikogen, dan lipogenesis

yaitu perubahan glukosa menjadi lemak. Difusi fasilitatif glukosa kedalam

sel-sel otot dan sel-sel lemak meningkat, glukosa disimpan dalam hati dan

otot-otot dalam bentuk glikogen, serta pengambilan glukosa untuk diubah

menjadi lemak oleh sel-sel lemak dan hati meningkat.

Glukagon

Yang di produksi oleh sel-sel alfa pulau Langerhans mempunyai pengaruh

kebalikan dari insulin. Glukagon meningkatkan gula darah melalui

peningkatan glikogenolisis yaitu perubahan glikogen menjadi glukosa dan

glukoneogenesis. Insulin dan glukagon adalah antagonis dan pengaruh

yang berlawanan inilah yang untuk sebagian menjaga keseimbangan

metabolisme karbohidrat.

Gambar terjadinya keseimbangan glukosa dalam tubuh

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

9

Karbohidrat adalah salah satu dari tiga bahan makanan pokok manusia dan

hewan disamping lemak dan protein. Karbohidrat terbagi menjadi 4 golongan

yakni : Monosakarida, Oligosakarida, Disakarida, dan Polisakarida.

Metabolisme karbohidrat merupakan Metabolisme mencakup sintesis

(anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Proses

metabolisme karbohidrat adalah meliputi : Glikolisis, Siklus krebs, Glikogenesis

dan Glikogenolisis

Daftar Pustaka

http://dityanurse.blogspot.com/metabolisme-karbohidrat.htm

10

http://budisma.web.id/Macam-macam-Proses-Metabolisme-Karbohidrat-dalam-

Tubuh/Biologi-Kelas-XII.htm

http://enot-plosokun.blogspot.com/MRA/Makalah-Metabolisme.htm

11