Pengertian dan Fungsi Metabolisme Karbohidrat, Lemak dan Protein Enzim

Pengertian dan Fungsi Metabolisme Karbohidrat, Lemak dan Protein Enzim. Informasi mengenai Pengertian dan Fungsi Metabolisme Karbohidrat, Lemak serta Protein Enzim.

Karbohidrat

Karbohidrat tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Karbohidrat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu:

Monosakarida

Monosakarida : fruktosa, glukosa, dan galaktosa.

Disakarida

Disakarida : maltosa, sukrosa, dan laktosa.

Polisakarida

Polisakarida : tepung (amilum), selulosa, dan glikogen.

Fungsi Karbohidrat

1. Sumber kalori (1 gram = 4,1 kalori).
2. Membentuk senyawa-senyawa organik seperti lemak dan protein.
3. Menjaga keseimbangan asam basa dalam tubuh.

Sumber Karbohidrat

Beras, gandum, jagung, kentang, umbi-umbian, dan gula.

Metabolisme Karbohidrat

Di dalam sistem pencernaan, karbohidrat mengalami degradasi dengan bantuan enzim, seperti:

Fungsi Enzim Amilase

Menguraikan molekul amilum (pati) menjadi maltosa.

Fungsi Enzim Maltase

Menguraikan molekul maltosa menjadi glukosa.

Fungsi Enzim Sukrase

Mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.

Fungsi Enzim Laktase

Menguraikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.

Fungsi Enzim Selulose

Menguraikan selulosa menjadi selobiosa.

Fungsi Enzim Pektinase

Menguraikan pektin menjadi asam pektin.

Fungsi Enzim Dektrase

Menguraikan amilum menjadi dektrin.

Proses metabolisme karbohidrat

Molekul karbohidrat lalu degradasi menuju molekul glukosa  diabsorbsi  dalam jonjot-jonjot usus, masuk pembuluh darah lewat vena porta dialirkan ke hati diubah menjadi glikogen.

Bila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh, sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal ini disebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan pola penimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akan diubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak.

Kerjakan Tugas 5.1 berikut yang akan mendorong kalian mencari informasi lebih jauh, mengembangkan kecakapan akademik dan kecakapan personal kalian!

Tugas 5.1

Carilah keterangan berbagai jenis karbohidrat dari berbagai sumber!

Lemak

Lemak tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Terdiri atas asam lemak dan gliserin atau gliserol.

Macam Lemak

Lemak sederhana

Misalnya lemak dan minyak.

Lemak campuran

Lemak campuran adalah campuran antara senyawa lemak dengan zat-zat lain, misalnya fosfolipid dan protein.

Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu:

Asam lemak jenuh

Contoh: makanan yang berasal dari hewan.

Asam lemak tak jenuh

Kolesterol dalam tubuh digunakan oleh hati sebagai bahan utama untuk mensintesis asam empedu, dan garam empedu lainnya. Kadar kolesterol dalam darah yang melebihi normal dapat menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pembuluh darah sehingga mempertinggi risiko penyakit jantung koroner.

Kerjakan latihan berikut yang akan mengembangkan kecakapan akademik dan kecakapan personal kalian!

Latihan

Sebutkan contoh beberapa lemak, berilah keterangan selengkapnya!

Fungsi Lemak

Lemak mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

1. Sumber minyak, misalnya kacang tanah, dan zaitun.
2. Bahan penting membran sel.
3. Bahan baku pembuatan garam-garam empedu.
4. Bahan baku pembuatan hormon, seperti estrogen, progesteron, dan testosteron.
5. Pelindung tubuh
6. Pelarut vitamin A, D, E, dan K.
7. Sumber energi.

Sumber Lemak

Sumber lemak dibagi menjadi:

Lemak Hewani

Keju, daging, mentega, susu, ikan basah, minyak ikan, dan telur.

Lemak Nabati

Kelapa, kacang-kacangan, kemiri, dan buah alpukat.

Metabolisme Lemak

Sintesis lemak disebut lipogenesis, terjadi di sitoplasma, dibantu enzim lipase. Secara umum sintesa lemak dibagi dalam 3 bagian, yaitu

Pembentukan gliserol

Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang diubah menjadi senyawa fosfogliseraldehida.

Pembentukan asam lemak

Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C2), yaitu malonil CoA dari Asetil CoA dalam siklus Krebs.

Penggabungan gliserol dengan asam lemak

Asetil CoA direduksi dengan bantuan enzim karbohidrat dan kofaktor Mg2+  menjadi Malonil CoA

Malonil CoA + Asetil CoA  menjadi asam lemak

Asam lemak + gliserol merembes ke plasma.

Di plasma gugus COOH pada asam lemak + gugus OH pada gliserol lemak. Peristiwa pemecahan lemak menjadi asetil CoA dikenal dengan nama E-oksidasi.

Kerjakan Tugas 5.2 berikut yang akan merangsang kalian berpikir kritis, mengembangkan kecakapan akademik dan personal kalian!

Tugas 5.2

Berikan penjelasan mengapa lemak menghasilkan energi lebih besar dibanding dengan karbohidrat untuk jumlah berat yang sama!

Protein

Protein tersusun atas unsur

karbon (C), hidrogen (H), oksigen (N), kadang-kadang unsur phosphor (P), dan sulfur (S). 1. Pembentuk Protein Protein dibentuk dari asam amino, yaitu: a. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk oleh tubuh. Ada 8, yaitu: isoleusin, leusin, lisin, metionin, valin, triptofan, treonin, dan fenilalanin. b. Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. Contoh: alanin, asparagin, glisin, glutamin, dan prolin.

Fungsi Protein

Dalam tubuh kita protein mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnya tripsin.

Protein cadangan

Protein cadangan adalah protein disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadangan makanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung ), ovalbumin (putih telur).

Protein transport

Protein transport adalah protein yang berfungsi mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu, misalnya hemoglobin untuk mengikat O2.

Protein kontraktil

Protein kontraktil adalah protein yang berfungsi untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin untuk kontraksi otot . Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul asing (antigen) ke dalam tubuh.

Toksin

Toksin adalah racun yang berasal dari hewan, tumbuhan, misalnya bisa ular.

Hormon

Hormon adalah protein yang berfungsi sebagai pengatur prosesproses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormon auksin dan gibberellin pada tumbuhan.

Protein struktural

Protein struktural adalah protein yang menyusun struktur sel, jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.

Sumber Protein

Berdasarkan sumbernya, protein ada 2 macam, yaitu:

Protein hewani

Protein hewani adalah protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur, susu, dan keju.

Protein nabati

Protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya: kacang-kacangan. Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem) dan kwashiorkor.

Metabolisme

Protein Metabolisme protein dikatalisis oleh beberapa enzim, yaitu:

Fungsi Pepsin

Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.

Fungsi Renin

Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkan oleh susu.

Fungsi Kemotripsin

Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asam amino.

Fungsi Tripsin

Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.

Fungsi Erepsin

Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.

Fungsi Peptidase

Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.

Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melalui pembuluh darah vena porta menuju ke hati. Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yang memisahkan gugusan karboksil dengan asam amino menjadi ikatan baru, yang merupakan zat antara yang masih mengandung unsur nitrogen. Selanjutnya, terjadi proses transaminasi yang menghasilkan pemindahan gugusan asam  amino (NH2) dari asam amino ke ikatan lain, menjadi asam amino yang berbeda dengan asam amino yang pertama.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan bagan yang menunjukkan hubungan metabolik asam amino berikut ini.

Skema 5.1 Hubungan metabolik asam amino

Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan sumber energi bagi tubuh makhluk hidup. Sebagai sumber energi, lemak dan protein dapat diubah menjadi karbohidrat. Demikian pula karbohidrat dapat diubah menjadi lemak, namun sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat. Pengubahan zat nonkarbohidrat menjadi glukosa dikenal dengan nama glukoneogenesis.

Kerjakan Tugas 5.3 berikut yang merangsang kalian berpikir kritis, mengembangkan kecakapan akademik dan kecakapan personal kalian!

Tugas 5.3

Berikan penjelasan mengapa protein menghasilkan energi setara dengan karbohidrat  untuk jumlah berat yang sama!

Kerjakan Tugas 5.4 berikut yang akan mendorong kalian mencari informasi lebih jauh, menumbuhkan rasa ingin tahu, dan mengembangkan kecakapan personal serta kecakapan akademik kalian!

Tugas 5.4

Buatlah bagan keterkaitan antara metabolisme lemak, protein, dan karbohidrat! Kerjakan dalam buku tugas!

Rangkuman

1. Metabolisme karbohidrat Molekul karbohidrat degradasi menuju molekul glukosa selanjutnya diabsorbsi dalam jonjot-jonjot usus. Lalu masuk pembuluh darah lewat venaporta selanjutnya dialirkan ke hati dan diubah menjadi glikogen.
2. Metabolisme lemak Asetil CoA direduksi dengan bantuan enzim 2+karboksilase dan kofaktor Mg2+ menjadi Malonil CoA Malonil CoA + Asetil CoA asam lemak. Asam lemak + gliserol merembes ke plasma. Di plasma gugus COOH pada asam lemak + gugus OH pada gliserol lemak.
3. Metabolisme protein Penyerapannya dalam bentuk asam amino.

Uji Kompetensi

A. Pilihan Ganda

1.Bahan makanan yang paling cepat diubah menjadi energi adalah

2. Protein merupakan polimer yang terdiri dari

3. Penyimpanan karbohidrat dalam hati berbentuk

4. Bila dalam makanan yang dikonsumsi mengandung banyak lemak, maka tubuh akan kenyang dalam waktu yang relatif lama, sebab

5. Berikut ini merupakan fungsi protein, kecuali

B. Soal Uraian

1. Sebutkan 3 macam zat makanan penghasil energi bagi tubuh!
2. Jelaskan fungsi karbohidrat, protein, dan lemak!
3. Apakah perbedaan asam amino esensial dan asam amino nonesensial?
4. Jelaskan perbedaan jalur metabolisme lemak, protein, dan karbohidrat!
5. Apa yang dimaksud dengan glukoneogenesis?