MAKALAH
BIOKIMIA
Tentang
METABOLISME KARBOHIDRAT
Dosen Pembimbing : Juryatin, S.Pi
OLEH :
KELOMPOK II KELAS E SEMESTER IV
Ketua : 1. KAMARUDDIN
Anggota : 2. AFRIDAH
3. NUR’ AHDIAH
4. YANTI RAHMAWATI
5. SUBHAN
JURUSAN MATEMATIKA IPA (MIPA)
PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN BIOLOGI
SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
(STKIP) BIMA
TAHUN AKADEMIK 2010-2011
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah kami ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa (Allah SWT) yang telah memberikan kesempatan kepada kami selaku penulis untuk tetap dapat menyelesaikan kewajiban kami selaku mahasiswa pada Mata Kuliah Biokimia, Sehingga atas rahmat dan hidayah-Nyalah kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini tidak kurang dari waktu yang telah ditentukan. Salam dan shalawat tetap tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW yang telah membawa dan mengeluarkan kita dari alam kebodohan menuju alam yang bernuansa ilmu dam iman.
Dalam makalah ini kami mencoba menguraikan satu dari sekian materi pada Silabus mata kuliah Biokimia yakni tentang ”Metabolisme Karbohidrat. Metabolisme karbohidrat ini sendiri merupakan proses menguraian dan pembakaran karbohidrat menjadi beberapa bagian agar dapat digunakan dalam tubuh sehingga bisa menjadi sumber energi. Oleh sebab itu proses metabolisme dalam tubuh patut kita ketahui dan kita pelajari. Hal inilah yang mendorong kami selaku penulis untuk menyusun sebuah makalah dengan judul : Metabolisme Karbohidrat. Dimana masalah ini akan kami paparkan dan uraikan dalam makalah ini.
Harapan kami selaku penulis, semoga makalah ini dapat berguna dan membawa dampak positif bagi mahasiswa yang mengeluti bidang Biologi khususnya pada mata kuliah Biokimia. Ucapan terimakasih tak lupa kami sampaikan kepada yang terhormat Bu. Juryatin, S.Pi Selaku dosen pembimbing pada mata kuliah Biokimia, yang tetap memberikan motivasi demi kelancaran tugas ini, semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan kesehatan serta rahmat dan hidayah-Nya kepada beliau dan kita semua. Amin.
Kota Bima, 07 Maret 2011
Penulis,
KELOMPOK II
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL...............................................................................................
KATA PENGANTAR ...........................................................................................
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...........................................................................................
B. Rumusan Masalah.......................................................................................
C. Tujuan.........................................................................................................
BAB II PEMBAHASAN
A. Jenis Karbohidrat........................................................................................
1. Monosakarida.........................................................................................
2. Oligosakarida..........................................................................................
3. Glukosida................................................................................................
4. Polisakarida.............................................................................................
B. Metabolisme Karbohidrat ..........................................................................
1. Glikolisis.................................................................................................
2. Siklus krebs.............................................................................................
3. Glikogenesis............................................................................................
4. Jalur katabolisme melalui jalur HMP......................................................
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan ............................................................................................
B. Saran.......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Karbohidrat merupakan sumber. Energi utama bagi organisme hidup. Manusia menggunakan pati sebagai nutrien utama. Pati yang dapat berasal dari beras, jagung, gandum, singkong, ubi sagu dan lain-lain merupakan polimer dari glukosa yang disintesis oleh tumbuh- tumbuhan bagi cadangan energi/makan bagi tumbuh-tumbuhan tersebut. Pada hewan dan manusia, karbohidrat disimpan dalam bentuk glikogen, terutama dihati (2-8%) dan otot (0.5-1%). Glikogen hati terutama berguna bagi untuk mempertahankan agar kadar glukosa darah normal (70-90 mg/ml darah), sedangkan glikogen otot bertindak sebagai penyedia energi untuk keperluan interaksi. Glukosa digunakan baik oleh organisme anaerob maupun aerob. Pada tahap-tahap awal jalur katabolisme untuk kedua tipe organisme itu mirip satu sama lain. Organisme anaerob memecahkan glukosa menjadi senyawa yang lebih sederhana yang tidak dapat dimetabolisme lebih lanjut, tanpa bantuan oksigen. Sedangkan organisme anaerob selain memiliki perangkat enzim yang dimiliki oleh organisme dan aerob, juga memiliki kemampuan lebih yang dapat memecahkannya lebih sempurna, maka energi yang dihasilkan lebih banyak dari pada yang dihasilkan oleh organisme anaerob.
B. RUMUSAN MASALAH
Dalam makalah ini, masalah yang akan dibahas meliputi sebagai berikut :
1. Apa saja jenis karbohidrat?
2. Bagaimana proses metabolisme karbohidrat?
C. TUJUAN
Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk menyelesaikan kewajiban dan tugas kelompok yang diberikan oleh Bu. Juryati, S.Pi selaku dosen pembimbing pada Mata Kuliah Biokimia.
2. Agar mahasiswa mengetahui jenis karbohidrat
3. Agar mahasiswa mengetahui proses metabolisme karbohidrat
BAB II
PEMBAHASAN
A. JENIS KARBOHIDRAT
Karbohidrat merupakan salah satu dari tiga bahan makanan pokok manusia dan hewan disamping lemak dan protein. Dalam tubuh manusia dan hewan, senyawa ini merupakan cadangan energi dan tersimpan didalam sel sebagai glikogen. Karbohidrat terdapat dalam jumlah cukup besar didalam tumbuh-tumbuhan, terutama pada bagian- bagian yang keras seperti biji, ubi dan kulit.
Karbohidrat sebenarnya bukan nama umum senyawaan kimia yang secara kimiawi berupa bentuk hidrat dari karbon dan secara empiris mempunyai rumus: (Cn(H2O)n). Termasuk dalam kelompok senyawa ini misalnya glukosa (C6H12O6) dan sakarosa (C11H22O11). Terdapat pula senyawa yang tidak mematuhhi rumus umum tersebut seperti ramnosa dengan rumus molekul (C6H12O5) dan dimasukkan dalam kelompok karbohidrat karena senyawa ini memiliki sifat-sifat yang sama dengan karbohidrat.
Disamping itu, ternyata dikenal pula banyak senyawa yang memenuhi rumus umum diatas tetapi tidak masuk dalam kelompok karbohidrat, seperti asam cuka (C2H4O2) dan asam laktat (C3H6O3).
Berdasarkan sifat hidrolisisnya karbohidat dapat dibagi menjadi empat (4) golongan yaitu:
1. Monosakarida
Monosakarida dikenal sebagai bentuk paling sederhana dari karbohidrat dan karena monosakarida umumnya memiliki rasa manis, maka senyawa ini 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. Glukosida
Senyawa ini merupakan turunan karbohidrat, tersusun atas molekul-molekul gula dan molekul-molekul non gula yang tergabung satu sama lain dengan ikatan glukosida. Contohnya: metilglukosida.
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 sellulosa.
B. METABOLISME KARBOHIDRAT
Metabolisme karbohidrat merupakan Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolism total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. KARBOHIDRAT merupakan hidrat dari unsur karbon (C). Peristiwa ini banyak dijumpai pada tubuh makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan, atau manusia.
1. 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.
Sedangkan serangkaian reaksi yang terjadi berurutan dalam jalur EMP untuk mengkonversi glukosa menjadi asam privat yang secara garis besar dapat 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.
a. Isomerasi Glukosa 6-Fosfat
Reaksi berikutnya adalah reaksi isomerasasi glukosa menjadi frutkosa 6-faosfat. Reaksi ini dan sebaliknya dikatalisis enzim fosfo glukoisomerase (∆G = + 1400 kalori, pH 7) Kkstb = 0,5.
b. Fosforealasi Frutkosa -6-Fosfat Menjadi Frutkosa 1,6 Difosfat Pada reaksi tahap ketiga ini dikatalisis oleh fosfo-fruktosakinase.
Tahap ini merupakan tahap reaksi penting untuk pengendalian metabolisme karena enzim ini adalah enzim allosterik yang dapat dipengaruhi oleh beberapa metabolit umum. Kelebihan ATP ataupun asam sitrat dapat menghambat enzim fosfofruktokinase ini. Sebaliknya AMP, ADP, dan Fruktosa 6-P dapat menstimulasi enzim. Enzim ini memerlukan ion Mg2+ sebagai kfaktor dan memiliki berat molekul yang sangat tinggi (± 360.000) dan terdiri dari 4 sub unit).
c. Pembentukan Trio Fosfat
Reaksi berikutnya menyangkut pemotongan glukosa 1,6 – difosfat dengan membentuk dua triosa fosfat: dihidroksi aseton fasfat dan D-gliseraldehida -3- fosfat. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah aldolase, yang diisolasi pertama kali oleh “Warburg” kini diketahui banyak ditemukan di alam.
Garapan yang didapat dari oksidasi aldehida menjadi asam karboksilat disimpan dalam bentuk gugus asil fosfat:1-3 difosfogliserat. Enzim yang berperan adalah gliseraldehida-3-fosfatdehidrogenase. Berat molekul enzim ini 145.000 dan terdiri atas suatu tetramer dengan berat molekul masing-masing sebunit 35.000 dan terikat erat dengan NAD+, jadi seluruhnya ada 4 NAD+.
d. Interkonversi Asam 3-Fosfogliserat Menjadi 2-Fosfogliserat Fosfogliseril mutase mengkatkalisis interkonvensi dua macam asam Fosfogliserat.
e. Pembentukan Asam Fosfoenol Piruvat Reaksi berikutnya dikatalisis oleh enzim enolase: Tetapan setimbang (Kstb) reaksi ini sama dengan 3. hal ini berarti bahwa reaksi diatas berjalan secara reversible. Asam fosfoenol piravat (PED) merupakan molekul berenergi tinggi. Hidrolisis molekul ini menghasilkan ∆G’=-14.800 kalori.
f. Hidrolisis Asam Fosfoenol Piravat Menjadi Piravat Gugus fosfat dari PEP dipindahkan kepada ADP sehingga terbentuk ATP. Reaksi ini dikatalisis leh enzim piravat kinase dan menghasilkan energi sebesar 61000 kalori. Taoutomerisasi dari bentuk enol menjadi keto dapat memberikan cukup energi untuk membentuk ATP.
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.
Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah "mengantar" asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi NADH, dan melepaskan satu molekul (CO2) dan membentuk asam a-ketoglutarat (baca: asam alpha ketoglutarat). Setelah itu, asam a-ketoglutarat kembali melepaskan satu molekul (CO2), dan teroksidasi dengan melepaskan satu ion H+ yang kembali mereduksi NAD+ menjadi NADH. Selain itu, asam a-ketoglutarat mendapatkan tambahan satu ko-A dan membentuk suksinil ko-A. Setelah terbentuk suksinil ko-A, molekul ko-A kembali meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat. Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil ko-A menjadi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekulATP. Kemudian, asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H+, yang kemudian diterima oleh FAD dan membentuk FADH2, dan terbentuklah asam fumarat. Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat, karena itu asam fumarat berubah menjadi asam malat. Terakhir, asam malat mengalami oksidasi dan kembali melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan membentuk NADH, dan asam oksaloasetat kembali terbentuk. Asam oksaloasetat ini kemudian akan kembali mengikat asetil ko-A dan kembali menjalani siklus Krebs.
Dari siklus Krebs ini, dari setiap molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP,6 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2. Selanjutnya, molekul NADH dan FADH2 yang terbentuk akan menjalani rangkaian terakhir respirasi aerob, yaitu rantai transpor elektron.
3. Glikogenesis
Gugus fosfat dan energi yang diperlukan dalam reaksi pembentukan glukosa 6-fosfat dsari 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).
Mekanisme reaksi glikogenesis juga merupakan jalur metabolisme umum untuk biosintesis disakarida dan polisakarida. Dalam berbagai tumbuhan seperti tanaman tebu, disakarida sukrosa dihasilkan dari glukosa dan fruktosa melalui mekanisme biosintesis tersebut. Dalam hal ini UDP-glukosa abereaksi dengan fruktosa 6-fosfat, dikatalis oleh sukrosa fosfat sintase, membentuk sukrosa 6-fosfat yang kemudian dengan enzim sukrosa fosfatase dihidrolisis menjadi sukrosa.
4. Jalur katabolisme melalui jalur HMP
Jalur HMP sangat penting untuk menghasilkan pentose yang diperlukan untuk sintesis asam nukleat dan nukleotida yang mengandung gugus prostetik, juga sebagai penghasil materi awal untuk sintesis asam amino aromatic dan vitamin,dan juga berperan dalam beberapa reaksi biosintesis.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Karbohidrat adalah salah satu dari tiga bahan makanan pokok manusia dan hewan disamping lemak dan protein. Karbohidrat terbagi menjadi empat (4) golongan yakni : Monosakarida, Oligosakarida, Glukosida, 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 Jalur katabolisme melalui jalur HMP.
B. SARAN
Setelah membaca beberapa referensi dan merangkai beberapa kalimat dalam sebuah makalah ini kami selaku penulis dapat memberikan beberapa saran antara lain :
- Kepada dosen pembimbing agar tetap memberikan motivasi kepada mahasiswa sebagai peserta didik untuk mencari beberapa jenis pengetahuan lain yang terkait dengan ilmu biokimia khususnya masalah Metabolisme Karbohidrat.
- Sedangkan pada rekan-rekan mahasiswa agar tetap mencari beberapa alternatif dalam memecahkan sebuah persoalan yang terkait dengan proses belajar mengajar terutama dalam bidang ilmu pengetahuan khususnya pada Mata Kuliah Biokimia.
DAFTAR PUSTAKA
· http://id.wikipedia.org/wiki/Metabolisme karbohidrat diakses pada tanggal 05 Maret 2011. 20.30 Wita.
· Murray, Robert k.2003. Biokimia Harper. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Semoga blog ini bermanfaat.