metabolisme - Universitas Brawijaya

METABOLISME DAN PENCERNAAN
Prof Dr Ir Chanif Mahdi,MS.
Laboratorium Biokimia
Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Brawijaya
2010
METABOLISME
1.
METABOLISME ADALAH PROSES BIOKIMIA DAN
ENZIMATIS ATAU BIOTRANSFORMASI YANG TERJADI
PADA SEL DAN JARINGAN HIDUP ( SISTIM BIOLOGI).
PADA GARIS BESARNYA METABOLISME DAPAT
DIGOLONGKAN MENJADI DUA GOLONGANSEBAGAI
BERIKUT :
ANABOLISME ( BIOSINTESIS)
ADALAH PROSES PEMBENTUKAN MOLEKUL KOMPLEK
DARI MOLEKUL SEDERHANA.
CONTOH :
PEMBENTUKAN PROTEIN DARI ASAM – ASAM AMINO.
2. KATABOLISME
ADALAH PROSES PENGURAIAN ATAU PEMECAHAN
MOLEKUL KOMPLEK MENJADI MOLEKUL
SEDERHANA
CONTOH :
PEMECAHAN PROTEIN MENJADI ASAM- ASAM
AMINO.
METABOLISME DIDIFINISIKAN JUGA SEBAGAI
PROSES TRANSFORMASI DALAM SEL ATAU
JARINGAN HIDUP. SELURUH PROSES
TRANSFORMASI KIMIA DALAM SEL DAN JARINGAN
HIDUP DISEBUT SEBAGAI BIOTRANSFORMASI.
SEMUA BAHAN MAKANAN SEBELUM DIMETABOLIS
DALAM SEL HARUS DIUBAH TERLEBIH DAHULU
DARI BENTUK KOMPLEK MENJADI BENTUK
SEDERHANA, MELALUI PROSES PENCERNAAN
PENCERNAAN
ADALAH PROSES PEMECAHAN MOLEKUL KOMPLEK
SECARA PHISIK, KIMIA DAN ENZIMATIS (HIDROLISA)
MENJADI MOLEKUL SEDERHANA, SEHINGGA
DAPAT DISERAP BOLEH USUS HALUS.
PENCERNAAN DIBULAI DARI MULUT SAMPAI USUS
HALUS.
DIMULUT MAKANAN BERCAMPUR DENGAN SALIVA
YANG BERFUNGSI MEMBASAHI MAKANAN.
SISTIM PENCERNAAN
ENZIM PENCERNAAN
SALIVA MENGANDUNG ENZIM AMYLASE YANG
DAPAT MENGHIDROLISA KARBOHIDRAT (PATI)
MENJADI MALTOSE. SALIVA MEMPUNYAI pH
ANTARA 5,75 SAMPAI 7,0 . SALIVA MENGANDUNG
99,50 % AIR.
LAMBUNG
DILAMBUNG MAKANAN BERCAMPUR DENGAN
CAIRAN LAMBUNG YANG MENGANDUNG HCl,
DENGAN pH ANTARA 1- 2. CAIRAN LAMBUNG
MENGANDUNG PREKURSOR ENZIM PEPSINOGEN
YANG AKAN DIUBAH MENJADI PEPSIN, PEPSIN
DAPAT MENGKATALIS REAKSI HIDROLISA
PROTEIN.
RENIN ADALAH ENZIM LAIN YANG TERDAPAT PADA
CAIRAN LAMBUNG. KHUSUSNYA PADA MACHLUK
MUDA.
MAKANAN YANG KELUAR DARI LAMBUNG DISEBUT
SEBAGAI CHYME. CHYME MASUK KEDALAM USUS
HALUS (INTESTINUM) BERCAMPUR DENGAN TIGA
MACAM CAIRAN PENCERNAAN, YANG BERASAL
DARI DARI : PANKREAS, DINDING INTESTINUM,
EMPEDU DARI KANTONG EMPEDU.
EMPEDU DIPRODUKSI DALAM HATI, DAN
DISIMPAN DALAM KANTONG EMPEDU. EMPEDU
BERSIFAT ALKALI, DAN BERPERAN UNTUK
MENETRALKAN CHYME.
GARAM EMPEDU MEMPUNYAI TEGANGAN PERMUKAAN DAPAT MEMBANTU
MENGEMULSIKAN LEMAK, DAN GERAKAN INTESTINUM , UNTUK
PENYERAPAN LEMAK.
EMPEDU JUGA MENGANDUNG PIGMEN, DARI HASIL PEMECAHAN
HEMOGLOBIN. PIGMEN EMPEDU MEMBERIKAN WARNA SPESIFIK PADA
FAECES DAN URINE.
PENCERNAAN KARBOHIDRAT
PENCERNAAN KARBOHIDRAT , DIMULAI DI MULUT.
TIDAK TERJADI PENCERNAAN KARBOHIDRAT DI
LAMBUNG. PENCERNAAN KARBOHIDRAT PENTING
TERJADI DI USUS HALUS, DENGAN BANTUAN ENZIM AMILASE DARI
PANKREAS, ENZIM MALTASE, LAKTASE, DAN SUKRASE DARI CAIRAN
DINDING USUS HALUS.
PENCERNAAN LEMAK
TIDAK TERJADI PENCERNAAN LEMAK DI MULUT, TIDAK TERJADI
PENCERNAAN LEMAK DI LAMBUNG. PENCERNAAN LEMAK TERJADI
DI USUS HALUS, HASIL KERJASAMA EMPEDU DENGAN ENZIM
LIPASE DARI PANKREAS.
PENCERNAAN PROTEIN
PENCERNAAN PROTEIN DIMULAI DI LAMBUNG,
DENGAN BANTUAN ENZIM PEPSIN. PENCERNAAN
PROTEIN LEBIH LANJUT TERJADI DI USUS HALUS,
DENGAN BANTUAN ENZIM TRIPSIN,
CHEMOTRIPSIN, KARBOKSIPEPTIDSE,
AMINOPEPTIDASE, DAN DIPEPIDASE.
HASIL AKHIR PENCERNAAN
1. KARBOHIDRAT
BERUPA SENYAWA MONOSAKARIDA (GLUKOSE),
KMD DI SERAP OLEH VILLI- VILLI USUS HALUS,
MASUK DALAM ALIRAN DARAH.
2. LEMAK
BERUPA ASAM LEMAK DAN GLISEROL, OLEH
EMPEDU DIUBAH MENJADI GLISERIDA
3. PROTEIN
BERUPA ASAM- ASAM AMINO, MASUK KEDALAM
VILLI- VILLI , MASUK KEDALAM ALIRAN DARAH
UNTUK DIMETABOLIS LEBIH LANJUT.
PENCERNAAN
( KH, PROTEIN, LEMAK)
MULUT
SALIVA :
1. MUCIN
2. Ptyalin
Melicinkan
Menghidrolisa pati mennadi Maltose
SEL- SEL G
GASTRIN
HCl
LAMBUNG
Gastric juice
Enzim Pepsin
Enzim Renin
Hi drolisa Protein
Protein Susu
USUS HALUS
DINDING USUS HALUS
Pankrea Juice
1. Pankreas Protease
PANKREAS
Hormon sekretin
Intestinum Juice
Hormon Cholecystokinin
2. Pankreatic Lipase
3. Pankreaatic Karbohidrase.
ASAM AMINO , GLUKOSE, ASAM LEMAK
METABOLISME KH, PROTEIN DAN LEMAK
METABOLISME KARBOHIDRAT
PADA GARIS BESARNYA METABOLISME
KARBOHIDRAT PADA MACHLUK HIDUP DIBAGI
MENJADI DUA GOLONGAN :
1. METABOLISME ANAEROB ATAU RESPIRASI
ANAEROB ( GLUKOSE – ASAM PIRUVAT)
2. METABOLISME AEROB ATAU RESPIRASI
AEROB ( ASAM PIRUVAT → SIKLUS KREBS →
TERMINAL RESPIRATORY → CO2 + H2O + ATP)
METABOLISME ANAEROB
PENGERTIAN METABOLISME AN AEROB ATAU
RESPIRASI ANAEROB PADA SENYAWA
KARBOHIDRAT DIPAKAI SEBAGAI PENGGANTI
ISTILAH GLIKOLISIS, ATAU FERMENTASI ATAU
ALUR EMDEN MAYERHOFF, ADALAH AHLI BIOKIMIA
YANG MENEMUKAN ALUR RESPIRASI ANEROB.
ADAPUN SECARA GARIS BESARNYA ALUR
RESPIRASI ANAEROB ADALAH SEBAGAI BERIKUT:
ALUR METABOLISME KH
KARBOHIDRAT
RESPIRASI
CO 2
ANAEROB
ASAM PYRUVAT
SIKLUS KREBS
NADH
FADH
CO2
O2
H2O
RESPIRASI ANAEROB
RESPIRASI AEROB
ATP
METABOLISME ANAEROB
GLUKOSE
C-C-C-C-C-C
2 GLISERALDEHID
O
CH3-CH2-C- H
2 ASAM GLISERAT
CH3- CH2 COOH
2 Mole etanol
CH3 CH2OH
2 Mole Asetalde
Hid.
CH3-C- H
O
2 ASAM PIRUVAT
CH3 –C- C – OH
O O
2 MOLE ASAM
LAKTAT
OH
CH3- C - COOH
METABOLISME ANAEROB DAN ATP
GLUKOSE
GLUKOSE- 6P
FRUKTOSE-6P
ATP
-1ATP
-1 ATP
ATP ADP
FRUKTOSE- 1,6 DI P
LIPID
GLISERALDEHID
DIHIDROKSI ASETO-P
NAD
3 ATPX2 NADH 1,3 DI-P ASAM GLISERAT
ADP
1 ATP X2
ATP
3- ASAM PHOSPO GLISERAT
PHOSPOENOL PIRUVAT
1 ATP X 2
ADP
ATP
ETIL ALKOHOL
ASAM PIRUVAT
SIKLUS KREBS
ASAM LAKTAT
FERMENTASI YANG TERJADI PADA SEL MANUSIA DAN HEWAN
FERMENTASI ALKOHOL YANG TERJADI PADA YEAST
METABOLISME AEROB
METABOLISME AEROB ATAU RESPIRASI AEROB,
MERUPAKAN KELANJUTAN DARI RESPIRASI
ANAEROB, TERDIRI DARI BEBERAPA TAHAP
REAKSI ENZIMATIS, SEBAGAI HASIL UTAMANYA
ADALAH ENERGI (ATP), CO2 DAN H2O.
RESPIRASI AEROB DAPAT DIBAGI MENJADI DUA
BAGIAN :
1. SIKLUS KREBS ATAU SIKLUS ASAM SITRAT.
2. TERMINAL RESPIRATORY, ATAU PROSES
SITOKROM.
1. SIKLUS KREBS
AHLI BIOKIMIA BANGSA INGGRIS DAN
PEMENANG NOBEL KREBS,Hans Krebs
BERJASA MENEMUKAN SIKLUS INI.
DALAM SIKLUS KREBS, ASAM LAKTAT
DAN ASAM PIRUVAT DIOKSIDASI
LEBIH LANJUT MENJADI ENERGI (ATP),
CO2 DAN H2O. SEBAGIAN ENERGI
DIUBAH MENJADI ATP
SIKLUS KREBS / ASAM SITRAT
ASAM PIRUVAT
GLUKOSE
ASAM LAKTAT
NAD
NADH
ASETIL-COA
NAD
NADH
ASAM OKSALOASETAT
ASAM OKSALAT
ASAM SITRAT
ASAM FUMARAT
FAD
FADH ASAM SUKSINAT
GTP
GDP
ASAM SUKSINAT-COA
NAD
NADH
CIS- ASAM AKONITAT
ASAM ISOSITRAT
NAD
NADH
ASAM OKSALO SUKSINAT
ASAM ALPHA KETOGLUTARAT
TERMINAL RESPIRATORI
TERMINAL RESPIRATORI BERPERAN DALAM PEMBENTUKAN
NAD+ DAN NADP+ YANG BERASAL DAN NADH DAN NADPH.
AKHIR DARI TERMINAL RESPIRATORI , DIIKUTI DENGAN
PHASE ENZIMATIS, YANG MENSTRANFER HIDROGEN DAN
ELEKTRON PADA MOLEKUL OKSIGEN, YANG BERASAL DARI
TERMINAL RESPIRATORI. ATOM HIDROGEN DAN ELEKTRON
BERASAL DARI NADH DAN NADPH DARI ASAM SUKSINAT,
YANG MENGHASILKAN H2O. DENGAN URUTAN SEBAGAI
BERIKUT :
e + H+
NADH
e + H+
FADH
KOENZIM Q
e + H+
sitokrom c
e + H+
SITOKROM b
e+H+
sitokrom a
O2
ATP
H 2O
e + H+