Ilmu Dasar Keperawatan 1 Pertemuan 7

Metabollisme senyawa
makro dan
mikromolekul
Titta Novianti
Pendahuluan
 Metabolisme pencernaan makromolekul
dan mikromolekul meliputi :
 Struktur Senyawa makromolekul
(Karbohidrat, protein dan lipid)
 Struktur senyawa mikromolekul (mineral dan
vitamin
 Proses pencernaan dan absorbsi senyawa
makromolekul dan mikromolekul dalam
saluran pencernaan
Karbohidrat
 Merupakan senyawa yang penting bagi tubuh
sebagai sumber energi
 Merupakan senyawa derivat dari aldehida atau
keton
 Terdiri dari gugusan senyawa C dan OH,
sehingga dinamakan senyawa karbohidrat
 Rumus empiris senyawa Cn(H2O)n

HOC-C-C=O

OH H
Jenis-jenis karbohidrat

Digolongkan berdasarkan kompleksitas molekul :
1. Monosakarida
2. Disakarida
3. Oligosakarida
4. Polisakarida
Monosakarida
unit terkecil dari karbohidrat yang tidak bisa
lagi disintesis (triosa, tetrosa, pentosa,
heksosa, heptosa,fruktosa, ribosa)
Disakarida
 karbohidrat yang bisa disintesis menjadi 2 monosakarida
 maltosa: 2 glukosa,
 Laktosa:glukosa & galaktosa,
 sukrosa: glukosa & fruktosa
Reaksi kimia pembentukkan
disakarida
Polisakarida
 Karbohidrat yang dihidrolisis menghasilkan n
monosakarida heterogen dan homogen
 Polisakarida yang penting untuk tubuh: amilum,
glikogen, selulosa
Amilum
 merupakan polimer α-D-glukosa dengan ikatan α (1-4)
Kandungan glukosa pada pati bisa mencapai 4000 unit
 Ada 2 macam amilum yaitu amilosa (pati berpolimer
lurus) dan amilopektin (pati berpolimer bercabangcabang)
glikogen
 Glikogen merupakan polimer glukosa dengan
ikatan α (1-6)
 Polisakarida ini merupakan cadangan energi
pada hewan dan manusia yang disimpan di hati
dan otot sebagai granula
 Glikogen serupa dengan amilopektin
selulosa
 Selulosa tersusun atas rantai glukosa
dengan ikatan β (1-4)
 Selulosa lazim disebut sebagai serat dan
merupakan polisakarida terbanyak
Protein
 Protein adalah salah satu biomakromolekul yang penting peranannya
dalam makhluk hidup
 Fungsi protein :
 sebagai bahan struktural
 sebagai mesin yang bekerja pada tingkat
molekular.
Protein sebagai bahan struktural
 Protein dapat memerankan fungsi sebagai
bahan struktural karena seperti halnya
polimer lain, protein memiliki rantai yang
panjang dan j dapat mengalami crosslinking
 Berfungsi sebagai pelindung, contoh : a
dan b-keratin pada kulit, rambut, dan kuku
dan berfungsi sebagai perekat contoh :
kolagen
Protein berperan pada sistem
molekuler
 Protein berperan sebagai biokatalis pada
reaksi kimia dalam sistem makhluk
hidup.
 Makromolekul ini mengendalikan jalur
dan waktu metabolisme yang kompleks
untuk menjaga kelangsungan hidup
suatu organisma
Struktur protein
 Terdapat 4 macam struktur protein, yang
dibedakan berdasarkan struktur asam
amino sebagai penyusunnya :




Struktur primer
Struktur sekunder
Struktur tersier
Struktur kwartener
Struktur primer
 Struktur ini terdiri dari asamasam amino yang
dihubungkan satu sama lain
secara kovalen melalui
ikatan peptida
 Contoh asam amino hasil
penterjemahan molekul DNA
Struktur sekunder
 Protein sudah mengalami interaksi
intermolekul, melalui rantai samping asam
amino
 Ikatan didominasi oleh ikatan hidrogen
antar rantai samping yang membentuk
pola tertentu bergantung pada orientasi
ikatan hidrogennya
Terdapat 2 jenis
struktur :
A heliks
b sheet
Struktur tersier
 Merupakan bentuk 3
dimensi dari struktur
sekunder
 Terjadi interakasi intra
molekuler seperti ikatan
hidrogen, ikatan ion, van
der Waals, hidropobik dll
Struktur kwartener
 Merupakan struktur dengan
mengandung banyak molekul
protein yang memiliki lebih dari
satu struktur tersier
 Setiap subunit protein dapat
melakukan komunikasi dan saling
mempengaruhi satu sama lain
melalui interaksi intermolekular
Lipid
 Merupakan senyawa yang relatif tidak
larut dalam air (polar) tetapi larut dalam
larutan non polar
 Dikarenakan tidak adanya ikatan H
dengan senyawa polar
Klasifikasi lipid
 Berdasarkan sifat dapat atau tidaknya
dihidrolisis, terbagi menjadi :
1. Lipid sederhana : dihidrolisis menjadi
alkohol dan asam lemak
 Trigliserida : dihidrolisis menghasilkan
gliserol dan asam lemak
 Lilin/wax : dihidrolisis menghasilkan asam
lemak dan alkohol rantai panjang
 2. Lipid Majemuk : jika dihidrolisis
menghasilkan asam lemak dan alkohol
serta senyawa lain (fosfat, karbohidrat,
sulfolipid, gugus amino/kolin, etanolamin,
asam amino serin)
 3. Turunan Lipid : jika dihidrolisis tidak
dapat dihidrolis lanjut, hanya senyawa H2O
dan CO2
Pencernaan dalam rongga
mulut
 Rongga mulut menghasilkan saliva (pH
4,0) yg tdd 99,5 % air dan enzim ptialin
 Air bermanfaat melicinkan dan
melarutkan makanan
 Enzim ptialin mengubah pati/glikogen
menjadi maltosa, namun terkadang tidak
berjalan semperna karena waktu
pencernaan yang relatif pendek
Pencernaan dalam lambung
 Terdapat 2 jenis kelenjar sekresi ;
 Kelenjar Sel parietal : menghasilkan asam
klorida
 Kelenjar satu lapis se
 Sekret yang dihasilkan lambung : getah
lambung (pH 1,0), tdd: 97-99 % air, HCl
0,2-0,5 %, musin, garam anorganik,
enzim pencernaan (pepsin, renin dan
lipase)
Asam klorida
 H+ pembentuk HCl dalam lambung berawal
dari pembentukkan
 H2O + CO2 → H2CO3
 H2CO3 → HCO3- + H+
 Terjadi di dalam sel-sel parietal
 H+ bersekresi dari sel parietal ke dalam
lumen lambung dengan proses transport aktif
pompa K+ dan ATPase
 Terjadi pertukaran Cl- dari plasma ke dalam
lumen dengan HCO3- , sehingga terbentuk
senyawa HCl.
 HCl akan menstimulasi denaturasi
protein (pelepasan ikatan H pada struktur
tersier) sehingga memudahkan enzim
proteolitik bekerja
 pH rendah karena adanya HCl
memungkinkan matinya bakteri
pepsin
 Dibentuk dalam kelenjar selapis sel dari
nitrogen tidak aktif yaitu pepsinogen
 Pepsinogen diaktifkan oleh ion H+ dari
asam sehingga melepaskan pepsin aktif
 Pepsin merubah protein yang telah
terdenaturasi menjadi proteosa dan
pepton
Rennin
 Berperan pada koagulasi susu
 Dengan bantuan Ca, rennin
mengkonversi kasein susu menjadi
parakasein yang akan dipecahkan oleh
pepsin
Lipase
 Berperan nengelmusikan lipid dengan
bantuan kontraksi peristaltik
 Berperan menghidrolisis triasilgliserol
 Lipid yang paling mudah dicerna adalah
yang memiliki rantai pendek dan memiliki
rantai ester pada C-3 contohnya adalah
lemak susu
Pencernaan pankreas dan
usus
 Hasil pencernaan lambung berupa
chym (bersifat asam) masuk ke dalam
usus yang akan dinetralkan oleh sekret
pankreas dan empedu yang bersifat basa
 Kenaikan pH ini penting untuk aktivitas
enzim dalam usus, namun menghambat
kerja pepsin lebih lanjut
Empedu
 Empedu dihasilkan oleh hati, mengandung
asam empedu atau asam kolat, Na dan Ca
 Asam empedu berasal dari sintesis
kolesterol yang memerlukan O2 dan NADPH
 Asam empedu primer dari hati, akan diubah
menjadi asam empedu sekunder di dalam
usus halus oleh aktivitas bakteri dalam usus
halus
Fungsi empedu
 Menurunkan permukaan tegangan air,
sehingga lemak akan mudah diemulsikan
dan dilarutkan, sehingga memudahkan
absorbsi vit A, D, E dan K yang larut dalam
lemak serta menutupi partikel makanan
sehingga tidak pecah
 Menetralkan asam makanan dari lambung
 Pembawa penting bagi ekskresi kolesterol
dan zat toksin
pankreas
 Sekresi pankreas tdd senyawa anorganik
(Na+, HCO3-), K+, Cl-, Ca2+, Zn2+,
HPO42-, SO42-, dan enzim-enzim :





Tripsin, kimotripsin, elastase
Karboksipeptidase
Amilase
Lipase
Hidrolase ester kolesteril
Tripsin, kemotripsin, elastase
 Ke 3 enzim ini bekerja pada protein, proteosa
dan pepton untuk diubah menjadi polipeptida
 Tripsin bekerja pada ikatan peptida asam
amino basa
 Kemotripsin bekerja pada ikatan peptida yang
mengandung residu asam amino tak
bermuatan (asam amino aromatik)
 Elastase bekerja pada ikatan yang berdekatan
dengan residu asam amino kecil (glisin, alanin,
serin)
karboksipeptidase
 Enzim ini melanjutkan sintesis
polipeptida dengan menyerang ikatan
peptida karboksi-terminal, membebaskan
asam amino tunggal
amilase
 Mensintesis pati menjadi
maltosa,maltotriosa (3 residu glukosa
yang dihubungkan oleh oleh ikatan a 14), oligosakarida dan glukosa
Lipase
 Bekerja pada permukaan minyak-air
dalam lipid yang telah dielmusikan
 Hidrolisis terjadi pada ikatan ester (2
fosfolipid) oleh fosfolipase menghasilkan
ikatan lipase dengan subtrat
 Dilanjutkan hidrolisis triasilgliserol
menghasilkan gliserol dan asam lemak
Hidrolase ester kolesterol
 Mengkatalisis esterifikasi kolesterol
bebas dengan asam lemak, tetapi di
dalam usus enzim inimengkatalisis ester
kolesteril sehingga dapat diabsorbsi usus
dalam bentuk non ester
Usus
 Usus menghasilkan getah yang disekresi
oleh kelenjar Brunner dan Lieberkuhn yang
mengandung enzim-enzim :






Aminopeptidase
Disakaridase
Fosfatase
Polinukleotidase
Nukleosidas
Fosfolipase
 Aminopeptidase : berperan menyerang
iktan peptida di samping asam amino Nterminal pada polipeptida dan oligopeptida,
selanjutnya oleh dipeptidase dibebaskan
asam aminonya
 Disakaridase dan oligosakaridase :
mengeluarkan molekul glukosa dari
oligosakarida dan disakarida
 Fosfatase : mengeluarkan fosfat dari
senyawa heksosa fosfat, glisero-fosfat dan
nukleotida
 Polinukleotidase : memecah asam nukleat
menjadi nukleotida
 Nukleosidase : memyerang nukleosida
yang mengandung guanin dan hipoxantin
 Fosfolipase : menyerang fosfolipid sehingga
dihasilkan gliserol, asam lemak, asam
fosfat, dan kolin
Absorbsi karbohidrat
 Absorpsi oleh darah dari yeyunum
dengan 2 cara yaitu transpot aktif dan
difusi
 Transport aktif : adanya carier pengikat
glukosa dan molekul Na+, glukosa
diangkut dengan melawan gradien
konsentrasinya berbarengan dengan
pompa Na+ dan K+ dari dalam sel epiel
usus menuju kapiler darah
Absorbsi lipid
 Lipid meninggalkan fase minyaknya dan
berdifusi ke dalam misel campuran
senyawa garam empedu dan kolesterol
 Sehingga memudahkan diserap oleh
mukosa usus, maka 98% lipid makanan
dapat diabsorpsi
Absorbsi asam amino dan
protein
 Terdapat 2 cara absorpsi asam amino :
 L-isomer asam amino akan ditransport aktif
dengan bantuan vitamin B6 serta energi
pompa ion Na+ dan K+
 D-isomer asam amino diangkut dengan cara
difusi biasa
mikromolekuler
 Mikromolekul yang dibutuhkan tubuh
terdiri atas vitamin dan mineral
 Vitamin yang dibutuhkan tubuh : vit
A,B,C,D, E , dan K
Vitamin
 Vitamin dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar :
 vitamin yang larut dalam air, yaitu B dan C
 Vitamin yang larut dalam lemak : vitamin A, D, E, dan
K
 Vitamin yang larut dalam lemak akan disimpan di dalam
jaringan adiposa dan di dalam hati
 Vitamin ini kemudian akan dikeluarkan dan diedarkan ke
seluruh tubuh saat dibutuhkan
 Vitamin yang larut dalam air hanya dapat disimpan
dalam jumlah sedikit dan biasanya akan segera hilang
bersama aliran makanan
 Saat suatu bahan pangan dicerna oleh tubuh, vitamin
yang terlepas akan masuk ke dalam aliran darah dan
beredar ke seluruh bagian tubuh
 Apabila tidak dibutuhkan, vitamin ini akan segera
dibuang tubuh bersama urin
 Oleh karena itu, tubuh membutuhkan asupan vitamin
yang larut air secara terus-menerus.
Mineral
 Mineral adalah nutrisi penting untuk pemeliharaan
kesehatan dan pencegahan penyakit
 Mineral dan vitamin bertindak secara interaksi
 Tubuh perlu vitamin agar mineral dapat bekerja dan
sebaliknya
 Tanpa beberapa mineral / vitamin, beberapa vitamin /
mineral tidak berfungsi dengan baik
 Perbedaan : mineral merupakan senyawa anorganik,
sedangkan vitamin organik.
 Mineral diklasifikasikan menurut jumlah yang
dibutuhkan oleh tubuh
 Mineral utama (mayor) adalah mineral yang kita
perlukan lebih dari 100 mg sehari cont. Kalsium,
tembaga, fosfor, kalium, natrium dan klorida
 Mineral minor (trace elements) adalah yang
kita perlukan kurang dari 100 mg sehari, cont
kromium, magnesium, yodium, besi, flor,
mangan, selenium dan zinc
 Mineral dan vitamin akan bekerja
bersama-sama dalam melaksanakan
fungsi tubuh
 Misal : untuk pembentukkan sel darah
merah, zat Fe, vitamin B12, asam folat.
O2, tembaga dan kobalt