METABOLISME
Metabolisme : semua proses reaksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup (mikroorganisme, tumbuhan , hewan dan manusia).
Metabolisme terdiri dari :
- Katabolisme : proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil.
Reaksi katabolisme merupakan reaksi oksidasi dan menghasilkan energi.
Misal :
Polisakarda glukosa + energi,
Lemak asam lemak + gliserol + energi,
Protein asam amino + energi,
Asam nukleat nukleotida. + energi.
- Anabolisme : proses sintesis/pembentukan molekul besar dari molekul-molekul kecil (kebalikan reaksi katabolisme).
Reaksi anabolisme merupakan reaksi reduksi dan membutuhkan energi.
Misal :
Polisakarda + energi glukosa,
Lemak + energi asam lemak + gliserol,
Protein + energi asam amino,
Asam nukleat + energi nukleotida.
SISTEM PENCERNAAN
Sistem pencernaan : proses penguraian bahan makanan yang dimulai dari reaksi enzimatis dimulut (enzim amilase dalam air ludah/saliva) dan berakhir di saluran pengeluaran/ekskresi (anus).
SKEMA SISTEM PENCERNAAN
METABOLISME ENERGI DAN ZAT MAKANAN
Metabolisme energi kaitannya dengan zat makanan diartikan sebagai metabolisme total yang ditunjukkan oleh energi (dalam bentuk panas atau kerja) yang dikeluarkan dari keseluruhan proses kimia yang terjadi di dalam tubuh hewan atau manusia, yang berasal dari oksidasi zat makanan.
Metabolisme Energi berkaitan dg zat makanan meliputi :
- Nilai Kalori Bahan Makanan
- Angka Pernafasan ( Respiratory Quotient, RQ )
- Metabolisme Dasar
- Keperluan Kalori Tubuh
- Daya Zat Makanan Menghasilkan Energi.
Nilai Kalori Bahan Makanan.
Nilai kalori bahan makanan diukur dengan alat Kalorimeter Bom, dan dinyatakan dalam satuan kalori atau kilokalori, kkal,(1 kalori = 1000 kkal).
(1 kalori = jumlah energi (panas) yang diperlukan oleh 1 kg air untuk menaikkan suhu sebanyak 1 OC).
NAMA ZAT KALORI/GRAM
Karbohidrat
Lipid
Protein
Hidrogen
Arang kayu
Glukosa
Sukrosa
Kasein
Kreatinin 4,1
9,3
4,1
34,4
8,0
3,75
3,96
5,84
4,5
Manakah diantara karbohidrat, lipid dan protein yang berperan utama sebagai sumber energi? jelaskan kenapa?
Angka Bagi Pernafasan.
Angka Bagi Pernafasan : bilangan yang menunjukkan perbandingan jumlah volume CO2 yang dihasilkan oleh suatu reaksi oksidasi/pembakaran/respirasi dengan jumlah oksigen yang digunakkan.
RQ = RQ ~ jumlah energi panas yang dihasilkan oleh reaksi tersebut.
Reaksi pembakaran glukosa yang terjadi di dalam tubuh atau kalorimeter bom, dapat dituliskan :
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 673 kkal
Maka nilai RQ = = 1
Pada keadaan standar (25 OC, 1 atm), 1 mol gas = 22,4 liter, maka :
Volume O2 = 6 X 22,4 L = 134,4 L
Volume CO2 = 6 X 22,4 L = 134,4 L
Maka jumlah kalori yang dihasilkan perliter O2 adalah :
= 5,01 kkal
Perhitungan harga RQ untuk protein tidak semudah karbohidrat maupun lemak, karena reaksi oksidasi protein dalam tubuh jauh lebih kompleks.
Penentuan harga RQ dari makanan yang mengandung protein (misal : daging) dapat dilakukan dengan membandingkan jumlah unsur C, H, dan O dalam bahan makanan yang masuk kedalam tubuh dengan jumlah unsur C, H, dan O dalam sisa bahan makanan yang dibuang/ekskresi dari tubuh. Harga RQ protein = 0,801
Komponen Bahan Makanan RQ Kalori / gram
Karbohidrat
Lemak
Protein 1,00
0,7-0,71
0,801 4,1
9,4
4,1
Metabolisme Dasar
Laju Metabolisme Dasar (Basal Metabolic Rate = BMR) menunjukkan laju metabolisme sel secara keseluruhan di dalam tubuh pada kondisi dasar.
Kondisi dasar : kondisi seseorang atau seekor hewan yang berada dalam keadaan telah selesai mengalami proses penyerapan, tubuh relaks, temperatur tubuh tetap, dan bebas dari rasa tertekan.
BMR ditentukan oleh banyaknya panas yang keluar sebagai hasil samping reaksi metabolisme dalam tubuh.
Faktor –faktor yang mempengaruhi BMR : ukuran tubuh, umur, jenis kelamin, keadaan cuaca, jenis makanan yang masuk ke tubuh, latihan fisik, obat-obatan, dan keadaan sakit.
Jumlah panas yang dihasilkan oleh seseorang atau seekor hewan berbanding lurus dengan luas permukaan tubuh.
Nilai BMR rata-rata untuk seorang laki-laki dewasa adalah 40 kkal per meter persegi luas tubuh.
Nilai BMR rata-rata untuk seorang wanita dewasa adalah 36 kkal per meter persegi luas tubuh.
Keperluan kalori.
Jumlah energi yang diperlukan oleh tubuh harus memenuhi :
1. Metabolisme Dasar, termasuk kerja berbagai organ seperti jantung, paru-paru, dan ginjal;
2. Energi untuk mempertahankan suhu tubuh;
3. Kegiatan otot (kontraksi otot);
4. Daya menghasilkan kalori atau energi;
5. Proses pertumbuhan, termasuk proses perkembangbiakan.
Proses metabolisme dasar bagi seseorang minim memerlukan 1300–2000 kkal selama 24 jam.
Kegiatan Kalori/kg berat badan/hari Kalori/hari/orang
Kegiatan ringan: mengetik,menjahit
Kegiatan sedang: melukis, mengukir
Kegiatan berat: buruh pabrik, tk. Batu 30 – 35
40 – 45
50 – 70 2000 – 2400
2700 – 3100
3400 – 4800
Daya zat makanan menghasilkan kalori.
Daya suatu zat makanan untuk menghasilkan kalori adalah jumlah kenaikan panas yang dihasilkan oleh tubuh yang berada dalam keadaan dasar, sebagai akibat proses pencernaan zat makanan yang masuk ke dalam tubuh.
Faktor yang mempengaruhi :
- jumlah bahan makanan
- jenis bahan makanan
Karbohidrat dan lemak menghasilkan kenaikan panas hanya beberapa persen lebih tinggi dari harga kondisi dasarnya.
Protein menghasilkan kenaikan panas relatif lebih besar, sekitar 30% lebih tinggi dari harga kondisi dasarnya, hal ini dikarenakan reaksi deaminasi asam amino menghasilkan kenaikan panas yang besar. Reaksi deaminasi asam amino merupakan reaksi oksidasi asam amino menjadi urea. Reaksi lain asam amino dalam sel tubuh adalah transaminasi, menghasilkan kenaikan panas kecil.
METABOLISME KARBOHIDRAT
Setelah proses penyerapan melalui dinding usus halus, maka sebagian besar monosakarida (terutama glukosa) dibawa oleh aliran darah ke seluruh tubuh.
Glikogen adalah cadangan karbohidrat yang disimpan dalam tubuh (hati dan otot).
Metabolisme karbohidrat meliputi:
- Metabolisme Glukosa
- Metabolisme Glikogen
Metabolisme Glukosa :
1. Glikolisis : tahap-tahap reaksi penguraian glukosa menjadi piruvat
2. Glukoneogenesis : tahap-tahap reaksi pembentukan glukosa dari piruvat.
Tahap-tahap reaksi Glikolisis :
1. Tahap reaksi endergonik (pemakaian energi) :
2. Tahap reaksi eksergonik (pembentukan energi) :
Metabolisme Glikogen:
1. Glikogenesis : tahap-tahap reaksi pembentukan glikogen dari glukosa.
2. Glikogenolisis : tahap-tahap reaksi penguraian glikogen menjadi glukosa.
1. Tahap Glikogenesis:
2. Tahap Glikogenolisis:
Reaksi penguraian glikogen menjadi gluokosa (glikogenolisis) melibatkan dua enzim, yaitu enzim glikogen fosforilase dan glukantransferase (enzim pemutus dan pemindah ikatan cabang (16) glikogen).
ASPEK BIKOMIA MEDIS
Kadar normal glukosa dalam darah = 70-90 mg/100 mL.
Hipoglisemia = kadar glukosa di bawah kadar normal.
Hiperglisemia = kadar glukosa di atas kadar normal.
Hipoglisemia ekstrem, menyebabkan gemetarnya otot, lemah, pucat bahkan bisa pingsan (kekurangan glukosa dlm otak) kemudian menyebabkan kematian.
Hiperglisemia merangsang sintesis glikogen, asam lemak & kolesterol.
Kadar ambang ginjal = 140-170 mg/100 mL glukosa diekskresi dalam urine melalui ginjal (glukosuria = ketidakmampuan ginjal untuk menyerap glukosa ).
Insulin (kelenjar pankreas)= mengurangi kadar glukosa dalam darah. Adrenalin/epinefrin (pankreas & glukagon) meningkatkan glukosa dlm darah.
Kerusakan pada sistem pengaturan kadar glukosa dalam darah (Insulin, reseptor) dapat menyebabkan penyakit Diabeter Mellitus.
REAKSI GLIKOLISIS DARI SUMBER LAIN
REAKSI GLIKOLISIS DALAM KEADAAN ANAEROB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar