Proses Katabolisme Karbohidrat
Pengertian tentang
Katabolisme Karbohidrat
Di dalam setiap sel hidup terjadi proses metabolisme. Salah
satu proses tersebut adalah katabolisme. Katabolisme disebut pula disimilasi,
karena dalam proses ini energi yang tersimpan ditimbulkan kembali atau
dibongkar untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan.
Katabolisme merupakan reaksi pemecahan senyawa kompleks menjadi
senyawa yang lebih sederhana disertai dengan pembebasan energi dalam bentuk
ATP. Contoh katabolisme, yaitu proses respirasi.
Tahap-Tahap Proses
Katabolisme
Dalam bab ini proses katabolisme karbohidrat yang dimaksud
adalah respirasi sel. Respirasi sel berlangsung di dalam mitokondria melalui
proses glikolisis, dilanjutkan dengan proses dekarboksilasi oksidatif kemudian
siklus Krebs, di mana pada setiap tingkatan proses ini dihasilkan energi berupa
ATP (Adenosin Tri Phosphat) dan hidrogen. Hidrogen yang berenergi bergabung
dengan akseptor hidrogen untuk dibawa ke transfer elektron, energinya
dilepaskan dan hidrogen diterima oleh O2 menjadi H2O.
Di dalam proses respirasi sel, bahan bakarnya adalah gula
heksosa. Pembakaran tersebut memerlukan oksigen bebas, sehingga reaksi
keseluruhan dapat ditulis sebagai berikut. C6H12O6 + 6 O2
Metabolisme karbohidrat adalah proses kimia yang berlangsung
dalam tubuh makhluk hidup khusus untuk mengolah karbohidrat, baik itu reaksi
pemecahan ( katabolisme) atau reaksi pembentukannya (anabolisme).
Anabolisme
Anabolism is the set of metabolic pathways that construct
molecules from smaller units.
Anabolisme membutuhkan energi. Energi ini berasal dari
reaksi katabolisme.
Katabolisme
Catabolism is the set of metabolic pathways that break down
molecules into smaller units and release energy.
Energi inilah yang akan digunakan pada reaksi anabolisme.
Metabolisme karbohidrat pada manusia dapat dibagi sebagai
berikut.
1. Glikolisis
Oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat dan laktat
oleh jalan Embden-Meyerhof.
Glikolisis terjadi pada semua jaringan.
2. Oksidasi piruvat
menjadi asetil—KoA
Merupakan suatu langkah yang dibutuhkan sebelum masuknya
produk glikolisis ke dalam siklus asam nitrat yang merupakan jalan akhir
bersama untuk oksidasi karbohidrat, lemak dan protein.
Sebelum piruvat dapat memasuki sikluas asam nitrat, ia harus
ditranspor ke dalam mitokondria melalui transpor piruvat khusus yang membantu
pasasi melintasi membran bagian dalam mitokondria. Ini memerlukan mekanisme
“symport” dimana satu proton diangkut bersama.
Dalam mitokondria, piruvat di dekarboksilasi secara osidatif
menjadi asetil-KoA. Reaksi ini dikatalisis oleh beberapa enzsim yang berbeda
yang bekerja secara berurutan dalam kompleks multienzim. Enzim-enzim ini secara
kolektif disebut kompleks piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks
alfa-ketoglutarat dehidrogenase dari siklus asam nitrat. Piruvat mengalami
dekarboksilasi dengan adanya tiamin difosfat menjadi derivat hidroksietil
cincin tiazol dari tiamin difosfat yang berikatan dengan enzim, yang
selanjutnya bereaksi dengan lipoamida teroksidasi membentuk asetil lipoamida.
Dengan adanya dihidrolipoil transasetilase, asetil lipoamida bereaksi dengan
koenzim A membentuk asetil-KoA dan lipoamida tereduksi.
Siklus reaksi disempurnakan bila lipoamida tereduksi kembali
dioksidasi oleh flavoprotein dengan adanya dihidropoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein
yang tereduksi dioksidasi oleh NAD, yang selanjutnya memindahkan ekuivalen
pereduksi ke rantai pernafasan.
Piruvat + NAD+ + KoA Asetil-KoA + NADH + H+ + CO2
Kompleks piruvat dehidrogenase terdiri dari kurang lebih 29
mol piruvat dehidrogenase dan kira-kira 8 mol flavoprotein (dihidripoil
dehidrogenase) yang tersebar disekeliling 1 mol transasetilase.
Sistem piruvat dhidrogenase cukup elektronegatif dipandang
dari rantai pernapasan bahwa disamping membebaskan koenzim tereduksi (NADH), ia
juga menghasilkan ikatan tioester berenergi tinggi dalam asetil-KoA.
3. Glikogenesis
Sintesis glikogen dari glukosa
4. Glikogenolisis
Pemecahan/degradasi glikogen. Glukosa merupakan hasil akhir
utama glikogenolisis dalam hati, dan piruvat serta laktat adalah hasil utama
dalam otot.
5. Hexose
monophosphate shunt
Jalan lain disamping jalan Embden-Meyerhof untuk oksidasi
glukosa. Fungsi utamanya adalah sintesia perantara penting seperti NADPH dan
ribosa.
6. Glukoneogenesis
Pembentukan glukosa atau glikogen dari sumber bukan
karbohidrat. Jalan yang tersangkut dalam glukoneogenesis terutama siklus asam
nitrat dan kebalikan glikolisis. Substrat utamanya adalah asam amino
glokogenik, laktat, dan gliserol.