Metabolisme Gizi;Karbohidrat, Gizi Karbohidrat, Protein, Lemak, Lemak, Vitamin dan Mineral KUMPULAN SOAL-SOAL Disusun pada tanggal 28Desember 2011 Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Biokimia di Prodi Pendidikan Kimia semester 7 Dibimbing oleh Dr. Siti Suryaningsih M. Si.
Oleh: Rofa Yulia Azhar NIM: 208204137
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2011 M/1433 H
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim. Assalamualaikum Wr. Wb. Segala puji dan syukur bagi Allah Swt. yang telah melimpahkan potensi lahiriah (fitrah) pada manusia pada umumnya dan pada penulis pada khususnya yang meliputi potensi beriman, bertakwa, beramnal,
berilmu dan berihsan sehingga penulis dapat
menyelesaikan Makalah Ilmiah ini sesuai dengan harapan. Shalawat dan salam semoga tercurah limpahkan kepada The Leader of Moeslim, Muhammad Saw., kepada keluarganya sahabatnya dan kepada umatnya sampai akhir zaman. Setiap aktivitas yang dilakukan manusia tidak terlepas dari peran energi yang setiap saat selalu dibutuhkan oleh tubuh. Energi yang manusia gunakan merupakan hasil dari proses metabolisme di dalam tubuh. Tidak hanya karbohidrat sebagai sumber energi utama di dalam tubuh yang mengalami karbohidrat, tetapi protein, lemak, vitamin dan mineral juga mengalami proses metabolisme di dalam tubuh. Tapi apakah metabolisme protein, lemak, vitamin dan mineral juga menghasilkan energi? Pertanyaan itu akan dijawab dalam makalah ini sebagai salah satu bahan rujukan dalam mempelajari materi metabolisme. Dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih bagi pihak-pihak yang telah membantu penyusun dalam penyusunan makalah ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Allah SWT. yang telah memberikan taufik, rahmat, hidayah dan inayahnya kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan Makalah ini tepat pada waktunya. 2. Dr. Siti Suryaningsih, M. Si., selaku dosen pembimbing dalam penulisan makalah ini yang telah memberikan inspirasi dan petunjuk penulisan. 3. Misna Sudjana dan Dedeh Widaningsih selaku kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil serta yang telah memberikan gagasannya secara tidak langsung kepada penulis. 4. Dan semua pihak yang telah membantu penyusun dimulai dari penjaga perpustakaan, penjaga warnet, tukang fotokopi, serta pihak-pihak lainnya yang telah membantu penyusun yang tidak mungkin penyusun sebutkan satu-persatu.
Gajah mati meninggalkan gading, Harimau mati meninggalkan belang. Itulah pribahasa yang kiranya dapat mewakili harapan penulis dalam makalah ini. Secercah
1
harapan yang penyusun siratkan dalam Makalah ini adalah semoga Makalah ini dapat berguna bagi semua pihak, manjadi amal baik bagi penyusun, menjadi motivator bagi mahasiswa lainnya untuk menyusun Makalah yang lebih baik lagi serta semoga menjadi buah yang manis kelak. Tidak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan karya yang penulis buat ini. Maka dari itu penulis menantikan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak agar penulis dapat mengoreksi kesalahan tersebut dan sebagai bahan pembelajaran bagi penulis dimasa yang akan datang. Wassalamualaikum Wr. Wb.
Bandung, 28 Desember 2011
Penyusun
2
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ..............................................................................................1 DAFTAR ISI 3
BAB IPENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah .......................................................................................4 B. Rumusan Masalah ...............................................................................................4 C. Tujuan Penelitian ................................................................................................5 D. Manfaat Penelitian 5
BAB IIPEMBAHASAN A. Metabolisme di dalam Tubuh ................................................................................6 B. Metabolisme Karbohidrat di dalam Tubuh.............................................................7 C. Metabolisme Protein di dalam Tubuh ....................................................................13 D. Metabolisme Lipid di dalam Tubuh .......................................................................17 E. Metabolisme Vitamin di dalam Tubuh...................................................................23 F. Metabolisme Mineral di dalam Tubuh ...................................................................26
BAB III PENUTUP A. Simpulan ............................................................................................................31 B. Saran
.................................................................................................................31
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................32
3
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, Ars de statica medecina yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar (lihat gambar) sebelum dan sesudah makan, tidur, bekerja, berhubungan seksual, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui perspiratio insensibilis (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak"). Berdasarkan percobaan tersebut para ilmuan mulai mengkaji penyebab dari kejadian tersebut dan sekarang ini dapat dijelaskan jika makanan yang hilang tersebut lenyap dalam proses metabolisme sel di dalam tubuh. Proses metabolisme terbagi ke dalam dua tipe yaitu katabolisme dan anabolisme. Oleh karena itu penyusun berpikir pentingnya diadakan suatu pembahasan mengenai metabolisme yang penyusun beri judul metabolisme gizi; karbohidrat, protein, lipid, vitamin dan mineral.
B. Rumusan Masalah Dalam menyusun makalah ini penyusun menyesuaikan isi makalah dengan situasi dan kondisi serta tuntutan yang relevan bagi kehidupan yang berkaitan dengan aspek ilmu pengetahuan dan teknologi. Rumusan masalah dari penyusunan makalah ini adalah: 1. Bagaimana pembagian proses metabolisme secara umum di dalam tubuh? 2. Bagaimana proses metabolisme karbohidrat di dalam tubuh? 3. Bagaimana proses metabolisme protein di dalam tubuh? 4. Bagaimana proses metabolisme lipid di dalam tubuh? 5. Bagaimana proses metabolisme vitamin di dalam tubuh? 6. Bagaimana proses metabolisme mineral di dalam tubuh?
4
C. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Mendeskripsikanpembagian proses metabolisme secara umum di dalam tubuh? 2. Mendeskripsikan proses metabolisme karbohidrat di dalam tubuh? 3. Mendeskripsikan proses metabolisme protein di dalam tubuh? 4. Mendeskripsikan proses metabolisme lipid di dalam tubuh? 5. Mendeskripsikan proses metabolisme vitamin di dalam tubuh? 6. Mendeskripsikan proses metabolisme mineral di dalam tubuh?
D. Manfaat Penelitian Penulis harapkan penyusunan makalah ini dapat menambah wawasan penyusun pada khususnya dan menambah pengetahuan bagi pembaca secara umum. Selain itu makalah ini diharapkan dapat menjadi referensi bagi penulisan makalah selanjutnya dan semoga menjadi awal baik bagi penulis kelak.
5
BAB II PEMBAHASAN
A. Metabolisme di dalam Tubuh Metabolisme (bahasa Yunani: µεταβολισµος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik: 1.
Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekulsenyawa organik untuk mendapatkan energi
2.
Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis. Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika. 1. Katabolisme
Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup: a.
Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaanmakanan. 1) Katabolisme karbohidrat a)
Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
b) Glikolisis,
pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa
membutuhkan oksigen. c)
Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.
2) Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.
6
b.
Respirasi aerobik 1) Transpor elektron 2) Fosforilasi oksidatif
c.
Respirasi anaerobik, 1) Daur Cori 2) Fermentasi asam laktat 3) Fermentasi 4) Fermentasi etanol
2. Anabolisme
Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup: a.
Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
b.
Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
c.
Jalur sintesis porfirin
d.
Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
e.
Metabolisme
sekunder,
jalur-jalur
metabolisme
yang
tidak
esensial
bagi
pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid. f.
Fotosintesis
g.
Siklus Calvin dan fiksasi karbon
3. Metabolisme obat
Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup: a.
Sistem sitokrom P450 okidase
b.
Sistem monooksigenase berkandungan flavin
c.
Metabolisme alkohol
B. Metabolisme Karbohidrat di dalam Tubuh Sebagian besar hewan dan tumbuhan melakukan respirasiaerob. Respirasi aerob adalah peristiwa pembakaran zatmakanan menggunakan oksigen dari pernapasan untukmenghasilkan energi dalam bentuk ATP. Selanjutnya, ATPdigunakan untuk memenuhi proses hidup yang selalumemerlukan energi. Respirasi aerob disebut juga pernapasan,dan terjadi di paru-paru. Sedangkan, pada tingkat sel respirasiterjadi pada organel mitokondria. Secara sederhana, reaksirespirasi adalah sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 Glukosa
Oksigen
→ 6H2O + 6CO2+ 36 ATP Air
Karbondioksida Energi
7
Pada respirasi ini, bahan makanan seperti senyawakarbohidrat, lemak atau protein dioksidasi sempurna menjadikarbondioksida dan air. Pada reaksi di atas, substrat yang dioksidasisempurna adalah glukosa. Oksigen diperlukan sebagai akseptorelektron terakhir pada rantai transpor elektron di mitokondria. dibebaskan keluar sel sebagaisampah. Pada manusia, COdan Karbondioksida (CO2) dilarutkan dalam darah,kemudian dibuang melalui pernapasan dari paru-paru. Molekulair juga merupakan sampah dari respirasi dan dibuang lewatplasma darah ke paru-paru, kemudian dikeluarkan melaluihembusan napas. Respirasi aerob dapat dibedakan menjadi tiga tahap, yaitu:glikolisis, siklus krebs, dan transpor elektron. Untuk memahamitahapan-tahapan tersebut, cermati uraian berikut ini: 1. Glikolisis Glikolisis adalah peristiwa pengubahan molekul glukosa(6 atom C) menjadi 2 molekul yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat (3 atom C). Glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel. Prosesnya terdiri atas sepuluh langkah.
8
Gambar 2.1 Proses Glikolisis
Peristiwa glikolisis menunjukkan perubahan dari glukosa, kemudian makin berkurang kekomplekan molekulnya dan berakhir sebagai molekul asam piruvat. Produk penting glikolisis adalah: a. Molekul asam piruvat b. Molekul NADH sebagai sumber elektron berenergi tinggi
c. Molekul ATP dari 1 molekul glukosa
Sebenarnya, dari 1 molekul glukosa dihasilkan 4 molekul ATP, tetapi 2 molekul digunakan untuk beberapa reaksi kimia. Dari kesepuluh langkah pemecahan glukosa, dua di antaranya bersifat endergonik, dan menggunakan 2 molekul ATP.
2. Siklus krebs Siklus krebs merupakan tahap kedua respirasi aerob.Nama siklus ini berasal dari nama orang yang menemukan reaksi tahap kedua respirasi aerob ini, yaitu Hans Krebs. Siklus ini disebut juga siklus asam sitrat.
Gambar 2.2 Siklus Krebs
Siklus krebs diawali dengan adanya 2 molekul asam piruvat yang dibentuk pada glikolisis yang meninggalkan sitoplasma masuk ke mitokondria. Sehingga,
siklus krebs terjadi di dalam mitokondria.Tahapan siklus krebs adalah sebagai berikut: a. Asam
piruvat
dari
proses
glikolisis,
selanjutnya
masuk
ke
(Nikotinamidaadenine dinukleotida) dan ko-enzim A atau Ko-A, membentuk asetil Ko-A. Dalam peristiwa ini, COsiklus krebs setelah bereaksi dengan NAD+dan NADH dibebaskan. Perubahan kandungan C dari 3C (asam piruvat) menjadi 2C (asetil ko-A). b. Reaksi antara asetil Ko-A (2C) dengan asam oksalo asetat (4C) dan terbentuk asam sitrat (6C). Dalam peristiwa ini, Ko-A dibebaskan kembali. c. Asam sitrat (6C) dengan NAD+membentuk asam alfa ketoglutarat (5C) dengan membebaskan CO2 d. Peristiwa berikut agak kompleks, yaitu pembentukan asamsuksinat (4C) setelah bereaksi dengan NAD+ dengan membebaskan NADH, CO2dan menghasilkan ATP setelah bereaksi dengan ADP dan asam fosfat anorganik. e. Asam suksinat yang terbentuk, kemudian bereaksi dengan FAD (Flarine
Adenine
Dinucleotida)
dan
membentuk
asam
malat
(4C)
dengan
membebaskan FADH2. f. Asam malat (4C) kemudian bereaksi dengan NAD+ dan membentuk asam oksaloasetat (4C) dengan membebaskan NADH, karena asam oksalo asetat akan kembali dengan asetil ko-A seperti langkah ke 2 di atas.
Dapat disimpulkan bahwa siklus krebs merupakan tahap kedua dalam respirasi aerob yang mempunyai tiga fungsi, yaitu menghasilkan NADH, FADH, ATP serta membentuk kembali oksaloasetat. Oksaloasetat ini berfungsi untuk siklus krebs selanjutnya. Dalam siklus krebs, dihasilkan 6 NADH, 2 FADH2, dan 2 ATP.
11
Gambar 2.3 Proses Transpor Elektron
3. Transpor elektron Transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria,dan berakhir setelah elektron dan H+bereaksi dengan oksigen yang berfungsi sebagai akseptor terakhir, membentuk H2O. ATP yang dihasilkan pada tahap ini adalah 32 ATP. Reaksinya kompleks, tetapi yang berperan penting adalah NADH, FAD, dan molekul-molekul khusus, seperti flavo protein, ko-enzim Q, serta beberapa sitokrom. Dikenal ada beberapa sitokrom, yaitu sitokrom C1, C, A, B, dan A3. Elektron berenergi pertama-tama berasal dari NADH, kemudianditransfer ke FMN (Flavine Mono Nukleotida), selanjutnya ke Q, sitokrom C1, C, A, B, dan A3, lalu berikatan dengan H yang diambil dari lingkungan sekitarnya. Sampai terjadi reaksi terakhir yang membentuk H2O. Secara sederhana, reaksi transpor elektron dituliskan:
24e- + 24 H+ + 6 O22 → 12H2O Jadi, hasil akhir proses ini terbentuknya 32 ATP dan H2O sebagai hasil sampingan respirasi. Produk sampingan respirasitersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh, pada tumbuhan melalui stomata dan melalui paru-paru pada pernapasan hewan tingkat tinggi.
Tabel 2.1 Jumlah Energi yang Dihasilkan Metabolisme Karbohidrat
C. Metabolisme Protein di dalam Tubuh Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida. Ikatan peptida ini akan terwujud apabila gugusan karboksil dari asam amino yang satu bergabung dengan gugusan amino dari asam amino yang lain. Di dalam penggabungan molekul asam amino itu, akan terlepas satu molekul air. Hal tersebut dapat dilihat dalam reaksi berikut:
Rangkaian tersebut dapat diperpanjang ke kiri atau ke kanan menurut kehendak kita. Jika diperpanjang ke kanan harus menyambungkan gugusan NH2, sedangkan jika
ke kiri harus menyambungkan gugusan COOH. Dengan demikian, akan diperoleh molekul protein yang berat molekulnya. Penggabungan molekul-molekul asam amino itu dipengaruhi oleh kegiatan fosforilasi. Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein-protein yang lain mirip bola. Hal itu disebabkan oleh banyaknya lekukan pada rantai tersebut. Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzimenzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein. Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin. Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut. 1. Membangun sel-sel yang rusak. 2. Sumber energi. 3. Pengatur asam basa darah. 4. Keseimbangan cairan tubuh. 5. Pembentuk antibodi.
Konsentrasi normal asam amino dalam darah berkisar antara 35–65 mg. Asam amino merupakan asam yang relatif kuat, sehingga di dalam darah dalam keadaan terionisasi. Konsentrasi beberapa asam amino dalam darah diatur dalam batas tertentu oleh sintesis selektif pada bagian sel dan ekskresi selektif oleh ginjal. Hasil akhir pencernaan protein dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya asam amino dan hanya kadang-kadang polipeptida atau molekul protein diabsorpsi. Setelah itu asam
14
amino
dalam darah meningkat, tetapi kenaikannya hanya beberapa mg. Hal itu
dikarenakan sebagai berikut: 1. Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung lebih dari 2–3 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino diabsorpsi pada saat itu. 2. Setelah masuk ke dalam darah, asam amino yang berlebihan diabsorpsi dalam waktu 5–10 menit oleh sel di seluruh tubuh. Oleh karena itu, hampir tidak pernah ada asam amino yang konsentrasinya tinggi dalam darah. Namun, turn over rate asam amino demikian cepat sehingga banyak protein (dalam gram) dapat dibawa dari satu bagian tubuh ke bagian lain dalam bentuk asam amino setiap jamnya. Pada hakikatnya semua molekul asam amino terlalu besar untuk berdifusi melalui pori membran sel. Mungkin sejumlah kecil dapat larut dalam matriks sel dan berdifusi ke dalam sel dengan cara lain. Namun, sejumlah besar asam amino dapat ditranspor melalui membran hanya oleh transpor aktif yang menggunakan mekanisme karier. Salah satu fungsi transpor karier asam amino adalah untuk mencegah kehilangan asam amino dalam urine. Semua asam amino dapat ditranspor secara aktif melalui epithel tubulus proximalis yang mengeluarkan asam amino dari filtratglomerulus dan mengembalikannya ke darah. Namun, pada tubulus ginjal terdapat batas kecepatan di mana setiap jenis asam amino dapat ditranspor. Berdasarkan alasan ini, apabila sejenis konsentrasi asam amino meningkat terlalu tinggi dalam plasma dan filtratglomerulus, maka kelebihan yang dapat direabsorpsi secara aktif hilang dan masuk ke dalam urine. Pada orang normal, kehilangan asam amino dalam urine setiap hari tidak berarti. Jadi, hakikatnya semua asam amino yang diabsorpsi dari saluran pencernaan digunakan oleh sel. Segera setelah asam amino masuk ke dalam sel, di bawah pengaruh Enzim-enzim intrasel akan dikonjugasi menjadi protein sel. Oleh karena itu, konsentrasi asam amino di dalam sel selalu rendah. Penyimpanan asam amino dalam jumlah besar terjadi di dalam sel dalam bentuk protein. Akan tetapi, banyak protein intrasel dapat dengan mudah dipecahkan kembali menjadi asam amino di bawah pengaruh enzim-enzim pencernaan lisosom intrasel. Asam amino ini selanjutnya dapat ditranspor kembali ke luar sel masuk ke dalam darah. Beberapa jaringan tubuh, seperti hati, ginjal, dan mukosa usus berperan untuk menyimpan protein dalam jumlah yang besar.
15
Gambar 2.4 Proses Metabolisme Secara Keseluruhan
Gambar 2.5 Degradasi Protein dalam Saluran Pencernaan
D. Metabolisme Lipid di Dalam Tubuh Lipid yang terdapat dalam makanan sebagian besar berupa lemak, oleh karena itu metabolisme yang akan dibahas adalah metabolisme lemak.Pada umumnya lipid merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga lipid dalam tubuh mempunyai fungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan panas dari tubuh. Makin banyak jumlah lemak makin
baik
fungsinya
mempertahankan
panas
dalam
tubuh.
Pada umunnya 2,5 hingga 3 jam setelah orang makan makanan yang mengan dung banyak lemak, kadar lemak dalam darah akan kembali normal. Dalam darah lemak diangkut dalam tiga bentuk yaitu berbentuk kilomikro, partikel lipoprotein yang sangat kecil dan bentuk asam lemak yang terikat dalam albumin. Kilomikro yang menyebabkan darah tampak keruh terdiri atas lemak 81-82%, protein 2%, fosforlipid 7% dan kolesterol 9%. Kekeruhan dalam darah akan hilang dan darah akan menjadi jernih kembali apabila darah telah mengalir melalui beberapa organ tubuh atau jaringan-jaringan, karena terjadinya proses hidrolisis lemak oleh enzim lipoprotein lipase. Lipoprotein lipase terdapat dalam sebagian besar jaringan dan dalam jumlah yang banyak dalam jaringan adiposa dan otot jantung. Sebagian besar lemak yang diabsorbsi diangkut ke hati. Disini lemak diubah menjadi fosforlipid dan diangkut ke organ-organ dan jaringan-jaringan. Pada proses oksidasi 1 gram lemak dihasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya menghasilkan 4 kkal. Lemak juga merupakan salah satu bahan makanan yang mengndung vitamin A,D,E,dan K Pencernaan lemak terutama terjadi dalam usus, karena dalam mulut dan lambung tidak terdapat enzim lipase yang tidak dapat menghidrolisis lemak. Dalam usus lemak diubah dalam bentuk emulsi, sehingga dengan mudah berhubungan denganenzim steapsin dalam cairan pankreas. Hasil akhir proses pencernaan lemak ialah asam lemak, gliserol,monogliserol,digliserida serta sisa trigliserida.. Pegeluaran cairan pankreas
dirangsang
oleh
hormon
sekretin
dan
pankreozimin.
Lemak yang keluar dari lambung masuk ke usus merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin yang pada gilirannya menyebabkan kantung empedu berkontraksi hingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum. Lipid lainnya yang dapat terhidrolisis oleh cairan pankreas antara lain adalah lesitin oleh fosfolipase, fosfatase,
17
dan esterase. Ester kolesterol dan kolesterol esterase dihidrolisis menjadi kolesterol dan asam lemak Lipid merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut non polar seperti kloroform,eter, benzena. Senyawasenyawa lipid tidak mempunyai rumus struktur yang sama dan sifat kimia serta biologinya juga bervariasi. Beberapa fungsi lipid dalam sistem makhluk hidup adalah sebagai berikut: 1. Komponen struktur membran. Semua membran sel termasuk mielin, megandung lipid lapidan ganda. Fungsi membran di antaranya adalah sebagai barier permeable. 2. Bentuk energi cadangan. Sebagai fungsi utamatriasilgliserol yang ditemukan dalam jaringan adiposa. 3. Kofaktor/prekusor enzim. Untuk aktifitas enzim seperti fosfor lipid dala darah, koenzim A dan sebaginya. 4. Hormon dan vitamin. Prekusor untuk biosintesis prostalgin, hormon steroid, dan lain-lain. 5. Lapisan pelindung. Untuk mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahan air berlebih 6. Insulasi barrier. Untuk menghindari panas, tekanan listril dan fisik
Lipid berdasarkan sifatnya dapat digolongkan menjadi kelompok utama yaitu: 1. Lipid yang dapat disaponifikasi (saponifikasi lipids). Contohnya: lemak netral (triasilgliserol),fosfolipid, glikolipid , dan sulfolipid serta senyawa dengan asam karboksilat rantai panjang(asam lemak). 2. Lipid yang tidak dapat disaponifikasi (nonsaponifikasi lipid). Contohnya: steroid,dolikol,ubiquinon,dan vitamin A,D, E,dan K.
Proses Metabolisme macam-macam lipid: 1. Lemak netral (triasilgliserol). Merupakan komponen utama lemak cadangan pada sel hewan dan tumbuhan. Triasgliserol berada dalam sejumlah bentuk cair atau padat, bergantung pada asam lemak pokoknya. Umumnya triasgliserol tumbuhan mempunyai titik leleh rendah dan berbentuk cair pada suhu kamar. Hal ini disebabkan oleh banyaknya jumlah asam lemak
18
tak jenuh. Sedangkan triasgliserol hewan mempunyai asam lemak jenuh tinggi. Sehingga berbentuk semipadat atau padat. a. Katabolisme Triasgliserol. Enzim yang berperan dalam mengkatalis reaksi degradasi lipid adalah enzim lipase. Enzim lipase yang dikeluarkan oleh kantung empedu pankreas, dan sel usus halus berfungsi baik dalam mengkalis degrasi molekul lipid yang sesuai. Proses degradasinya dipengaruhi oleh hormon-hormon tertentu untuk mengaktifkan
enzim
lipase.
Aktifnya
enzim
ini
selanjutnya
mendegradasi trigliserida dengan menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 saja.Hasil degradasi ini adalah asam lemak bebas dan monoasilgliserol. b. Anabolisme Triasgliserol. Tahap pertama sintesis trasgliserol ialah pambentukan gliserolfosfat, baik dari gliserol maupun dari dihidroksi aseton fosfat. Reaksi Gliserol berlangsung dalam hati dan ginjal dan Reaksi dihidroksi aseton fosfat berlangsung dalam mukrosa usus serta dalam jaringan adiposa. Selanjutnya gliserolfosfat yang telah terbentuk bereaksi dengan 2 mol asii koenzim A membentuk suatu asam fosfatidat. Tahap berikutnya ialah reaksi hidrolisis asam fosfatidat dengan fosfatase sebagai katalis dan menghasilkan suatu 1,2 gliserida
2. Fosfolipid. Merupakan lipid yang mengandung gugus ester fosfat. Fosforlipid berfungsi terutama sebagai unsur struktur membran. a. Katabolisme
Fosfolipid.
Katabolisme
fosfolipid
terjadi
melalu
serangkaian reaksi yang dikatalis oleh berbagai enzim. Enzim fosfolipase A1 mengkatalis pemutusan asam lemak yang terikat pada atom C1 dari gliserol. Katalis fosfolipase A2 membebaskan asam lemak yang terikat pada atom C2. Enzim fosfolipid C melepaskan ikatan gliserol
dengan
fosfat.
Dan
fosfolipase
D
membebaskan
etanolamin,kolin, serin atau inositol dari suatu fosfolipid sehingga terbentuk fosfotidat. b. Anabolisme Fosfolipid. Jenis-jenis fosfolipid terbentuk dari reaksi yang berbeda-beda. Fosfotidikolin terbentuk melalui reaksi antara 1,2 gliserida
dengan
sitidindifosfat-kolin
(CDP-kolin).
Sedangkan
19
fosfotidiletanolamin terbentuk dari reaksi antara 1,2 digliserida dan sitidindifosfat-etanolamin (CDP-etanolamin).CDp etanolamin dapat bereaksi dengan 1,2 digliserida membentuk fosfatidil etanolamin. Reaksi ini dikatalis oleh fosfoetanolamin transferase. Sementara reaksi antara CDP kolin dengan 1,2 digliserida menggunakan katalis fosfokolin transferase dapat membentuk molekul fosfolipid jenis fosfstidil kolin.
3. Asam Lemak. Asam lemak tersusun dari komponen hidrofobik berupa rantai hidrokarbon dan komponen hidrofilik berupa gugus karboksil. Asam lemak disebut juga asam karboksilat, diperoleh dari hidrolisis suatu lemak atau minyak. Jenis lipid ini terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Umunya asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dengan satu ikatan rangkap seperti asam oleat dapat disintesis oleh organisme tingkat tinggi dari karbohidrat. Golongan asam lemak ini disebut asam lemak nonesensial. Sedangkan asam lemak tak jenuh yang mmepunyai lebih dari dua ikatan rangkap seperti linoleat tidak dapat disintesis oleh organisme tingkat
tinggi.Golongan
asam
lemak
ini
disebut
lemak
esensial
Organisme tingkat tinggi seperti mamalia tidak dapat hidup tanpa asam lemak tak jenuh.Sumber asam lemak esensial banyak terdapat pada lemak mentega, minyak kelapa, biji sayuran, minyak hewan dan lain-lain. a. Katabolisme Asam Lemak 1) Asam Lemak Jenuh. Asam lemak yang terjadipada Proses hidrolisis lemak mengalami oksidasi dan menghasilkan asetil koenzim A yang salah satunya hipotesis yang dapt diterima ialah bahwa asam lemak terpotong 2 atom karbon setiap kali oksidasi. Oleh karena oksidasi terjadi pada atom karbon ß, maka oksidasi tersebut
dinamakan
ß
oksidasi.
Tapah-tahap
pembentukan
heksanoil KoA: a) Pembentukan asil KoA dari asam lemak R-CH2CH2COOH berlangsung dengan katalis enzim asetil KoA sintetase atau disebut juga tiokinase dalam dua tahap, yaitu:
20
b) Reaksi kedua ialah reaksi pembentukan enoil KoA cara oksidasi. Enzim asil KoA dehidrognase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam reaksi ini ialah FAD yang berperan sebagi akseptor hidrogen. Dua molekul ATP dibentuk untuk tiap pasang elektron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui sistem transpor elektron. c) Dalam reaksi ketiga ini enzim enoil KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan L-hidroksiasil koenzim A. Reaksi ini ialah hidrasi terhadap ikatan rangkap antara C-2 dan C-3. d) Reaksi keempat adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil koenzim A menjadi ketoasil koenzim A. Enzim Lhidroksiasil koenzim A dehidrogenase merupakan katalis dalam reaksi ini dan melibatkan NAD yang reduksi menjadi NADH. Proses oksidasi kembali NADH ini melalui trasnpor elektron dapat membentuk tiga molekul ATP. e) Tahap kelima adalah reaksi pemecahan ikatan C-Csehingga asetil koenzim A dan asetil koenzim A yang mempunyai jumlah atom C dua buah lebih pendek dari molekul semula.
Asil koenzim A yang terbentuk pada reaksi tahap 5, mengalami metabolisme lebih lanjut melalui reaksi tahap 2 hingga tahap 5 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam lemak terpecah menjadi molekul-molekul asetil koenzim A. Selanjutnya asetil koenzim A dapat teroksidasi menjdai CO2 dan H2O melalui siklus asam sitrat atau digunakan untuk reaksi-reaksi yang memerlukan asetil KoA.Dari reaksi-reaksi tahap 1 sampai tahap 5, tampak bahwa semua substrat adalah derivat dari asil koenzim A. Terbentuknya asil koenzim A dari asam lemak memerlukan energi yang diperoleh dari ATP. Perubahan ATP menjadi AMP berarti ada dua buah ikatan fosfat berenergi tinggi yang digunakan untuk membentuk asetil koenzim A.
21
2) Asam lemak Tak Jenuh. Seperti pada asam lemak jenuh, tahap pertama oksidasi asam
lemak jenuh adalah pembentukan
asilkoenzim A. Selanjutnya molekul asil koenzim A dari asam lemak tidak jenuh tersebut mengalami pemecahan melalui proses ß oksidasi seperti molekul asam lemak jenuh, hingga terbentuk senyawa –sil-sil-sil KoA atau tans-sil-sil KoA, yang tergantng pada letak
ikatan
rangkap
pada
molekul
tersebut
Linoleil KoA yang terbentuk kemudian dipecah melalui proses ß oksidasi, sehingga menghasilkan 3 molekul asetil KoA dan 3 sis-6sis- dienoil KoA, oleh enzim isomerase diubah menjadi2 trans-6sis- dienoil KoA. Senyawa ini kemudian mengalami proses α oksidasi sehingga menghasilkan 2 molekul asetil KoA dan ∆2 sisdienoil KoA yang oleh enzim hidratase diubah menjadi D(-) ßhidroksiasil KoA. Dan selanjutnya mengalami proses epimerasiasi yang dibantu oleh enzim epimerase membentuk L(+) ß oksidasi dan dengan terbentuknya 4 molekul asetil KoA maka selesailah rangkaian reaksi kimia pada proses oksidasi asam linoleat tersebut. Dari 1 molekul asam linolet terbentuk 9 molekul asetil KoA.
b. Anabolisme Asam Lemak. Sintesis asam lemak berasal dari asetil KoA yang terdapat pada sitoplasma. Reaksi awal adalah korboksilasi asetil koenzim A menjadi malonil koenzim A. Reaksi ini melibatkan HCO3dan energi dari ATP. Reaksi pembentukan koenzim A sebenarnya terdiri atas dua reaksi sebagai berikut : Biotin – enzim + ATP + HCO3- ↔ CO2- -- biotin – enzim + ADP + Pi CO2--- biotin– enzim + asetil KoA→ malonil KoA + biotin – enzim Biotin terikat pada suatu protein yang disebut protein pengengkutan karboksilbiotin. Biotin karboksilase adalah enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi karboksilasi biotin. Reaksi kedua ialah pemindahan gugs karboksilat kepada asetil koenzim A. Katalis dalam reaksi ini adalah transkarboksilase.
22
E. Metabolisme Vitamin Vitamin merupakan suatu molekul organic yang sangat diperlukan oleh tubuh untuk proses metabolisme dan pertumbuhan yang normal. Vitamin-itamin tidak dapat dibuat oleh tubuh manusia dalam jumlah yang sangat cukup, oleh karena itu harus diperoleh dari bahan panganan yang dikonsumsi. 1. Vitamin C Vitamin C adalah derivate heksana dan cocok digolongkan sebagai suatu karbohidrat asam askorbat mudah teroksidasi menjadi dehidroaskorbat yang mudah pula tereduksi menjadi asm askorbat. Sumber vitamin C sebagian besar berasal dari sayuran dan buah-buahan, terutama buah-buahan segar. Vitamin C mudah larut dalam air dan mudah rusak oleh oksdasi, panas dan alkali.karena itu agar vitamin C tidak banyak hilang, sebaiknya pengirisan dan penghancuran yang berlebihan dihindari. Vitamin C adalah Vitamin yang larut air dan biasa disebut asam askorbat. Vitamin C mudah diserap secara aktif atau mungkin secara nonaktif (difusi) pada bagian atas usus halus masuk ke peredaran darah melalui vena porta (pembuluh darah besar yang menuju ke hati lalu ke jantung). Rata-rata penyerapan adalah 90% untuk konsumsi 20 s/d 120 mg sehari. Konsumsi tinggi sampai 12 gram (sebagai pil) hanya diserap sebanyak 16%. Vitamin C kemudian dibawa ke semua jaringan, konsentrasi tertinggi ada di dalam jaringan adrenal, pituitari dan retina. 2. Vitamin B Kompleks Dipandang dari segi gizi, kelompok vitamin B termasuk dalam kelompok vitamin yang disebut vitamin B kompleks yang meliput tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), niasin (asam nikotinat, niasinamida), piridoksin (vitamin B6), asam pantotenat, biotin, folasin (asam folat dan turunan aktifnya), serta vitamin B12 (sianokobalamin.). Tiamin adalah zat berupa Kristal tersusun dari unsur-unsur karbon hydrogenoksigen dan belerang, mudah larut dalam air, dan sedikit larut dalam alcohol. Vitamin ini tidak mudah mengalami oksidasi, tetapi dapat rusak karena pemanasan didalam larutan. Sumber Tiamin kebanyakan berasal dari biji-bijian seperti beras pecah kulit atau bekatulnya. Riboflavin dalam bentuk murni diperoleh dari isolasi ragi, hati, putih telur dan susu. Vitamin ini dinamakan Riboflavin karena terjadi dari persenyawaan
23
ribose (1 gula 5 karbon) dengan suatu zat berwarna kuning orange yang memberikan fluoresensi kuning kehijauan pada larutan. Sumber riboflavin terutama berasal dari hasil ternak. Asam pantotenat adalah hasil penyatuan dua macam zat organic suatu derivate butirat dengan asam amino alanin. Sumber asam pantoneat paling banyak terdapat dalam royal jelly. Sianokobalamin merupakan bentuk utama vitamin B12, mengandung suatu grup sianida, terikat pada kobalat pusat. Beberapa bahan dan produk nabati yang mengandung vitamin B12 adalah sayuran dari daun komprey, oncom dari bungkil kacang tanah, tempe, tauco dan kecap. Asam Folat banyak terdapat didalam bahan makanan yang baik dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk konjugasi. Bahan makanan yang paling banyak mengandung asam folat adalah hati, ginjal, khamir, dan sayuran hijau gelap. Niasin termasuk zat organic yang sederhana, merupakan asam mengandung nitrogen dan niacinamit adalah garam dari asam ini. Piridoksin terdapat pada sistem enzimatik yang berperan dalam metabolism asam amino, oleh karena itu diperlukan pada proses metabolism protein. Piridoksol bersifat larut dalam air dan alkohol dan stabil terhadap panas dalam larutan asam dan relatif stabil dalam basa yang kurang larut. Asam fosfat adalah suatu senyawa yang termasuk komplek, terdiri dari suatu inti pteridin, asam p-amino benzoate, dan asam glutamate sehingga diberi nama pteroilgutamat. Biotin merupakan salah salah satu anggota kelompok vitamin B kompleks yang terdapat dalam berbagai bahan makanan. 3. Vitamin A Vitamin A ditemukan dalam bahan-bahan makanan yang berlemak. Provitamin A adalah pigmen berwarna kuning. Vitamin A pada umumnya stabil terhadap panas, asam dan alkali. Sayangnya mempunyai sifat yang sangat mudah teroksidasi oleh udara dan akan rusak bila dipanaskan pada suhu tunggi bersama udara, sinar dan lemak yang sudah tengik. Sayuran dan buah-buahan yang berwarna hijau atau kuning biasanya banyk mengandung karoten. Wortel, ubi jalar dan waluh kaya akan karoten.
24
Karena fungsi yang unik dari kelompok retinil adalah penyerapan cahaya dalam protein retinylidene, salah satu manifestasi awal dan spesifik defisiensi vitamin A adalah gangguan penglihatan, terutama di cahaya berkurang - kebutaan malam. Kekurangan Persistent menimbulkan serangkaian perubahan, yang paling buruk dari yang terjadi di mata. Beberapa perubahan okular lainnya disebut sebagai xerophthalmia. Pertama ada kekeringan pada konjungtiva (xerosis) sebagai lacrimalis normal dan mensekresi lendir epitel digantikan oleh epitel keratin. Ini diikuti dengan build-up dari puing-puing keratin dalam plak buram kecil (bintik-bintik Bitot) dan, akhirnya, erosi permukaan kornea kasar dengan pelunakan dan perusakan kornea (keratomalacia) dan kebutaan total. Perubahan lain termasuk gangguan imunitas, hypokeratosis (benjolan putih pada folikel rambut), keratosis pilaris dan metaplasia epitel skuamosa yang melapisi saluran pernapasan atas dan kandung kemih ke epitel keratin. Dengan hubungan ke kedokteran gigi, kekurangan vitamin A menyebabkan enamel hipoplasia. 4. Vitamin D Laju vitamin D dalam kulit tergantung jumlah sinar matahari yang diterima serta konsentrasi pigmen di kulit. Vitamin tersebut kemudian diterima kemudian diatifkan oleh sinar matahari dan diangkut ke berbagai alat tubuh untuk dimanfaatkan atau disimpan di dalam hati. Sumber vitamin D yaitu : minyak ikan, mentega, susu, kuning telur, ragi dan sedikit buah pisang. 7 Dehidrokolesterol UV Kolesterol 25-hidroksi kolekalsiferol (hati) 1-25-dihidroksi kolekalsiferol (ginjal) Gambar 2.6 Metabolisme Vitamin D
25
5. Vitamin E Vitamin E terdapat dalam empat bentuk, alfa, beta, gamma dan delta tokoferol, semua telah dapat disentesis. Zat-zat inilah merupakan antioksida yang utama dalam lemak dan minyak yang dapat mencegah ketengikan. Vitamin E merupaka salah satu factor yang larut dalam lemak. Sumber vitamin E yaitu: minyak gandum/jagung, sayuran, hati, telur, mentega, susu, daging dan terutama tauge. 6. Vitamin K Merupakan salah satu vitamin yang larut dalam lemak, vitamin K disintesis dan diisolasi dari hati ikan dibusukkan, dimana vitamin ini dihasilkan olek kerja bakteri-bakteri. Sumber vitamin K terdapat pada: hati, bayam, kubis, kol, susu, kuning telur dan minyak kedelai. Sebagaimana vitamin yang larut lemak lainnya, penyerapan vitamin K dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan lemak, antara lain cukup tidaknya sekresi empedu dan pankreas yang diperlukan untuk penyerapan vitamin K. Hanya sekitar 40 -70% vitamin K dalam makanan dapat diserap oleh usus. Setelah diabsorbsi, vitamin K digabungkan dengan kilomikron, diangkut melalui saluran limfatik, kemudian melalui saluran darah ditranportasi ke hati. Sekitar 90% vitamin K yang sampai di hati disimpan dalam bentuk menaquinone. Dari hati, vitamin K disebarkan ke seluruh jaringan tubuh yang memerlukan melalui darah. Saat di darah, vitamin K bergabung dengan VLDL dalam plasma darah. Setelah disirkulasikan berkali-kali, vitamin K dimetabolisme menjadi komponen larut air dan produk asam empedu terkonjugasi. Selanjutnya, vitamin K diekskresikan melalui urin dan feses. Sekitar 20% dari vitamin K diewkskresikan melalui feses. Pada gangguan penyerapan lemak, ekskresi vitamin K bisa mencapai 70 -80 %.
F. Metabolisme Mineral Mineral merupakan unsure isensial bagi fungsi normal sebagian enzim dan sangat penting dalam pengendalian komposisi cairan tubuh 65% adalah air dalam bobot tubuh. Komponen-komponen anorganik tubuh manusia terutama adalah Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Besi, Fosfor, Klorida dan Sulfur. Sebagian
26
dari unsur-unsur tersebut adalah mineral-mineral tulang dan ion-ion dapat sebagai cairan tubuh. Mineral-mineral tersebut adalah bagian-bagian mustahak dari makanan. Unsur-unsur lain yang terdapat dalam jumlah sangat kecil disebut unsur-unsur runut (trace elements) yang juga adalah komponen-komponen makanan yang mustahak. Ini termasuk tembaga, moblibzenum, kobalt, mangan, zink, kromium, setenium, iodium dan fluor. Yodium (i) merupakan mineral yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif sangat kecil, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting untuk pembentukan hormon tiroksin. Hormon tiroksin ini sangat berperan dalam metabolisme sehingga dalam keadaan konsumsi yodium yang rendah, kelenjar gondok akan berupaya membuat konpensasi dengan membesrakan kelenjarnya. Kebutuhan yodium per hari sekitar 1-2 g per kg berat badan. Perkiraan kecukupan yang dianjurkan sekitar 40-120 g per hari untuk anak samapi umur 10 tahun, dan 150 g per hari untuk orang dewasa. Untuk wanita dan menyusui dianjurkan tambahan masaing-masing 25 g dan 50 g per hari. 1. Kalsium dan Fosfor Tubuh manusia mengandung sekitar 22 gram kalsium per kg berat badan tanpa lemak. Kira-kira 99% kalsium terdapat dalam tulang dan gigi. Komposisi belum diketahui secara jelas, namun diperkirakan menyerupai suatu hidroksiapatit Ca10 (PO4)6 (OH)2.Peranan kalsium tidak saja pada pembentukan tulang dan gigi tersebut di atas, namun juga memegang peranan penting pada berbagai proses fisiologik dan biokhemik di dalam tubuh, seperti pada pembekuan darah, eksitabilitas saraf otot, kerekatan seluler, memelihara dan meningkatkan fungsi membran sel, mengaktifkan reaksi enzim dan sekresi hormon. Bahan makanan yang kaya akan kalsium : susu, keju dan es krim, brokoli, kacang-kacangan dan buah-buahan. Aneka macam makanan mengandung kalsium dan fosfor. Kalsium dan fosfor dalam bentuk hidrosiapati adalah komponen terpenting pada struktur keras dari tulang dan gigi. Kalsium berperan dalam perangsangan saraf dan otot, penggumpalan darah, perantara dalam tanggap hormonal dan beberapa aktivitas enzim. Tubuh manusia mengandung sekitar 12 gram fosfor per kilogram jaringan tanpa lemak. Dari jumlah ini kira-kira 85% terkandung dalam kerangka tulang. Di dalam plasma terdapat fosfor sekitar 3.5 mg/100 ml plasma. Bila butir darah
27
termasuk maka total fosfor dalam darah antra 30-45 mg/100mL darah. Fosfor adalah bagian dari senyawa tinggi energi ATP yang diperlukan dalam suplai energi untuk kegiatan seluler. Karena peranannya yang sangat penting dalam metabolisme pada jaringan hewan dan tanaman maka mineral ini umumnya terdapat dalam setiap bahan makanan. Fosfor dari makanan diabsorpsi dalam bentuk bebas. Kira-kira 60-70% fosfor dari makanan dapat diserap. 2. Magnesium Sumber dari magnesium di antaranya adalah : sayur-sayuran hijau, kedelai, dan kecipir. Sedangkan fungsi dari magnesium adalah : a. Sebagai aktifator enzim peptidase dan enzim lain yang memecah gugus b. Phospat c. Sebagai obat pencuci perut d. Meningkatkan tekanan osmotik e. Membantu mengurangi getaran otot Orang dewasa pria membutuhkan magnesium sebanyak 350mg/hari dan untuk dewasa wanita membutuhkan magnesium sebanyak 300mg/hari. Jika terjadi defisiensi, maka akan menimbulkan gangguan metabolisme, insomania, kejang kaki serta telapak kaki dan tangan gemetar. 3. Fe (Besi) Jumlah seluruh besi di dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 3.5 g, di mana 70 persennya terdapat dalam hemoglobin, 25 persennya merupakan besi cadangan (iron storage) yang terdiri dari feritin edan homossiderin terdapat dalam hati, limfa dan sum-sum tulang. Besi simpanan berfungsi sebagai cadangan untuk memproduksi homoglobin dan ikatan-ikatan besi lainnya yang mempunyai fungsi fisiologis. Sumber besi di antaranya adalah: telur, daging, ikan, tepung, gandum,roti sayuran hijau, hati, bayam, kacang-kacangan, kentang, jagung dan otot.Fungsi besi di antaranya adalah: a. Untuk pembentukan hemoglobin baru. b. Untuk mengembalikan hemoglobin kepada nilai normalnya setelah terjadi pendarahan. c. Untuk mengimbangi sejumlah kecil zat besi yang secara konstan dikeluarkan tubuh, terutama lewat urine, feses dan keringat.
28
d. Untuk menggantikan kehilangan zat besi lewat darah tubug. e. Pada laktasi untuk sekresi air susu. Kebutuhan akan zat besi untuk berbgai jenis kelamin dan golongan usia adalah sebagai berikut: a. Untuk laki-laki dewasa : 10 mg/hari b. Wanita yang mengalami haid : 12 mg/hari c. Anak-anak umur 7-10 tahun : 2,3-3,8 mg/hari d. Orang dewasa : 10-15 mg/hari Zat besi yang tidak mencukupi bagi pembentukan sel darah, akan mengakibatkan anemia, menurunkan kekebalan individu, sehingga sangat peka terhadap serangan bibit penyakit 4. Natrium Tubuh manusia mengandung 1.8 gram natrium 1.8 gram natrium (Na) perkilo gram berat badan bebas lemak, dimana sebagian besar terdapat dalam cairan ekstraseluler. Kandungan natrium dalam plasma sekitar 300-355 mg/100 mL. Karena natrium merupakan kation utama dari cairan ekstraseluler, pengontrolan osmolaritas dan volume cairan tubuh sangat tergantung pada ion natrium dan risio natrium terhadap ion lainnya. Natrium mampu membuat membran sel menjadi permeabel, sementara itu transmisi syaraf dan kontraksi otot melibatkan pertukaran natrium ekstraseluler dan kalium ekstraseluler. Hanya sejumlah kecil natrium berada dalam intraseluler. Dalam tulang, natrium dalam tulang kira-kira sebanyak 30-45% dari total natrium tubuh. Metabolisme natrium terutama diatur oleh aldosteron suatu hormon kortteks adrenal yang meningkatkan reabsorbsi natrium dari ginjal. Bila hormon tersebut tidak ada maka ekskresi natrium demikian jarang sekali dijumpai keadaan defisiensi pada nmanusia, sebab mineral ini terdapat di dalam hampir semua bahan makanan. Pangan nabati mengandung natrium lebih sedikit di bandingkan dengan pangan hewani. Kehilangan natrium yang berlebihan karena muntah-muntah, diare dan berkeringat. Akibat dari deplesi natrium sangat erat berhubungan dengan status keseimbangan air. Bila kehilangan air, maka akan tampak gejala-gejala deplesi cairan ekstraselular: volume darah tinggi, tinggi hematokrit, tekanan darah rendah dan otot kram.
29
5. Iodium Sumber iodium di antaranya adalah : sayur-sayuran, ikan laut, dan rumput laut. Sedangkan funsi dari iodium di antaranya adalah sebagai komponen esensial tiroksin dan kelenjar tiroid. 6. Flourin Sumber flourin di antaranya adalah air, makanan laut, tanaman, ikan dan makanan hasil ternak. Sedangkan fungsi floor di antaranya adalah: a. Untuk pertumbuhan dan pembentukkan struktur gigi b. Untuk mencegah karies gigi b. Kebutuhan floor antara dari panas dan daerah kurang panas berbeda. 7. Klorin Sumber dari khlor di antaranya adalah garam, keju, ikan, udang, bayam dan seledri. Sedangkan fungsi dari klorin diantaranya adalah: a. Activator amylase dan pembentukan HCl lambung b. Mengaktifkan enzim amylase dalam mulut untuk memecah pati. c. Membantu menjaga tekanan osmotik 8. Zinc Sumber utama zinc adalah daging, unggas, telur, ikan, susu, keju, hati, lembaga gandum, ragi, selada, roti dan kacang-kacangan. Sedangkan fungsi Zinc di antaranya adalah: a. Meningkatkan keaktifan enzim b. Meningkatkan pertumbuhan Jika terjadi defisiensi maka menyebabkan kegagalan pertumbuhan dan gangguan kesembuhan luka. 9. Tembaga Sumber utama dari tembaga adalah susu dan sereal. Sedangkan fungsi dari tembaga adalah berperan dalam kegiatan enzim pernafasan sebagai kofaktor bagi enzim tironase dan sitokromokdiase. 10. Kobalt Merupakan koostifuen vitamin B12 yang diperlukan bagi perkembangan normal sel-sel darah merah. Sumber utamanya adalah vitamin B12, B1, dan sayuran berdaun hijau. Kobalt mempunyai fungsi untuk keseimbangan tubuh ruminansia.
30
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Zat gizi dipandang perlu untuk tubuh kita penuhi agar proses metabolisme tubuh dapat berjalan secara sempurna. Kurangnyazat gizi yang dikonsumsi oleh tubuh dapat mengakibatkan abnormalitas dalam yang terjadi dalam tubuh. Hal ini sudah menjadi kejadian makro di beberapa negara, terutama di negara miskin dan terbelakang. Tidak luput Indonesia yang kaya akan sumber daya hayatinya, banyak sekali masyarakat yang masih kurang kesadarannya akan pentingnya zat gizi.
3.2 Saran Sebaiknya penyuluhan tentang pentingnya zat gizi lebih ditingkatkan lagi kepada masyarakat. Mengingat masih terjadinya penyakit yang disebabkan oleh kekurangan gizi mewabah di beberapa daerah karena kurangnya pengetahuan mereka tentang gizi. Penyuluhan juga sebaiknya tidak haru secara mendatail menyangkut struktur kimia atau proses metabolismenya. Melainkan cukup pada sumber, defisiensi dan overdosisnya.
31
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia. Anonim. 1993. Metabolisme Zat Gizi 1. Jakarta: Pustaka Sinar Harapan. Anonim. 1995. Biokimia.Jakarta: Binarupa Aksara. Budiyanto, Agus Krisno.
2001. Dasar-Dasar Ilmu Gizi.
Malang: Universitas
Muhamadiyah Malang. Hamid A.2001. Biokimia Metabolisme Biomolekul. Bandung:Penerbit Alfabeta Martoharsono,Seoharsono,2000,Biokimia jilid 2,Yogyakarta:Penerbit Universitas Gajah Mada Poedjiadi,Anna. 1994.Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:Penerbit Universitas Indonesia Murray . 1997. Biokimia Harper. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC. Prawirokusumo, S. 1994. Ilmu Gizi dan Komperatif. Yogyakarta: UGM Sediaotama, Achmad Djaeni. 2000. Ilmu Gizi. Jakarta: Dian Rakyat Winarno, F, G. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
32
