Metabolisma Karbohidrat

Disediakan Oleh : Nassruto

Karbohidrat

• Sejenis kelas makanan yang sangat penting bagi manusia

• Karbohidrat ialah polimer semula jadi

• Sebatian organik

• Unsur kimia dalam karbohidrat ( Carbon, Hidrogen , dan Oksigen)

Sumber karbohidrat

• Berasal daripada benda hidup• Contoh:-Nasi, Tebu, Ubi , Gula, Roti , Bijirin

Fungsi Utama:-• Karbohidrat membekalkan tenaga kepada sel

Unit asas karbohidrat

Monosakarida• Monomer• Contoh monosakarida: glukosa, fruktos, galaktos,ribosa• Gabungan beberapa monosakarida – polimer

• Jenis – jenis polimer karbohidrat

a) Disakaridab) Polisakaridac) Oligosakarida

Polimera) Disakarida• 2 monosakarida• Contoh : maltos (2 molekul glukosa) , sukrosa (1

molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa), laktosa (1 galaktosa dan 1 glukosa)

• Cth : tebu , ubi

b) Oligosakarida • 3 – 6 monosakarida• Contoh : banyak terdapat dalam kebanyakan

sayur-sayuran ( mengandungi fruktos)

c) Polisakarida• > 6 monosakarida• Contoh : kanji, glikogen, selulos

Carbohydrates Digestion and Absorption

• To use carbohydrates for energy, food must undergo digestion, absorption, and glycolysis.

• The end product of carbohydrates digestion are monosacharrides which are 80% glucose and 20% galaktose and fruktose

Glukosa dalam badan:-

a) Menjalani proses glikolisis menghasilkan ATP - berlaku di dalam sel-sel badan (otak, ginjal,otot)

b) Disimpan sebagai glikogen- disimpan dalam hepar dan otot

c) Ditukarkan kepada asid lemak - selepas ditukarkan kepada asid lemak akan diangkut oleh darah untuk disimpan dalam tisu adipos (trigliserida)

Glikolisis

• Proses katabolisma untuk menghasilkan tenaga• Glukosa ditukarkan kepada piruvat• Ada 2 keadaan

a) Glikolisis Aerobb) Glikolisis Anaerob

A) Glikolisis Aerob

• Proses ini berlaku di dalam sitoplasma sel dan memerlukan oksigen

• Piruvat yang dihasilkan semasa proses glikolisis diangkut ke dalam mitokondria

• ditukarkan kepada Asetil KoA melalui tindakan enzim Piruvat dehidrogenase dalam tindakbalas Piruvat / Oksidasi Dekarbosilasi

Kitar Kreb (aerobic )

• Kitar Kreb juga dikenali sebagai Kitar Asid Sitrik (citric acid cycle) atau Kitar Asid Trikarboksilik (tricarboxylic acid cycle – TCA).

• Asetil KoA boleh dimetabolismakan melalui Kitar Krebs untuk menghasilkan 2 karbon dioksida, 1 molekul FADH2 , 1 molekul ATP dan 3 molekul NADH.

Rantai pengangkutan elektron

• Selanjutnya 1 molekul FADH2 dan 3 molekul NADH dioksidakan melalui rantai pengangkutan elektron untuk penghasilan ATP.

• Tindakbalas Oksidatif Fosforilasi

• Hasilnya: NADH menghasilkan 3 molekul ATP FADH2 menghasilkan 2 molekul ATP sahaja + H20 + 02

B) Glikolisis Anaerob

• Terjadi apabila berlaku peningkatan aktiviti otot menyebabkan penggunaan oksigen melebihi kadar pembekalan oksigen

• Glikolisis aerob dan anaerob berlaku serentak

• Dalam glikolisis anaerob, glukosa yang ditukarkan kepada piruvat akan diuraikan kepada asid laktik

Glukosa

Piruvat

Kitar Kreb

Asid laktik

Aerob glikolisis

Anaerob glikolisis

Asetil KoA

• Pengumpulan asid laktik dalam otot akan menyebabkan kelesuan dan kekejangan otot.

• Untuk mengelakkan keadaan ini, Kitar Cori berlaku• Asid laktik boleh dioksidakan menjadi karbon dioksida

dan air, sekiranya oksigen mencukupi.

Kitar Cori

• Asid laktik diserap di angkut oleh darah ke hepar untuk ditukarkan kepada piruvat melalui tindakan enzim lactate dehydrogen.

• Piruvat ditukarkan kembali kepada glukosa (Cori cycle) untuk diangkut ke otot semula.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Cori_cycle.PNG

• Jika bekalan oksigen tidak mencukupi , hutang oksigen akan terjadi di mana kadar pernafasan serta denyutan bertambah.

• Tindakan ini menyebabkan percepatan pertukaran gas di peparu serta mempercepatkan aliran darah untuk memperoleh lebih oksigen bagi pengoksidaan asid laktik.

• Asid laktik boleh dioksidakan menjadi karbon dioksida dan air, sekiranya oksigen mencukupi

Proses kawalatur paras glukosa daraha) Glikogenesis

• Apabila kepekatan glukosa darah meningkat, glikogenesis berlaku.

• Proses ini berlaku dalam sitosol.• Proses penghasilan glikogen daripada glukosa• Memerlukan kehadiran insulin• Contoh: dalam keadaan selepas mengambil

makanan berkarbohidrat yang tinggiGlukosa Glikogen

b) Glikogenolisis

• Hepar dan otot merupakan organ yang menyimpan glikogen paling banyak.

• Apabila kepekatan glukosa darah menurun, glikogenolisis dirangsang.

• Glikogen yang dibebaskan daripada hepar boleh mengembalikan kepekatan glukosa darah kepada nilai normal.

Glikogen Glukosa

c) Lipolisis• Proses menukarkan TG yang berlebihan kepada asid lemak

dan gliserol.• Asid lemak akan diangkut oleh darah ke sel-sel badan yang

memerlukannya untuk ditukar kepada tenaga• Gliserol akan diangkut ke hepar untuk ditukarkan kepada

glukosa

TGAsid lemak +

gliserol

d) Gukoneogenesis

• proses di mana badan membentuk glukosa dari bahan-bahan bukan karbohidrat seperti asid amino,gliserol, piruvat dan asid laktik.

• Keadan ini berlaku apabila tiada pengambilan karbohidrat dilakukan oleh badan seperti yang berlaku dalam keadaan kebuluran dan berpuasa.

Asid amino/gliserol/ piruvat/ laktat

glukosa

e) Lipogenesis

• proses di mana glukosa di tukarkan kepada lemak simpanan (trigliserida)

• Keadaan ini berlaku apabila glukosa berlebihan ditukarkan kepada asid lemak melalui ”Sintesis asid lemak”

• Asid lemak ini akan diangkut oleh darah ke tisu adipos untuk disimpan dalam bentuk trigliserida

Glukosa Trigliserida

Hormon dalam kawal atur paras glukosa darah

• Insulin

• Glukagon

Hormon insulin

• Peranan insulin adalah menurunkan paras glukosa dalam darah apabila glukosa dalam darah meningkat dengan cara berikut:-

• Meningkatkan glikogenesis dalam hepar• Merencat aktiviti glukoneogenesis• Meningkatkan sintesis asid lemak

Hormon glukagon

• Peranan glukagon secara umum adalah meningkatkan paras glukosa dalam darah apabila glukosa dalam darah rendah dengan cara berikut:-

• Merangsang glikogenolisis di hepar• Mengaktifkan glukoneogenesis• Meningkatkan lipolisis

Gangguan metabolisma karbohidrat

a)”Lactose intolerance”• Berlaku akibat laktosa tidak boleh dicernakan dalam sistem

pencernaan.• Berpunca akibat kekurangan enzim lactase yang dihasilkan oleh

sel yang terdapat dalam usus kecil.• Lactase memecahkan susu kepada glukosa dan galaktosa

kemudian diserap ke dalam darah.• Simptom : Akan rasa tidak selesa apabila makan milk product

(nausea, kekejangan abdomen, kembung perut, diarea)

b) “Glikogen storage diasease type 1”

• Penyakit genetik akibat kekurangan enzim glukosa-6 phosphatase

• Akibatnya, hepar tidak dapat menghasilkan glukosa daripada glikogen atau dari proses glukoneogenesis.

• Menyebabkan glukosa kurang dalam darah hipoglisemia