Gambar Sampul Biologi · Bab V Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
Biologi · Bab V Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
Suwarno

22/08/2021 10:19:01

SMA 12 K-13

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

59

Setelah peta konsep kalian kuasai, perhatikan kata kunci yang merupakan kunci pemahaman

dalam bab ini! Berikut ini

kata kunci

dari bab V:

1.

Karbohidrat

2.

Lemak

3.

Protein

Bab V

Tujuan Pembelajaran:

Setelah mempelajari bab ini kalian dapat menjelaskan metabolisme karbohidrat, lemak, dan

protein serta keterkaitan dari ketiganya.

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

59

Metabolisme karbohidrat,

Lemak, dan Protein

Untuk mempermudah tercapainya tujuan pembelajaran tersebut perhatikanlah

peta konsep

berikut!

dipahamkan

dijelaskan

dipahamkan

dipahamkan

Metabolisme Karbohidrat,

Lemak, dan Protein

Sumber gambar :

Grolier Mengenal Ilmu “Makan”

Bab V

Karbohidrat

Lemak

Protein

1. Pembentuk Protein

2. Fungsi

3. Sumber

4. Metabolisme Protein

1. Macam

2. Fungsi

3. Sumber

4. Metabolisme Lemak

1. Fungsi

2. Sumber

3 Metabolisme Karbohidrat

60

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Gambar

Anak sedang menikmati makanan, metabolisme

tubuhnya sangat tergantung dari makanan yang dimakannya

Sumber:

Ensiklopedi Umum untuk Pelajar Jilid 6, 2005 : 124

Makanan merupakan unsur penting makhluk hidup agar dapat menjaga

kelangsungan hidupnya. Makanan merupakan bahan bakar bagi terbentuknya

energi, sama halnya dengan bensin untuk menjalankan suatu mesin.

Energi makanan terkandung di dalam molekul karbohidrat, protein, dan

lemak.

Gambar di atas adalah anak yang sedang menikmati makanannya,

metabolisme tubuhnya sangat tergantung dari makanan yang dimakannya.

60

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

61

Tahukah kamu?

Pada saat puasa atau kelaparan,

tubuh beradaptasi melalui gluko-

neogenesis untuk mencegah

kekurangan kadar glukosa darah

(hipoglikemia) yang bisa berakibat

buruk bagi manusia.

A.

Karbohidrat

Karbohidrat tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen

(O). Karbohidrat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu:

1.

Monosakarida

:

fruktosa, glukosa, dan galaktosa.

2.

Disakarida

: maltosa, sukrosa, dan laktosa.

3.

Polisakarida

: tepung (am

ilum), selulosa, dan glikogen.

1.

Fungsi Karbohidrat

Sumber kalori (1 gram = 4,1 kalori)

a

.

Membentuk senyawa-senyawa

organik seperti lemak dan protein.

b.

Menjaga keseimbangan asam basa

dalam tubuh.

2.

Sumber Karbohidrat

Beras, gandum, jagung, kentang,

umbi-umbian, dan gula.

3.

Metabolisme Karbohidrat

Di dalam sistem pencernaan, karbohidrat mengalami degradasi

dengan bantuan enzim, seperti:

a

.

Enzim amilase, menguraikan molekul amilum (pati) menjadi maltosa.

b.

Enzim maltase, menguraikan molekul maltosa menjadi glukosa.

c.

Enzim sukrase, mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.

d.

Enzim laktase, menguraikan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.

e.

Enzim selulose, menguraikan selulosa menjadi selobiosa.

f.

Enzim pektinase, menguraikan pektin menjadi asam pektin.

g.

Enzim dektrase, menguraikan amilum menjadi dektrin.

Proses metabolisme karbohidrat, yaitu:

Molekul karbohidrat

o

degradasi

o

molekul glukosa diabsorbsi

o

dalam jonjot-jonjot usus, masuk pembuluh darah lewat vena porta

dialirkan

o

ke hati diubah

o

glikogen.

Bila jumlah glukosa yang dikonsumsi melebihi keperluan tubuh,

sebagian glukosa ditimbun di hati dan otot sebagai glikogen. Hal ini

disebabkan kapasitas pembentukan glikogen terbatas dan pola

penimbunan glikogen telah mencapai batasnya. Kelebihan glukosa akan

diubah menjadi lemak dan ditimbun di dalam jaringan dan lemak.

Sumber:

Ensiklopedi Umum untuk

Pelajar, 2005

62

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Latihan

Tugas 5.1

Kerjakan Tugas 5.1 berikut yang akan mendorong kalian

mencari

informasi lebih jauh

, mengembangkan

kecakapan akademik

dan

kecakapan personal

kalian!

Carilah keterangan berbagai jenis karbohidrat dari berbagai sumber!

B.

Lemak

Lemak tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Terdiri atas asam lemak dan gliserin atau gliserol.

1.

Macam Lemak

a.

Lemak sederhana, misalnya lemak dan minyak.

b

.

Lemak campuran, yaitu campuran antara senyawa lemak dengan

zat-zat lain, misalnya fosfolipid dan protein.

Berdasarkan tingkat kejenuhannya, asam lemak dapat dibagi menjadi

2 golongan, yaitu:

a.

Asam lemak jenuh

Contoh: makanan yang berasal dari hewan.

b.

Asam lemak tak jenuh

Kolesterol dalam tubuh digunakan oleh hati sebagai bahan utama

untuk mensintesis asam empedu, dan garam empedu lainnya.

Kadar kolesterol dalam darah yang melebihi normal dapat

menyebabkan penyempitan atau penyumbatan pembuluh darah sehingga

mempertinggi risiko peny

akit jantung koroner.

Kerjakan latihan berikut yang akan mengembangkan

kecakapan

akademik

dan

kecakapan personal

kalian!

Sebutkan contoh beberapa lemak, berilah keterangan selengkapnya!

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

63

Tahukah kamu?

Makanan dari keju dan daging jika

dikonsumsi secara berlebihan akan

meningkatkan kadar kolesterol di

dalam tubuh.

direduksi dengan bantuan enzim

karboksilase dan kofaktor Mg

2+

2.

Fungsi Lemak

Lemak mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

a

.

Sumber minyak, misalnya kacang tanah, dan zaitun.

b.

Bahan penting membran sel.

c.

Bahan baku pembuatan garam-garam empedu.

d.

Bahan baku pembuatan hormon, seperti estrogen, progesteron, dan

testosteron.

e.

Pelindung tubuh

f.

Pelarut vitamin A, D, E, dan K.

g.

Sumber energi.

3.

Sumber Lemak

Sumber lemak dibagi menjadi:

a

.

Hewani: keju, daging, mentega,

susu, ikan basah, minyak ikan, dan

telur.

b.

Nabati: kelapa, kacang-kacangan,

kemiri, dan buah alpukat.

4.

Metabolisme Lemak

Sintesa lemak disebut lipogenesis, terjadi di sitoplasma, dibantu enzim

lipase. Secara umum sintesa lemak dibagi dalam 3 bagian, yaitu:

a.

Pembentukan gliserol

Dari senyawa antara glikolisis, yaitu dihidroksi aseton fosfat yang

diubah menjadi senyawa fosfogliseraldehida.

b.

Pembentukan asam lemak

Dari penambahan berulang senyawa berkarbon dua (C

2

), yaitu

malonil CoA dari Asetil CoA dalam siklus Krebs.

c.

Penggabungan gliserol dengan asam lemak

Proses:

Asetil CoA

o



Malonil CoA

Malonil CoA + Asetil CoA

o

asam lemak

Asam lemak + gliserol merembes ke plasma.

Di plasma gugus COOH pada asam lemak + gugus OH pada gliserol

lemak. Peristiwa pemecahan lemak menjadi asetil CoA dikenal dengan

nama

E

-oksidasi.

64

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Tugas 5.2

Kerjakan Tugas 5.2 berikut yang akan merangsang kalian

berpikir

kritis

, mengembangkan

kecakapan akademik

dan

personal

kalian!

Tahukah kamu?

Selain karbohidrat, protein, lemak,

dan vitamin, kacang-kacangan juga

mengandung senyawa kimia seperti

alkaloid, flavonoid, tannin, dan asam

amino kanavanin.

Sumber:

Ensiklopedi Umum untuk

Pelajar Jilid 5, 2005 : 57

Berikan penjelasan mengapa lemak menghasilkan energi lebih besar

dibanding dengan karbohidrat untuk jumlah berat yang sama!

C.

Protein

Protein tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (N),

kadang-kadang unsur phosphor (P), dan sulfur (S).

1.

Pembentuk Protein

Protein dibentuk dari asam amino, yaitu:

a

.

Asam amino esensial, yaitu asam

amino yang tidak dapat dibentuk

oleh tubuh. Ada 8, yaitu: isoleusin,

leusin, lisin, metionin, valin, triptofan,

treonin, dan fenilalanin.

b.

Asam amino nonesensial, yaitu asam

amino yang dapat disintesis oleh

tubuh. Contoh: alanin, asparagin,

glisin, glutamin, dan prolin.

2.

Fungsi Protein

Dalam tubuh kita protein mempunyai beberapa fungsi, antara lain:

a

.

Bahan enzim untuk mengatalisis reaksi-reaksi biokimia, misalnya

tripsin.

b.

Protein cadangan, disimpan dalam beberapa bahan sebagai cadangan

makanan, misalnya dalam lapisan aleuron ( biji jagung ), ovalbumin

(putih telur).

c.

Protein transport, mentransfer zat-zat atau unsur-unsur tertentu,

misalnya hemoglobin untuk mengikat O

2

.

d.

Protein kontraktil, untuk kontraksi jaringan tertentu, misalnya miosin

untuk kontraksi otot .

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

65

e.

Protein pelindung, melindungi tubuh terhadap zat-zat asing, misalnya

antibodi yang mengadakan perlawanan terhadap masuknya molekul

asing (antigen) ke dalam tubuh.

f.

Toksin, merupakan racun yang berasal dari hewan, tumbuhan,

misalnya bisa ular.

g.

Hormon, merupakan protein yang berfungsi sebagai pengatur proses-

proses dalam tubuh, misalnya hormon insulin, pada hewan hormon

auksin dan gibberellin pada tumbuhan.

h.

Protein struktural, merupakan protein yang menyusun struktur sel,

jaringan dan tubuh organisme hidup, misalnya glikoprotein untuk

dinding sel, keratin untuk rambut dan bulu.

3.

Sumber Protein

Berdasarkan sumbernya, protein ada 2 macam, yaitu:

a.

Protein hewani

Yaitu protein yang berasal dari hewan, contohnya: daging, ikan, telur,

susu, dan keju.

b.

Protein nabati

Yaitu protein yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, contohnya:

kacang-kacangan.

Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar (hongeroedem)

dan kw

ashiorkor.

4.

Metabolisme Protein

Metabolisme protein dikatalisis oleh beberapa enzim, yaitu:

a.

Pepsin, merombak protein menjadi asam amino.

b.

Renin, mengubah kaseinogen menjadi kasein (susu) yang diaktifkan

oleh susu.

c.

Kemotripsin, menguraikan protein menjadi peptida dan asam-asam

amino.

d.

Tripsin, mengubah protein menjadi peptida dan asam amino.

e.

Erepsin, mengubah pepton menjadi asam amino.

f.

Peptidase, mengubah polipeptida menjadi asam-asam amino.

66

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Protein diserap oleh dinding usus dalam bentuk asam amino, melalui

pembuluh darah vena porta menuju ke hati.

Pada proses metabolisme asam amino, proses dekarboksilasi yang

memisahkan gugusan karboksil dengan

asam amino menjadi ikatan baru, yang

merupakan zat antara yang masih

mengandung unsur nitrogen.

Selanjutnya, terjadi proses transaminasi

yang menghasilkan pemindahan

gugusan asam amino (NH

2

) dari asam

amino ke ikatan lain, menjadi asam

amino yang berbeda dengan asam

amino yang pertama.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan bagan yang menunjukkan hubungan

metabolik asam amino berikut ini.

Skema:

Hubungan metabolik asam amino

Karbohidrat

Threonin

Glisin

Serin

Alanin

Piruvat

sistein

Asetil Co A

Triptofan

Asetoasetil Co A

Lisin

Asetoasetil Co A

Leusin

Asetil Co A

Fenilalanin

Tirosin

Arginin

Histidin

Glutamat

Glutamin

Prolin

Daur

Krebs

Oksaloasetat

D

-ketoglutarat

Fumarat

Suksinat

Aspartat

Suksinil

Co A

Isoleusin

Asetil Co A

Valin

Tahukah kamu?

Jons Jakob Berzelius (1779 – 1848),

ahli kimia asal Swedia, adalah

pencipta sebutan “protein” pada

tahun 1840. Kata “protein” diambil

dari bahasa Yunani proteios yang

artinya “paling utama”.

Sumber:

Ensiklopedi Umum untuk

Pelajar Jilid 1, 2005 : 125

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

67

Rangkuman

Tugas 5.4

Tugas 5.3

Karbohidrat, lemak, dan protein merupakan sumber energi bagi tubuh

makhluk hidup. Sebagai sumber energi, lemak dan protein dapat diubah

menjadi karbohidrat. Demikian pula karbohidrat dapat diubah menjadi

lemak, namun sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat.

Pengubahan zat nonkarbohidrat menjadi glukosa dikenal dengan

nama glukoneogenesis.

Kerjakan Tugas 5.3 berikut yang merangsang kalian

berpikir kritis

,

mengembangkan

kecakapan akademik

dan

kecakapan personal

kalian!

Berikan penjelasan mengapa protein menghasilkan energi setara dengan

karbohidrat untuk jumlah berat yang sama!

Kerjakan Tugas 5.4 berikut yang akan mendorong kalian

mencari

informasi lebih jauh

, menumbuhkan

rasa ingin tahu

, dan

mengembangkan kecakapan

personal

serta

kecakapan

akademik

kalian!

Buatlah bagan keterkaitan antara metabolisme lemak, protein, dan

karbohidrat! Kerjakan dalam buku tugas!

1.

Metabolisme karbohidrat

Molekul karbohidrat degradasi

o

molekul glukosa

o

diabsorbsi

dalam jonjot-jonjot usus

o

masuk pembuluh darah lewat venaporta

o

dialirkan

o

ke hati

o

diubah menjadi glikogen.

2.

Metabolisme lemak

Asetil CoA



direduksi dengan bantuan enzim

2+

karboksilase dan kofaktor Mg





o

Malonil CoA

Malonil CoA + Asetil CoA asam lemak.

Asam lemak + gliserol merembes ke plasma.

68

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Evaluasi

Di plasma gugus COOH pada asam lemak + gugus OH pada

gliserol lemak.

3.

Metabolisme protein

Penyerapannya dalam bentuk asam amino.

A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda

silang (X) pada huruf

a

,

b

,

c

,

d

, atau

e

!

1.

Bahan makanan yang paling cepat diubah menjadi energi adalah

. . . .

a

.

karbohidrat

b.

lemak

c.

protein

d.

mineral

e.

air

2.

Protein merupakan polimer yang terdiri dari . . . .

a.

asam amino dan gliserol

b.

asam amino dan glukosa

c.

asam amino

d.

gliserol dan asam lemak

e.

glukosa

3.

Penyimpanan karbohidrat dalam hati berbentuk . . . .

a.

glukosa

b.

glikogen

c.

amilum

d.

amilase

e.

amilopektin

Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

69

4.

Bila dalam makanan yang dikonsumsi mengandung banyak

lemak, maka tubuh akan kenyang dalam waktu yang relatif

lama, sebab . . . .

a.

lemak sukar dicerna

b.

lemak sebagai penghasil energi yang utama

c.

lemak menghasilkan energi yang paling besar di antara bahan

yang lain

d.

lemak tidak dapat dicerna

e.

lemak menghambat penyerapan sari-sari makanan

5.

Berikut ini merupakan fungsi protein,

kecuali

. . . .

a.

sebagai sumber energi

b.

sebagai bahan pengatur berbagai aktivitas tubuh

c.

memperbaiki sel-sel yang rusak

d.

membentuk koenzim

e.

sebagai bahan pembangun sel-sel tubuh

D. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan

jelas!

1.

Sebutkan 3 macam zat makanan penghasil energi bagi tubuh!

2.

Jelaskan fungsi karbohidrat, protein, dan lemak!

3.

Apakah perbedaan asam amino esensial dan asam amino

nonesensial?

4.

Jelaskan perbedaan jalur metabolisme lemak, protein, dan

karbohidrat!

5.

Apa yang dimaksud dengan glukoneogenesis?

70

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XII SMA/MA

Carilah berbagai hal yang mungkin terjadi akibat ketidakseimbangan

metabolisme! Susunlah dalam bentuk kliping! Tiap gambar dan kliping

analisalah! Carilah informasinya dari berbagai sumber!

Tugas Portofolio

Kerjakan tugas portofolioberikut yang akan menumbuhkan

etos

kerja

,

kreativitas

,

rasa ingin tahu

, dan mendorong kalian untuk

mencari

informasi lebih jauh

!