SINTESIS DAN PEROMBAKAN KARBOHIDRAT, LIPIDA, PROTEIN

 Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun  hanya dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat paling  sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Banyak karbohidrat yang merupakan  polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang  serta bercabang-cabang. Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentukserat (fiber), seperti selulosa,pektin, serta lignin.`Kelompok karbohidrat sederhana (seperti monosakarida dan disakarida) dan karbohidrat dengan struktur yang kompleks atau polisakarida (seperti pati,glikogen,selulosa dan hemiselulosa). Di samping itu, terdapat oligosakarida (stakiosa,

rafinosa, frukto oligosakarida, galakto oligosakarida) dan dekstrin yang memiliki

rantai monosakarida yang lebih pendek dari polisakarida.

KARBOHIDRAT adalah molekul organik yang dibina atas unsur C (karbon, zat arang), H

(hidrogen, zat air), dan O (oksigen, zat asam). Seperti halnya protein, karbohidrat adalah

senyawa polimer, monomernya ialah gula atau sakarida. Secara umum rumus kimianya ditulis Cm(H2O)n. Huruf m dan n menunjukkan angka, jumlahnya 2 atau lebih. Molekul ini dibedakan atas jumlah monomernya. Jika monomernya 1 disebut monosakarida, jika 2 disebutdisakarida, jika beberapa tetapi sedikit disebutoligosak arida, dan jika banyak disebutpolisakarida.

Perombakan karbohidrat struktural (selulosa dan hemiselulosa) oleh bakteri sebagian besar menghasilkan asam asetat. Bakteri pendegradasi karbohidrat struktural ini sensitif terhadap kandungan lemak dan tingkat keasaman dalam rumen. Bahan pakan dengan kandungan lemak yang tinggi atau kondisi rumen yang terlalu asam dapat menekan pertumbuhan atau membunuh bakteri pendegradasi selulosa. Kondisi ini dapat menurunkan kecernaan dan konsumsi pakan oleh ternak. Karbohidrat struktural yang keluar dari rumen kecil kemungkinan dapat dipecah dalam saluran pencernaan selanjutnya.

Perombakan karbohidrat yang dilakukan oleh enzim amilase dari Aspergillus juga penting bagi pertumbuhan bakteri dan khamir ketika kedelai mengalami fermentasi dalam larutan garam. Enzim α-amilase dan glukoamilase merupakan enzim yang memiliki peranan dalam proses perombakan karbohidrat atau pati. Enzim α-amilase (EC 3.2.1.1) mengatalisis pemutusan ikatan glikosidik α- 1.4 dari dalam molekul pati, sedangkan glukoamilase atau amiloglukosidase (EC 3.2.1.3) menghidrolisis ikatan glikosidik α-1,4 dan α-1,6 dari bagian ujung gula nonpereduksi secara berurutan (Fogarty 1983).

           

 SINTESIS DAN PEROMBAKAN LIPIDA

Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.

Sintesis Lemak dari Karbohidrat :

Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.

Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.

Gliserol + asam lemak ———> lemak.

Tahap pembentukan asil-Ko A terlebih dahulu dari senyawa asam lemak. Tahap ini dimulai dengan penempelan asam lemak dengan koenzim A (Ko-A) melalui ikatan tioester. Reaksi ini dikatalisasi oleh enzim lemak asil-Ko A sintetase (fatty acyl-CoA synthetase) dan diselesaikan dengan bantuan enzim pirofosfatase sehingga membentuk senyawa asil-Ko A.

Sintesis Lemak dari Protein: Protein ————————> Asam Amino

                                                                         protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs

Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.

Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.

Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.

Untuk detail Bayangan sampai seberapa terbentuknya lemak di tubuh yang sumbernya dari Glukosa /asam amino /asam lemak sendiri atau sebaliknya , bagaimana lemak bisa diproses menghasilkan energi dapat.

 SINTESIS DAN PEROMBAKAN PROTEIN

Sintesis protein

Protein tidak disintesis langsung oleh gen, melainkan melalui proses transkripsi dan translasi (gen adalah nama fungsional, strukturnya adalah DNA). Transkripsi adalah proses replikasi DNA untuk membentuk RNA-d. Sedangkan, translasi adalah proses penerjemahan informasi genetik yang terdapat pada RNA-d menjadi runtunan asam amino polipeptida. Dalam transkripsi, DNA digunakan sebagai model untuk sintesis protein. Untuk lebih mengetahui tentang transkripsi dan translasi dalam sintesis protein, mari cermati uraian berikut ini.

1. Transkripsi

Transkripsi adalah proses transfer informasi genetik dari ruas DNA (gen) ke dalam molekul RNA yang dipandu oleh enzim transkriptase sebagai katalisatornya. Runtunan basa pada utas RNA-d ditentukan oleh runtunan basa yang terdapat pada satu ruas DNA, dan setiap basa tersebut akan dicari padanan ribonukleotidanya, kemudian dirangkaikan menjadi rantai RNA-d. Pembacaan oleh transkriptase dimulai dari tanda awal (promotor) sampai tanda akhir (terminator). Hanya ruas yang diapit oleh kedua tanda itu yang akan ditranskripsikan. Gen merupakan pengendali protein sehingga gen harus terdapat pada ruas di antara promotor dan terminator.

2. Translasi

Setelah proses transkripsi di dalam inti sel selesai, selanjutnya RNA-d keluar dari inti untuk menjadi model cetakan dalam penyusunan rangkaian asam amino pada proses translasi. Informasi genetik yang dibawa oleh RNA-d terdapat pada runtunan basa yang dikandungnya. Setiap jenis kombinasi 3 basa yang berdampingan mengandung sandi genetik (kodon) tertentu, yang dapat diterjemahkan menjadi satu jenis asam amino. Dalam satu rantai RNA-d, hanya bagian tertentu yang menjadi pola cetakan dalam sintesis protein, yaitu ruas yang diapit oleh kodon awal (AUG) dan kodon akhir (UAA, UAG, UGA).Setelah RNA-d sampai di ribosom, RNA-t mulai mengangkut asam amino ke dalam kompleks translasi (ribosom), serta membaca sandi-sandi (kodon) RNA-d. Selanjutnya, asam-asam amino yang dibawa oleh RNA-t dirangkai menjadi polipeptida. Kemampuan RNA-t menjalankan tugas tersebut, disebabkan karena adanya simpul anti kodon dan kemampuan satu kompleks dengan asam amino yang disebut aminoasil-t RNA. Proses penerjemahan rangkaian kodon-kodon RNA-d menjadi rangkaian asam amino polipeptida disebut translasi. Untuk mengetahui proses transkripsi dan translasi dalam sintesis protein, mari cermati Gambar 3.12 di bawah ini.

Perombakan

Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim 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 metioni