Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat – Fungsi metabolisme adalah:
- Untuk melepaskan dan menggunakan energi dari makanan
- Untuk mensintesis satu substansi dari yang lain
- Untuk mempersiapkan produk-produk limbah untuk ekskresi
- Vitamin dan mineral adalah “kunci” untuk melepaskan energi
Ada banyak jalur metabolik, atau reaksi dari awal sampai akhir, yang terjadi pada sel-sel kita untuk menjaga setiap proses kehidupan yang berkelanjutan. Jalur anabolik adalah mereka yang membangun senyawa atau mensintesis zat bagi tubuh, sementara jalur katabolik mengakibatkan pemecahan senyawa. Intermediet adalah senyawa yang terbentuk sebagai jalur melanjutkan.
Sebuah contoh dari perantara dalam produksi energi air itu didaur ulang melalui tubuh sebagai sumber air metabolik. Produk sampingan dari produksi energi pada manusia adalah gas karbon dioksida, air, dan panas.
Glukosa adalah molekul makanan utama bagi sebagian besar organisme, dan itu adalah substansi utama dalam metabolisme karbohidrat. Selama pencernaan, karbohidrat dihidrolisis dengan glukosa monosakarida, dan fruktosa, yang diserap ke dalam aliran darah melalui lapisan usus kecil.
ATP (adenosin trifosfat) adalah sumber energi utama bagi sel-sel, dan merupakan tujuan produksi energi dari nutrisi yang kita konsumsi. Mitokondria adalah tempat utama untuk produksi ATP dalam sel, dan sering disebut sebagai “lokomotif” dari sel. Ini adalah organel sel aerobik yang bertanggung jawab untuk sebagian besar produksi energi dalam sel eukariotik. Membran mitokondria bagian dalam adalah situs di mana fosforilasi oksidatif terjadi. Enzim-enzim siklus asam sitrat terletak di ruang matriks mitokondria.
Respirasi anaerobik terjadi bila tidak ada oksigen hadir. Respirasi aerobik adalah degradasi oksigen yang membutuhkan molekul makanan dan produksi ATP, dan merupakan salah satu yang berkaitan dengan metabolisme karbohidrat.
Proses Metabolisme Karbohidrat
Ada tiga langkah dasar yang terlibat dengan metabolisme karbohidrat:
- 1.Glycolysis
- 2.Siklus Asam Sitrat (Siklus Kreb)
- Transportasi Rantai Elektron / oksidatif Fosforilasi
Glikolisis
Glikolisis adalah jalur untuk katabolisme glukosa yang mengarah ke piruvat. Dua molekul ATP per molekul glukosa yang diproduksi oleh substrat tingkat fosforilasi. (Transfer fosfat dari senyawa organik ke ADP, membentuk ATP). Dua molekul ATP dikonsumsi dalam konversi glukosa menjadi fruktosa-1,6-bifosfat. Pertama fosforilasi substrat tingkat glikolisis adalah transfer kelompok fosforil dari 1,3-biphosphoglycerate ke ADP. Yang kedua adalah transfer kelompok fosforil dari fosfoenolpiruvat ke ADP. NAD + juga berkurang menjadi NADH sebagai gliseraldehida-3-fosfat teroksidasi. Reaksi glikolisis dan jalur glikolitik interaktif yang tersedia.
Siklus Asam Sitrat
Piruvat dari glikolisis masuk ke dalam Siklus Asam Sitrat. Siklus ini terjadi dalam mitokondria sel dalam kondisi aerobik. Piruvat kehilangan kelompok karbon dioksida, membentuk asetil-CoA, senyawa yang membentuk link bagi banyak jalur lain dan membantu membangun senyawa lain.
Jalur siklus Asam sitrat terdiri dari delapan reaksi yang memproses molekul yang masuk dari asetil CoA. Atom karbon meninggalkan siklus dalam bentuk molekul karbon dioksida. Atom hidrogen dan elektron meninggalkan siklus dalam bentuk pengurangan koenzim NADH dan FADH2. Siklus ini diatur oleh tiga enzim alosterik dalam menanggapi tingkat seluler ATP. Satu Asetil CoA molekul memasuki siklus asam sitrat menghasilkan tiga molekul NADH, salah satu FADH2, dan salah satu GTP. Klik di sini untuk melihat siklus asam sitrat.
Oksidatif Fosforilasi / Transportasi Rantai Elektron
Transpor Rantai elektron adalah situs utama untuk sintesis ATP, dan terjadi di mitokondria. Jalur ini melibatkan serangkaian reaksi yang lulus elektron dari NADH dan FADH ke molekul oksigen. Setiap operator dalam seri memiliki afinitas meningkat untuk elektron. Empat dari operator, yang dikenal sebagai sitokrom, mengandung zat besi, yang menerima dan kemudian transfer elektron. Sebagai NADH dan FADH2 melepaskan atom hidrogen dan elektron, NAD + dan FAD yang diregenerasi untuk kembali ke siklus asam sitrat.
Ada tiga lokasi dalam rantai transpor elektron di mana penurunan energi bebas cukup untuk mengubah ADP menjadi ATP. Fosforilasi oksidatif adalah proses dimana NADH dan FADH2 yang teroksidasi, dengan produksi seiring ATP. Dua molekul ATP dihasilkan ketika FADH2 teroksidasi, dan 3 molekul ATP dihasilkan ketika NADH dioksidasi. Sintesis ATP terjadi karena aliran proton melintasi membran mitokondria bagian dalam. Oksidasi lengkap satu molekul glukosa oleh siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif menghasilkan 36 molekul ATP, vs dua molekul ATP oleh glikolisis. Untuk tutorial yang sangat baik pada fosforilasi oksidatif, klik di sini.