Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat, Lemak dan Protein

Reaksi metabolisme merupakan suatu reaksi yang saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan satu sama lain, dengan bentuk jejaringan. Karbohidrat, lemak, dan protein bertemu di jalur siklus krebs dengan menambahkan asetil koenzim A. asetil koenzim A merupakan bahan baku dalam siklus krebs yang tujuannya untuk menghasilkan energi yang berasal dari katabolisme karbohidrat, lemak, maupun protein.

Titik temu dari berbagai jalur, baik karbohidrat, lemak, dan protein di jalur metabolisme ini berguna untuk saling menggantikan bahan bakar yang ada di dalam sel. 

Hasil katabolisme lemak, karbohidrat, dan protein ini bermanfaat dalam menghasilkan senyawa – senyawa lain. senyawa – senyawa lain tersebut dapat membentuk ATP, hormon, maupun komponen hemoglobin maupun komponen sel yang lainnya.

Lemak atau asam heksanoat lebih banyak mengandung hidrogen terikat dan lemak merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi. Berbeda halnya dengan karbohidrat atau glukosa dan protein atau asam glutamat banyak mengandung oksigen, namun lebih sedikit hidrogen terikat merupakan senyawa yang lebih teroksidasi. 

Pelajari juga: Faktor yang Mempengaruhi Evolusi

Simpanan energi paling banyak ada pada senyawa karbon yang tereduksi dan jika ada pembakaran sempurna dapat membebaskan energi yang lebih banyak karena adanya pembebasan elektron yang lebih banyak.

Jumlah elektron yang dibebaskan pada karbohidrat dan protein menunjukkan jumlah energi yang dihasilkan. Meskipun demikian, jalur katabolisme yang berbeda pada glukosa an asam glutamat dapat menghasilkan ATP yang sama yaitu 36 ATP. Sedangkan katabolisme asam heksanoat yang memiliki jumlah karbon yang sama dengan glukosa yaitu 6 karbon, menghasilkan 44 ATP.

Akibatnya jumlah energi yang dihasilkan pada lemak lebih besar dibandingkan dengan jumlah energi yang dihasilkan pada karbohidrat dan protein. Selanjutnya, jumlah energi yang dihasilkan oleh protein setara dengan jumlah energi yang dihasilkan karbohidrat dalam berat yang sama. 

Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa apabila seorang individu makan dengan ccara mengkonsumci makanan yang mengandung lemak, akan lebih mudah dalam memberikan rasa kenyang, apabila dibandingkan dengan makan yang mengandung protein dan karbohidrat.

Rasa kenyang yang dialami individu disebabkan karena kemampuan metabolisme lemak dalam menghasilkan energi yang lebih besar. Selain karbohidrat, lemak merupakan substrat yang penting dalam proses respirasi. 

Kemudian, lemak disintesis dari karbohidrat atau protein melalui asetil koenzim A dan gliserol yang berasal dari fosfogliseraldehid (PGAL) yang merupakan senyawa antara tahap glikolosos dan daur krebs.

Susunan lemak berasal dari penggabungan asam lemak dan gliserol dan agara dapat digunakan dalam substrat respirasi atau reaksi katabolitik maka lemak terlebih dahulu dibongkar menjadi asam lemak dan gliserol. 

Selanjutnya, gliserol diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat dan diubah lgi menjadi fosfogliseraldehida yaitu zat antara tahap glikolisis dan daur krebs. Sedangkan lemak diubah menjadi molekul asetil A dan masuk ke dalam jalur respirasi.

Dalam pembentukan protein, perlu melibatkan DNA, RNA, dan ribosom. Protein di dalam sel tersusun dari asam amino yang dapat diubah menjadi glukosa, yaitu alanin, serin, glisin, sistein, metionin, dan triptofan, sedangkan asam amino lainnya dapat diubah menjadi lemak. 

Protein dipecah menjadi asam amino, dalam reaksi katabolitik, sehingga dapat masuk ke jalur respirasi melalui transaminasi yaitu pemindahan gugus amin-NH2 maupun deaminasi yaitu pembuangan gugus amin.

Asam amino seperti serin, glisin, alanin, sistein diubah menjadi asam piruvat dan masuk ke mitokondria untuk dimanfaatkan dalam respirasi. Sedangkan asam amino lainnya, seperti tirosin, leusin, fenilalanin, isoleusin, dan lisin diubah menjadi asetil ko A untuk mengikuti jalur respirasi. 

Karbohidrat menjadi molekul pertama yang menjadi substrat respirasi, jika karbohidrat habis, maka lemak yang akan dioksidasi, dan jika keduanya telah habis, maka protein akan dibongkar menjadi asam amino untuk dioksidasi.

Dalam proses respirasi, karbohidrat menjadi substrat respirasi yang utama. Energi yang dihasilkan oleh setiap gram protein setara dengan jumlah energi yang dihasilkan oleh setiap gram dari karbohidrat. 

Sedangkan setiap gram lemak, bila dioksidasi akan menghasilkan dua kali lipat dari jumlah energi yang dihasilkan karbohidrat dan protein pada setiap gramnya. 

Rantai asam lemak yang banyak mengandung gugus CH2 merupakan bentuk penyimpanan yang ideal dalam surplus energi metabolic, sehingga energi yang dihasilkan juga besar karena zat tersebut sangat tereduksi. Lemak disimpan paling pekat dan sedikit mengandung air. 

Pada oksidasi protein di dalam tubuh, produk akhir katabolisme adalah urea dan senyawa nitrogen lain, ditambah dengan CO2 dan H2O, sehingga kalori protein tubuh hanya +4,1 kkal/gram.

Referensi:

http://littleboss-smada.blogspot.co.id/2013/10/hubungan-metabolisme-karbohidrat-lemak.html