Proses Pencernaan Karbohidrat, Lemak, dan Protein

Proses Pencernaan Karbohidrat, Lemak, dan Protein

A.      Makanan
Makanan sehat merupakan makanan yang mengandung gizi dalam jumlah yang seimbang serta higienis. Sedangkan makanan bergizi adalah makanan yang mengandung karbohidrat, lemak, protein, vitamin, air, dan unsur-unsur mineral. Adapun yang dinamakan makanan higienis adalah makanan yang tidak mengandung bibit penyakit ataupun zat-zat yang dapat mengganggu dan membahayakan kesehatan tubuh.




1.      Fungsi makanan

Makanan dipecah menjadi zat-zat yang di perlukan oleh tubuh untuk memenuhi kebutuhan tubuh sebagai berikut.

a. Berperan sebagai penyedia bahan bakar atau sebagai sumber energi bagi tubuh. Zat-zat makanan yang dioksidasi dalam tubuh akan menghasilkan energi yang di butuhkan untuk aktivitas tubuh. Zat makanan yang dapat menghasilkan energi diantaranya karbohidrat, lemak, dan protein. Karbohidrat mengandung sekitar 4,1 kalori; lemak sekitar 9,3 kalori; dan protein sekitar 4,1 kalori.

b.  Sebagai pembangun tubuh. Makanan diperlukan sebagai kumponen penyusun protoplasma yang berfungsi dalam proses pertumbuhan, perkembangan, dan penggantian sel-sel tubuh yang rusak.

c.  Sebagai pertahanan tubuh. Zat makanan berperan dalam mengatur tekenan osmosis sehingga tubuh terjaga dalam keseimbangan (homeostatis), berperan pada oksidasi biologis, dan menjadi antibodi.


2. Zat-zat Makanan dan Perannya Dalam Tubuh

Tubuh manusia dalam aktivitas kehidupannya memerlukan lebih dari 50 macam zat makan yang berbeda-beda. Zat makanan yang dibutuhkan dalam jumlah banyak yaitu protein, karbohidrat, dan lemak. Sedangkan zat makanan yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit yaitu vitamin dan mineral.


a.      Karbohidrat

Di dalam, karbohidrat merupakan hasil sintetis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan sumber kalori bagi organisme heterotof (makhluk hidup yang memerlukan sumber senyawa organik dari lingkungannya untuk memperoleh energi). Dibawah ini akan dibahas mengenai sumber dan fungsi karbohidrat.


1)      Struktur Kimia Karbohidrat

Karbohidrat merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsure-unsur karbon (C), hodrogen (H), dan oksigen (O) dengan rumus umum CnH2nOn. karbohidrat dapat di bagi menjadi tiga bagian berdasarkan gugus gula penyusunnya sebagai berikut.

§   Monosakarida

Monosakarida (C6H12O6) merupakan suatu molekul yang tersusun dari unsure-unsur karbon, hadrogen, dan oksigen. Monosakarida memiliki rasa manis dan mudah larut dalam air. Contoh monosakarida adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa, dan heksosa.

§   Disakarida

Disakarida (C12H22O11) merupakan karnohidrat yang terdiri dari dua gugus gula. Disakarida memiliki rasa manis dan mudah larut dalam air. Contoh disakarida adalah laktosa (gabungan antara glukosa dan galaktosa), sukrosa (gabungan antara glukosa dan fruktosa), dan maltosa (gabungan antara glukosa dan glukosa).

§   Polisakarida

Polisakarida adalah golongan karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus gula. Polisakarida biasanya tidak berasa dan susah larut dalam air. Contoh polisakarida adalah amilum (tersusun dari 60 – 300 gugus gula berupa glukosa), glikogen (tersusun atas 12 – 16 gugus gula), dan selulosa, pektin, lignin, serta kitin yang tersusun dari ratusan bahkan hingga ribuan gugus gula dengan tambahan senyawa lainnya.



2)      Sumber dan Fungsi Karbohidrat

Bahan­­-bahan makanan yang mengandung karbohidrat antra lain padi, ubi jalar, talas, ketela pohon , kentang dan sagu.

Karbohidrat memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai sumber energi metabolisme, menjaga keseimbangan asam dan basa, serta sebagai bahan pembentuk struktur sel, jaringan dan organ tubuh. Misalnya, ribosa (yang merupakan monosakarida dengan lima karbon merupakan komponen utama penyusun gen dalam intisel) dan laktosa (berfungsi dalam penyerapan kalsium). Selain itu, ada pula selulosa yang merupakan contoh karbohidrat yang tidak dapat di cerna. Selulosa berperan membantu mencerna sisa pencernaan sehingga dapat mencegah terjadinya konstipasi (sembelit).

Gambar. Bahan makanan yang mengandung karbohidrat:


3)      Pencernaan Karbohidrat

Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme baik proses kimia maupun fisika. Metabolisme terdiri dari dua proses, yaitu anabolisme (pembentukan molekul) dan katabolisme (perombakan molekul). Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami metabolisme berupa proses hidrolisis (penguraian dengan menggunakan molekul air) didalam mulut, lambung, maupun usus. Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monodakarida.

Ketika makanan dikunyah, makanan akan bercampur dengan air liur yang mengandung enzim ptialiln (suatu α- amilase yang disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut). Enzim ini menghidrolisis pati (salah satu polisakarida) menjadi maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga sampai sembilan glukosa. Makanan berada di mulut hanya dalam waktu yang singkat dan mungkin tidak lebih dari 3 - 5% dari pati telah di hidrolisis pada saat makanan di telan.

Sekalipun makanan tidak berada cukup lama dalam mulut untuk di pecah oleh ptialin menjadi maltosa, tetapi kerja ptialin dapat berlangsung terus selama satu jam setelah makanan memasuki lambung, yaitu sampai isi lambung bercampur dengan zat yang di sekresikan oleh lambung. Selanjutnya, aktivitas ptialin dari air liur di hambat oleh zat asam yang di sekresikan oleh lambung. Hal ini di karenakan ptialin merupakan enzim amilase yang tidak aktif saat pH medium turun di bawah 4,0.

Setelah makanan di kosongkan dari lambung dan masuk duodenum (usus duabelas jari), makanan kemudian bercampur dengan getah pankreas. Pati yang belum di pecah akan dicerna oleh amilase yang di peroleh dari sekresi pankreas. Sekresi pankreas ini mengandung α- amilase (alfa amilase) yang fungsinya sama dengan α- amilase pada air liur, yaitu memecah pati menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya. Namun, pati pada umumnya hampir sepenuhnya diubah menjadi maltosa (disakarida) dan polimer glukosa kecil lainnya sebelum melewati lambung.

Hasil akhir dari proses pencernaan ini adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa, dan monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa tersebut kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan dibawa ke hati oleh darah.

Di dalam sel-sel tubuh, pati akan mengalami berbagai proses biokimia. Glukosa sebagai salah satu monosakarida hasil pemecahan pati, akan mengalami dua proses di dalam hati. Pertama, glukosa beredar bersama aliran darah untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam sel-sel tubuh. Kedua, apabila di dalam hati terdapat kelebihan glukosa (gula darah), glukosa akan diubah menjadi glikogen (gula otot) dengan bantuan hormon insulin dan secara otomatis akan menjaga keseimbangan gula darah. Glikogen disimpan di dalam hati. Apabila sewaktu-waktu dibutuhkan, glikogen akan diubah kembali menjadi glukosa dengan bantuan hormon adrenalin.

                                  
Proses Pencernaan Karbohidrat, Lemak, dan Protein
                               Skema proses pencernan karbohidrat


Glukosa merupakan sumber energi. Akan tetapi, untuk dapat menghasilkan energi, glukosa harus mengalami proses oksidasi secara bertahap, yaitu glikolisis, siklus Krebs, dan sistem transpor elektron. Secara garis besar, tahapan proses oksidasi tersebut adalah sebagai berikut.

§   Proses Glikolisis

Reaksi-reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dibagi ke dalam dua fase. Pertama, glukosa yag diaktifkan oleh molekul ATP diubah menjadi glukosa fosfat. Kedua, glukosa fosfat diubah menjadi asam piruvat meleui reaksi oksidasi.

§   Siklus Krebs

Asam piruvat hasil glikolisis akan di oksidasi melalui siklus krebs sehingga menghasilkan CO2 dan asetil Ko-A. asetil Ko-A yang teroksidasi sempurna akan menghasilkan atom hydrogen berenergi tinggi serta melepaskan O2 dan energi dalam bentuk ATP, NADH, dan FADH2.

§   Sistem Transport Elektron

Atom hidrogen berenergi tinggi hasil siklus krebs akan berpisah menjadi proton berupa ion hydrogen (H+) dan electron berenergi tinggi. Ion hydrogen akan menangkap electron dari oksigen bebas dan membentuk senyawa air (H2O),  sedangkan electron berenergi tinggi akan berpindah ke dalam molekul pembawa electron, yaitu NAD dan FAD. Selanjutnya, NAD dan FAD akan masuk ke dalam rantai transport electron dan fosforilasi oksidatif yang akhirnya menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Keseluruhan proses tersebut dibantu oleh enzim sitokrom oksidase.


b.      Lemak

Lemak atau lipid adalah zat hidrofobik sehingga sukar larut dalam air. Tetapi, lemak dapat larut dalam pelarut organik, seperti kloroform, eter, dan benzen.


1)      Struktur kimia lemak

Struktur olekul lemak yaitu terdiri dari empat bagian, yaitu satu molekul gliserol, dan tiga molekul asam lemak. Senyawa-senyawa lemak berdasarkan komposisi kimianya dibedakan menjadi 3 (tiga) golongan, yaitu lemak sederhana, lemak campuran, dan derivat lemak.

§   Lemak sederhana

Lemak sederhana tersusun oleh trigliserida, yaitu terdiri dari satu gliserol dan tiga asam lemak. Contoh senyawa lemak sederhana adalah lilin (wax), malam/plastisin yaitu lemak sederhana yang padat pada suhu kamar, dan minyak (lemak sederhana yang cair pada suhu kamar).

§   Lemak campuran

Lemak campuran merupakan gabungan antara lemak dengan senyawa bukan lemak seperti fosfat, protein, dam glukosa. Misalnya, lipoprotein yang merupakan gabungan antara lipid dan protein fosfolipid yang merupakan antara lipid dan fosfat, serta fosfatidilkolin (yang merupakan gabungan antara lipid, fosfat, dan koin),

§   Derivate lemak

Derivate lemak merupakan senyawa yang dihasilkan dari proses hidrosilis lipid. Misalnya kolesterol, asam lemak, sterol, dan gliserol.

Contoh derivat lemak yang lainnya adalah asam lemak yang merupakan asam organik dalam bentuk lemak, baik yang berasal dari jenis hewan maupun jenis tumbuhan. Berdasarkan ikatan kimianya, asam lemak digolongkan menjadi dua, yaitu:

§  Asam lemak jenuh, bersifat non-esensial karena dapat di sintetis oleh tubuh dan umumnya berwujud padat pada suhu kamar. Lemak jenuh berasal dari lemak hewani, contohnya mentega dan gajih.

§  Asam lemak tidak jenuh, berifat esensial karena tidak dapat di sintetis oleh tubuh dan umunya berwujud cair pada auhu kamar. Asam lemak tidak jenuh berasal dari lemak nabati contohnya minyak goreng,  minyak kedelai, dan minyak jagung.



2)      Sumber dan Fungsi Lemak

Sumber lemak ada dua yaitu lemak yang berasal dari tumbuhan (disebut lemak nabati) dan lemak yang berasal dari hewan (disebut lemak hewani) beberapa makanan yang mengandung lemak nabati adalah kelapa, kemiri, zaitun, kacang tanah, dan buah alpukat, bahan makanan yang mengandung lemak hewani adalah daging, keju, mentega, susu, ikan segar, minyak ikan, dan telur.

Lemak berfungsi antara lain :

§  Pembawa zat-zat makanan yang esensial;

§  Sebagai sumber energi yang paling besar;

§  Sebagai pelindung alat-alat tubuh yang lunak dan melindungi tubuh dari suhu yang rendah;

§  Sebagai bahan penyusun membrane sel;

§  Beerperan sebagai penahan rasa lapar karena pencernaan lemak membutuhkan waktu lebih lama.

Gambar. Bahan makanan yang mengandung lemak


3)      Pencernaan Lemak

Pencernaan lemak tidak terjadi dalam mulut dan lambung karena ditempat tersebut tidak terdapat enzim lipase yang dapat menghidrolisis atau memecah lemak. Pencernaan lemak terjadi di dalam usus karena usus mengandung enzim lipase.

Lemak yang keluar dari lambung masuk ke dalam usus sehingga merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin. Hormon ini menyebabkan kantung empedu berkontraksi sehingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum (usus dua belas jari). Empedu mengandung garam empedu yang memegang peranan penting dalam mengemulsikan (memecahkan) lemak. Emulsi lemak merupakan proses pemecahan lemak yang berukuran besar menjadi butiran lemak yang berukuran lebih kecil.

Ukuran lemak yang lebih kecil (trigiserida) yang teremulsi akan memudahkan hidrolisis lemak oleh lipase yang dihasilkan dari pankreas. Enzim  Lipase pankreas akan menghidrolisis lemak teremulsi menjadi campuran asam lemak dan monogliserida (gliserida tunggal). Pengeluaran cairan pankreas dirangsang oleh hormon sekretin yang berperan dalam meningkatkan jumlah elektrolit (senyawa penghantar listrik) dan cairan pankreas, serta pankreoenzim yang berperan untuk merangsang pengeluaran enzim-enzim dalam pankreas.

Absorpsi hasil penyerapan lemak sebagian besar (70%) terjadi di usus halus. Pada waktu asam lemak dan monogliserida diabsorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus, keduanya diubah kembali menjadi lemak (trigliserida) dengan bentuk partikel-partikel kecil (jaringan lemak). Saat dibutuhkan, turunan lemak tersebut akan diangkut menuju hati.



c.  Protein

Protein menyusun kurang lebih 50% berat kering organisme. Protein bukan hanya sekedar bahan simpanan atau bahan structural, seperti karbohidrat dan lemak, tetapi juga berperan penting dalam fungsi kehidupan.


1)   Struktur Kimia Protein

Protein merupakan makro molekul. Protein terdiri satu atau lebih polimer. Setiap polimer tersebut tersusun atas monomer yang disebut asam amino. Masing-masing asam amino tersebut mengandung satu atom karbon (C) yang mengikat satu atom hidrogen (H), satu gugus amin (NH2), satu gugus karboksil (-COOH) dan lain-lain (gugus R).

Asam amino membentuk ikatan peptida. Ikatan peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amin dari amino lain yang ada di sampingnya. Ini disebut protein (polipeptida). Polipeptida di dalam tubuh manusia disintesis di ribosom.

Asam amino yang tergolong asam amino esensial (asam amino yang tidak dapat dibuat/disintesis di dalam tubuh, sehingga harus didapatkan dari luar tubuh) dan asam amino non-esensial merupakan asam amino yang dapat dibuat didalam tubuh manusia. Bahan bakunya berasal dari asam amino lainnya.
 

                  Macam macam asam amino esensial dan non-esensial

2)   Sumber dan Fungsi Protein


Menurut fungsinya protein dibagi menjadi dua bagian, yaitu protein yang berasal dari hewan (protein hewani), dan protein yang berasal dari tumbuhan (protein nabati). Protein hewani adalah protein sempurna karena mengandung asam amino esensial. Sebaliknya, protein nabati merupakan protein tidak sempurna karena kandungan asam amino esensialnya kurang lengkap. Jumlah protein nabati  kurang untuk memenuhi keperluan tubuh, kecuali dari kacang-kacangan terutama kedelai.

Protein yang berkaitan dengan penyusun sel, jaringan ataupun organ disebut protein struktural. Umumnya, keberadaan protein struktural dalam tubuh merupakan hasil gabungan dengan senyawa lain. Protein yang berhubungan dengan enzim, antibodi, ataupun hormon disebut protein fungsional.

Secara umum, protein berperan sebagai zat pembangun dan pelindung tubuh. Fungsi protein lainnya di dalam tubuh adalah :

§ mensintesis subtansi-subtansi penting seperti hormone, enzim, antibodi, dan kromoson;

§ mendorong pertumbuahan, perbaikan, dan pemeliharaan struktur tubuh, mulai dari sel, jaringan, hingga organ;

§ memacu dan berpartisipasi dalam berbagai reaksi kimia dan biologis (biokatalisator);

§  menyeimbangkan cairan dalam tubuh (asam-basa) karena bersifat amfoter (dapat bersifat asam ataupun basa)

§  berfungsi sebagai buffer (penyangga pH) yang efektif;

§  penyedia energi;

§  membantu mengatur kemampuan tubuh mendetoksifikasi (menawar racun) zat-zat asing.



Gambar. Makanan yang mengandung protein



1)   Pencernaan Protein

Protein dalam makanan hampir sebagian besar berasal dari daging-dagingan dan sayur-sayuran. Protein dicerna di lambung oleh enzim pepsin, yang aktif pada pH sekitar 2 – 3 (suasana asam).

Enzim pepsin mampu mencerna semua jenis protein yang berada dalam makanan. Salah satu hal terpenting dari pencernaan enzim pepsin adalah kemampuannya untuk mencerna kolagen. Kolagen merupakan bahan dasar utama dari jaringan ikat pada kulit dan tulang rawan.

Pepsin memulai proses pencernaan protein. Proses pencernaan protein dilakukan oleh pepsin meliputi 10 – 30% dari pencernaan protein total. Pemecahan protein ini merupakan proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida.

Sebagian pencernaan protein terjadi di dalam usus. Ketika protein meninggalkan lambung, biasanya protein sudah dalam dalam bentuk proteosa, pepton, dan polipeptida besar. Setelah memasuki usus, produk-produk yang telah dipecah sebagian akan bercampur dengan enzim pankreas di bawah pengaruh enzim proteolitik, seperti tripsin, kimotripsin, dan peptidase. Baik enzim tripsin maupun enzim kimotripsin dapat memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil. Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino.


Skema proses pencernaan protein


Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari 3 (yakni) tiga sumber, yaitu penyerapan melalui dinding usus, hasil penguraian protein dalam sel, dan hasil sintesis asam amino dalam sel. Asam amino yang disintesis (disusun) dalam sel maupun yang dihasilkan dari proses penguraian protein dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam jaringan.

0 Response to "Proses Pencernaan Karbohidrat, Lemak, dan Protein"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel