Oleh: dr. Putri Sari Wulandari

Bagian Biokimia FKIK UNJA

2015

Learning is fun

BIOKIMIA PENCERNAAN

Enzim :

- Semua enzim adalah protein, kecuali ribozim (termasuk RNA)

- Kerja enzim spesifik : memecah 1 macam substrat, mis: lipase

- Perlu aktivator mis: ptialin : keluarnya dirangsang CL-

- Kerjanya dipengaruhi oleh : PH, suhu, kadar substrat, oksidator,

pemanasan, penyinaran

- Perlu PH optimum, mis: ptialin yg tertelan, pepsin lambung

- Enzim pada tubuh manusia bekerja pada suhu 37o

- Perlu suhu optimal : ex: dipanaskan bisa rusak

Pencernaan: Memecah makromolekul (KH, P, L dll) menjadi mikromolekul

dengan bantuan enzim agar dapat diabsorpsi pembuluh darah

usus.

Nutrien penghasil energi Makromolekul sel

Karbohidrat Protein Lemak Polisakarida Protein Lipid

Energi Kimia

Katabolisme ATP Anabolisme

Produk akhir Molekul yang miskin energi pemula CO2 Asam amino H2O Gula NH3 Asam lemak dll

Gambar. Hubungan energi diantara lintas katabolik dan anabolik. Lintas katabolik menghasilkan energi kimia dalam bentuk ATP. Molekul-molekul ini dipergunakan di dalam lintas biosintetik untuk mengubah molekul pemula yang kecil menjadi makromolekul sel.

METABOLISME

PERLU BANTUAN PENCERNAAN

Protein Polisakarida Lipid Biomolekul besar

Tahap I Pentosa Heksosa

Asam Glukosa Asam lemak Molekul amino Gliserol unit pembangun

Tahap Piruvat

II

Asetil-Ko A Produk degradasi umum

Siklus asam

Tahap sitrat

III

NH3 H2O CO2 Produk akhir katabolisme

yang sederhana dan berukuran kecil Gambar Ketiga tahap katabolisme dari nutrien utama penghasil energi. Pada tahap I ratusan protein dan berbagai jenis polisakarida dan lipid dipecahkan menjadi komponen unit pembangunnya, yang relatif hanya berjumlah sedikit. Pada tahap II, molekul unit pembangun selanjutnya diuraikan lagi menjadi suatu produk yang bersifat umum yaitu gugus asetil-KoA. Akhirnya, pada tahap III, katabolisme mengarah kepada siklus asam sitrat dengan pembentukan hanya tiga produk akhir utama. .

Pencernaan di Mulut:Mekanis/mengunyah : - memperlunak

(gigi, lidah, otot pipi) - memperluas permukaan substrat

Terdapat saliva

Fungsi saliva:- pelicin dan penelanan- pelarut makanan- Ekskresi :

- obat-obatan; seperti etanol, morfin- ion inorganik (K, Ca, HCO3, dll) - IgA.

Pencernaan di Mulut:Biokimiawi/enzimatis saliva (produk klj submandibularis,¯ sub lingualis, parotis)

Saliva : komposisi : air (99, 42%), ptyalin/amilase mulut, musin¯ PH saliva: 6,35 – 6,85

Ptialin

Karbohidrat/amilum --------- maltosa (belum bisa diserap usus)Amilase: hidrolisis ikatan 1-4 glikosida.

tidak aktif pada pH 4

Protein : belum terjadi pencernaan.

Lipid : belum terjadi pencernaan.

Pencernaan di LambungGetah lambung :

• Berwarna kuning pucat, pH 1 terdiri dari 97-99% air, 0,2-0,5%

HCl, musin dan garam inorganik, pepsin, renin dan lipase.

• HCl :dihasilkan oleh sel parietal, mirip dengan chloride shift pada

sel darah merah dan mekanisme tubuli ginjal untuk sekresi H+

(gambar)

Pembentukan HCl Lambung• Sumber H+ : pemecahan H2CO3 Sekresi H+ ke dalam

lumen melalui transport aktif K/ATP ase.• HCO3- mengalir ke plasma sebagai pengganti Cl- .

Pencernaan di Lambung

Fungsi HCL :

- denaturasi protein

- Menghancurkan mikroorganisme yang memasuki saluran

cerna.

Sel parietal juga menghasilkan faktor intrinsik ; glikoprotein

berperan sebagai fasilitator absorbsi vitamin 12 pada ileum.

Pencernaan di LambungGetah lambung diproduksi oleh :

Sel Parietal : : HCL

¯

Chief sel : zimogen/proenzim : pepsinogen pepsin : PH 1,5 – 2,5

¯

protein proteosa & pepton

Sel ep. kel. mukosa lambung : musin (seperti musin saliva) pelumas makanan dan proteksi mukosa lambung dari HCl.

Amilase mulut atau Ptialin ada yang tertelan masuk ke lambung, tetapi tidak dapat melanjutkan pencernaan, karena pH-nya tidak sesuai.

Sekresi getah lambung dipengaruhi oleh :

- fase sefal : distimulasi oleh : rasa, bau (mis: bau sate)

- fase gaster : rangsang makanan di lambung

KH/amilum: (sudah jadi maltosa) pencernaan belum dilanjutkan

Pepsin

Protein : proteosa & pepton (belum bisa diserap PD usus)

Pengosongan lambung : 3 –5 jam

Pencernaan di LambungRenin (kimosin, rennet)

- penting pada bayi susu tertahan lebih lama di lambung.

- Dengan bantuan kalsium: renin mengubah:

casein parakasein.

Lipase :

- Mencerna TAG yang mengandung asam lemak rantai pendek-

sedang dan rantai panjang tidak jenuh - asam lemak bebas + DAG

- Penting saat bayi karena rendahnya aktifitas lipase pankreas.

- Asam lemak bebas dan DAG diserap pada dinding lambung.

Pencernaan di Intestinal - Dibantu oleh getah pancreas dan empedu serta getah

intestin

Pankreas mempunyai dwi fungsi, sebagai kelenjar:

Endokrin insulin, glukagon

Eksokrin getah pancreas pencernaan

Getah pankreas

• Cairan yang tidak kental seperti saliva, mengandung protein, bahan organik dan inorganik, terutama Na, K, HCO3, Cl, Ca, Zn, HPO4 dan SO4,Ph 7,5-8 atau lebih.

• Enzim-enzim yang disekresikan dalam bentuk zimogen ; proteolitik, amilolitik dan lipolitik.

: Enterokinase usus

Tripsinogen Tripsin

Khimotripsinogen kimotripsin

Karboksipeptidase Prokarboksipeptidase

Polipeptida (ujung rantai karbonil) Peptida/Asam amino bebas

PENCERNAAN PROTEIN DI USUS HALUS

Usus halus (Duodenum) : Aminopeptidase

Polipeptida (ujung rantai amino) Peptida/Asam amino bebas

Dipeptidase

Dipeptida Asam amino bebas

Getah pankreas

• Proteolitik1. Tripsin merupakan endopeptidase. Disekresikan dalam bentuk tripsinogen.

Tripsinogen------------------ tripsin enterokinase

Spesifik pada ikatan peptida gugus asam amino dasar.Produk akhir : polipeptida dan dipeptida.

Getah pankreas

2. Kimotripsinmerupakan endopeptidase. Disekresikan dalam bentuk kimotripsinogen.

kimotripsinogen----------------- kimotripsin tripsin

Spesifik pada ikatan peptida gugus asam amino tidak bermuatan, spt: asam amino aromatik.Produk akhir : polipeptida dan dipeptida.

Getah pankreas

3. Elastasemerupakan endopeptidase. Disekresikan dalam bentuk proelastase.

proelastase----------------- elastase tripsin

Spesifik pada ikatan peptida gugus asam amino glisin, alanin dan serin.Produk akhir : polipeptida dan dipeptida.

Getah pankreas

4. Karboksipeptidasemerupakan eksopeptidase. Disekresikan dalam bentuk prokarboksipeptidase.

prokarboksipeptidase---- karboksipeptidase tripsin

Memecah ikatan terminal peptida sehingga membebaskan asam amino tunggal.Produk akhir : peptida kecil dan asam amino.

Getah pankreas

• Amilolitik1. Amilase pankreasMirip dengan amilase salivapH optimal 7,1Substrat pati dan glikogen.Produk akhir :maltosa, maltotriosa dan dekstrin.

Getah pankreas

• Lipolitik1. Lipase

Diaktifkan bersama-sama oleh garam empedu, fosfolipid, kolipase, pH 8.

lipaseTriasilgliserol---------- asam lemak, gliserol, monoasilgliserol.

Getah pankreas

• Lipolitik2. Kolesterol esterase

Diaktifkan oleh garam empedu, fosfolipid, kolipase, pH 8.

kolesterol esterase

Ester kolesteril ---------- asam lemak dan kolesterol.

Getah pankreas

• Lipolitik2. Fosfolipase A2

Disekresi sebagai proenzim. Diaktifkan oleh tripsin dan Ca. Fosfolipase A2Fosfolipid---------- asam lemak dan lisofosfolipid.

Getah pankreas

• Ribonuklease dan deoksiribonukleaseSubstrat : asam ribonukleat (ribonuklease)

dan asam deoksiribonukleat (deoksiribonuklease)

Produk akhir : nukleotida

Empedu• Dihasilkan oleh hati, disimpan dalam kandung

empedu, mempunyai peranan penting pada pencernaan makanan terutama lemak

• Mengandung :1. Natrium bikarbonat, natrium chlorida2. Asam empedu : asam kolat, asam kenodeoksikolat.3. Lesitin4. Kolesterol5. Bilirubin6. Protein7. Hasil metabolisme dan sekresi hati.

Empedu

• Fungsi:1. Menetralkan chyme yang asam (datang dari lambung karena pH empedu bersifat agak alkalis2. Merupakan jalur utama ekskresi kolesterol dari tubuh.3. Merupakan jalur ekskresi pigmen empedu yang merupakan produk pemecahan hem.4. Pengelmusi lemak karena empedu mengandung garam-garam empedu yang bersifat menurunkan tegangan permukaan lemak.

Getah usus• Enzim-enzim getah usus disekresikan oleh

kelenjar Brunner dan Lieberkühn1. Aminopeptidase

- merupakan eksopeptidase: hidrolisis ikatan peptida asam amino di dekat terminal amino asam amino polipeptida serta oligopeptida.Dipeptidase : hidrolisis dipeptida asam amino bebas

2. Disakaridase, oligosakaridase spesifik, maltase ( glukosidase)Substrat : maltosa, produk : glukosa.

Getah usus3. Isomaltase (- dekstrinase)

Substrat : 1,6 glikosidaProduk akhir : glukosa.

4. Laktase ( glikosidase)Substrat : laktosaProduk : glukosa,galaktosa.

5. SukraseSubstrat : sukrosa.

Getah usus

6. Fosfatase : mengeluarkan gugus fosfat dari senyawa organik fosfat tertentu (heksosa fosfat, gliserofosfat & nukleotida).

7. Polinukleotidase : memecah asam nukleat menjadi nukleotida.

8. Nukleosidase : mengatalisis proses fosforolisis nukleosida utk menghasilkan basa nitrogen bebas plus pentosa fosfat.

Proses penyerapan di mukosa intestinal melalui dua cara :

1. Penyerapan secara pasif

Penyerapan secara pasif atau difusi, yaitu

penyerapan yang bersifat menuruni gradien

konsentrasi dan tidak memerlukan energi

hanya saja cara ini berlangsung lambat

2.Penyerapan secara aktif

Yaitu penyerapan yang bersifat melawan gradien konsentrasi

dan memerlukan energi, serta menggunakan “pengemban”atau

“carrier” spesifik. Salah satu contoh, proses pendorongan Na+

ke bagian luar sel atau “sodium pump”. Proses ini diboncengi

oleh masuknya glukosa ke dalam sel; energi yang diperlukan

untuk itu diperoleh dari hidrolisis ATP misalnya pada absorbsi

glukosa.

Tempat absoprsi Nutrien

Jejunum Glukosa dan monosakarida lain ;

beberapa disakarida, monoasilgliserol,

asam lemak, gliserol, kolesterol, asam amino,

peptida, vitamin, folat, elektrolit, besi, kalium

Ileum Asam empedu, vitamin B12,Elektrolit,

sebagian air

Pencernaan di Colon

- Sebagian besar makanan diserap di usus, sisanya masuk

colon

- Di colon : terjadi absorpsi air dalam jumlah besar : isi

usus yang ½ cair perlahan lahan menjadi lebih padat

- Dengan fermentasi & pembusukan oleh bakteri

gas(CO2 dkk)

- AA triptopan : indol & skatol (bau feces)

TERIMA KASIH