PENCERNAAN, TRANSPORTASI DAN KETERPADUAN METABOLISME

Bab ini membahas tentang aspek pertama biokimiawi proses metabolisme dan
pengaturannya dalam tubuh manusia. Kita mulai dengan memperhatikan proses
biokimiawi pencernaan dan penyerapan makanan didalam saluran pencernaan,
distribusi nutrisi menuju berbagai organ, dan kerja sama metabolik di antara
berbagai jaringan. Selain itu, akan dibahas pula mekanisme biokimiawi
pengangkutan oksigen ke jaringan-jaringan serta mekanisme pembuangan
karbondioksida dan berbagai hasil akhir lain dari proses metabolisme.
Salah satu hal penerapan biokimia yang terpenting adalah diagnosis penyakit yang
melibatkan gangguan proses metabolisme. Akan kita lihat berikut ini, betapa
pentingnya teknik pengukuran biokimiawi di dalam bidang kedokteran, seperti pada
penyakit diabetes mellitus (kencing manis).

Makanan Dicerna Secara Enzimatik Untuk Kemudian Diserap
Selama proses pencernaan di dalam saluran pencernaan mamalia, ketiga jenis
nutrien (yaitu karbohidrat, lemak dan protein) mengalami penguraian secara
enzimatik menjadi senyawa pembangunnya. Penguraian ini diperlukan untuk
pemanfaatannya, karena lapisan sel pada usus halus hanya dapat menyerap
molekul-molekul yang berukuran relatif kecil untuk kemudian dikirim ke dalam
aliran darah. Sebagai contoh. Polisakarida atau bahkan disakarida, harus
dihidrolisis sempurna menjadi komponen monosakarida oleh enzim pencernaan
sebelum dapat diserap. Demikian pula protein dan lemak, harus mengalami
penguraian terlebih dahulu menjadi komponen unit pembangunnya.
Gambar 24-1, menunjukkan gambaran tentang "peta" sistem pencernaan manusia.
Walaupun pencernaan dimulai dari mulut dan perut, tahap terakhir dari pencernaan
semua komponen utama makanan dan absorpsi komponen pembangunnya ke dalam darah
terjadi di dalam usus halus. Secara anatomis organ ini sesuai dengan fungsi,
karena memiliki permukaan yang luas tempat terjadinya penyerapan. Usus halus
bukan hanya panjang (12-14 kaki), tetapi permukaan bagian dalamnya memiliki
banyak lipatan dengan sejumlah tonjolan kecil yang disebut vili. Setiap vili
dilapisi oleh sel-sel epitel membentuk sejumlah mikrovili seperti terlihat pada
Gambar 24-2. Tonjolan vili memberikan permukaan yang sangat luas, di mana hasil
akhir pencernaan dapat secara cepat diangkut melalui sel-sel epitel menuju
pembuluh darah kapiler dan pembuluh limpa. Luas permukaan usus halus manusia
kira-kira 180 m², sedikit lebih kecil daripada luas lapangan tenis.
Mikrovili berisi kumpulan mikrofilamen aktif (Jilid 1 halaman 185) yang
berhubungan dengan filamen miosin pada bagian dasar mikrovili. Sistem filamen
tersebut menyebabkan mikrovili dapat bergerak seperti gelombang sehingga
memberikan pengadukan setempat dan meningkatkan proses penyerapan makanan

Pencernaan Karbohidrat

Golongan karbohidrat yang paling banyak dicerna oleh manusia adalah pati,
polisakarida dan selulosa yang berasal dari tanaman, dan glikogen yang berasal
dari hewan. Pati dan glikogen dihidrolisis sempurna oleh aktivitas enzim yang
terdapat di dalam saluran pencernaan, menjadi molekul unit pembangunnya. yaitu
D-glukosa bebas. Proses penguraian ini dimulai dari mulut selama penguraian
makanan, dengan bantuan enzim amilase yang dikeluarkan oleh kelenjar ludah.
Amilase pada air ludah bekerja memutuskan sejumlah ikatan α (l —> 4) glikosida
pati dan glikogen sehingga dihasilkan campuran senyawa maltosa glukosa dan
oligosakarida. Kue crackers lambat laun terasa manis sewaktu kita mengunyahnya
karena kandungan zat patinya. yang semula tidak berasa, dihidrolisa enzimatik
menghasilkan gula. Proses penguraian pati, glikogen dan polisakarida lain
menghasilkan D-glukosa berlangsung terus disempurnakan di dalam usus halus,
sebagian besar oleh kerja pankreatik amilase, dibuat oleh pankreas dan disekresi

melalui saluran pankreatik ke bagian atas usus halus. Bagian usus halus ini,
tempat terjadinya hampir seluruh proses pencernaan disebut usus dua belas jari
(duodenum).
Selulosa tidak bisa dicerna secara enzimatik dan dimanfaatkan oleh sebagian
besar mamalia, karena tidak terdapatnya enzim yang dapat menguraikan ikatan β (1
—> 4) D-glukosa di antara residu selulosa (Jilid 1 halainan 328). Akan tetapi,
residu selulosa yang tidak tercerna tersebut, membentuk suatu serat di dalam
makanan dan ini diperlukan, untuk kelancaran pergerakan usus secara baik.
Selulosa dapat dicerna oleh golongan ruminansia dengan cara tidak langsung.
Bakteri yang ada di dalam perut ruminansia menguraikan selulosa sehingga
dihasilkan D-glukosa, yang kemudian difermentasi menjadi laktat, 1 dan
propionat, dan selanjutnya diserap ke dalam darah. Laktat dan propionat diubah
oleh hati mJ gula darah (Jilid 2 halaman 262) pada ruminansia.
Disakarida diuraikan oleh enzim-enzim yang terletak di bagian luar lapisan
sel-sel epitel yang membatasi usus halus. Sukrosa (gula tebu) dihidrolisa
menjadi D-glukosa dan D-fruktosa oleh enzim sukrase atau disebut juga
invertase: laktosa dihidrolisis menjadi D-glukosa dan D-galaktosa oleh Iaktase
atau disebut juga invertase- atau disebut juga β-galaktosidase: maltosa
dihidrolisis oleh enzim maltase menjadi dua molekul glukosa. Pada Bab 11 telah
dibicarakan bahwa manusia Asia dan Afrika dewasa pada umumnya tidak dapat
mencerna laktosa (laktosa intoleran). Hal ini disebabkan karena tiadanya
aktivitas enzim laktosa di dalam usus halus setelah masa bayi dan kanak-kanak.
Pada penderita laktosa-intoleran, laktosa yang masuk ke dalam makanan akan tetap
tinggal di dalam usus, di situ sebagian laktosa mengalami fermentasi oleh
mikroorganisme usus. Sebagai akibat dari fermentasi tersebut, orang yang
bersangkutan akan menderita diare dan terbentuk banyak gas di dalam perut
(flatulensi).
Di dalam sel epitel yang membatasi usus halus. D-fruktosa, D-galaktosa, D-manosa
diubah menjadi bagian-bagian glukosa (Jilid 2 halaman 93). Campuran senyawa
heksosa sederhana yang dihas tersebut kemudian diserap ke dalam sel-sel
epitelial yang membatasi usus dan kemudian diangkut aliran darah menuju hati.

Pencernaan Protein
Protein yang masuk dihidrolisis secara enzimatik menjadi asam-asam amino
penyusunnya di dalam saluran pencernaan. Protein yang masuk ke dalam perut, akan
merangsang pengeluaran hormon gastrin
yang selanjutnya merangsang pengeluaran HC1 (asam lambung) oleh sel parietal
kelenjar lambung (Gambar --3), dan pepsinogen dari sel kepala. pH asam lambung
berada di antara 1,5 dan 2,5. Keasaman asam mbung akan berfungsi sebagai
antiseptik dan membunuh sebagian besar bakteri dan sel-sel lain. Di mping itu,
juga menyebabkan protein globular mengalami denaturasi atau terbuka lipatannya
pada pH yang rendah ini, menjadikan ikatan peptida dalam lebih terbuka terhadap
hidrolisis enzimatik. Pepsinogen erat molekul 40.000), suatu prekursor yang
tidak aktif atau zimopen diubah menjadi pepsin aktif di dalam cairan lambung
oleh aktivitas enzim pepsin itu sendiri, ini adalah contoh autokatalisis. Dalam
proses ini (Gambar 24-4), 42 residu asam amino dipindahkan dari amino yang
paling ujung pada rantai polipeptida pepsinogen sebagai campuran peptida-peptida
kecil. Molekul pepsinogen sisanya yang tetap utuh, adalah pepsin yang aktif
sebagai enzim (berat molekul 33.000). Dalam perut, pepsin menghidrolisis
ikatan-ikatan peptida protein yang masuk, terutama asam amino aromatik tirosin.
fenilalanin dan triptofan. antaranya (Tabel 24-1), dengan demikian memecah
rantai panjang polipeptida menjadi campuran berbagai peptida-peptida yang lebih
kecil.
Dengan masuknya kandungan asam dari perut ke dalam usus halus, pH yang rendah
ini menyebabkan pengeluaran hormon sekretin ke dalam darah. Sekrefin merangsang
pankreas untuk mengeluarkan bikarbonat ke dalam usus halus untuk menetralkan HC1
lambung. Dengan demikian pH meningkat dari 1,5-2,5 menjadi kira-kira pH 7. Di
dalam usus balus pencernaan protein berlanjut. Masuknya asam amino dalam usus
dua belas jari merangsang pengeluaran enzim proteolitik dan peptidase, yang
mempunyai pH optimum 7-8. Tiga di antaranya, tripsin. kimotripsin. dan
karboksipeptidase, dihasilkan oleh sel-sel eksokrin pankreas (Gambar 24-5)
sebagai bentuk zimogennya yang tidak aktif, tripsinogen. kimotripsinogen, dan
prokarboksipeptidase. Sintesis enzim-enzim ini sebagai prekursor yang tidak
aktif melindungi sel-sel eksokrin terhadap kerusakan akibat serangan enzim
proteolitik. Setelah tripsinogen memasuki usus halus molekul ini diubah menjadi
bentuk aktifnya, tripsin (Gambar 24-4) oleh enterokinase. enzim proteolitik
khusus yang dikeluarkan oleh sel-sel usus. Bila beberapa molekul tripsin bebas
telah terbentuk, maka tripsin bebas tersebut dapat mengkatalisis pengubahan
tripsinogen menjadi tripsin. Pembentukan tripsin bebas adalah akibat terlepasnya
heksapeptida dari ujung amino rantai tripsinogen. Seperti yang telah lihat
(Jilid 1 halaman 148), tripsin menghidrolisis ikatan-ikatan peptida dengan gugus
karbonil pada residu lisin dan arginin (Tabel 24-1).
Kimotripsinogen mempunyai suatu rantai polipeptida dengan sejumlah ikatan-ikatan
disulfida antara rantai. Bila kimotripsinogen mencapai usus halus, moiekul ini
akan diubah menjadi kimotripsin oleh tripsin, yang memecah satu rantai panjang
polipeptida kimotripsinogen pada dua titik dengan cara memotong dipeptida
(Gambar 24-4). Meskipun demikian, ketiga bagian yang terbentuk dari rantai
kimotripsinogen.
asal tetap terikat bersama oleh jembatan disuffida (Jilid 1 haiaman 261).
Kimotripsin menghidrolisis ikatan-ikatan peptida yang mengandung residu-residu
fenilalanin. tirosin dan triptofan (Tabel 24-1). Dengan demikian tripsin dan
kimotripsin menghidrolisis polipeptida-polipeptida yang dihasilkan dari ditas
pepsin di dalam perut, menjadi peptida-peptida yang lebih kecil. Tahap
pencernaan protein ini terjadi dengan sangat efisien sebab pepsin, tripsin dan
kimotripsin menghidrolisis rantai polipeptida pada asam-amino khusus.
Degradasi peptida rantai pendek di dalam usus halus sekarang diselesaikan oleh
peptidase lainnya. Yang pertama adalah karboksipeptidase. suatu enzim yang
mengandung unsur seng (Jilid 1 haiaman 305), yang dibuat oleh pankreas sebagai
zimogen yang tidak aktif, yaitu prokarboksipeptidase. Karboksipeptidase
melepaskan residu gugus ujung karboksil secara berturut-turut dari peptida. Usus
halus mengeluarkan suatu aminopeptidase. yang dapat menghidrolisis residu amino
bagian ujung secara berurutan dari peptida-peptida pendek (Tabel 24-1). Dengan
kerja bertahap enzim-enzim proteolitik dan peptidase tersebut, protein-protein
yang termakan akhirnya dihidrolisis untuk menghasilkan suatu campuran asam-asam
amino bebas, yang kemudian diangkut melalui sel-sel epitel yang melapisi usus
halus. Asam 10 tersebut kemudian masuk ke dalam pembuluh darah di dalam vili dan
diangkut menuju hati.
Tidak semua protein dicerna dengan sempurna oleh manusia (Bab 26). Sebagian
besar protein ini dapat dihidrolisis hampir secara sempurna menjadi asam-asam
amino, tetapi beberapa protein . seperti misalnya kreatin hanya dicerna
sebagian. Banyaknya protein nabati seperti biji-bijian serealia . dicerna
sempurna, sebab bagian protein biji-bijian tersebut diliputi oleh bahan selulosa
yang tidak dapat dicerna.
Penyakit celiak merupakan suatu kasus yang langka di mana enzim-enzim usus tidak
mampu mencerna protein tertentu pada gandum yang tidak larut dalam air,
khususnya gliadin, yang mengakibatkan luka pada lapisan sel-sel usus kecil. Oleh
karena itu pasien yang menderita penyakit tersebut harus ghindari makanan yang
mengandung produk gandum. Penyakit lainnya yang melibatkan ketidaknormalan kerja
enzim-enzim proteolitik di dalam saluran pencernaan adalah pankreatitis akut.
Keadaan yang demikian disebabkan oleh terhambatnya jalur normal pengeluaran
getah pankreas ke dalam usus, zimogen dari enzim proteolitik diubah secara dini
(prematur) menjadi bentuk-bentuk katalitik yang aktif di dalam sel-sel pankreas.
Akibatnya, enzim-enzim yang potensia! tersebut menyerang jaringan pankreas itu
sendiri dan menyebabkan rasa sakit dan kerusakan serius pada organ dan dapat
berakibat fatal. Secara normal, zimogen pankreas tidak teraktifkan sampai
molekul ini mencapai usus halus. Pankreas ndungi dirinya terhadap pencernaannya
sendiri dengan suatu cara lain: pankreas membentuk suatu inhibitor tripsin yang
spesifik, zat itu sendiri adalah suatu protein. Karena tripsin bebas dapat
mengaktifkan tidak hanya tripsinogen dan kimotripsin, tetapi juga dua zimogen
pencerna lainnya yaitu. karboksipeptidase dan proelastase. maka inhibitor
tripsin secara efektif inencegah terbentuknya enzim-enzim proteolitik secara
prematur di dalam sel-sel pankreas.

Pencernaan Lemak
Pencernaan senyawa-senyawa triasilgliserol dimulai di dalam usus halus. Ke dalam
organ inilah zimogen prolipase dikeluarkan oleh pankreas. Di dalam usus halus
tersebut, zimogen kemudian diubah menjadi lipase yang aktif, yang dengan adanya
garam-garam empedu (lihat di bawah) dan protein khusus yang disebut kolipase.
mengikat tetesan-tetesan senyawa triasilgliserol dan mengkatalisis pemindahan
hidrolitik atau dua residu asam lemak bagian luar sehingga dihasilkan suatu
campuran asam-asam lemak bebas sebagai senyawa sabun dengan Na+atau K+) dan
senyawa 2-monoasilgliserol (lihat Gambar 24-6). Sebagian keci1 dari senyawa
triasilgliserol masih ada yang tetap tidak dihidrolisis.
Senyawa sabun asam lemak dan senyawa asilgliserol yang tidak terpecahkan
diemulsifikasi menjadi bentuk butir-butir halus oleh peristalsis, yaitu suatu
gerakan mengaduk pada usus. dibantu oleh garam-garam empedu dan
monoasilgliserol, yang merupakan molekul-molekul amfipatik dan memberikan efek
deterrgen. Asam-asam lemak dan senyawa-senyawa monoasilgliserol di dalam
butir-butir cairan tersebut diserap oleh sel-sel usus, di mana sebagian besar
senyawa-senyawa tersebut dirangkai kembali menjadi triasilgliserol (Jilid 2
haiaman 288). Senyawa-senyawa triasilgliserol tersebut tidak masuk ke dalam
pembuluh darah kapiler, tetapi masuk ke dalam lakteal. yaitu kelenjar pembuluh
limpa yang kecil di dalam vili. Limpa yang menyerap isi usus kecil ini disebut
khile (getah lemak) yang kelihatan seperti susu setelah makan makanan berkadar
lemak tinggi, akibat suspensi kilomikron, yaitu butiran dari triasilglisi yang
teremulsi baik dan bergaris tengah kira-kira 1 mm. Kilomikron dilapisi oleh
fosfolipida hidrofilik dan protein khusus, yang berfungsi untuk menjaga agar
kilomikron tetap tersuspensi. Kilornikron keluar dari saluran toraks menuju
pembuluh subklavia (Gambar 24-7). Setelah makan makanan berlemak tinggi plasma
darah menjadi terlihat keruh oleh tingginya konsentrasi kilomikron. Akan tetapi
warna keruh tersebut hilang dalam waktu 1 atau 2 jam, ketika triasilgliserol di
tarik dari darah terutama oleh jaringan adiposa.
Emulsifikasi dan pencernaan lemak di dalam usus halus dimungkinkan dengan adanya
garam-garam empedu. Garam-garam empedu manusia yang terutama adalah
natrium-glikokolat dan natrium taurokolat turunan dari asam kolat (Gambar 24-8),
adalah empat jenis asam empedu utama yang terdapat dalam jumlah besar.
Garam-garam empedu merupakan bahan pengemulsi kuat yang disekresikan oleh hati
dalam empedu yang selanjutnya mengeluarkan isinya ke bagian atas usus halus.
Setelah asam-asam lemak dan senyawa monoasilgliserol dari butir lemak yang
teremulsi diserap di dalam bagian bawah usus halus, garam-garam empedu yang
membantu proses ini juga diserap kembali. Garam-garam empedu tersebut kembali ke
hati untuk kemudian digunakan lagi berkali-kali. Dengan demikian garam-garam
empedu secara tetap berdaur di antara hati dan usus kecil (Gambar 24-7).
Garam-garam empedu sangat penting di dalam penyerapan tidak hanya bagi zat-zat
triasilgliserol tetapi bagi semua makanan berlemak yang dapat larut. Apabila
terjadi kekurangan dalam pembentukan pengeluaran gararn-garam empedu yang
terjadi pada beberapa penyakit, lemak-lemak yang tidak tercerna dan tidak
terserap akan tampak pada tinja. Dalam keadaan-keadaan seperti itu,
vitamin-vitamin yang larut dalam lemak, A, D, E, dan K (Jilid 2 halaman 298)
tidak terserap secara sempurna dan dapat mengakibatkan kekurangan vitamin A.

Hati Mengolah dan Melaksanakan Distribusi Nutrien
Setelah diserap dari saluran usus, nutrien, kecuali sebagian besar
triasilgliserol, langsung menuju hati yang merupakan pusat distribusi utama
nutrien pada vertebrata. Di sini, gula, asam amino, dan sejumlah lipida diolah
dan didistribusikan menuju organ dan jaringan lain. Sekarang marilah kita
melihat bagaimana metabolik nutrien utama ini saling berkaitan di dalam hati.

Di dalam Hati, Gula Melalui Lima Jalur Metabolik
Di dalam hati, sejumlah besar D-glukosa bebas mengalami fosforilasi oleh ATP
menghasilkan glukosa 6-fosfat. D-Fruktosa. D-galaktosa, dan D-manosa yang
diserap dari usus halus, juga diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh lintas
enzimatik yang telah dibicarakan terdahulu (Jilid 2 halaman 93). D-glukosa
6-fosfat merupakan titik silang metabolisme karbohidrat di dalam hati. Terdapat
lima jalur metabolisme utama yang dapat dilewati glukosa 6-fosfat di dalam hati,
bergantung kepada penyediaan dan kebutuhan dari menit ke menit dan dari jam ke
jam (Gambar 24-9).

Pengubahan Menjadi Glukosa Darah
Glukosa 6-fosfat mengalami defosforilasi oleh glukosa 6-fosfatase menghasilkan
D-glukosa bebas, yang masuk ke dalam darah sislemik untuk diangkut ke jaringan
lain. Lintas ini pertama-tama akan memerlukan glukosa 6-fosfat, karena
konsentrasi glukosa darah harus tetap dijaga pada tingkat tinggi, untuk
memberikan energi yang cukup bagi otak dan jaringan lain.


Pengubahan Menjadi Glikogen
Glukosa 6-fosfat yang tidak segera dibutuhkan untuk membentuk glukosa darah
diubah menjadi glikogen hati oleh fosfoglukomutase dan elikogen sintase yang
bekerja secara berurutan (Jilid 2 halaman 266).

Pengubahan Menjadi Asam-asam Lemak dan Kolesterol
Kelebihan glukosa 6-fosfat yang tidak digunakan untuk membuat glukosa darah atau
glikogen hati dipecah melalui proses glikolisis dan piruvat dehidrogenase
menjadi asetil-KoA, yang diubah menjadi malonil-KoA, dan kemudian menjadi
asam-asam lemak (Jilid 2 halaman 290). Asam-asam lemak tersebut digunakan
membentuk senyawa-senyawa triasilgliserol dan fosfolipid (Jilid 2 halaman 291
dan 293). yang sebagian dikirim ke luar menuju jaringan-jaringan yang lain,
dibawa ke sana oleh plasma-plasma lipoprotein. Beberapa asetil-KoA juga
digunakan oleh hati untuk membentuk kolesterol.

Degradasi Oksidatif Menjadi CO2
Asetil-KoA yang dihasilkan dari glukosa 6-fosfat melalui proses glikolisis dan
dekarboksilasi piruvat, dapat dioksidasikan melalui siklus asam sitrat.
pengangkatan elektron dan fosforilasi oksidatif yang berikutnya menghasilkan
energi dalam bentuk ATP. Akan tetapi, dalam keadaan normal, asam-asam lemak
adalah bahan bakar oksidatif utama untuk siklus asam sitrat di dalam hati.

Degradasi Melalui Jalur Pentosa Fosfat
Glukosa 6-fosfat merupakan substrat untuk jalur pentosa fosfat yang menghasilkan
(1) tenaga pereduksi dalam bentuk NADPH, yang diperlukan di dalam tahap reduksi
pada biosintesis asam-asam lemak kolesterol (Jilid 2 halaman 287), dan (2)
D-ribosa 5-fosfat, suatu prekursor dalam biosintesis mukleotida.
Melalui kerja berbagai macam enzim-enzim pengatur dan melalui pengaturan secara
hormonal, hati mengarahkan aliran ersidu glukosa ke dalam jalur-jalur yang
berbeda menurut penyediaan kebutuhan yang berlaku di dalam organisme.

Asam-asam Amino
Asam-asam amino yang memasuki hati setelah proses penyerapan dari usus juga
melalui beberapa metabolik yang penting.


Biosintesis Jaringan Protein
Asam-asam amino dapat masuk ke dalam sistem darah, dan oleh karenanya masuk ke
organ-orga untuk digunakan sebagai unit pembangun di dalam biosintesis jaringan
protein (Bab 29).
Hati secara tetap memperbaharui protein-proteinnya. dengan laju pembaharuan yang
tinggi. dan paruh yang hanya beberapa hari saja. Hati juga merupakan tempat
terjadinya biosintesis sebagian protein plasma darah.

Deaminasi dan Degradasi
Asam-asan amino yang tidak diperlukan untuk biosintesis protein di dalam hati
atau di bagian lain, mengalami deaminasi dan dipecah menjadi asetil-KoA dan
zat-zat antara dalam siklus asam sitrat (Jilid 2 hal. 338). Senyawa antara
siklus asam sitrat yang terbentuk tersebut dapat diubah menjadi glukosa dan
glikogen melalui jalur glukoneogenesis (Jilid 2 halaman 255). Asetil-KoA dapat
dioksidasi melalui siklus asam sitrat untuk menghasilkan energi ATP, atau dapat
juga diubah menjadi lipida untuk simpanan, yang telah dijelaskan sebelumnya.
Amonia yang terlepas pada proses pemecahan asam-asam amino diubah oleh hati
menjadi produk buangan urea melalui siklus urea (Jilid 2 halaman 238).

Partisipasi di dalam Siklus Glukosa-Alanin
Hati juga ikut serta di dalam metabolisme asam-asam amino yang datang sedikit
demi sedikit dari jaringan-jaringan periferi. Dalam beberapa jam setelah makan
terdapat suatu perioda di mana alanin dibawa oleh darah dari otot menuju hati,
di mana alanin tersebut mengalami deaminasi dan piruvat yang dihasilkan diubah
menjadi glukosa darah melalui gluko-neogenesis (Jilid 2 halaman 237). Glukosa
tersebut kembali menuju otot kerangka untuk mengisi kembali simpanan glikogen
otot. Salah satu tujuan dari siklus ini atau disebut siklus glukosa-alanin.
adalah untuk memperhalus fluktuasi (tinggi rendahnya) tingkat glukosa darah pada
perioda di antara waktu makan. Darah diisi dengan glukosa dalam jumlah cukup
pada saat selesainya proses pencernaan dan penyerapan zat karbohidrat makanan
dan selanjutnya. pengubahan sebagian glikogen hati menjadi glukosa darah Tetapi
pada perioda sebelum makan berikutnya, terjadi sebagian degradasi protein otot
menjadi asam-asam amino, yang memberikan gugus-gugus aminonya melalui
transaminasi kepada piruvat, yaitu senyawa hasil dari glikolisis, untuk
menghasilkan alanin. Alanin tersebut oleh karenanya mengangkut piruvat dan NH3
menuju hati. Di dalam hati, alanin mengalami deaminasi. dan piruvat yang
dihasilkan diubah menjadi glukosa darah, dan NH3 diubah menjadi urea untuk
dibuang keluar. Kekurangan asam amino di dalam otot dipulihkan setelah waktu
makan berikutnya, yaitu dari asam-asam amino yang datang dari makanan.


Asam-asam amino adalah prekursor di dalam biosintesis basa purin dan pirimidin
yang menjadi dasar senyawa nukleotida (Jilid 2 halaman 327) dan juga di dalam
sintesis produk-produk khusus seperti misalnya porfirin, hormon, dan
senyawa-senyawa nitrogen lainnya (Jilid 2 halaman 324). Kaitan ini diringkas
seperti terlihat pada Garnbar 24-10.

Lipida
Bagian asam lemak dari lipida yang masuk ke hati juga melalui jalur yang
berbeda-beda, seperti terlihat pada gambar 24-11.

Oksidasi menjadi CO2 dengan Pembentukan ATP
Asam-asam lemak bebas dapat diaktifkan dan dioksidasi menghasiikan asetil-KoA
dan ATP (Jilid 2 hal. 208). Asetil-KoA tersebut dioksidasi melalui siklus asam
sitrat untuk menghasiikan ATP, yaitu melalui fosforilasi oksidatif. Asam-asam
lemak adalah bahan bakar oksidatif utama di dalam hati.

Pembentukan Badan Keton
Kelebihan asetil-KoA yang dibebaskan pada oksidasi asam-asam lemak dan yang
tidak diperlukan oleh hati diubah menjadi badan keton, yaitu asetoasetat dan
D-p-hidroksibutirat, yang diedarkan melalui darah menuju jaringan periferi,
untuk digunakan di sana sebagai bahan bakar bagi siklus asam sitrat (Jilid 2 hal
211). Badan keton dapat dianggap sebagai bentuk angkutan dan gugus asetil.
Senyawa tersebut dapat memberikan bagian energi yang berarti kepada beberapa
jaringan periferi. sampai seperti bagian energinya, dalarn hal jantung.

Bositensis Kolesterol
Sebagian asetil-KoA yang diturunkan dari asam lemak (dan dari glukosa) akan
digunakan sebagai prekursor utama untuk biosintesis koiesterol, yang selanjutnya
akan mempakan prekursor garam-garam empedu yang penting bagi pencernaan dan
penyerapan lemak (Jilid 2 halaman 307).

Biosintesis Plasma
Asam-asam lemak juga digunakan sebagai prekursor untuk sintesis bagian iipida
dari lipoprotein plasma yang mengangkut lipida ke jaringan adiposa atau jaringan
lemak untuk disimpan sebagai senyawa triasiigliserol.

Pembentukan Asam-asam Lemak Bebas Plasma
Asam-asam iemak bebas menjadi terikat pada serum albumin dan diangkut melalui
darah menuju jantung dan otot-otot kerangka, yang menyerap dan m.engoksidasi
asam-asam lemak bebas ini sebagai bahan bakar utama.
Oleh karena itu hati bersifat sangat luwes dan kisaran metabolisnya luar biasa.
Hati mudah menyesuaikan diri dalam bekerjanya sebagai pusat distribusi di dalam
tubuh, yaitu untuk mengirim nutrien dengan perbandingan yang tepat kepada
organ-organ lain, untuk mengatasi fluktuasi di dalam metabolisme yang disebabkan
oleh masuknya makanan yang tidak secara terus menerus. Dan untuk mengolah
kelebihan gugus amino menjadi urea dan produk-produk lain yang akan dibuang oleh
ginjal.
Selain untuk pengolahan dan distribusi karbohidrat, lemak dan asam-asam amino,
hati juga aktif di dalam racun secara enzimatik pada senyawa-senyawa organik
asing seperti obat-obatan, zat makanan tambahan, pengawet, dan senyawa lainnya
yang mungkin membahayakan tubuh dan tidak mempunyai nilai gizi. Detoksifikasi
racun biasanya mengikutsertakan hidroksilasi secara enzimatik senyawa-senyawa
organik yang relatif tidak larut, untuk membuat racun-racun tersebut lebih larut
bagi penguraian dan eksresi selanjutnya.