Review dari Metabolisme Karbohidrat, Lipid, Protein, dan Asam Nukleat
Authors: Umbu Henggu Krisman , Nurdiansyah Yopi 
Published: October 2022

Artikel review ini mengulas tentang prinsip dan proses metabolisme karbohidrat, lipid, protein dan asam nukeat  pada organisme. Telaah pustaka yang disajikan dalam review ini bersumber pada jurnal ilmiah maupun buku terakreditasi yang relevan. Lintasan metabolisme karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat terdiri atas tiga bentuk lintasan yakni katabolik, anabolik dan amfibolik. Lintasan tersebut umumnya terjadi pada mitokondria melalui siklus Krebs. Katabolisme protein, karbohidrat dan lemak dapat menjadi derivat asam amino, glukosa, gliserol dan asam lemak yang mampu dikonversi menjadi energi maupun cadangan energi untuk proses pertumbuhan dan perkembangan sel. Demikian sebaliknya proses anabolisme dapat memanfaatkan derivat makro molekul (asam amino, glukosa, fruktosa, asam lemak) menjadi makro molekul (protein, karbohidrat dan lipid). Proses metabolisme karbohidrat secara khusus melalui glikolisis, glikogenesis dan glukoneogenesis. Sedangkan metabolisme lemak melalui proses asetil-KoA terkarboksilase dan menghasilkan malonil-KoA hingga berlanjut pada proses pembentukan asam lemak melalui proses enzimatis (elongase dan desaturase). Demikian pula pada metabolisme protein yang diawali dengan pemecahan makro molekul dalam bentuk peptida menjadi monomer terkecil (asam amino) secara enzimatis (melibatkan enzim protease) dan menjadi salah satu sumber energi dalam pembentukan ATP untuk perkembangan sel. Sebaliknya anabolisme protein tersebut didasari oleh proses transmisi dan aminasi. Metabolisme asam nukleat melibatkan proses sintesis purin dan pirimidin sebagai nukleotida secara de novo. Proses metabolisme asam nukleat melaui proses enzimatik (housekeeping) yang sangat bertanggungjawab terhadap fungsi katabolisme dan anabolisme.

Referensi:

  [1]    Wali, J. A., Milner, A. J., Luk, A. W., Pulpitel, T. J., Dodgson, T., Facey, H. J., ... & Simpson, S. J. (2021). Impact of dietary carbohydrate type and protein–carbohydrate interaction on metabolic health. Nature Metabolism, 3(6), 810-828.

  [2]    Staples, J. F. (2016). Metabolic flexibility: hibernation, torpor, and estivation. Compr. Physiol, 6(2), 737-71.

  [3]    O’Neill, L. A. (2015). A broken krebs cycle in macrophages. Immunity, 42(3), 393-394.

  [4]    Rajendran, M., Dane, E., Conley, J., & Tantama, M. (2016). Imaging adenosine triphosphate (ATP). The Biological Bulletin, 231(1), 73-84.

  [5]    Luo, L., & Liu, M. (2016). Adipose tissue in control of metabolism. Journal of endocrinology, 231(3), R77-R99.

  [6]    Poggiogalle, E., Jamshed, H., & Peterson, C. M. (2018). Circadian regulation of glucose, lipid, and energy metabolism in humans. Metabolism, 84, 11-27.

  [7]    Purba, D. H., Marzuki, I., Dailami, M., Saputra, H. A., Mawarti, H., Gurning, K., ... & Purba, A. M. V. (2021). Biokimia. . Bandung (ID): Yayasan Kita Menulis Press

  [8]    Park, S., Jeon, J. H., Min, B. K., Ha, C. M., Thoudam, T., Park, B. Y., & Lee, I. K. (2018). Role of the pyruvate dehydrogenase complex in metabolic remodeling: differential pyruvate dehydrogenase complex functions in metabolism. Diabetes & metabolism journal, 42(4), 270-281.

  [9]    Adeva-Andany, M. M., Pérez-Felpete, N., Fernández-Fernández, C., Donapetry-García, C., & Pazos-García, C. (2016). Liver glucose metabolism in humans. Bioscience reports, 36(6).

[10]    Murray, Robert K. Daryl K. Granner; Victor W. Rodwell. Biokimia Harper Ed.27. Jakarta. EGC;2009 : 152-94

[11]    Jones, J. G. (2016). Hepatic glucose and lipid metabolism. Diabetologia, 59(6), 1098-1103.

[12]    Chen, L., Zhang, Z., Hoshino, A., Zheng, H. D., Morley, M., Arany, Z., & Rabinowitz, J. D. (2019). NADPH production by the oxidative pentose-phosphate pathway supports folate metabolism. Nature metabolism, 1(3), 404-415.

[13]    Shi, L., & Tu, B. P. (2015). Acetyl-CoA and the regulation of metabolism: mechanisms and consequences. Current opinion in cell biology, 33, 125-131.

[14]    Chandel, N. S. (2021). Lipid metabolism. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 13(9), a040576.

[15]    Tsikas, D. (2017). Assessment of lipid peroxidation by measuring malondialdehyde (MDA) and relatives in biological samples: Analytical and biological challenges. Analytical biochemistry, 524, 13-30.

[16]    Merino-Ramos, T., Vázquez-Calvo, Á., Casas, J., Sobrino, F., Saiz, J. C., & Martín-Acebes, M. A. (2016). Modification of the host cell lipid metabolism induced by hypolipidemic drugs targeting the acetyl coenzyme A carboxylase impairs West Nile virus replication. Antimicrobial agents and chemotherapy, 60(1), 307-315.

[17]    Schmitt, S., Castelvetri, L. C., & Simons, M. (2015). Metabolism and functions of lipids in myelin. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1851(8), 999-1005.

[18]    Cerk, I. K., Wechselberger, L., & Oberer, M. (2018). Adipose triglyceride lipase regulation: an overview. Current Protein and Peptide Science, 19(2), 221-233.

[19]    Whitford, D. (2013). Proteins: Structure And Function. John Wiley & Sons.

[20]    Gropper, S. S., & Smith, J. L. (2012). Advanced Nutrition And Human Metabolism. Cengage Learning.

[21]    Bender, D. A. (2012). Amino acid metabolism. John Wiley & Sons.

[22]    Chargaff, E. (Ed.). (2012). The nucleic acids. Elsevier.

[23]    Kochetkov, N. (Ed.). (2012). Organic Chemistry of Nucleic Acids: Part B. Springer Science & Business Media.

[24]    Wang, L. (2016). Mitochondrial purine and pyrimidine metabolism and beyond. Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 35(10-12), 578-594.