Biologi : Sistem Pencernaan Manusia

SISTEM PENCERNAAN MANUSIA

Sekilas Mengenai Protein.

 Protein dapat diperoleh dari hewan dan tumbuhan. Protein dibagi menjadi dua, yaitu asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis sendiri dalam tubuh. Jadi tubuh kita memperoleh asam amino dari makanan yang kita makan. Sebaliknya, asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri di dalam tubuh kita.

Protein memiliki berbagai fungsi yang penting dalam tubuh, yaitu diantaranya sebagai penghasil energi, membuat substansi penting seperti enzim dan hormon yang membantu proses metabolisme tubuh, menjaga keseimbangan asam-basa dalam tubuh, bahan pembangun sel-sel dalam jaringan tubuh, dan mengganti atau memperbaiki sel-sel dalam jaringan tubuh yang rusak.

Protein tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N). Beberapa protein tertentu, juga mengandung unsur belerang atau sulfur (S) dan fosfor (P).


Proses Pencernaan Protein…
 Pencernaan protein dimulai di lambung yaitu oleh bantuan enzim pepsin dan disekresi dalam bentuk tidak aktif yaitu pepsinogen. Kondisi lambung yang asam akan mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin memecah protein menjadi polipeptida.

Pencernaan protein berlanjut di usus halus atau duodenum. Enzim-enzim pankreas yaitu tripsin, kimotripsin, dan karbosipeptidase disekresi dalam bentuk tidak aktif. Enzim enterokinase akan mengubah tripsinogen menjadi tripsin. Selanjutnya, tripsin akan mengubah enzim-enzim lain ke bentuk aktif. Enzim-enzim tersebut akan mencerna polipeptida menjadi peptide.

Enzim brush border seperti karbosipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase memecah peptide dan dipeptida menjadi asam amino. Setiap harinya sekitar 50 g asam amino harus diabsorpsi untuk mempertahankan keseimbangan nitrogen positif yaitu sintesis protein (nitrogen) melebihi kecepatan pemecahan dan pembuangannya. Keseimbangan nitrogen negatif berarti pemecahan protein melebihi sintesisnya, hal ini terhadi pada waktu sakit, misalnya infeksi atau luka bakar.

Asam amino kemudian diabsorpsi ke dalam kapiler darah usus halus. Protein yang tidak dapat terurai bersamaan dengan yang lainnya akan bercampur dengan air dan akan masuk ke dalam kolon atau usus besar.

Sekilas Mengenai Karbohidrat...

Karbohidrat berguna sebagai sumber energi bagi tubuh. Karbohidrat tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Bahan makanan yang banyak mengandung karbohidrat antara lain yaitu beras, jagung, sagu, gandum, singkong, ubi, kentang, talas, buah-buahan, dan gula.
Karbohidrat dikelompokkan menjadi tiga golongan, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari satu molekul gula. Contohnya glukosa dan fruktosa. Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua molekul gula, atau terdiri dari dua unit monosakarida. Contohnya sukrosa (gula putih) dan maltose. Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak molekul gula atau terdiri dari banyak unit monosakarida. Contohnya pati (amilum), glikogen, dan selulosa.

Proses Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh...

Pencernaan karbohidrat di mulai dari mulut. Makanan berkarbohidrat yang diperoleh kemudian dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase. Amilase menguraikan karbohidrat menjadi glukosa. Bila berada di dalam mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase di ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral.
Pencernaan karbohidrat di dalam usus halus dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida.

Monosakarida glukosa, ruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif, tapi bisa konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium.

Sisa-sisa pencernaan yang tidak dapat dicerna seperti pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati akan masuk ke dalam usus besar. Ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisme di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang sudah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa, dan fruktan.

Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan, dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat, dan asam butirat.


Pencernaan dan Metabolisme Karbohidrat
Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembulu darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai di mulut dan berakhir di usus halus.

Pencernaan karbohidrat :

•    Mulut
Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bola makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampurn dengan ludah yang mengandung enzim amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin).
Amilase  menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang ditelan masuk ke dalam lambung.

•    Usus Halus
Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan olej sel-sel mukosa usus halus bnerupa maltase, sukrase, dan laktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut :
Maltase
Maltosa                                    2 mol glukosa
Sukrase
Sakarosa                                  1 mol glukosa + 1 mol fruktosa
Laktase
Laktosa                                    1 mol glukosa + 1 mol galaktosa

Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium.

•    Usus Besar
Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisma di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer lain yang susah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa, stakiosa, verbaskosa, dan fruktan.
Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam butirat.


Sekilas Metabolisme Karbohidrat
Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh, yangkemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan sistem saraf.

Glukosa yang diserap dari pencernaan makanan di usus dibawa darah menuju ke seluruh sel tubuh. Dalam sitoplasma glukosa akan mengalami GLIKOLISIS yaitu peristiwa pemecahan gula hingga menjadi energi (ATP). Ada dua jalur glikolisis yaitu jalur biasa untuk aktivitas/kegiatan hidup yang biasa (normal) dengan hasil ATP terbatas, dan glikolisis jalur cepat yang dikenal dengan jalur EMBDEN MEYER-HOFF untuk menyediakan ATP cepat pada aktivitas/kegiatan kerja keras, misalnya lari cepat. Jalur cepat ini memberi hasil asam laktat yang bila terus bertambah dapat menyebabkan terjadinya ASIDOSIS LAKTAT . Asidosis ini dapat berakibat fatal terutama bagi orang yang tidak terbiasa (terlatih) beraktivitas keras. Hasil oksidasi glukosa melalui glikolisis akan dilanjutkan dalam SIKLUS KREB yang terjadi di bagian matriks mitokondria. Selanjutnya hasil siklus Kreb akan digunakan dalam SYSTEM COUPLE (FOSFORILASI OKSIDATIF) dengan menggunakan sitokrom dan berakhir dengan pemanfaatan Oksigen sebagai penangkap ion H. Kejadian tubuh kemasukan racun menyebabkan system sitokrom di-blokir oleh senyawa racun sehingga reaksi REDUKSI-OKSIDASI dalam system couple, terutama oleh Oksigen, tidak dapat berjalan.  Selanjutnya disarankan membaca materi biokimia enzim, oksidasi biologi, dan glukoneogenesis pada situs ini juga.


PENYERAPAN AIR dan MINERAL

Penyerapan air
Tubuh manusia sebagian besar tersusun oleh air. Bayi dan anak-anak kecil terdiri dari 80% air, orang dewasa 60-70%, dan manula 50-60%. Sangatlah penting bagi tubuh manusia agar selalu diberi banyak air yang segar dan baik.

Air yang masuk kedalam tubuh langsung diserap oleh usus halus dan usus besar, kemudian masuk kedalam pembuluh darah. Jika tubuh merasa kekentalan darah sudah cukup untuk menyalurkan zat-zat makanan, sisa/kelebihan air akan disalurkan ke ginjal, dan dibuang bersama zat sisa lainnya. Kelebihan air juga akan disalurkan ke pembuluh getah bening.

Saat materi yang dicerna memasuki usus besar, sekitar 80% airnya telah diserap. Pergerakan jaringan air pada membran disebut juga dengan osmosis, dan konsep fundamental yang dibutuhkan untuk memahami penyerapan di usus kecil adalah adanya ikatan yang kuat antara penyerapan materi dan solute(materi yang diurai), yaitu mineral.

Air diserap menuju ruang antar sel searah dengan gradasi osmosis. Namun, perpindahan air dari dinding saluran usus menuju darah seringkali berlawanan dengan grdasi osmosis. Ini berarti usus dapat menyerap air dan mentransfernya pada darah bahkan saat daya osmosis di dinding usus lebih tinggi dibanding dengan daya osmosis pada darah.

Kandungan mineral dalam air
Air mengandung berbagai macam mineral seperti kalsium, magnesium, zat besi, tembaga, dan fluor. Di antara mineral-mineral yang terdapat dalam air, kalsium dan magnesiumlah yang paling penting bagi manusia. Keseimbangan kedua mineral ini sanagatlah penting. Kalsium yang masuk ke dalam tubuh tidak keluar menuju cairan di luar sel, tetapi tetap berada di dalm sel. Jika kalsium tertimbun di dalm sel, bisa menyebabkan arteriosklerosis dan tekanan darah tinggi. Namun, jika magnesium dalam jumlah yang tepat dikonsumsi dalam waktu yang sama, hal ini dapat mencegah penimbunan kalsium berlebih di dalam sel. Rasio kalsium terhadap magnesium adalah 2 : 1.

Penyerapan Mineral

Penyerapan mineral oleh tubuh dipengaruhi oleh banyak faktor.Masing-masing mineral memiliki tingkat penyerapan yang berbeda, yang dipengaruhi oleh pola makan yang tidak sehat. Selama penipisan tanah dan pengurangan mineral, banyak makanan yang kita makan sekarang mengalami kekurangan mineral. Makanan olahan, kelebihan protein, dan pemanis buatan memerlukan mineral lebih yang tersimpan dalam tubuh kita untuk diuraikan. Proses penguraian ini memerlukan enzim-enzim, yang membutuhkan seng, kromium, dan tembaga untuk dapat bekerja. Hal ini juga menyebabkan kekurangan mineral. Segala produk susu, alkohol, obat-obatan, dan makanan berserat tinggi menghalangi penyerapan mineral.

Defisiensi mineral terjadi ketika kekurangan jumlah dari suatu mineral menyebabkan defisiensi pada minerla lainnya. Hal ini disebabkan karena minerla akan melengkapi satu sama lain untuk proses penyerapan dan pengikatan. Zat besi, tembaga. dan seng akan saling berkompetisi jika jumlah mereka tidak seimbang. Tembaga dibutuhkan untuk mengubah zat besi menjadi hemoglobin, tetapi jika seng terlalu banyak, sedangkan zat besi kurang, maka tidak akan terbentuk hemoglobin, yang akhirnya menyebabkan anemia.

Mineral harus dalam bentuk yang dapat masuk ke dalam sel. Mineral yang tidak memenuhi syarat hanya melewati tubuh, tanpa diserap. Mineral diserap melalui dinding usus dan masuk ke aliran darah. Untuk memenuhi kebutuhan mineral, terdapat suplemen mineral dalam berbagai bentuk: elemental, ionic, colloidal and chelated.

Elemental mineral adalah yang paling murah untuk diproduksi. Masalahnya adalah, hanya 1-8% dari suplemen mineral tersebut yang dapat diserap tubuh.

Ionic mineral adalah suplemen mineral dalam bentuk ion. Ion-ion diserap melalui usus dengan terikat pada protein karier pada dinding usus. Ionic mineral memerlukan lingkungan yang asam agar dapat diserap. Menyerap ion-ion mineral memerlukan kondisi dan waktu serta tempat yang tepat. Bagian dari usus yang paling sesuai adalah di usus halus.

Colloidal mineral lebih mudah diserap karena partikel-partikel mineral dibuat dalam bentuk cair.
Chelate mineral adalah jenis mineral yang terikat dengan molekul karier. Ikatan-ikatan dari asam amino paling mudah diserap. Dipeptida chelate dapat terserap lebih cepat daripada mineral ionic karena mineral chelate terikat lebih kuat, yang menyebabkan ia terserap lebih cepat, lebih mudah, dan mengurangi pemakaian energi metabolisme. jadi, suplemen mineral yang paling aman dan baik untuk tubuh adalah dalam bentuk chelate. (PDF)