Post on 24-Dec-2015
description
LAPORAN TUTORIAL
SKENARIO 1 SISTEM TUBUH 2
Oleh Kelompok Tutorial VII :
Ketua : Nadiya Amalia Al Izza (NIM : 141610101072)
Sekretaris : Nufsi Egi Pratama (NIM : 141610101073)
Kalvin Juniawan (NIM : 141610101077)
Anggota : Iga Putri Imansari (NIM : 141610101067)
Yuniko Dimas A. A. (NIM : 141610101068)
Arimbi Gupitasari (NIM : 141610101069)
Firdiana Retno Herdiani (NIM : 141610101070)
Maqdisi Firdaus Ali (NIM : 141610101071)
Aulia Rahma Elnisa (NIM : 141610101074)
Arofah Noor Berliana (NIM : 141610101075)
Puti Ganisari (NIM : 141610101076)
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGIUNIVERSITAS JEMBER
TAHUN 2014/2015
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunianya
sehingga kami dapat menyelesaikan tugas laporan tutorial ini yang membahas
mengenai Metabolisme Karbohidrat. Laporan ini disusun untuk memenuhi hasil
diskusi tutorial kelompok VII pada skenario pertama blok Sistem Tubuh II.
Penulisan laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena
itu penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. drg. Nuzulul Hikmah, M.Biomed selaku Tutor yang telah membimbing
jalannya diskusi tutorial kelompok VII Fakultas Kedokteran Gigi
Universitas Jember dan yang telah memberi masukan yang membantu,
bagi pengembangan ilmu kami bersama.
2. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini
Dalam penyusunan laporan ini tidak lepas dari kekurangan dan kesalahan
oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi
kesempuranaan laporan ini di masa mendatang. Semoga laporan ini dapat berguna
bagi kita semua.
Jember, 03 November 2014
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar…………………………………………………………….i
Daftar isi……………………………………………………………….….ii
Latar Belakang…………………………………………………………….1
Tinjauan Pustaka……………………………………………………….….2
Skenario…………………………………...……………………………....3
STEP 1………………………………………………………………….....3
STEP 2…………………………………………………………………….4
STEP 3……………………………………………………………….…....5
STEP 4……………………………………………………………….……9
STEP 5……………………………………………………………….…....9
STEP 7……………………………………………………………….......10
Simpulan…………………………………………………………….........22
Daftar Pustaka……………………………………………………………23
LATAR BELAKANG
Komponen yang merupakan sumber energi yang utama bagi organisme
hidup adalah Karbohidrat. Karbohidrat terdapat pada makanan yang pda
umumnya kita makan dalam bentuk Polisakarida. Tumbuhan merupakan tempat
memproduksi Karbohidrat dalam bentuk Amilum dan Selulosa (Keduanya
termasuk Polisakarida). Amilum digunakan oleh manusia untuk melakukan
aktivitas. Di dalam tubuh manusia, Karbohidrat tersimpan dalam bentuk Glikogen
yang digunakan sebagai sumber energi bagi sel-sel manusia untuk melakukan
aktivitas.
Pada proses pencernaan Karbohidrat, Polisakarida mengalami proses
Hidrolisis dalam mulut, lambung maupun usus. Hasil akhir proses pencernaan
Karbohidrat ini adalah Monosakarida seperti Glukosa, Fruktosa, Galaktosa dan
senyawa-senyawa Monosakarida lainya. Senyawa-senyawa ini kemudian
diabsorbsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati untuk disimpan dalam bentuk
Glikogen oleh darah.
Dalam sel-sel tubuh, Karbohidrat mengalami berbagai proses kimia.
Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita. Reaksi-reaksi
kimia yang terjadi dalam sel ini saling berhubungan dan saling mempengaruhi.
Tubuh akan secara otomatis merubah Glikogen di dalam hati menjadi Glukosa
apabila terjadi oksidasi yang berlebihan pada Glukosa dalam tubuh manusia dan
proses sebaliknya bila terjadi penimbunan Glikogen yang berlebihan. Dalam
hubungan antar reaksi ini, enzim-enzim mempunyai peranan sebagai pengatur dan
pengendali. Semua proses dalam tubuh ini secara keseluruhan membentuk sebuah
metabolisme untuk kelangsungan hidup makhluk hidup.
TINJAUAN PUSTAKA
Metabolisme adalah jumlah keseluruhan reaksi kimia dan fisik dan
pengubahan energi dalam tubuh yang menopang dan mempertahankan kehidupan.
Metabolisme dalam kehidupan terbagi atas:
1. Anabolisme yang merupakan reaksi-reaksi kimia untuk membentuk
kompleks molekul yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan
mempertahankan kehidupan yang disintesis dari zat yang lebih simpel
disertai penggunaan energi.
2. Katabolisme yang meliputi reaksi-reaksi kimia untuk memecah kompleks
molekul menjadi molekul yang berukuran lebih kecil disertai pelepasan
energi.
Reaksi Anabolik dan Katabolik tersebut bereaksi secara bersamaan dan
berkelanjutan di dalam sel-sel tubuh.
Metabolisme Karbohidrat di dalam tubuh manusia termasuk pada reaksi
pemecahan atau Katabolisme, sedangkan reaksi Anabolisme pada Metabolisme
Karbohidrat terjadi pada tumbuhan dalam bentuk Fotosintesis yang bertujuan
menyusun Polisakarida. Katabolisme Glukosa yaitu ekstraksi energi dari Glukosa
dan dibagi menjadi 3 rangkaian proses yaitu: Glikolisis, berlangsung dalam
Sitoplasma sel dan secara anaerob; Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs, Siklus
Asam Trikarboksilat) berlangsung pada Mitokondria dan secara aerob; dan
Transpor Elektron yang juga berlangsung pada Mitokondria dan penghasil ATP
terbanyak.
Jika jumlah oksigen tidak mencukupi, seperti yang terjadi pada tubuh
selama latihan berat, Piruvat pada hasil Glikolisis akan tereduksi menjadi Laktat
(Asam Laktat) dalam Jalur Fermentasi. Molekul Laktat tersebut yang
menyebabkan rasa letih pada otot. molekul Laktat dapat diubah kembali menjadi
molekul Piruvat dalam sel jika tersedia oksigen, atau dapat ditranspor ke hati
untuk diubah kembali menjadi Piruvat atau diubah menjadi Glikogen untuk
disimpan. (Sloane: 299-303)
PEMBAHASAN
SKENARIO 1
GIDEON BERMAIN SEPAK BOLA
Gideon Tengker bermain sepak bola dan merasa kelelahan setelah berlatih
dengan mengelilingi lapangan sepak bola sebanyak 4 kali putaran. Setelah itu dia
merasa nafasnya terengah - engah. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan
pembakaran energi dalam tubuh. Proses pembakaran energi ini merupakan proses
metabolisme karbohidrat yang kompleks, melibatkan proses glikolisis, oksidasi
asam piruvat, siklus krebs, rantai respirasi, dan fosforilasi oksidatif.
STEP 1
1. Metabolisme
2. Glikolisis
3. Fosforilasi oksidatif
4. Oksidasi asam piruvat
5. Rantai respirasi
6. Siklus krebs
7. Metabolisme karbohidrat
8. Asam piruvat
9. Kelelahan
10. Energi
Definisi :
1. Metabolisme yaitu semua proses kimia yang ada pada makhluk hidup yang
terjadi di dalam sel; suatu proses kompleks yang merubah makanan
menjadi energi. Semua reaksi dikatalis oleh enzim, arah lintasan diatur
oleh hormon. Metabolisme dibagi menjadi dua yaitu anabolisme dan
katabolisme. Anabolisme yaitu penyusunan molekul sederhana menjadi
molekul kompleks yang disertai penggunaan energi, contoh anabolisme :
Fotosintesis, sedangkan katabolisme yaitu penguraian molekul kompleks
menjadi molekul sederhan yang menghasilkan energi, contoh
katabolisme : respirasi.
2. Glikolisis adalah proses pemecahan molekul glukosa menjadi 2 molekul
asam piruvat, 2 ATP, dan 2 NADH. Terjadi di sitosol (sitoplasma sel) dan
bisa terjadi secara aerob dan anaerob. Glikolisis dibagi menjadi dua tahap
yaitu tahapan yang memerlukan energi dan melepas energi.
3. Fosfolirasi oksidatif adalah lintasan metabolisme yang menggunakan
energi yang dilepaskan oleh oksidasi nutrien untuk menghasilkan ATP dan
mereduksi gas oksigen menjadi air, menghasilkan 90% ATP dan terjadi di
membran dalam mitokondria.
4. Oksidasi asam piruvat disebut juga dekarboksilasi oksidatif yaitu proses
pengubahan asam piruvat menjadi asetil Ko-A, terjadi di matriks
mitkondria. Hasilnya 2 NADH dan 2 CO2
5. Rantai respirasi adalah rangkaian transfer H+ antar carrier. Melibatkan
sejumlah enzim dan hasil akhirnya berupa ATP. Proses ini terjadi di
mitokondria.
6. Siklus Kreb adalah serangkaian reaksi kompleks yang mengikuti glikolisis
yang mengkonversi karbohidrat menjadi ATP; reaksi antara asetil Ko-A
dan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat yang terjadi di matriks
mitokondria. Hasil dari Siklus Krebs ini berupa 4 CO2, 6 NADH, 2
FADH2.
7. Metabolisme karbohidrat terdiri dari katabolisme karbohidrat dan
anabolisme aarbohidrat; pemecahan polisakarida menjadi monosakarida
dan pemakaian glukosa dalam proses respirasi sel untuk menghasilkan
energi berupa ATP. Contoh Anabolisme: Fotosintesis (Sintesis
Karbohidrat dengan cahaya matahari). Metabolisme karbohidrat berakhir
di mitokondria ketika asam piruvat ditranspor dan dioksidasi oleh oksigen
menjadi karbon dioksida dan H2O. Hasil dari proses ini berupa glukosa,
fruktosa, galaktosa, monosa, dan berbagai monosakarida lainnya.
8. Asam piruvat yaitu senyawa kimia yang berasal dari glukosa melalui
proses glikolisis. Rumus molekulnya yaitu CH3COCO2H. Asam piruvat
bisa disebut asam alfaketo yang tidak berwarna dan berperan penting
dalam proses-proses biokimia makhluk hidup.
9. Kelelahan (lelah) yaitu proses menurunnya kebugaran tubuh akibat dari
aktivitas yang berlebih; salah satu proses pertahanan diri untuk
menghindari kerusakan yang lebih lanjut.
10. Energi yaitu kemampuan untuk melakukan usaha, disebut juga tenaga.
Dalam respirasi, energi disebut juga ATP dan ATP tersebut digunakan
untuk aktivitas dalam tubuh.
STEP 2
1. Apa penyebab Gideon merasa kelelahan?
2. Apa hubungan pembakaran energi dengan nafas yang terengah-engah?
3. Apa ciri-ciri adanya peningkatan pembakaran energi dalam tubuh?
4. Bagaimana mekanisme proses-proses dalam metabolisme karbohdrat
secara spesifik?
5. Apakah ada keterkaitan antara tiap proses dalam metabolisme yang
kompleks?
STEP 3
1. Penyebab Gideon merasa kelelahan adalah dihasilkannya asam laktat
setelah melakukan aktivitas yang berat dan kekurangan energi, sehingga
terjadi respirasi anaerob yang menghasilkan penimbunan asam laktat
(Jalur fermentasi) dalam tubuh dengan ditandai pegal-pegal; Kelelahan
akibat aktivitas otot yang menurun.
2. Hubungan peningkatan pembakaran energi dengan nafas yang terengah-
engah:
- Peningkatan pembentukan energi yang tidak seimbang dengan oksigen
yang diperlukan menimbulkan penimbunan asam laktat yang harus
diubah dengan menambah oksigen. Penambahan oksigen dilakukan
dengan mengambil nafas secara pendek-pendek dan cepat (terengah-
engah).
- Olahraga menurunkan kadar glukosa yang menyebabkan penguraian
glikogen sehingga menyebabkan metabolisme karbohidrat
membutuhkan banyak oksigen sehingga terengah-engah.
- Pusat pernafasan yang terletak di medula oblongata bereaksi untuk
mengambil oksigen sebanyak-banyaknya dengan cara nafas terengah-
engah dan pendek-pendek.
- Kadar karbon dioksida dalam tubuh meningkat karena hasil dari
metabolisme karbohidrat meningkat sehingga laju nafas lebih cepat
dari biasanya.
3. Ciri - ciri dari peningkatan pembakaran energi :
- Suhu tubuh meningkat
- Mengeluarkan keringat
- Nafas terengah-engah
- Denyut jantung lebih cepat.
4. Mekanisme proses-proses dalam metabolisme karbohidrat secara spesifik:
a. Glikolisis:
b. Dekarboksilasi Oksidatif:
2 C3H4O3 + 2 Co-A 2 NAD+ NADH 2 C2H3O – Co-A + 2 CO2
As. piruvat koenzim A asetil Ko-A
c. Siklus Krebs:
d. Transpor Elektron:
Transpor Elektron adalah proses pengubahan NADH dan FADH2 dari
proses – proses metabolisme karbohidrat sebelumnya menjadi ATP
dan H2O, serta membutuhkan oksigen sebagai penerima elektron
terakhir. Pada proses ini satu molekul NADH dapat dikonversi menjadi
tiga molekul ATP dan satu molekul FADH2 dapat dikonversi menjadi
dua molekul ATP, sehingga total ATP pada transpor elektron 32-34
ATP (bergantung dari tipe sel yang melakukan metabolisme
karbohidrat/ada tidaknya pemindaha NADH dari sitosol ke
mitokondria).
5. Ada keterkaitan dalam tiap proses Metabolisme yang kompleks, karena
pada setiap akhir proses dihasilkan zat yang akan digunakan untuk proses
berikutnya.
asam si
Dekarboksilasi OksidatifGlikolisisGlukosa Asam Piruvat Asetil Ko-A
Siklus KrebsNADH +
Transpor Elektron
ATP
STEP 4
Metabolisme Karbohidrat
(Polisakarida, Disakarida, Monosakarida)
Glukosa
Glikolisis
Anaerob ( di sitoplasma ) Aerob ( di mitokondria )
Asam Laktat Dekarboksilasi Oksidatif
Rasa pegal Siklus Krebs
Transpor elektron
ATP + H2O
STEP 5
Learning Object
1. Mahasiswa mampu mengetahui, memahami dan menjelaskan mekanisme
metabolisme karbohidrat.
2. Mahasiswa mampu mengetahuin, memahami dan menjelaskan proses-
proses lain dalam metabolisme karbohidrat.
STEP 7
1. Mekanisme metablisme karbohidrat
a) Glikolisis
Sejauh ini, cara terpenting untuk melepaskan energi dari molekul
glukosa dimulai dengan proses glikolisis. Produk akhir dari proses
glikolisis ini selanjutnya dioksidasi untuk menghasilkan energi.
Glikolisis berarti memecahkan molekul glukosa untuk membentuk
dua molekul asam piruvat. Glikolisis terjadi melalui 10 reaksi kimia yang
berurutan. Masing-masing langkah dikatalisis paling sedikit oleh satu
protein enzim yang spesifik.
Tahap-tahap Glikolisis :
1. Pengaktifan Glukosa
Sewaktu masuk ke dalam sel, glukosa mengalami fosforilasi oleh ATP
untuk menghasilkan glukosa 6-fosfat. Di dalam kebanyakan sel reaksi ini
dikatalisasikan oleh enzim heksokinase yang mempunyai spesifitas gula-
substrat yang luas untuk heksosa dan heksosamin. Dalam jaringan hati
ditemukan suatu jenis enzim lain yang disebut glukokinase yang spesifik
untuk glukosa dan mempunyai afinitas jauh lebih rendah untuk substrat ini
dibanding dengan heksokinase. Glukokinase yang sintesanya didorong
oleh insulin, mempunyai akibat yang tidak berarti kecuali jika tingkat
glukosa darah menjadi luar biasa tingginya. Karena itu merupakan unsur
penting dalam pengendalian terhadap konsentrasi glukosa dalam darah
yang tertuju pada insulin.
2. Pembentukan fruktosa 6-fosfat
Fruktosa makanan masuk ke dalam glikolisis pada tahap ini. Fruktosa
6-fosfat terutama terbentuk dari glukosa 6-fosfat yang dikatalisasikan oleh
enzim fosfoglukoisomerase.
3. Tahap pengaktifan kedua : Pembentukan fruktosa 1,6-difosfat
Tahap ini penting dalam pengendalian laju keseluruhan glikolisa dan
dikatalisasikan oleh enzim pengatur fosfofruktokinase (PFK) yang secara
aktif melakukan katalisasi hanya reaksi ke kanan. Laju glikolisis diatur
untuk mempertahankan suatu perbandingan keseluruhan yang cukup tetap
dari [ATP]/[ADP] dalam sitoplasma.
4. Pembentukan dua satuan triosa fosfat
Penyelesaian urutan pertama dalam glikolisis menghendaki bahwa
heksosa difosfat yang dipecahkan untuk membentuk dua triosa
monofosfat. Pemecahan ini dikatalisasikan oleh enzim aldolase yang
namanya menunjukkan reaksi yang dikatalisasikan yaitu aldol kondensasi.
Hasil keseluruhan tahap pertama glikolisis adalah bahwa satu molekul
glukosa 6-fosfat berubah menjadi satu molekul dihidroksiasetat fosfat dan
dua molekul gliseraldehid 3-fosfat
5. Gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase
Dalam tahap ini, terjadi perubahan dari gliseraldehida 3-fosfat menjadi
1,3-asam difosfogliserat yang dibantu oleh enzim triosofosfat
dehidrogenase.
6. Tahap penyimpanan energi yang pertama
Pada tahap ini terjadi pembentukan 3-fosfogliserat dari 1,3-
Difosfogliserat dengan bantuan dari enzim fosfogliserat kinase.
7. Isomerisasi dari 3-fosfogliserat
Pada tahap ini terjadi penyusunan kembali molekul 3-fosfogliserat
menjadi senyawa berenergi tinggi fosfoenol piruvat. Isomerisasi 3-
fosfogliserat dikatalisasikan oleh fosfogliseromutase yang menggerakkan
gugus fosforil dari kedudukan -3 ke kedudukan -2 dari ion gliserat.
8. Pembentukan fosfoenol piruvat
Ini merupakan yang kedua dari dua reaksi dalam glikolisis yang
menghasilkan senyawa fosfat berenergi tinggi. Pengubahan 2-fosfogliseart
menjadi fosfoenol piruvat dikatalisasikan oleh enzim enolase.
9. Tahap penyimpanan energi kedua
Fosfoenol piruvat (PEP) bertindak sebagai donor gugus foforil
berenergi tinggi karena hasil piruvat jauh lebih stabil dibanding fosfoenol
piruvat. PEP dengan mudah mengadakan fosforilasi ADP dalam sebuah
reaksi yang dikatalisasikan oleh piruvat kinase yang menghasilkan asam
piruvat. Asam piruvat merupakan bahan bakar utama untuk proses
pernafasan pada metabolisme aerobik.
b) Oksidasi asam piruvat/Dekarboksilasi oksidatif
Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di mitokondria, merupakan
serangkaian proses pelepasan karbon dioksida dan reaksi redoks.
Asam piruvat memasuki mitokondria dan teroksidasi pada
kompartemen dalam atau matriksnya. Suatu langkah persiapan akan
mereduksi asam piruvat 3 – karbon menjadi gugus asetil – 2 karbon.
Gugus ini disebut asetil koenzim A.
1. Gugus karboksil terlepas dari asam piruvat 3 – karbon dalam
bentuk karbon dioksida yang berdifusi keluar sel.
2. Fragmen 2 – karbon yang tersisa teroksidasi. Atom-atom hidrogen
yang terlepas diterima oleh NAD+.
3. Fragmen yang teroksidasi, satu gugus asetil berikatan dengan
koenzim A untuk membentuk satu molekul asetil koenzim A.
Tahapannya sebagai berikut :
c) Siklus Krebs
Siklus Krebs atau siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat
merupakan reaksi antara asetil Ko-A dan asam oksaloasetat membentuk
asam sitrat. Siklus ini berfungsi sebagai tungku metabolik yang
mengoksidasi bahan bakar organik yang berasal dari piruvat dan
menghasilkan satu ATP tiap siklusnya. Pada satu molekul glukosa akan
menghasilkan dua asetil Ko-A, tiap asetil Ko-A menghasilkan satu asam
sitrat, tiap asam sitrat menghasilkan satu ATP. Jadi, total ATP pada
Siklus Krebs ini adalah dua ATP
Tahapan siklus krebs :
1.) Asetil Ko-A menambahkan gugus asetil berkarbon-dua miliknya
keoksaloasetat, menghasilkan sitrat.
2.) Sitrat diubah menjadi isomernya, isositrat, melalui pembuangan
satu molekul air dan penambahan satu molekul air yang lain.
3.) Isositrat dioksidasi mereduksi NAD+ menjadi NADH. Kemudian
senyawa yang dihasilkan kehilangan satu molekul CO2.
4.) Satu lagi CO2 hilang, dan senyawa yang dihasilkanpudioksidasi,
mereduksi NAD+ menjadi NADH. Molekul yang tersisa kemudian
melekat ke koenzim A melalui ikatan yang tak stabil.
5.) Ko-A digantikan oleh gugus fosfat yang ditransfer ke GDP,
membentuk GTP, suatu molekul dengan fungsi serupa dengan
ATP, yang didalam beberapa kasus digunakan untuk menghasilkan
ATP.
6.) Dua hidrogen ditransfer ke FADH3 membentuk FADH2 dan
mengoksidasi suksinat.
7.) Penambahan satu molekul air menyusun ulang ikatan-ikatan dalam
substrat.
8.) Substrat dioksidasi, mereduki NAD+ menjadi NADH, dan
membentuk kembali oksaloasetat.
d) Fosforilasi oksidatif/Transpor elektron
Produksi ATP yang terjadi dengan oksidasi oleh system flavoprotein –
sitokrom. Fosforilasi oksidatif bergantung pada kecukupan pasokan ADP
dan akibatnya sebagian berada dibawah suatu umpan – balik; semakin
cepat menggunakan ATP di jaringan, semakin besar akumulasi ADP, dan
semakin besar kecepatan fosforilasi oksidatifnya. Sistem flavoprotein –
sitokrom adalah sebuah rantai enzim yang memindahkan hydrogen ke O2
sehingga membentuk air. Proses ini terjadi di dalam mitokondria. Enzim
terakhir dalam rantai tersebut adalah sitokrom C oksidase, yang
memindahkan hydrogen pada O2 membentuk H2O.
Lemak
Metabolisme Lemak, Glukosa, dan asam amino menghasilkan proton
– proton yang melintasi membrane mitokondria . Difusi proton – proton
ini mendorong ATP sintase mengubah ADP menjadi ATP.
2. Proses-proses lain dalam metabolisme karbohidrat
a) Glikogenesis
Setelah diabsorbsi ke dalam sel, glukosa dapat dipakai segera untuk
melepaskan energi ke dalam sel atau dapat disimpan dalam bentuk
glikogen. Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa
ketika ketersediaan suplai glukosa melebihi yang dibutuhkan sel untuk
sintesis ATP.
Semua sel tubuh mempunyai kemampuan untuk menyimpan paling
sedikit beberapa glikogen, tetapi sel- sel tertentu dapat menyimpan dalam
jumlah yang besar, terutama sel hati yang dapat menyimpan glikogen
sebanyak kira- kira 6 % dan dan sel otot yang dapat menyimpan glikogen
sebanyak 1 %. Glikogen hati berfungsi sebagai simpanan dan pengiriman
heksosa keluar untuk mpertahankan kadar glukosa darah. Glikogen otot
berfungsi sebagai sumber heksosa untuk proses glikolisis dalam otot.
Oksidasi
NADH
Siklus Kreb
Piruvat
Glukosa
Asam Amino
Sistem Flavoprotein - Sitokrom
H+ H+ H+
O2
H2O
H+
ADPATP
Reaksi kimia untuk Glikogenesis diperlihatkan dalam gambar di
bawah ini:
b) Glukoneogenesis
Pada hewan, pembentukan D-glukosa dari perkusosr bukan
karbohidrat dinamakan glukoneogenensisI(“pembentukan gula baru”).
Perkusor penting pada D-gukosa pada hewan adalah laktat, piruvat,
gliserol, sebagian besar asam amino, dan senyawa antara siklus asam
sitrat. Pada hewan glukoneogenesisterjadi terutama di dalam hati dan
dalam jumlah sedikit di dalam korteks ginjal.
Reaksi berurutan di dalam glukoneogenesis dimulai dari piruvat
1. Piruvat + CO2 + ATP → oksaloasetat + ADP + Pi(x2)
2. Oksaloasetat + GTP ↔ Fosfoenolpiruvat + CO2+ GDP (x2)
3. Fosfoenolpiruvat + H2O ↔ 2-fosfogliserat (x2)
4. 2-Fosfogliserat ↔ 3-Fosfogliserat (x2)
5. 3-Fosfogliserat + ATP ↔ 3-Fosfogliseroil Fosfat + ADP
a. 3-Fosfogliseroil fosfat + NADH + H+ → Gliseraldehida 3-Fosfat +
NAD+ + Pi(x2)
6. Gliseraldehida 3-fosfat ↔ dihidroksi aseton fosfat
a. Gliseraldehida 3-fosfat + dihidroksi aseton fosfat ↔ fruktosa 1,6-
difosfat
7. Fruktosa 1,6-difosfat + H2O → fruktosa 6-fosfat + Pi
8. Fruktosa 6-fosfat ↔ glukosa 6-fosfat
9. Glukosa 6-fosfat + H2O→ glukosa + Pi
Jumlah : 2 Piruvat + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+ + 4 H2O →
glukosa + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi
Pengaruh Kortikotropin dan Glukokortikoid pada Glukoneogenesis.
Bila karbohidrat tidak tersedia dalam jumlah yang normal untuk sel,
adenohipofisis, untuk sebab yang belum diketahui dengan jelas, mulai
meningkatkan jumlah sekresi hormon kortikotropin. Kortikotropin akan
merangsang korteks adrenal untuk menghasilkan sejumlah besar hormon
glukokortikoid, terutama kortisol. Selanjutnya, kortisol memobilisasi
protein terutama dari semua sel tubuh, yang menyebabkan protein
tersedia dalam bentuk asam amino di dalam cairan tubuh. Sejumlah besar
asam amino tersebut segera mengalami deaminasi di hati dan
menghasilkan substrat yang ideal.
c) Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah pemecahan glikogen yang disimpan sel untuk membentuk glukosa kembali.
Glikogen fosforilase
Mg2+ fosfoglukomutase
H2O Pi Glukosa 6-fosfatase
Glikogen
Glukosa 1-fosfat
Glukosa 6-fosfat
Glukosa
Pada keadan istirahat, fosforilase terdapat dalam bentuk tidak aktif,
sehingga glikogen tetap dapat disimpan. Bila pembentukan glukosa dari
glikogen diperlukan kembali, fosforilase harus diaktifkan terlebih dahulu.
Aktivasi fosforilase dapat dilakukan oleh hormon epinefrin atau
glukagon. Efek awal masing- masing hormon ini adalah meningkatkan
pembentukan AMP siklik di dalam sel, yang kemudian memicu suatu
rangkaian reaksi kimia yang mengaktifkan fosforilase.
Epinefrin dilepaskan oleh medula adrenal ketika saraf simpatis
dirangsang. Oleh karena itu, salah satu fungsi sistem saraf simpatis
adalah meningkatkan penyediaan glukosa untuk metabolisme energi yang
cepat. Fungsi epinefrin ini terjadi secara nyata baik di dalam sel hati
maupun sel otor, sehingga turut berperan bersama pengaruh lain dari
rangsangan simpatis, guna menyiapkan tubuh untuk bekerja.
Glukagon adalah hormon yang di sekresi oleh sel alfa pankreas
apabila kadar gula darah turun sangat rendah. Glukagon merangsang
pembentukan AMP siklik terutama di sel hati, dan hal ini selanjutnya
meningkatkan pengubahan glikogen hati menjadi glukosa dan
melepaskannya ke dalam darah, sehingga meningkatkan kadar gula
darah.
SIMPULAN
1. Proses metabolisme karbohidrat terjadi di sitoplasma dan
mitokondria. Dimana yang terjadi di sitoplasma adalah metabolisme
karbohidrat secara anaerob, sedangkan metabolisme yang terjadi di
mitokondria adalah metabolisme aerob.
2. Tahapan metabolisme Aerob:
a) Glikolisis
b) Dekarboksilasi Oksidatif
c) Siklus Krebs
d) Transpor Elektron
3. Proses-proses lain dalm metabolisme karbohidrat :
a) Glikogenesis
b) Glikogenelisis
c) Glukoneogenesis
DAFTAR PUSTAKA
Campbell and Reece. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. San Fransisco
: Perason
Benjamin Cummings.
David S. Page. 1997. Prinsip-prinsip Biokimia Edisi Kedua. Jakarta :
Erlangga.
Guyton and Hall. 2014. Fisiologi Kedokteran Edisi keduabelas. Singapore
: Elsevier Inc.
Lehninger, Albert L. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit
Erlangga.
P.A. Mayers, D.K. Granner V. W Rodwell & D.W. Martin. 2014.
Biokimia Harper
Edisi 29. Alih Bahasa: Iyan Darmawan. Jakarta : EGC.
Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta : EGC.