Gula darahDari Wikipedia, ensiklopedia bebas

Fluktuasi gula darah (merah) dan gula-menurunkan hormoninsulin(biru) pada manusia selama sehari dengan tiga kali makan.Salah satu efek darigulavs-kaya yangpatikaya makan disorot.[1]Konsentrasi gula darahatautingkat glukosa darahadalah jumlahglukosa(gula) hadir dalamdarahseorang manusia atau binatang.Biasanya pada mamalia, tubuh mempertahankan tingkat glukosa darah padakisaran referensiantara sekitar 3,6 dan 5,8 mM (mmol / L, yaitu,milimol/ liter), atau 64,8 dan 104,4 mg / dL.[2]Tubuh manusia secara alami ketatmengatur tingkat glukosa darahsebagai bagian dari metabolismehomeostasis.Glukosa adalah utamasumber energiuntuk sel-sel tubuh, dan darahlipid(dalam bentuklemakdanminyak) yang terutama menyimpan energi kompak.Glukosa adalah diangkut dari usus atauhatike sel-sel tubuh melalui aliran darah, dan dibuat tersedia untuk penyerapan sel melalui hormoninsulin, yang diproduksi oleh tubuh terutama dipankreas.Darah berarti kadar glukosa normal pada manusia adalah sekitar 4 mM (4 mmol / L atau 72 mg / dL, yaitu miligram / desiliter);[2]Namun, tingkat ini berfluktuasi sepanjang hari.Kadar glukosa biasanya terendah di pagi hari, sebelum makan pertama hari (disebut "tingkat puasa"), dan meningkat setelah makan untuk satu atau dua jam oleh beberapa millimolar.Kadar gula darah di luar rentang normal dapat menjadi indikator kondisi medis.Tingkat tinggi terus-menerus disebut sebagaihiperglikemia; tingkat rendah yang disebut sebagaihipoglikemia.Diabetes mellitusditandai dengan hiperglikemia persisten dari salah beberapa penyebab, dan merupakan penyakit yang paling menonjol terkait dengan kegagalan regulasi gula darah.Tingkat gula darah tinggi sementara mungkin juga akibat dari stres yang parah, sepertitrauma,stroke yang,infark miokard, operasi, atau penyakit[kutipan diperlukan].Asupanalkoholmenyebabkan lonjakan gula darah awal, dan kemudian cenderung menyebabkan tingkat jatuh.Juga, obat-obatan tertentu dapat meningkatkan atau menurunkan kadar glukosa.[3]

Darah regulasi gulaadalah proses dimana kadargula darah, terutamaglukosa, yang dipelihara oleh tubuh.Isi[hide] 1Mekanisme regulasi gula darah 2Hormon yang mempengaruhi tingkat glukosa darah 3Makanan dan regulasi gula darah 4Referensi

[sunting]Mekanisme regulasi gula darahKadar gula darah yang diatur olehumpan balik negatifdalam rangka untuk menjaga tubuh dalamhomeostasis.Tingkatglukosadalam darah dimonitor oleh sel-sel dalampankreas'spulau Langerhans.Jika tingkat glukosa darah jatuh ke tingkat berbahaya (seperti dalam latihan yang sangat berat atau kekurangan makanan untuk waktu yang lama), makasel-sel Alphadari rilis pankreasglukagon, suatuhormonyang efeknya pada sel hati bertindak untuk meningkatkan kadar glukosa darah.Mereka mengkonversiglikogenmenjadi glukosa (proses ini disebutglikogenolisis).Glukosa dilepaskan ke dalam aliran darah, meningkatkan kadar gula darah.Ketika kadar gula darah meningkat, baik sebagai akibat dariglikogenkonversi, atau dari pencernaan makanan, hormon yang berbeda dikeluarkan darisel betaditemukan dipulau Langerhansdi pankreas.Hormon ini,insulin, menyebabkan hati untuk mengubah glukosa menjadi glikogen yang lebih (proses ini disebutglikogenesis), dan memaksa sekitar 2 / 3 dari sel-sel tubuh (terutamaototdan sel-sel jaringan lemak) untuk mengambil glukosa dari darah melaluiGLUT4transporter, sehingga menurunkan gula darah.Ketika insulin berikatan dengan reseptor pada permukaan sel, vesikel yang berisi GLUT4 transporter datang ke membran plasma dan sekering bersama oleh proses eksositosis dan dengan demikian memungkinkan difusi yang difasilitasi glukosa ke dalam sel.Begitu glukosa memasuki sel, itu adalah terfosforilasi ke Glukosa-6-Fosfat dalam rangka melestarikan gradien konsentrasi sehingga glukosa akan terus masuk ke dalam sel.[1]Insulin juga menyediakan sinyal untuk beberapa sistem tubuh lainnya, dan merupakan Kepala kontrol metabolik regulasi pada manusia.Ada juga penyebab lain beberapa peningkatan kadar gula darah.Di antara mereka adalah 'stres' hormon seperti adrenalin, beberapa steroid, infeksi, trauma, dan tentu saja, konsumsi makanan.Diabetes mellitustipe 1 disebabkan oleh produksi yang tidak memadai atau tidak ada insulin, sedangkan tipe 2 terutama karena penurunan respon terhadap insulin di jaringan tubuh (resistensi insulin).Kedua jenis diabetes, jika tidak diobati, mengakibatkan terlalu banyak glukosa yang tersisa dalam darah (hiperglikemia) dan banyak komplikasi yang sama.Juga, terlalu banyak insulin, dan / atau latihan tanpa asupan makanan yang cukup sesuai pada penderita diabetes dapat menyebabkan gula darah rendah (hipoglikemia).[sunting]Hormon yang mempengaruhi tingkat glukosa darahHormonJaringan AsalEfek metabolikEfek pada Glukosa Darah

InsulinPankreasSel 1) Meningkatkan masuknya glukosa ke dalam sel; 2) Meningkatkan penyimpanan glukosa sebagai glikogen, atau konversi menjadi asam lemak; 3) Meningkatkan sintesis asam lemak dan protein; 4) Menekan pemecahan protein menjadi asam amino, darijaringan adiposake dalam lemak bebas asam.Menurunkan

SomatostatinPankreas Sel1) Menekan rilis glukagon dari sel (bertindak secara lokal); 2) Menekan pelepasan insulin, hormon tropik hipofisis,gastrindansecretin.Menurunkan

GlukagonPankreas Sel1) Meningkatkan pelepasan glukosa dari glikogen; 2) Meningkatkan sintesis glukosa dari asam amino atau asam lemak.Menimbulkan

EpinefrinMedula adrenal1) Meningkatkan pelepasan glukosa dari glikogen; 2) Meningkatkan pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa.Menimbulkan

KortisolKorteks adrenal1) Meningkatkanglukoneogenesis; 2) Antagonizes insulin.Menimbulkan

ACTHAnterior pituitari1) Meningkatkan pelepasan kortisol; 2) Meningkatkan pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa.Menimbulkan

Hormon PertumbuhanAnterior pituitariAntagonizes InsulinMenimbulkan

TiroksinKelenjar gondok1) Meningkatkan pelepasan glukosa dari glikogen; 2) Meningkatkan penyerapan gula dari ususMenimbulkan

[sunting]

Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke PinterestBeranda Langganan: Entri (Atom) PengikutArsip Blog 2011 (1) November (1) Metabolisme galaktosaMengenai SayaBiokimia-Dian Husada Lihat profil lengkapku

Gula darahDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasBelum DiperiksaDalam ilmu kedokteran, gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah. Konsentrasi gula darah, atau tingkat glukosa serum, diatur dengan ketat di dalam tubuh. Glukosa yang dialirkan melalui darah adalah sumber utama energi untuk sel-sel tubuh.Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari: 4-8 mmol/l (70-150 mg/dl). Tingkat ini meningkat setelah makan dan biasanya berada pada level terendah pada pagi hari, sebelum orang makan.Diabetes mellitus adalah penyakit yang paling menonjol yang disebabkan oleh gagalnya pengaturan gula darah.Meskipun disebut "gula darah", selain glukosa, kita juga menemukan jenis-jenis gula lainnya, seperti fruktosa dan galaktosa. Namun demikian, hanya tingkatan glukosa yang diatur melalui insulin dan leptin.Daftar isi 1 Pengaruh langsung dari masalah gula darah 2 Mekanisme pengaturan gula darah 3 Gula darah rendah 4 Rujukan 5 Lihat pulaPengaruh langsung dari masalah gula darahBila level gula darah menurun terlalu rendah, berkembanglah kondisi yang bisa fatal yang disebut hipoglikemia. Gejala-gejalanya adalah perasaan lelah, fungsi mental yang menurun, rasa mudah tersinggung, dan kehilangan kesadaran.Bila levelnya tetap tinggi, yang disebut hiperglikemia, nafsu makan akan tertekan untuk waktu yang singkat. Hiperglikemia dalam jangka panjang dapat menyebabkan masalah-masalah kesehatan yang berkepanjangan pula yang berkaitan dengan diabetes, termasuk kerusakan pada mata, ginjal, dan saraf.Peningkatan rasio gula darah disebabkan karena terjadi percepatan laju metabolisme glikogenolisis dan glukoneogenesis yang terjadi pada hati.[1]Mekanisme pengaturan gula darahTingkat gula darah diatur melalui umpan balik negatif untuk mempertahankan keseimbangan di dalam tubuh. Level glukosa di dalam darah dimonitor oleh pankreas. Bila konsentrasi glukosa menurun, karena dikonsumsi untuk memenuhi kebutuhan energi tubuh, pankreas melepaskan glukagon, hormon yang menargetkan sel-sel di lever (hati). Kemudian sel-sel ini mengubah glikogen menjadi glukosa (proses ini disebut glikogenolisis). Glukosa dilepaskan ke dalam aliran darah, hingga meningkatkan level gula darah.Apabila level gula darah meningkat, entah karena perubahan glikogen, atau karena pencernaan makanan, hormon yang lain dilepaskan dari butir-butir sel yang terdapat di dalam pankreas. Hormon ini, yang disebut insulin, menyebabkan hati mengubah lebih banyak glukosa menjadi glikogen. Proses ini disebut glikogenosis), yang mengurangi level gula darah.Diabetes mellitus tipe 1 disebabkan oleh tidak cukup atau tidak dihasilkannya insulin, sementara tipe 2 disebabkan oleh respon yang tidak memadai terhadap insulin yang dilepaskan ("resistensi insulin"). Kedua jenis diabetes ini mengakibatkan terlalu banyaknya glukosa yang terdapat di dalam darah.Gula darah rendahSebagian orang merasa mengantuk atau fungsi kognitifnya menurun beberapa jam setelah makan, yang mereka yakini berkaitan dengan menurunnya tingkat gula darah, atau "gula darah rendah". Untuk informasi lebih lanjut, lihat: idiopathic postprandial syndrome hypoglycemia.

Pengaturan Metabolisme karbohidrat

Metabolisme karbohidratmenunjukkan berbagaibiokimiaproses yang bertanggung jawab untukpembentukan,pemecahandan interkonversi darikarbohidratdalamhiduporganisme.Karbohidrat paling penting adalahglukosa, gula sederhana (monosakarida) yang dimetabolisme oleh hampir semua organisme yang dikenal.Glukosa dan karbohidrat lain adalah bagian dari berbagai jalur metabolik di seluruh spesies:tanamanmensintesis karbohidrat dari gas-gas atmosfer olehfotosintesismenyimpan energi yang diserap internal, sering dalam bentukpatiataulipid.Komponen tanaman yang dimakan oleh hewan danjamur, dan digunakan sebagai bahan bakar untukrespirasi selular.Oksidasi satu gram karbohidrat menghasilkan sekitar 4 kkalenergidan dari lipid sekitar 9 kkal.Energi yang diperoleh dari metabolisme (oksidasi misalnya glukosa) biasanya disimpan sementara dalam sel dalam bentukATP.Organisme yang mampurespirasi aerobikmemetabolisme glukosa danoksigenuntuk melepaskan energi dengankarbon dioksidadanairsebagai produk sampingan.Karbohidrat adalah bahan bakar jangka pendek superior untuk organisme karena mereka mudah untuk metabolisme darilemakatau bagian-bagian asam amino dariproteinyang digunakan untuk bahan bakar.Pada hewan, karbohidrat paling penting adalah glukosa; begitu banyak sehingga, bahwa tingkat glukosa digunakan sebagai kontrol utama untuk metabolisme hormon pusat,insulin.Pati, dan selulosa dalam beberapa organisme (misalnya,rayap,ruminansia, dan beberapabakteri), kedua polimer glukosa menjadi, yang dibongkar selama pencernaan dan diserap sebagai glukosa.Beberapa karbohidrat sederhana memiliki sendirioksidasi enzimatikjalur, seperti yang dilakukan hanya beberapa dari karbohidrat yang lebih kompleks.Laktosa disakarida, misalnya, memerlukan enzimlaktaseakan dipecah menjadi komponen monosakarida; banyak hewan kekurangan enzim ini di masa dewasa.Karbohidrat biasanya disimpan sebagai polimer panjang molekul glukosa denganikatan glikosidikuntuk dukungan struktural (misalnyakitin,selulosa) atau untuk penyimpanan energi (misalnyaglikogen,pati).Namun, afinitas yang kuat karbohidrat yang paling untuk membuat penyimpanan air dalam jumlah besar karbohidrat tidak efisien karena berat molekul besar dari kompleks karbohidrat terlarut air.Pada sebagian besar organisme, kelebihan karbohidrat secara teratur catabolised untuk membentukasetil-KoA, yang merupakan bahan baku untuksintesis asam lemakjalur,asam lemak,trigliserida, danlipidyang biasanya digunakan untuk penyimpanan jangka panjang energi.Karakter hidrofobik lipid membuat mereka bentuk yang lebih kompak dari penyimpanan energi dari karbohidrat hidrofilik.Namun, hewan, termasuk manusia, kurangnya mesin enzimatik yang diperlukan dan sehingga tidak mensintesis glukosa dari lemak.[1]Semua karbohidrat berbagi rumus umum sekitar CnH2nOn;glukosa adalah C6H12O6.Monosakarida dapat kimiawi terikat bersama untuk membentukdisakaridasepertisukrosadan lebih lamapolisakaridasepertipatidanselulosa.

METABOLISME GALAKTOSAGalaktosa yang diserap usus, dengan mudah diubah menjadi glukosa dalam hepar. "Galactose tolerance test" adalah suatu pemeriksaan untuk mengetahui fungsi hepar, namun sekarang sudah jarang dipakai. Jalur yang dipakai untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa adalah sebagai berikut : Galaktokinase mengkatalisis reaksi (reaksi 1) dan dalam reaksi ini diperlukan ATP sebagai donor fosfat. Galaktosa 1-fosfat yang terbentuk akan bereaksi dengan uridin difosfat glukosa (UDPG) dan menghasilkan uridin difosfat galaktosa dan glukosa 1-fosfat. Reaksi ini dikatalisis enzim galaktosa 1-fosfat uridil transferase, galaktosa menggantikan tempat glukosa.

Faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisma karbohidrat akan menyehatkan metabolisme. Metabolisme tidak bisa diubah, tapi bisa dipengaruhi. Tingkat metabolisme setiap orang berbeda-beda. Olahraga meningkatkan metabolisme. Massa otot yang besar berarti metabolismenya cepat. Tidur yang cukup

5 TOLERANSI GLUKOSA

Tes toleransi glukosa oral/TTGO (oral glucose tolerance test, OGTT) dilakukan pada kasus hiperglikemia yang tidak jelas; glukosa sewaktu 140-200 mg/dl, atau glukosa puasa antara 110-126 mg/dl, atau bila ada glukosuria yang tidak jelas sebabnya. Uji ini dapat diindikasikan pada penderita yang gemuk dengan riwayat keluarga diabetes mellitus; pada penderita penyakit vascular, atau neurologic atau infeToleransi glukosa dapat dibagi menjadi 4, yaitu : Toleransi glukosa normal Toleransi glukosa melemah Penyimpanan glukosa yang lambat Toleransi glukosa meningkat ksi yang tidak jelas sebabnya.

gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah. Konsentrasi gula darah, atau tingkat glukosa serum, diatur dengan ketat di dalam tubuh. Glukosa yang dialirkan melalui darah adalah sumber utama energi untuk sel-sel tubuh.Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari: 4-8 mmol/l (70-150 mg/dl). Tingkat ini meningkat setelah makan dan biasanya berada pada level terendah pada pagi hari, sebelum orang makan.Diabetes mellitus adalah penyakit yang paling menonjol yang disebabkan oleh gagalnya pengaturan gula darah.Meskipun disebut "gula darah", selain glukosa, kita juga menemukan jenis-jenis gula lainnya, seperti fruktosa dan galaktosa. Namun demikian, hanya tingkatan glukosa yang diatur melalui insulin dan leptin.

PERANAN GINJAL DALAM METABOLISME KARBOHIDRAT Ginjal adalah organ tubuh yang berfungsi untuk mengeluarkan urine, yang merupakan sisa hasil metabolisme tubuh dalam bentuk cairan. Ginjal terletak pada dinding bagian luar rongga perut, yang merupakan rongga terbesar dalam tubuh manusia, tepatnya disebelah kanan dan kiri tulang belakang. Bentuk ginjal seperti biji kacang dengan panjang 6 sampai 7,5 cm dengan ketebalan 1,5 2,5 cm (Pearce, 1995).Ginjal berfungsi untuk mengatur keseimbangan air dalam tubuh, mengatur konsentrasi garam dalam darah, mengatur keseimbangan asam basa darah serta mengatur ekskresi bahan buangan dan kelebihan garam. Apabila ginjal gagal dalam menjalankan fungsinya ini, maka akan terjadi gangguan pada keseimbangan air dan metabolisme dalam tubuh sehingga mengakibatkan terjadinya penumpukan zat-zat berbahaya dalam darah yang dapat mengganggu kerja orang lain yang menyebabkan penderita memerlukan pegobatan segera.

METABOLISME FRUKTOSAfruktosa dan galaktosaSetelah glukosa , monosakarida yang terbanyak dalam metabolisme bahan bakar adalah fruktosa dan galaktosa. Kedua senyawa ini terutama dikatabolisma dalam hati. Pada fruktosa reaksi yang pertama dikatalisis oleh fruktokinase, froktosa 1 fosfat yang dihasilkan kemudian membelah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan gliseraldehida. Gliseraldehida akan diubah menjadi gliseraldehida 3 fosfat yang kemudian masuk kelintasan glikolisis sebagai triosa fosfat.Langkah pertama katabolisme galaktosa dikatalisis oleh galaktokinase, galaktosa 1 fosfat yang dihasilkan masuk kelintasan yang pertama memerlukan dan kemudian membentuk kembali nukleotida yang berasal dari glukosa, uridin difosfat glukosa ( UDP-glukosa ). Galaktosa 1 fosfat uridiltransferase mengkatalisis pemindahan nukleotida uridin yang terdapat pada UDP-glukosa ke galaktosa 1 fosfat dan UDP galaktosa. UDP galaktosa kemudian diubah menjadi UDP glukosa melalui kerja suatu epimerase. UDP glukosa dapat berperan sebagai substrat untuk sintesis glikogen atau transferase, diubah menjadi glukosa 1 fosfat. Zat yang terakhir ini dapat mengalami isomerisasi menjadi glukosa 6 fosfat dan masuk ke gliolisis.

Reoksidasi NADH di sitoplasma NADH yang dihasilkan disitoplasma tidak dapat menembus mitokondria, dan elektron harus ditransfor kedalam mitokondria dengan menggunakan 2 ShuttlePertama malat shuttle yang terjadi dalam hati, ginjal, dan jantung. Dalam sitoplasma, elektron dipindahkan dari NADH ke asam 4 karbon, oksaloasetat mereduksinya menjadi malat, malat masuk ke mitokondria, dimana ia mereduksi NAD menjadi NADH. Oksloaset yang dihasilkan hanya dapat meninggalkan mitokondria setelah diubah menjadi aspartat. Oksaloasetat ekstramitokondria dibentuk kembali dari aspartat.Kedua gliserol fosfat shuttle yang digunakan otot rangka dan otak, dalam sitoplasma elektron dipindahkan dari NADH ke dehidroksiaseton fosfat, membentuk gliserol 3 fosfat. Zat yang terakhir ini masuk ke mitokondria dan memindahkan elektronnya ke FAD. Dihidroksiaseton yang terbentuk dalam mitokondria dapat kembali ke sitoplasma untuk mengulangi proses. Sel yang menggunakan gliserol fosfat shuttle menghasilkan ATP lebih sedikit untuk setiap NADH yang ditimbulkan pada glikolisis dibandingkan sel yang menggunakan malat shuttle. Pada otot yang berkontraksi cepat, oksigen tidak dapat dikirimkan ke mitokondria, cukup cepat untuk reoksidasi semua NADH yang dihasilkan oleh lintasan glikolitik. Dalam keadaan ini, ekuivalen pereduksi dikeluarkan dari otot ke hati. Bila konsentrasi NADH sitoplasma meningkat, laktat dehidrogenase menkatalisis pemindahan ekuivalen pereduksi dari NADH ke piruvat, karena itu membentuk laktat. Laktat meninggalkan otot dan diangkut dalam sirkulasi ke hati. Disini, laktat dehidrogenase mengkatalisis pemindahan elektron kembali ke NAD, piruvat terbentuk kembali. Piruvat yang dibentuk ini dapat digunakan untuk mensintesis glukosa melalui glukoneogenesis. Glukosa masuk kembali ke sirkulasi dan dapat kembali ke sel otot, fungsi siklus ini, yang dinamakan siklus Cori, adalah memindahkan ekuivalen pereduksi yang berlebihan dari otot ke hati. Hal ini memungkinkan otot berfungsi secara anaerobic dalam waktu singkat. Karena sel darah merah tidak mempunyai mitokondria, mereka juga tergantung pada laktat dehidrogenase untuk regenerasi NAD.

METABOLISME ASAM URONATSelain dari jalur yang telah diterangkan di atas, glukosa 6-fosfat dapat diubah menjadi asam glukoronat (glucoronic acid), asam askorbat (ascorbic acid) dan pentosa melalui suatu jalur yang disebut "the uronic acid pathway" ( gambar-21 ). Akan tetapi manusia, primata dan guinea pig tidak bisa membuat asam askorbat. Karena kekurangan enzim tertentu, maka L-gulonat yang terbentuk tidak bisa diubah menjadi L-asam askorbat. L-gulonat akan dioksidasi menjadi 3-keto-L-gulonat, yang kemudian mengalami dekarboksilasi menjadi L-xylulose. Reaksi lengkapnya adalah sebagai berikut : glukosa-6fosfat akan diubah menjadi glukosa 1-fosfat. Glukosa 1-fosfat akan bereaksi dengan UTP (uridin trifosfat) dan membentuk nukleotida aktif UDPG (uridin difosfat glukosa). Selanjutnya UDPG akan mengalami oksidasi dua tahap pada atom karbon yang keenam. Asam glukoronat (D-glucoronate) yang terbentuk oleh enzim yang tergantung pada NADPH, direduksi menjadi L-gulonat. L-gulonat merupakan bahan baku untuk membuat asam askorbat. Pada manusia, primata dan guinea pig L-gulonat melalui 3-keto L-gulonat akan diubah menjadi L-xylulose (L silulose) (mungkin lebih baik dipakai istilah bah Ingrisnya, sebab bisa disalah artikan dengan selulose=cellulose). D-xylulose merupakan bagian dari HMP Shunt. Untuk bisa masuk ke dalam HMP Shunt,maka L-xylulose harus diubah dulu menjadi D-xylulose melalui silitol. Dalam proses ini diperlukan NADPH dan NAD+. Perubahan silitol menjadi D-silulosa dikatalisis enzim silulosa reduktase. D-xylulose akan diubah menjadi D-xylulose 5-fosfat, ATP bertindak sebagai donor fosfat. Pada suatu penyakit yang menurun yang disebut "essential pentosuria" di dalam urinnya banyak didapatkan L-xylulose, diperkirakan enzim yang mengkatalisis L-xylulose menjadi silitol tidak ada pada penderita penyakit ini.

METABOLISME GALAKTOSAGalaktosa diserap usus dengan mudah diubah menjadi glukosa dalam hepar. "Galactose tolerance test" adalah suatu pemeriksaan untuk mengetahui fungsi hepar, namun sekarang sudah jarang dipakai. Jalur yang dipakai untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa adalah sebagai berikut ( gambar-23 ):Galaktokinase mengkatalisis reaksi (1) dan dalam reaksi ini diperlukan ATP sebagai donor fosfat. Galaktosa 1-fosfat yang terbentuk akan bereaksi dengan uridin difosfat glukosa (UDPG) dan menghasilkan uridin difosfat galaktosa dan glukosa 1-fosfat. Reaksi ini dikatalisis enzim galaktosa 1-fosfat uridil transferase, galaktosa menggantikan tempat glukosa. Suatu epimerase mengubah galaktosa menjadi glukosa (reaksi 3). Reaksi ini terjadi pada suatu nukleotida yang mengandung galaktosa, peristiwa oksidasi-reduksi berlangsung dan memerlukan NAD+ sebagai ko-enzim. UDP-glukosa yang dihasilkan, dibebaskan dalam bentuk glukosa 1-fosfat (reaksi 4). Mungkin sebelum dibebaskan digabung dulu dengan molekul glikogen, baru kemudian dipecah enzim fosforilase. Reaksi (3) adalah reaksi dua arah. Dari diagram dapat dilihat bahwa glukosa bisa diubah menjadi galaktosa. Dalam tubuh galaktosa diperlukan bukan hanya untuk sintesis laktosa, tetapi juga untuk membuat serebrosida, proteoglikan dan glikoprotein. Sintesis laktosa dalam mamma terjadi dengan jalan kondensasi UDP-galaktosa dengan glukosa dan dikatalisis enzim laktosa sintetase. Suatu penyakit yang dapat diturunkan menyebabkan galaktosemia, mungkin terjadi akibat kekurangan enzim-enzim pada reaksi (1), (2) dan (3). Akan tetapi yang paling banyak diketahui adalah akibat kekurangan enzim uridil transferase (reaksi 2). Karena kadar galaktosa meningkat, dalam lensa mata galaktosa bisa mengalami reduksi menjadi galaktitol. Apabila kadar galaktitol ini tertimbun dalam lesa mata maka akan mempercepat terjadinya katarak. Kekurangan enzim yang mengkatalisis reaksi (2) membawa akibat yang paling buruk bila dibandingkan dengan kekurangan enzim-enzim yang lain, karena galaktosa 1-fosfat tertimbun sedangkan hepar kekurangan fosfat inorganik. Ini bisa menyebabkan kegagalan fungsi hepar dan retardasi mental. Ekspresi klinik terjadi apabila aktivitas uridil transferase berkurang lebih dari 50 %, dan ini hanya terjadi pada homozygote.

METABOLISME ASAM URONATReaksi lengkapnya adalah sebagai berikut : glukosa-6fosfat akan diubah menjadi glukosa 1-fosfat. Glukosa 1-fosfat akan bereaksi dengan UTP (uridin trifosfat) dan membentuk nukleotida aktif UDPG (uridin difosfat glukosa). Selanjutnya UDPG akan mengalami oksidasi dua tahap pada atom karbon yang keenam. Asam glukoronat (D-glucoronate) yang terbentuk oleh enzim yang tergantung pada NADPH, direduksi menjadi L-gulonat. L-gulonat merupakan bahan baku untuk membuat asam askorbat. Pada manusia, primata dan guinea pig L-gulonat melalui 3-keto L-gulonat akan diubah men-jadi L-xylulose (L silulose) (mungkin lebih baik dipakai istilah bah Ingrisnya, sebab bisa dis-alah artikan dengan selulose=cellulose). D-xylulose merupakan bagian dari HMP Shunt. Untuk bisa masuk ke dalam HMP Shunt,maka L-xylulose harus diubah dulu menjadi D-xylulose me-lalui silitol. Dalam proses ini diperlukan NADPH dan NAD+. Perubahan silitol menjadi D-silulosa dikatalisis enzim silulosa reduktase. D-xylulose akan diubah menjadi D-xylulose 5-fosfat, ATP bertindak sebagai donor fosfat. Pada suatu penyakit yang menurun yang disebut "essential pentosuria" di dalam urinnya banyak didapatkan L-xylulose, diperkirakan enzim yang mengkatalisis L-xylulose menjadi silitol tidak ada pada penderita penyakit ini.

2.7 METABOLISME GALAKTOSAGalaktosa yang diserap usus, dengan mudah diubah menjadi glukosa dalam hepar. "Galactose tolerance test" adalah suatu pemeriksaan untuk mengetahui fungsi hepar, namun sekarang sudah jarang dipakai. Jalur yang dipakai untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa adalah sebagai berikut : Galaktokinase mengkatalisis reaksi (reaksi 1) dan dalam reaksi ini diperlukan ATP sebagai donor fosfat. Galaktosa 1-fosfat yang terbentuk akan bereaksi dengan uridin difosfat glukosa (UDPG) dan menghasilkan uridin difosfat galaktosa dan glukosa 1-fosfat. Reaksi ini dikatalisis enzim galaktosa 1-fosfat uridil transferase, galaktosa menggantikan tempat glukosa.Suatu epimerase mengubah galaktosa menjadi glukosa (reaksi 2). Reaksi ini terjadi pada suatu nukleotida yang mengandung galaktosa, peristiwa oksidasi-reduksi berlangsung dan memerlukan NAD+ sebagai ko-enzim. UDP-glukosa yang dihasilkan, dibebaskan dalam bentuk glukosa 1-fosfat (reaksi 3). Mungkin sebelum dibebaskan digabung dulu dengan molekul glikogen, baru kemudian dipecah enzim fosforilase. (Reaksi 3) adalah reaksi dua arah. Dari diagram dapat dilihat bahwa glukosa bisa diubah menjadi galaktosa. Dalam tubuh galaktosa diperlukan bukan hanya untuk sintesis laktosa, tetapi juga untuk membuat serebrosida, proteoglikan dan glikoprotein. Sintesis laktosa dalam mamma terjadi dengan jalan kondensasi UDP-galaktosa dengan glukosa dan dikatalisis enzim laktosa sintetase. Suatu penyakit yang dapat diturunkan menyebabkan galaktosemia, mungkin terjadi akibat kekurangan enzim-enzim pada (reaksi 1), (reaksi 2) dan (reaksi 3). Akan tetapi yang paling banyak diketahui adalah akibat kekurangan enzim uridil transferase (reaksi 2). Karena kadar galaktosa meningkat, dalam lensa mata galaktosa bisa mengalami reduksi menjadi galaktitol. Apabila kadar galaktitol ini tertimbun dalam lesa mata maka akan mempercepat terjadinya katarak.

METABOLISME ASAM URONAT ( THE URONIC ACID PATHWAY )Selain dari jalur yang telah diterangkan di atas, glukosa 6-fosfat dapat diubah menjadiasam glukoronat (glucoronic acid), asam askorbat (ascorbic acid) dan pentosa melaluisuatu jalur yang disebut "the uronic acid pathway" ( gambar-21 ).Akan tetapi manusia, primata dan guinea pig tidak bisa membuat asam askorbat. Karenake-kurangan enzim tertentu, maka L-gulonat yang terbentuk tidak bisa diubah menjadi L-asam askorbat. L-gulonat akan dioksidasi menjadi 3-keto-L-gulonat, yang kemudianmengalami dekarboksilasi menjadi L-xylulose.Reaksi lengkapnya adalah sebagai berikut : glukosa-6fosfat akan diubah menjadi glukosa1-fosfat. Glukosa 1-fosfat akan bereaksi dengan UTP (uridin trifosfat) dan membentuknukleotida aktif UDPG (uridin difosfat glukosa). Selanjutnya UDPG akan mengalamioksidasi dua tahap pada atom karbon yang keenam. Asam glukoronat (D-glucoronate)yang terbentuk oleh enzim yang tergantung pada NADPH, direduksi menjadi L-gulonat.L-gulonat merupakan bahan baku untuk membuat asam askorbat.Pada manusia, primata dan guinea pig L-gulonat melalui 3-keto L-gulonat akan diubahmen-jadi L-xylulose (L silulose) (mungkin lebih baik dipakai istilah bah Ingrisnya, sebabbisa dis-alah artikan dengan selulose=cellulose). D-xylulose merupakan bagian dari HMPShunt. Untuk bisa masuk ke dalam HMP Shunt,maka L-xylulose harus diubah dulumenjadi D-xylulose me-lalui silitol. Dalam proses ini diperlukan NADPH dan NAD+.Perubahan silitol menjadi D-silulosa dikatalisis enzim silulosa reduktase.D-xylulose akan diubah menjadi D-xylulose 5-fosfat, ATP bertindak sebagai donorfosfat.Pada suatu penyakit yang menurun yang disebut "essential pentosuria" di dalam urinnyabanyak didapatkan L-xylulose, diperkirakan enzim yang mengkatalisis L-xylulosemenjadi sili-tol tidak ada pad

HMP SHUNT

Biasa HMP-Shunto Disebut juga jalur pentosa fosfat / heksosa monofosfat. Jalur ini menghasilkan NADPH dan ribosa di luar mitokondria. NADPH diperlukan untuk biosintesis; asam lemak,kolesterol, dan steroid lain.Ribosa untuk biosintesis asam nukleat.Kepentingan lain HMP-shunt berlangsung dalam jaringan; hepar, lemak, korteks adrenal, tiroid,eritrosit, kelenjar mammae sedang laktasi. NADPH juga penting dalam; detoksifikasi obat oleh monooksigenase, reduksiglutation.HMP-shunt terdiri dari fase:1. Oksidatif (irreversible); glukosa 6-fosfat ---> ribulosa 5-fosfat2. Non-oksidatif (reversible); ribulosa 5-fosfat ---> ribosa 5-fosfatJalur ini aktif dalam hepar, jaringan adiposa (lemak), adrenal korteks, glandula tiroid, sel darah merah,testes dan payudara yang sedang menyusui. Dalam otot aktivitas jalur ini rendah sekali.Fungsi utama jalur ini adalah untuk menghasilkan NADPH, yaitu dengan mereduksi NADP+. NADPH diperlukan untuk proses anabolik di luar mitokhondria, seperti sintesis asam lemak dan steroid. Fungsi yang lain adalah menghasilkan ribosa-5-fosfat untuk sintesis nukleotida dan asam nukleat. Jalannya reaksi sebagai berikut ( gambar 18-19 ):-D-glukosa 6-fosfat mengalami oksidasi menjadi 6-fosfoglukonolakton. Enzimnya adalah glukosa 6-fosfat dehidrogenase (G6PD). Reaksi ini memerlukan Mg++ atau Ca++ , memakai NADP+ dan menghasilkan NADPH. Insulin meningkatkan sintesis enzim ini. Selanjutnya 6-fosfoglukonolakton diubah menjadi 6-fosfoglukonat. Reaksi ini juga memer-lukan Mg++, Mn++ atau Ca++. Enzimnya glukono-lakton hidrolase. Satu molekul air (H2O) terpakai, ikatan cincin terlepas. 6-fosfoglukonat selanjutnya mengalami dekarboksilasi dan berubah menjadi riboluse-5-fosfat. Sebelum dekarboksilasi 6-fosfoglukonat dioksidasi menjadi semyawa antara 3-keto 6-fosfoglukonat. Ion Mg++, Mn++ atau Ca++ diperlukan. NADP+ bertindak sebagai hidrogen ekseptor menjadi NADPH. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah 6-fosfoglukonat dehidrogenase. Aktivitas enzim ini tergantung adanya NADP+. Seperti halnya enzim G6PD enzim 6-fosfoglukonat dehidrogenase sintesisnya dirangsang oleh insulin. Selanjutnya Ribulosa 5-fosfat dapat menjadi dua substrat dari dua enzim yaitu:1. Ribulosa 5-fosfat epimerase, yang membentuk suatu epimer pada karbon ketiga, yaitu xylulose 5-fosfat (xylulose 5-phosphate). 2. Ribosa 5-fosfat ketoisomerase, yang merubah ribulosa 5-fosfat menjadi ribosa 5-fosfat. Proses selanjutnya akan melibatkan suatu enzim transketolase, yang dapat memindah dua unit karbon ( C1 dan C2 ) dari suatu ketosa pada aldehida dari aldosa. Dalam reaksi ini diperlukan suatu koenzim, tiamin difosfat dan ion Mg++. Dua karbon dari xylulose 5-fosfat dipindah pada ribosa 5-fosfat, menghasilkan suatu ketosa dengan tujuh karbon yaitu sedoheptulosa 7-fosfat dan aldosa dengan tiga karbon gliseraldehida 3-fosfat. Sedoheptulosa 7-fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat akan bereaksi dengan bantuan enzim transaldolase dan membentuk fruktosa 6-fosfat dan eritrosa 4-fosfat.Dalam reaksi ini, transaldolase memindah tiga karbon "active dihydroxy acetone" (C1-C3) dari keto dengan tujuh karbon pada aldosa dengan tiga karbon.Reaksi selanjutnya kembali melibatkan enzim transketolase, dimana xylulose 5-fosfat menjadi donor "active glycoaldehyde" (C1-C2). Eritrosa 4-fosfat yang terbentuk dari reaksi sebelumnya, akan bertindak sebagai akseptor (penerima) C1-C2. Reaksi ini memerlukan tiamin dan ion Mg++ sebagai ko-enzim dan menghasilkan fruktosa 6-fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat.Agar glukosa dapat dioksidasi secara sempurna menjadi CO2, diperlukan enzim yang dapat mengubah gliseraldehide 3-fosfat menjadi glukosa 6-fosfat. Untuk ini diperlukan enzim Embden-Meyerhof (glikolisis) yang bekerja kearah yang berlawanan. Selain itu, juga diperlukan enzim fruktosa 1,6-difosfatase. Enzim ini mengubah fruktosa 1,6-difosfat menjadi fruktosa 6-fosfat.

Secara keseluruhan proses ini dapat dianggap suatu oksidasi tiga molekul glukosa 6-fosfat menjadi tiga molekul CO2 dan tiga molekul pentosa fosfat. Tiga molekul pentosa fosfat diubah menjadi dua molekul glukosa fosfat dan satu molekul gliseraldehida 3-fosfat. Karena dua molekul gliseraldehide 3-fosfat dapat diubah menjadi satu molekul glukosa 6-fosfat melalui jalur kebalikan glikolisis, maka HMP Shunt dapat dikatakan suatu oksidasi glukosa yang komplit (sempurna) (gambar-20 ).

Enzim 6-fosfoglukonat dehidrogenase mengontrol HMP Shunt. Enzim ini dapat dihambat oleh NADPH. Reaksi yang dikatalisis enzim ini tidak akan berjalan apabila NADPH tidak dipakai atau dengan kata lain konsentrasinya tidak menurun. Perlu diingat bahwa produksi ribosa 5-fosfat tidak tergantung pada oksidasi glukosa, tapi dapat melewati kebalikan jalur glikolisis. NADPH yang terbentuk berguna dalam sintesis asam lemak, steroid dan sintesis asam amino. Sintesis asam amino melalui glutamat dehidrogenase. Adanya lipogenesis yang aktif ,maka NADPH diperlukan, hal ini mungkin akan merangsang oksidasi glukosa lewat HMP Shunt. "Fed state", suatu keadaan dimana seseorang baru saja makan, mungkin dapat menginduksi sintesis enzim-enzim glukosa 6-fosfat dehidro-genase dan 6-fosfoglukonat dehidrogenase.

HMP Shunt dalam eritrosit berguna sebagai penghasil suatu reduktor (NADPH). NADPH dapat mereduksi glutation yang telah mengalami oksidasi ( G-S-S-G ) menjadi glutation yang tereduksi (2 G-SH). Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah glutation reduktase. Selanjutnya glutation yang tereduksi dapat membebaskan eritrosit dari H2O2 dengan suatu reaksi yang dikatalisis oleh enzim glutation peroksidase. 2 G-SH + H2O2 G-S-S-G + 2 H2O Reaksi ini penting sebab penimbunan H2O2 memperpendek umur eritrosit. Telah dibuktikan adanya korelasi terbalik antara aktivitas enzim glukosa 6-fosfat dehidrogenase dengan fragilitas sel darah merah. Pada beberapa orang yang mengalami mutasi dimana enzim ini berkurang, maka mereka akan lebih mudah mengalami hemolisis sel darah merah apabila diberi suatu oksidan seperti primaquin, aspirin, sulfonamid atau apabila diberi makan "fava bean".

HMP Shunt akan menghasilkan suatu pentosa untuk sintesis nukleotida dan asam nukleat. Ribosa 5-fosfat akan bereaksi dengan ATP menjadi 5-fosforibosil-1-pirofosfat (PRPP). Dalam otot enzim glukosa 6-fosfat dehidro-genase dan 6-fosfoglukonat dehidrogenase hanya sedikit sekali, namun otot dapat membuat ribosa 5-fosfat, yaitu dengan kebalikan HMP-Shunt