Kimia Polimer Alam : Glikogen

Pendahuluan

☺ Latar belakangGlikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam bentuk glukosa di dalam tubuh yang berfungsi sebagai salah satu sumber energi☺ Maksud dan TujuanMengetahui dan memahami peranan glikogen dalam metabolisme tubuh dan mengetahui pembentukan serta pemecahan glikogen dalam tubuh.

Definisi Glikogen

Fungsi Glikoge

n

Sifat-sifat

Glikogen

Definisi Glikogen

☺ Polisakarida☺ Glukosa di dalam tubuh☺ Bersumber dari karbohidrat☺ Berproduksi di hati, otot, dan saluran pencernaan☺ Tempat penyimpanan terbesar yaitu dalam hati dan otot rangka☺ Glikogen dalam hati sebagai penstabil gula darah

Sifat – sifat Glikogen

☺Tidak larut dalam air☺Iodium akan memberi warna merah☺Pada hidrolisis dengan enzim amilosa (dari pankreas) terurai menjadi maltosa dan kemudian menjadi glukosa. ☺Tidak dapat mereduksi pereaksi Fehling.

Fungsi Glikogen☺Pengaturan Metabolisme Glikogen di HatiGlikogen hati disintesis selama kita makan makanan yang mengandung karbohidrat saat kadar glukosa darah meningkat, dan diuraikan saat kadar glukosa darah menurun. ☺Pengaturan Metabolisme Glikogen di Otot1. Glukagon tidak mempunyai efek terhadap otot2. AMP adalah aktivator alosterik bagi isozim glikogen fosforilase otot, tetapi bukan bagi glikogen fosforilase hati.3. Efek Ca2+ pada otot terutama disebabkan oleh pelepasan Ca2+

dari retikulum sarkoplasma (RE halus) 4. Glukosa bukan merupakan aktivator fisiologis glikogen sintesa di otot5. Glikogen adalah inhibitor umpan-balik yang lebih kuat bagi glikogen sintase otot dibandingkan glikogen sintase hati

Piruvat dan

Fosfoenolpiruv

at

Fruktosa 1,6-bifosfat dan fruktosa 6-

fosfat

Glukosa 6-fosfat dan glukosa

Glukosa 1-

fosfat dan

glukogen

Metabolisme Glikogen

Piruvat dan Fosfoenolpiruvat

Di dalam mitokondria terdapat enzim Piruvat karboksilase, yang dengan adanya ATP, Vitamin B biotin dan CO2  akan mengubah piruvat menjadi oksaloasetat. Biotin berfungsi untuk mengikat CO2 dari bikarbonat pada enzim sebelum penambahan CO2 pada piruvat. Enzim kedua, fosfoenolpiruvat karboksinase, mengatalisis konversi oksaloasetat menjadi fosfoenolpiruvat. Fosfat energi tinggi dalam bentuk GTP atau ITP diperlukan dalam reaksi ini, dan CO2 dibebaskan. Jadi, dengan bantuan dua enzim yang mengatalisis transformasi endergonik ini dan laktat dehidrogenase, maka laktat dapat diubah menjadi fosfoenolpiruvat sehingga mengatasi penghalang energi antara piruvat dan fosfoenolpiruvat.

Fruktosa 1,6-bifosfat dan fruktosa 6-fosfat

Konversi fruktosa 1,6-bisfosfat menjadi fruktosa 6-fosfat, yang diperlukan untuk mencapai pembalikan glikolisis, dikatalisis oleh suatu enzim spesifik, yaitu fruktosa 1,6-bisfosfatase. Enzim ini sangat penting bila dilihat dari sudut pandang lain, karena keberadaanya menentukan dapat-tidaknya suatu jaringan menyintesis glikogen bukan saja dari piruvat tetapi juga dari triosafosfat. Enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase terdapat di hati dan ginjal dan juga telah diperlihatkan di dalam otot lurik. Enzim tersebut diperkirakan tidak terdapat dalam otot jantung dan otot polos.

Glukosa 6-fosfat dan glukosa

Konversi glukosa 6-fosfat menjadi glukosa dikatalisis oleh enzim fosfatase yang spesifik lainnya, yaitu glukosa 6-fosfatase. Enzim ini terdapat di hati dan ginjal tetapi tidak ditemukan di jaringa adipose serta otot. Keberadaanya memungkinkan jaringan untuk menambah glukosa ke dalam darah.

Glukosa 1-fosfat dan glukogen

Pemecahan glikogen menjadi glukosa 1-fosfat dilaksanakan oleh enzim fosforilase Sintesis glikogen melibatkan lintasan yang sama sekali berbeda melalui pembentukan uridin disfosfat glukosa dan aktivotas enzim glikogen sintase  Enzim yang penting ini memungkinkan pembalikan glikolisis memainkan peran utama di dalam glukoneogenesis.

Struktur Glikogen

Berikut ini merupakan struktur umum glikogen

Berikut ini pembesaran struktur pada sebuah titik cabang:

Gambar Ikatan α 1,4 dan α 1,6 glikosida 

Proses pembentukan glikogen (glikogenesis) dan pemecahan glikogen (glikogenolisis) di dalam tubuh

Proses Pembent

ukan Glikogen (Glikogenesis)

Proses pemecah

an glikogen (glikogenolisis) di dalam tubuh

Proses Pembentukan Glikogen (Glikogenesis)Jika kita memiliki glukosa melampaui kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis. Jadi, glikogenesis adalah proses anabolisme glikogen dari glukosa terutama terjadi di hati dan otot yang bertujuan untuk menambah simpanan glikogen dalam tubuh sebagai cadangan makanan jangka pendek

Proses pemecahan glikogen (glikogenolisis) di dalam tubuh

Penguraian (degradasi) merupakan tahap yang dikatali¬sasi oleh enzim fosforilase dengan membatasi kecepatan dalam glikogenolisis.Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Jadi, glikogenolisis adalah proses katabolisme glikogen menjadi glukosa yang terjadi di hati sedangkan pada otot menjadi asam piruvat dan asam laktat

Faktor yang Mempengaruhi Sintesis dan Pemecahan Glikogen

Enzim glikogen fosforilase dan glikogen sintase merupakan enzim utama yang mengendalikan metabolisme glikogen. Rangkaian reaksi yang berlangsung meliputi mekanisme allosterik maupun modifikasi kovalen akibat fosforilasi dan defosforilasi protein enzim yang reversible. Modifikasi kovalen banyak disebabkan oleh kerja cAMP, dimana banyak hormon bekerja melalui senyawa antara ini. Fosforilase di otot dapat diaktifkan oleh hormon epiniprin melalui bantuin kerja cAMP. Pengaktifan cAMP di sitosol ini akan mengaktifkan protein kinase A. di otot, kadar Ca2+ sitosol yang meningkat, langsung mengaktifkan fosforilase kinase. KAlmodulin, sub unit δnya merupakan sensor Ca2+ yang dapat merangsang berbagai enzim kontraksi otot dan hormone-hormon yang memobilisasi Ca 2+ akan meningkatkan pemecahan glikogen.

Penyakit metabolisme glikogen

Penyakit penyimpanan glikogen

Intoleransi fruktosa turunan

Galatosemia

Penyakit penyimpanan glikogen

Istilah "penyakit simpanan glikogen (glycogen storage diseases)" merupakan kelompok gangguan yang diwariskan, yang ditandai dengan kurangnya mobilisasi glikogen atau deposisi bentuk-bentuk glikogen yang abnormal sehingga mengakibatkan kelemahan otot dan bahkan kematian penderitanya. Beberapa kelainan berhasil ditolong dengan transplantasi hepar

Galatosemia

Galactosemia (kadar galactose darah tinggi) disebabkan dengan kekurangan salah satu enzim yang diperlukan untuk memetabolisme galactose, gula yang ada dalam lactose (gula susu). Metabolite menjadi banyak dan menjadi racun pada hati dan ginjal dan juga merusak lensa mata, menyebabkan katarak. Bayi baru lahir dengan galactosemia nampak normal pada mulanya tetapi dalam beberapa hari atau minggu kehilangan selera makannya, muntah, menjadi kuning, mengalami diare, dan berhenti bertambah besar secara normal.

Intoleransi fruktosa turunan

Pada gangguan ini, badan kehilangan enzim yang mencerna fruktosa, gula yang ada di gula meja (sucrose) dan banyak buah-buahan. Akibatnya, sebuah hasil sampingan fruktosa menumpuk di badan, menghalangi pembentukan glikogen dan konversinya ke glukosa untuk digunakan sebagai tenaga. Menggunakan sedikit saja fruktosa atau sucrose menyebabkan kadar gula darah rendah (hypoglycemia), berkeringat, kebingungan, dan kadang-kadang pingsan dan koma. Anak yang terus makan makanan berisi fruktosa mengalami kerusakan ginjal dan hati, menghasilkan penyakit kuning, muntah, pemburukan jiwa, pingsan, dan kematian. Gejala kronis termasuk tidak mau makan, kegagalan untuk berkembang pesat, gangguan pencernaan, kegagalan hati, dan kerusakan ginjal.

Kesimpulan dan Saran

KesimpulanGlikogen merupakan molekul polisakarida yang tersimpan di dalam sel-sel hewan dan manusia bersama dengan air dan digunakan sebagai sumber energi. Proses pembentukan glikogen dinamakan glikogenesis dan pemecahan glikogen dinamakan glikogenolisis. Beberapa penyakit pada metabolisme glikogen diantaranya adalah penyakit penyimpanan glikogen, Galatosemia, Intoleransi fruktosa turnan, dan kelainan glikogenesis. SaranUntuk mencegah timbulnya keluhan yang diakibatkan penyakit metabolisme glikogen pada tubuh, maka harus adanya keseimbangan konsumsi makanan yang mengandung karbohidrat, serat, vitamin dan mineral.

Template Provided By

www.animationfactory.com

500,000 Downloadable PowerPoint Templates, Animated Clip Art, Backgrounds and Videos

Thanks for the attention!