Makalah Glukoneogenesis

7/26/2019 Makalah Glukoneogenesis

1/31

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Glukoneogenesis merupakan istilah yang digunakan untuk mencakup

semua mekanisme dan lintasan yang bertanggung jawab untuk mengubah

senyawa nonkarbohidrat menjadi glukosa atau glikogen. Subtrat utama bagi

glukoneogenesis adalah asam amino glukogenik, laktat, gliserol dan

propionat. Hati dan ginjal merupakan jaringan utama yang terlibat, Karena

kedua organ tersebut mengandung komplemen enzim-enzim yang diperlukan

(e!ika, "#$%&.

Glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan

karbohidrat, contohnya asam laktat dan beberapa asam amino. Karena

senyawa yang digunakan bukan karbohidrat, maka sumber karbonnya adalah

sejumlah senyawa glukogenik terutama berasal dari asam amino-', laktat

atau gliserol. roses ini terjadi jika makanan yang dimakan tidak cukup

mengandung )-glukosa yang dapat menyebabkan turunnya kadar glukosa

darah (e!ika, "#$%&.

Glukoneogenesis memenuhi kebutuhan tubuh akan glukosa pada saat

karbohidrat tidak tersedia dalam jumlah yang cukup di dalam makanan.

asokan glukosa yang terus menerus diperlukan sebagai sumber energi,

khususnya bagi sistem syara! dan eritrosit. Kegagalan pada Glukoneogenesis

biasanya berakibat !atal. Kadar glukosa darah di bawah nilai yang kritis akan

menimbulkan dis!ungsi otak yang dapat mengakibatkan koma dan kematian

(*urray dkk, "##%&

Glukosa juga dibutuhkan di dalam jaringan adiposa sebagai sumber

gliserida-gliserol, dan mungkin mempunyai peran di dalam mempertahankan

kadar intermediat pada siklus asam sitrat dibanyak jaringan tubuh. +ahkan

dalam keadaan lemak memasok sebagian besar kebutuhan kalori bagi

organisme tersebut, selalu terdapat kebutuhan basal tertentu akan glukosa.

Glukosa merupakan satu-satunya bahan bakar yang yang memasok energi


2/31

bagi otot rangka pada keadaan anaerob. nsur ini merupakan prekursor gula

susu (laktosa& di kelenjar payudara dan secara akti! diambil oleh janin

(e!ika, "#$%&.

Selain itu, mekanisme glukoneogenik dipakai untuk membersihkan

berbagai produk metabolisme jaringan lainnya dari darah, misal laktat yang

dihasilkan oleh otot dan eritrosit, dan gliserol yang secara terus-menerus

diproduksi oleh jaringan adipose. ropionat, yaitu asam lemak glukogenik

utama yang dihasilkan dalam proses digesti karbohidrat oleh hewan pemamah

biak, merupakan substrat penting untuk Glukoneogenesis di dalam tubuh

spesies ini (e!ika, "#$%&.

+erdasarkan uraian latar belakang tersebut, penulis tertarik untuk

mengkaji lebih lanjut mengenai glukoneogenesis.

1.2 Rumusan Masalah

+erdasarkan latar belakang masalah yang telah ditemukan, dapat

dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut

$. +agaimana pengertian glukoneogenesis

". +agaimana jalur glukoneogenesis

%. +agaimana pengaturan glukoneogenesis

/. +agaimana reaksi-reaksi glukoneogenesis

0. +agaimana prekursor glukoneogenesis

1. +agaimana glikolisis dan glukoneogenesis mempunyai lintasan yang

sama tetapi arahnya berbeda

2. +agaimana glukosa darah berasal dari makanan glukoneogenesis dan

glikogenolisis

3. +agaimana peran glukoneogenesis dalam tubuh

4. +agaimana pato!isiologi glukoneogenesis

$#. +agaimana hormon yang mempengaruhi glukosa

1.3 Tujuan

5dapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut

$. ntuk mengetahui pengertian glukoneogenesis

". ntuk mengetahui jalur glukoneogenesis


3/31

%. ntuk mengetahui reaksi-reaksi glukoneogenesis

/. ntuk mengetahui pengaturan glukoneogenesis

0. ntuk mengetahui precursor glukoneogenesis

1. ntuk mengetahui glilkolisis dan glulkoneogenesis mempunyai lintasan

yang sama tetapi arahnya berbeda

2. ntuk mengetahui glukosa yang berasal dari makana glukoneogenesis

dan glikoneogenesis

3. ntuk mengetahui peran glukosa dalam tubuh

4. ntuk mengetahui pato!isiololgi glukoneogenesis

$#. ntuk mengetahui hormon yang mempengaruhi glukosa

1. Man!aat

5dapun man!aat yang dapat diambil dari makalah ini yaitu sebagai

berikut

$. +agi 6i7itas 5kademika

Sebagai in!ormasi tentang glukoneogenesis dalam karbohidrat.

". +agi *ahasiswa

+isa dijadikan bahan kajian pelajar untuk mengembangkan

kemampuan dalam menjelaskan teori dan struktur glukoneogenesis.


4/31

BAB II

PEMBAHA"AN

2.1 Pengert#an $luk%ne%genes#s

Glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan

karbohidrat, contohnya asam laktat dan beberapa asam amino. Karena

senyawa yang digunakan bukan karbohidrat, maka sumber karbonnya adalah

sejumlah senyawa glukogenik terutama berasal dari asam amino-', laktat

atau gliserol. roses ini terjadi jika makanan yang dimakan tidak cukup

mengandung )-glukosa yang dapat menyebabkan turunnya kadar glukosa

darah.

)-glukosa harus dibentuk karena senyawa ini penting untuk !ungsi

sebagian besar sel dan mutlak dibutuhkan oleh sistem syara! dan eritrosit.

8alur metabolisme ini terjadi terutama di hati dan ginjal, tetapi

glukoneogenesis secara !isiologis tidak berarti dalam otot karena otot tidak

mempunyai enzim glukosa 1-!os!atase yang mengubah glukosa 1-!os!at

menjadi glukosa untuk dilepaskan ke darah. roses glukoneogenesis

berlangsung terutama dalam hati. 5sam laktat yang terjadi pada proses

glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. )i sini asam laktat diubah menjadi

glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yaitu

glukoneogenesis (pembentukan gula baru&.

Glukoneogenesis yang dilakukan oleh hati atau ginjal, menyediakan

suplai glukosa yang tetap. Kebanyakan karbon yang digunakan untuk sintesis

glukosa akhirnya berasal dari katabolisme asam amino. 'aktat yang

dihasilkan dalam sel darah merah dan otot dalam keadaan anaerobik juga

dapat berperan sebagai substrat untuk glukoneogenesis. Glukoneogenesis

mempunyai banyak enzim yang sama dengan glikolisis, tetapi demi alasan

termodinamika dan pengaturan, glukoneogenesis bukan kebalikan dari proses

glikolisis. karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak re7ersibel,

artinya diperlukan enzim lain untuk reaksi kebalikannya.


5/31


6/31


7/31

atom karbon yang digunakan sebagai substrat. Cni sebagai akibat

struktur siklus asam sitrat. 5sam lemak yang paling banyak pada

manusia yaitu asam lemak dengan jumlah atom karbon genap

didegradasi oleh enzim -oksidasi menjadi asetil-Ko5. 5setil Ko5

menyumbangkan !ragmen "-karbon ke siklus asam sitrat, tetapi pada

permulaan siklus " karbon hilang sebagai 6=".

8adi, metabolisme asetil Ko5 tidak mengakibatkan peningkatan

jumlah oksaloasetat yang tersedia untuk glukoneogenesis. +ila

oksaloasetat dihilangkan dari siklus dan tidak diganti, kapasitas

pembentukan 5; dari sel akan segera membahayakan. Siklus asam

sitrat tidak terganggu selama glukoneogenesis karena oksaloasetat

dibentuk dari piru7at melalui reaksi piru7at karboksilase.

Kebanyakan atom karbon yang digunakan pada sintesis glukosa

disediakan oleh katabolisme asam amino. +eberapa asam amino yang

umum ditemukan mengalami degradasi menjadi piru7at. =leh karena

itu masuk ke proses glukoneogenesis melalui reaksi piru7at

karboksilase. 5sam amino lainnya diubah menjadi zat antara / atau 0

karbon dari siklus asam sitrat sehingga dapat membantu meningkatkan

kandungan oksaloasetat dan malat mitokondria. )ari "# asam amino

yang sering ditemukan dalam protein, hanya leusin dan lisin yang

seluruhnya didegradasi menjadi asetil-Ko5 yang menyebabkan tidak

dapat menyediakan substrat untuk glukoneogenesis.


8/31

$am&ar 1 R#ngkasan 'alur $luk%ne%genes#s (Murra) *kk+ 2,,3-


9/31


10/31

$am&ar 2 L#ntasan Meta&%l#sme ar&%h#*rat+ L#/#* *an Pr%te#n

(Perhat#kan jalur gluk%ne%genes#s )a#tu masukn)a l#/#* *an

asam am#n% ke *alam l#ntasan- (Murra) *kk+ 2,,3-


11/31

$am&ar 3 $luk%ne%genes#s Dar# Bahan Pr%te#n (Dalam hal #n# /r%te#n telah

*#/e0ah menja*# &er&aga# ma0am asam am#n%- (Murra) *kk+

2,,3-


12/31


13/31

ditemukan yaitu fruktosa ',&bisfosfat. "embentukan dan

pemecahan senyawa pengatur ini dikatalisis oleh enzim

enzim yang diatur oleh fosforilasi dan defosforilasi. "erubahan

konsentrasi fruktosa',&bisfosfat sejajar dengan perubahan

untuk glukosa dan insulin yaitu konsentrasinya meningkat

bila glukosa banyak dan berkurang bila glukosa langka.

(ruktosa',& bisfosfat secara alosterik mengaktifkan

fosfofruktokinase dan menghambat fruktosa %,&bisfosfatase.

)adi, bila glukosa banyak maka glikolisis aktif dan

glukoneogenesis dihambat. Bila kadar glukosa turun,

peningkaan glukagon mengakibatkan penurunan konsentrasi

fruktosa',&bisfosfat dan penghambatan yang sederajat

pada glikolisis dan pengaktifan glukoneogenesis.

2. Reaks#Reaks# $luk%ne%genes#s

Krebs menegaskan bahwa penghalang energi merintangi pembalikan

sederhana reaksi glikolisis antara piru7at dan !os!oenolpiru7at, antara

!ruktosa $,1-bis!os!at dan !ruktosa1-!os!at antara glukosa 1-!os!at dan

glukosa, serta antara glukosa $-!os!at dan glikogen. Semua reaksi ini bersi!at

non-ekuilibrum dengan melepas banyak energi bebas dalam bentuk panas dan

karenanya secara !isiologis tidak re7ersibel. eakri-reaksi tersebut dielakkan

oleh sejumlah reaksi khusus.

5. iru7at dan


14/31


15/31


16/31


17/31

yang terbentuk dari katabolisme asam amino ini maupun dari glikolisis harus

diangkut ke hati sebelum digunakan dalam sintesis glukosa.

Siklus 6ori adalah salah satu cara untuk pengangkutan ini, yaitu

dengan mengubah piru7at menjadi laktat di otot dan mengubahnya

kembali menjadi piru7at dalam sel hati. Siklus alanine - glukosa adalah

sistem transportasi yang sama. iru7at dapat menerima suatu gugus amino

dari asam -amino, seperti glutamat, membentuk alanin melalui proses

transaminasi.

5lanin mengalami transaminasi dengan - ketoglutarat saat menuju

hati, membentuk kembali piru7at untuk glukoneogenesis. 5spartat juga

merupakan prekursor glukosa. 5spartat adalah pemberi gugus amino

dalam siklus urea, jalur yang menghilangkan kelebihan nitrogen dari sel.

5spartat diubah menjadi !umarat dalam siklus urea. !umarat yang

terhidrasi dengan malat, dioksidasi menjadi oksaloasetat. Selain itu,

transaminasi aspartat dengan - ketoglutarat langsung menghasilkan

oksaloasetat.

)ari semua asam amino yang dapat diubah untuk intermediet

glikolitik (molekul disebut sebagai glucogenic& ,alanin mungkin yang

paling penting.Saat berolahraga otot menghasilkan sejumlah besar piru7at,

beberapa molekul diubah ke alanin oleh reaksi transaminasi yang

melibatkan glutamate.

%. Gliserol

Gliserol dari metabolisme lemak dalam jaringan adiposa, diangkut

ke hati dalam darah kemudian diubah menjadi gliserol - % - !os!at oleh

gliserol kinase yang hanya ada dalam hati. =ksidasi gliserol - % - !os!at

untuk membentuk )H5 terjadi ketika konsentrasi A5): sitoplasma

relati! tinggi.

/. ropionate dan 'aktat

ada sapi, domba, jerapah, rusa, dan unta, propionat dan laktat yang

dihasilkan oleh mikroorganisme dalam rumen (lambung berbilik& yang diserap

dan masuk ke jalur glukoneogenesis. ropionat diubah menjadi propionil Ko5


18/31


19/31

2. $l#k%l#s#s Dan $luk%ne%genes#s Mem/un)a# L#ntasan 4ang "ama Teta/#

Arahn)a Ber&e*a+ Harus D#atur "e0ara T#m&al Bal#k

erubahan keberadaan substrat bertanggung jawab langsung atau

tidak langsung atas sebagian besar perubahan di dalam metabolisme.


20/31


21/31


22/31

@nzim *alat Cnsulin

5;-Sitratliase Cnsulin 5)

5setil-Ko5

Karboksilase

Cnsulin Sitrat$, insulin 5sil Ko5 rantai

panjang, 65*,

Glukagon

5sam lemak

sintase

Cnsulin

$5losentrik" )i 8aringan adipose di hati

(Sumber: Refika, 2013)

""


23/31


24/31


25/31

Ta&el 2 Pengangkut $luk%sa

'okasi 8aringan


26/31


27/31

hiperglikemia, hormon tersebut merangsang sekresi insulin yg

pada akhirnya menimbulkan kelelahan sel B.

2lukokortikoid -%%oksisteroid disekresikan oleh korteks

adrenal dan sangat penting di dalam metabolisme karbohidrat.

"emberian preparat steroid ini akan menyebabkan peningkatan

glukoneogenesis. "eristiwa ini terjadi akibat peningkatan

katabolisme protein di jaringan, peningkatan ambilan asam

amino oleh hati, dan peningkatan aktivitas enzim transaminase

serta enzim lainya yang berhubungan dengan glukoneogenesis

di hati. Selain itu, glukokortikoid menghambatpenggunaan

glukosa di jaringan akstahepatik. 1alam melaksanakan semuakegiatan ini, glukokortikoid bekerja secara antaginistik terhadap

insulin.

$pinefrin disekresikan oleh mondula adrenal sebagai

akibat dari rangsangan yang menimbulkan stress -ketakutan,

kegembiraan, perdarahan, hipoksia, hipoglikemia, dll dan

menimbulkan glikogenolisis di hati serta otot karena stimulasi

enzim fosforilase dengan menghasilkan cA3". 1i dalam otot,

sebagai akibat tidak adanya enzim glukosa&fosfatse,

glikogenolisis terjadi dengan pembentukan laktat sedangkan di

hati, glukosa merupakan produk utama yang menyebabkan

peningkatan kadar glukosa darah.

Hormon iroid harus pula dipandang sebagai hormon yang

mempengaruhi glukosa darah. erdapat buktibukti

eksperimental bahwa tiroksin mempuntyai kerja diabetogonik

dan bahwa tindakan tirokoidektomi menghambat perkembangan

diabetes. )uga ditemukan bahwa glikogen sama sekali tidak

terdapat di hati hewan yang menderita tirotoksikosis. "ada

"2


28/31

manusia, kadar glukosa puasa yang normal atau meningkat,

sedangkan parien hipertiroid mengalami penurunan

kemampuan dalam menggunakan glukosa. 1i samping itu,

pasien hipotiroid mempunyai sensitivitas terhadap insulin jauh

lebih rendah bila dibandingkan dengan orangorang normal atau

penderita hipertiroid.

BAB IIIE"IMPULAN DAN "ARAN

3.1 es#m/ulan

$. Glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan karbohidrat.

6ontohnya asam laktat dan beberapa asam amino.". 8alur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan sebagai

berikut

$. 'ipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan

gliserol. 5sam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil Ko5. Selanjutnya asetil

Ko5 masuk dalam siklus Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur

glikolisis.

". ntuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam

siklus Krebs.

%. Hati dapat membuat glukosa melalui glukoneogenesis dan menggunakan

glukosa melalui glikolisis sehingga harus ada suatu sistem pengaturan yang

mencegah agar kedua lintasan ini bekerja serentak.

/. eaksi-reaksi enzim glukoneogenesis yaitu iru7at dan


29/31


30/31


31/31

Supardan. $434. *etabolisme Karbohidrat. 'ab. +iokimia ni7ersitas +rawijaya.

Lazid, @isten. "##1. enuntun raktikum Biokimia /ntuk !aasisa nalis. 6F

5ndi =!!set Logyakarta.

.

Makalah Glukoneogenesis

Documents

Transcript of Makalah Glukoneogenesis