METABOLISME KARBOHIDRAT
-
Upload
cinta-lika -
Category
Documents
-
view
286 -
download
3
description
Transcript of METABOLISME KARBOHIDRAT
METABOLISME KARBOHIDRAT
2015
• DIET BERVARIASI P.U. KARBOHIDRAT >• FUNGSI KARBOHIDRAT TERUTAMA SEBAGAI SUMBER
ENERGI ( DR. GLUKOSA )• MONOSAKARIDA ( HEKSOSA ) HASIL PENCERNA- AN KARBOHIDRAT TERUTAMA : * GLUKOSA * FRUKTOSA * GALAKTOSA• FRUKTOSA DAN GALAKTOSA DI HATI GLUKOSA
Jalur metabolisme disakarida dr diet
Metabolisme galaktosa
Metabolisme Fruktosa
• Glukosa darah , memacu jalur metabolisme karbohidrat berikut :
1. Glikolisis 2. Glikogenesis 3. HMP Shunt 4. Oksidasi Piruvat 5. Siklus Asam Sitrat 6. Sisa ditimbun sbg lemak
Puasa / kelaparan kadar glukosa darah memacu jalur metabolisme karbohidrat berikut : 1. Glikogenolisis 2. Glukoneogenesis
GLIKOLISIS
• Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY• Terjadi di dalam sitosol• Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )
Aerob Anaerob ( asam piruvat ) ( asam laktat )• Pada keadaan aerob : Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke dalam mitokondria Asetil KoA Siklus Krebs ATP + CO2+ H2O
Jalur Glikolisis
Jalur Glikolisis
• Reaksi2 pd Glikolisis pada umumnya berjalan tidak searah, kecuali 3 reaksi :
1. Glukosa Glukosa 6-p Dikatalisis oleh enzim : Heksokinase dan Glukokinase * Enzim Heksokinase : - terdapat di sel otot ( selain hati dan pankreas ) - dihambat secara allosterik oleh produk akhirnya - mempunyai afinitas tinggi terhadap glukosa * Enzim Glukokinase : - terdapat di sel hati dan pankreas - aktif pada saat konsentrasi glukosa darah * di jar. selain hati & pankreas, glukosa masuk glikoli- sis dikontrol oleh h. insulin*Reaksi ini bersifat irreversible, ATP sbg donor gugus fosfat
• 2. Fruktosa 6-p Fruktosa 1,6-bi-p * Dikatalisis oleh enzim : Fosfofruktokinase * bersifat irreversible * Merupakan enzim pengendali kecepatan alur gliko- lisis ( rate limiting enzyme )
• 3. Fosfoenol piruvat Enol piruvat * Dikatalisis oleh enzim : Piruvat kinase
• Energi yang dihasilkan :• Oksidasi 1 mol Glukosa 2 mol piruvat meng- hasilkan 8 mol ATP * Reaksi 5 : 2 x 3 ATP = 6 ATP ......1 NADH ~ 3 ATP * Reaksi 6 & 9 : 2 x 2 ATP = 4 ATP * Reaksi 1 & 3 : =-2ATP = 8 ATP
• Hitung berapa mol ATP yang dihasilkan jika 1 mol glukosa dioksidasi sampai habis CO2 dan H2O ?
C6H12O6 + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi
2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
• Pada Glikolisis Anaerob :
* Rantai respirasi tidak berjalan * Hasil akhirnya asam laktat Laktat dehidrogenase• Piruvat + NADH + H+ Laktat + NAD+
• Energi yg dihasilkan : Reaksi 6 & 9 : 4 ATP Reaksi 1 & 3 : -2 ATP = 2 ATP
• Anaerob Rantai Respirasi tak berjalan
• NADH + H+ yg dihasilkan dari reaksi 5 tak dapat dibentuk kembali menjadi NAD+ lewat rantai respirasi
• Padahal NAD+ harus selalu tersedia untuk kelangsung an Glikolisis
• Untuk mengatasinya : NADH + H+ akan dibentuk men jadi NAD+ lewat pertolongan enzim Laktat Dehidroge- nase ( LDH ) yg akan mengubah Piruvat Laktat
• GLIKOLISIS DI ERITROSIT :
* Eritrosit dewasa tidak mempunyai inti sel dan orga- nel sel ( mitokondria ) Rantai Respirasi dan Siklus Asam Sitrat tidak dapat terjadi
* oksidasi glukosa di eritrosit selalu menghasilkan asam laktat * Glikolisis di dalam eritrosit mamalia ada jalan sam- ping yg bertujuan untuk membentuk : 2,3-bifosfo Gliserat yg berfungsi untuk membantu melepas ikatan HbO2 ( Oksihemoglobin ) menjadi Hb + O2
Jalur Bifosfogliserat dalam eritrosit
Metabolisme Bifosfogliserat di eritrosit
OKSIDASI ASAM PIRUVAT• Terjadi di dalam mitokondria• Oksidasi 1 mol Piruvat 1 mol Asetil KoA
menghasilkan 3 mol ATP• Reaksinya memerlukan TPP ( Tiamin Piro Phosphat )• Dikatalisis oleh enzim : Kompleks Piruvat Dehidroge- nase yg memerlukan koenzim : CoA ( Koenzim A ) yg
berasal dr Asam Pantotenat ( vitamin B5 )• Defisiensi tiamin penumpukan piruvat Alkoholik def. thiamin asidosis laktat & piruvatCH3COCOOH + HSCoA + NAD+ CH3CO-SCoA + NADH H+
(piruvat) ( Asetil KoA )
Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat
SINTESIS ASETIL KoA
GLIKOGENESIS• Sintesis glikogen dari glukosa• Terjadi di dalam hati dan otot• Reaksi 1 : Mg++
Glukosa + ATP Glukosa 6-p + ADP Glukokinase / Heksokinase• Reaksi 2 : Glukosa 6-p Glukosa 1-p Fosfoglukomutase• Reaksi 3 : Glukosa 1-p + UTP UDPG + Pirofosfat UDPG Pirofosforilase
• Enzim Glikogen sintetase ( sintase ) membentuk ikatan α-1,4 Glikosidik ( rantai lurus ) dr glikogen
• Enzim Pencabang ( Branching Enzyme ) membentuk ikatan α-1,6 Glikosidik ( rantai cabang ) dr
glikogen
Molekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnya
SINTESIS GLIKOGEN
SINTESIS GLIKOGEN
Jalur glikogenesis dan glikogenolisis
Glikogenesis
Glikogenolisis
Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan α-1,4 glikosidik dr glikogen
Debranching enzyme memutus ikatan α-1,6 glikosidik
GLIKOGENOLISIS• Proses pemecahan glikogen• Dalam otot : * tujuannya untuk mendapat energi bagi otot * hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab gluko- sa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur glikolisis di otot• Dalam hati : * tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa darah di antara dua waktu makan * Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa Glukosa 6-p + H2O Glukosa + Pi Glukosa 6-fosfatase
• Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati, ginjal dan epitel usus ( tetapi tidak terdapat di otot )
• Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan α-1,4 glikosidik dr glikogen
• Debranching enzyme memutus ikatan α-1,6 glikosidik
GLUKONEOGENESIS
• Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidrat• Pada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjal• Substrat : 1. Asam laktat dr. otot, eritrosit 2. Gliserol dr. hidrolisis Triasilgliserol dlm. jar. lemak ( adiposa ) 3. Asam amino glukogenik 4. Asam propionate pd ruminansia
• Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan glukosa bila karbohidrat tidak cukup dlm diet
• Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai sumber energi terutama sistem saraf dan eritrosit
• Enzim bantuan : 1. Piruvat karboksilase 2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase 3. Fruktosa 1,6 bifosfatase 4. Glukosa 6-fosfatase
Jalur Glukoneogenesis
Glukoneogenesis dari asam amino
Perubahan asam propionat masuk ke jalur glukoneogenesis
CORI CYCLE
Key Enzyme pd jalur Glikolisis dan Glukoneogenesis
HMP SHUNT(HEKSOSA MONO PHOSPHAT SHUNT)• Disebut juga : Pentose Phosphate Pathway • Merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa• Tidak bertujuan menghasilkan energi ( ATP )• Aktif dalam : 1. Hati 2. Jar. Lemak 3. Klj. Korteks adrenal 4. Klj. Tiroid 5. Eritrosit 6. Klj. Mammae ( laktasi )• HMP shunt : Tidak aktif di dalam sel otot
• Fungsi HMP SHUNT: 1. Membentuk NADPH untuk sintesis asam lemak, steroid 2. Membentuk pentose ribose untuk sinte sis nukleotida dan asam nukleat 3. Dalam eritrosit : Membentuk NADPH untuk mereduksi :
Glutathion reduktaseGlutathion Teroksidasi Glutathion tereduksi ( G-S-S-G ) ( 2-G-SH )
• 2G-SH + H2O2 G-S-S-G + 2H2O Glutathion peroksidase
• Glutathion tereduksi membebaskan eritrosit dari H2O2
penimbunan H2O2 memperpendek umur eritrosit
• Mutasi enzim glutathion peroksidase
• Hemolisis eritrosit jika diberi oksidan spt. : primaquin, Aspirin, sulfonamid
• Ribosa 5-p yg terbentuk akan bereaksi dengan ATP 5-Phospho Ribosil 1-Piro Phosphat (PRPP)
Jalur HMP Shunt
PRODUK HMP SHUNT
METABOLISME GLUKOSA
GLUKOSA DARAH• Glukosa dapat dipakai oleh semua jaringan tubuh, disimpan: * hati dan otot Glikogen * jaringan lemak Triasilgliserol ( TG )• Sumber glukosa darah : 1. Karbohidrat Makanan 2. Glikogenolisis hepar 3. Glukoneogenesis• Hormon yg mengatur glukosa darah : * Insulin * Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone * Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glukagon
• PENGARUH HORMON :
* Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon glukagon * Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi
hormon insulin * Keadaan darurat merangsang sekresi hormon adrenalin
• Glukagon (hati) Pembentukan cAMP• Epinefrin (otot) 1. cAMP menghambat Glikogen sintase menghambat glikogenesis 2. cAMP memacu fosforilase memacu glikogenolisis• INSULIN : 1. Memacu glikogen sintase 2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah cAMP
menjadi 5’AMP efek : memacu glikogenesis menghambat glikogenolisis
• PERUBAHAN ANTAR BAHAN MAKANAN
• Makan banyak karbohidrat Karbohidrat dapat dibentuk menjadi lemak (Glukosa Asetil KoA Asam lemak TG)
• Makan protein Kelebihan protein dpt dibentuk menjadi lemak Asam amino Anggota Siklus Kreb’s / Piruvat
Asetil KoA Asam lemak TG
• Makan banyak lipid Lipid tidak dapat diubah menjadi protein ataupun
karbohidrat LIPID (TG) cadangan energi ( oksidasi β asam lemak)
Asetil KoA TCA Cycle E
Metabolisme makanan
Selamat belajar !!! Semoga suksesTerimakasih