2. OKSIDASI PIRUVAT

Oksidasi piruvat menjadi asetil-KoA merupakan reaksi yang sifatnya tidakterbalikkan dari glikolisis ke siklus asam sitrat. Piruvat masuk ke dalam mitokondriaden gan bantuan transporter piruvat spesifik supaya dapat menembus membran-dalam mitokondria.

Di membran-dalam mitokondria piruvat mengalarni dekarboksilasi oksidatifmenjadi asetil-KoA. Reaksi ini dikatalisis oleh beberapa macam enzim yang bekerjasecara berurutan dalam suatu kompleks multienzim yang ada di membran-dalammitokondria. Secara kolektif enzim tersebut dinamakan kompleks piruvatdehidrgenase, PDH yang analog dengan kompleks a-ketoglutarat dehidrogenasekompleks pada siklus asam sitrat. Mula-mula piruvat mengalami dekarboksilasidikatalisis oleh piruvat PDH dehidrogenase (komponen piruvat dehidrogenasekompleks) menjadi suatu derivat hidroksietil dan cincin tiazol tiamin difosfat yangterikat enzim, Selanjutnya derivat ini bereaksi dengan lipoamida teroksidasi yaitugugus prostetik dan dihidrolipoil transasetilase untuk membentuk asetil-lipoamida.Asetil-lipoamida selanjutnya bereaksi dengan koenzim-A membentuk asetil-KoA danlipoamida tereduksi. Siklus reaksi ini berlangsung sempurna, kalau terjadi reoksidasi(lipoamida tereduksi) oleh flavoprotein yang mengandung FAD dan enzim dihidrolipoildehidrogenase. Akhirnya blavoprotein tereduksi (FADH3) dioksidasi dengan NAD+sebagai reseptor ion H yang selanjutnya memindahkan ekuivalen pereduksi ke rantairespirasi.

Sistem piruvat dehidrogenase cukup elektronegatif dalam sistem reduksipotensial dalam hubungannya dengan rantai respirasi sehingga selain memberikanNADH juga menghasilkan gugus tioester energi tinggi dalam asetil-KoA.Piruvat dehidrogenase diatur oleh hambatan hasil dan modifikasi kovalen

Piruvat dehidrogenase dihambat oleh produknya yaitu asetil-KoA dan NADH.Sistem ini juga diatur oleh proses fosforilasi tiga residu serin pada komponen piruvatdehidrogenase dari kompleks multienzim yang melibatkan enzim kinase khusus -ATP yang menyebabkan penurunan aktivitas, dan defosforilasinya oleh fosfatasemenyebabkan peningkatan aktivitas dehidrogenase.

Enzim kinase diaktifkan oleh peningkatan ratio (ATP) / (ADP), (asetil-KoA) /(Ko-A), dan (NADH) / (NAD+). Dengan demikian PDH dan glikolisis tidak hanyadapat dihambat oleh potensial energi yang tinggi tetapi juga pada saat oksidasiasam lemak yaitu saat terjadi peningkatan ratio senyawa-senyawa tersebut di atas.

Jadi pada kelaparan yaitu saat kadar asam lemak bebas meningkat, maka terjadipenurunan proporsi enzim dalam bentuk aktif yang mengakibatkan penghematankarbohidrat. Peningkatan aktivitas enzim pada jaringan adiposa tetapi di hepar taloterjadi setelah pemberian insulin.

ASPEK KLINISHambatan metabolisme piruvat mengakibatkan asidosis laktat. Arsenit atau ion

merkuri akan membentuk kompleks dengan gugus SH pada asam lipoat danmenghambat kerja piruvat dehidrogenase seperti yang terjadi pada diet defisiensitiamin yaitu mengakibatkan penimbunan piruvat. Defisiensi nutrisi pada alkoholadalah defesiensi tiamin, dan bila diberi glukosa, maka dengan cepat menunjukkanpenimbunan piruvat dan asidosis laktat yang sering mebawa kematian. Padapenderita dengan kelainan bawaan defisiensi PDH yang dapat disebabkan karenadefek satu atau lebih komponen kompleks enzim juga menunjukkan asidosis laktatyang serupa, khususnya setelah pemberian glukosa yang berlebihan. Karenaketergantungannya pada glukosa sebagai bahan bakar maka jaringan otakkhususnya, manifestasi gangguan metabolik ini adalah gangguan nerologik.Dilaporkan bahwa mutasi pada semua jenis enzim yang terlibat dalam metabolismekarbohidrat, masing-masing dihubungkan dengan penyakit pada manusia. Defisiensibawaan aldolase A dan piruvat kinase dalam eritrosit mengakibatkan anemiahemolitika. Kemampuan untuk melakukan latihan penderita dengan defisienfosfofruktokinase otot, terutama yang diet karbohidratnya tinggi. Dengan tersedianyabahan bakar alternatif lipid, seperti pada saat kelaparan yaitu ketika kadar asamlemak bebas dan benda keton dalam darah meningkat maka kapasitas kerjamembaik.

RINGKASAN1. Glikolisis adalah jalur reaksi yang berlangsung dalam sitosol semua sel

mamalia untuk metabolisme glukosa (atau glikogen) menjadi piruvat danlaktat.

2. Glikolisis dapat berfungsi anerobik dengan memperoleh kembali NAD+teroksidasi yang diperlukan dalam reaksi yang dikatalisis gliseraldehida-3- fosfat dehidrogenase dengan pasangan reaksi redukdsi piruvatmenjadi laktat, sebagai penerima ion H.

3. Laktat adalah produk akhir glikolisis dalam status anerob (misalnyadalam otot yang sedang melakukan latihan) atau apabila mesinmetabolik untuk oksidasi piruvat selanjutnya tidak ada (misalnya dalameritrosit).

4. Glikolisis diatur oleh 3 enzim yang mengatalisis reaksi searah yaituheksokinase (atau glukokinase), fosfofruktokinase, dan piruvat kinase.

5. Dalam eritrosit, reaksi pertama yang menghasilkan ATP dapat diarahkanuntuk pembentukan 2,3-difosfogliserat yang penting untuk menurunkanafinitas hemoglobin terhadap 02.

6. Piruvat dioksidasi menjadi asetil-KoA oleh suatu kompleks multienzimyang dikenal sebagai piruvat dehidrogenase yang untuk aktivitasnyatergantung pada kofaktor tiamin difosfat.

7. Keadaan yang mengakibatkan tidak mampu untuk memetabolisis piruvatsering mengakibatkan asidosis laktat.