TUGAS 2 BIOKIMIA

Nama : Wahyu Kusumawardani

NIM : k4312070

Kelas : B

Mata Kuliah : Biokimia

SOAL DAN JAWABAN

Bedakan definisi dari :

a. Glikogenesis

Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa

kemudian disimpan dalam hati dan otot. Glikogen merupakan bentuk

simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan

amilum pada tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat didalam hati (sampai

6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot

jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot

bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak. Proses Glikogenesis

diaktivasi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio

gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat

setelah makan; atau teraktivasi pada akhir siklus Cori.

Secara garis besar proses Glikogenesis adalah sebagai berikut:

1. Tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat dari glukosa, dengan

bantuan enzim glukokinase dan mendapat tambahan energi dari ATP dan

fosfat.

2. Glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadi glukosa-1-fosfat.

3. Glukosa-1-fosfat bereaksi dengan UTP (Uridin Tri Phospat) dikatalisis

oleh uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa (UDP-

glukosa) dan pirofosfat (PPi).

4. Tahap terakhir terjadi kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa

nomor satu dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen

baru dengan tambahan satu unit glukosa.

2. Glikogenelisis

Glikogenelisis adalah sintesis glikogen menjadi glukosa (pada hati)

dan asam piruvat dan laktat pada otot. Untuk memutuskan ikatan glukosa

satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Glikogenolisis

adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain

glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam

plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. Pada

glikogenolisis, glikogen digradasi berturut-turut dengan 3 enzim, glikogen

fosforilase, glukosidase, fosfoglukomutase, menjadi glukosa. Hormon

yang berperan pada lintasan ini adalah glukagon dan adrenalin.

Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-

fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak

melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase.

Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim

yang sama seperti pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu

fosfoglukomutase.

 

Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa

6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam

reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat sehigga

terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan

fosfat.

Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel

untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam /

tersimpan dalam bentuk ATP .

3. Glukoneogenesis

Glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan

karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses

glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang

terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Di 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. Laktat

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 reversibel, artinya diperlukan enzim lain untuk reaksi

kebalikannya.

Enzim glikolitik yang terdiri dari glukokinase, fosfofruktokinase,

dan piruvat kinase mengkatalisis reaksi yang ireversibel sehingga tidak

dapat digunakan untuk sintesis glukosa.

glukokinase

1. Glukosa + ATP Glukosa-6-fosfat + ADP

fosfofruktokinase

2. Fruktosa-6-fosfat + ATP fruktosa-1,6-difosfat + ADP

piruvatkinase

3. Fosfenol piruvat + ADP asam piruvat + ATP

Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversibel tersebut, maka

proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap lain, yaitu :

1. Fosfoenolpiruvat dibentuk dari asam piruvat melalui pembentukan asam

aksalo asetat.

Asam piruvat + ATP +GTP + H2O → fosfoenolpiruvat + ADP +GDP +

fosfat + 2H+

2. Fruktosa-6-fosfat dibentuk dari fruktosa-1,6-difosfat dengan cara

hidrolisis oleh enzim fruktosa-1,6-difosfatase.

Fruktosa-1,6-difosfat + H2O → fruktosa-6-fosfat + fosfat

3. glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis glukosa-6-fosfat dengan katalis

glukosa-6-fosfatase.

Glukosa-6-fosfat + H2O → glukosa + fosfat.

Hubungan antara glukoneogenesis dengan siklus asam sitrat, yaitu

suatu siklus reaksi kimia yang mengubah asam piruvat menjadi CO2 + H2O

dan menghasilkan sejumlah energi dalam bentuk ATP, dengan proses

oksidasi aerob. Apabila otot berkontraksi karena digunakan untuk bekerja,

maka asam piruvat dan asam laktat dihasilkan oleh proses glikolisis. Asam

piruvat digunakan dalam siklus asam sitrat.

4. Glikolisis

Glikolisis berasal dari dua kata, yaitu glukosa (gliko-) yang berarti

gula, dan lisis yang berarti pemecahan. Jadi, glikolisis merupakan

serangkaian reaksi pemecahan glukosa menjadi senyawa produk glikolisis

yang disebut asam piruvat. Reaksi pemecahan glukosa tersebut terjadi di

sitoplasma.

Gula merupakan senyawa berkarbon 6, sedangkan asam piruvat

merupakan senyawa berkarbon 3. Asam piruvat yang dihasilkan dari

pemecahan satu molekul glukosa adalah 2 molekul asam piruvat.

Reaksi glikolisis terdiri dari dua tahapan utama, yaitu:

Fase 1 : meliputi tahap reaksi enzim yang memerlukan ATP, yaitu tahap

reaksi dari glukosa sampai dengan pembentukan fruktosa 6-fosfat (dari

tahap 1 – tahap 5)

Fase 2 : meliputi tahap reaksi yang menghasilkan energi (ATP dan NADH)

yaitu dari gliseraldehide 3-fosfat sampai dengan piruvat (dari tahap 6 –

tahap 10)

1. Reaksi Tahap I

Reaksi tahap I terdiri dari lima reaksi spesifik yang digunakan untuk

memecah glukosa menjadi dua molekul gliseraldehid-3-posfat. Glukosa

pertama kali akan diposforilasi menjadi glukosa-6-posfat. Proses tersebut

merupakan reaksi paling awal yang terjadi dalam glikolisis.

Tahap I dalam reaksi glikolisis merupakan reaksi yang membutuhkan

energi. Dua molekul ATP dibutuhkan untuk menjalankan reaksi tahapan I

glikolisis.

Hasil dari reaksi tahap I sebenarnya adalah gliseraldehid-3-posfat (G3P) dan

dehidroksiasetonposfat (DHAP). Akan tetapi, molekul DHAP tersebut

diubah oleh enzim isomerase menjadi gliseraldehid3-posfat, sehingga total

G3P yang dihasilkan menjadi dua buah.

2. Reaksi Tahap II

Reaksi tahap II juga terdiri dari lima seri reaksi. Hasil dari reaksi tahap II

adalah molekul asam piruvat. Dua molekul G3P masing-masing diubah

menjadi asam piruvat, sehingga produk dari glikolisis adalah asam piruvat.

Berbeda dengan reaksi tahap I, reaksi tahap II menghasilkan energi berupa 4

molekul ATP. Oleh karena itu, hasil bersih ATP dari glikolisis adalah 2

molekul ATP, karena tahapan I membutuhkan 2 molekul ATP sedangkan

reaksi tahap II menghasilkan 4 molekul ATP. Selain itu, glikolisis juga

menghasilkan NADH (Nicotinamid adenin dinucleotid tereduksi) yang

berasal dari awal reaksi tahap II sebanyak 2 molekul. NADH merupakan

molekul yang berfungsi untuk membawa elektron hasil reaksi

dehidrogenasi. Elektron tersebut akan dibawa oleh NADH menuju tahapan

transport elektron pada akhir tahapan reaksi oksidatif.

5. Respirasi

Respirasi adalah proses pemecahan senyawa kompleks menjadi

senyawa yang lebih sederhana dan menghasilkan energi. setiap makhluk

hidup pasti melakukan proses ini.

Respirasi adalah proses reduksi, oksidasi, dan dekomposisi, baik

menggunakan oksigen maupun tidak dari senyawa organik kompleks

menjadi senyawa lebih sederhana dan dalam proses tersebut dibebaskan

sejumlah energi. Respirasi bertujuan menghasilkan energi dari sumber

nutrisi yang dimiliki. Respirasi dalam kaitannya dengan pembentukan

energi dilakukan di dalam sel. Oleh karena itu, prosesnya dinamakan

respirasi sel. Organel sel yang berfungsi dalam menjalankan tugas

pembentukan energi ini adalah mitokondria. Tenaga yang dibebaskan

dalam respirasi berasal dari tenaga potensial kimia yang berupa ikatan

kimia. Respirasi termasuk ke dalam kelompok katabolisme karena di

dalamnya terjadi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang

lebih sederhana, diikuti dengan pelepasan energi

Pembentukan energi siap pakai akan melalui beberapa tahap reaksi

dalam sistem respirasi sel pada mitokondria. Menurut Campbell, et al,

(2006: 93) reaksi-reaksi tersebut, yaitu:

a. glikolisis, yakni proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat;

b. dekarboksilasi oksidatif asam piruvat, yakni perombakan asam piruvat

menjadi asetil Co-A;

c. daur asam sitrat, yakni siklus perombakan asetil Ko-A menjadi akseptor

elektron dan terjadi pelepasan sumber energi;

d. transfer elektron, yakni mekanisme pembentukan energi terbesar dalam

proses respirasi sel yang menghasilkan produk sampingan berupa air.

6. Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam

keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah

satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih

jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan

anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil

fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa

komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam

butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan

dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan

minuman beralkohol lainnya.

Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras

(yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan

sebagai bentuk fermentasi yang menghasilkan asam laktat sebagai produk

sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam

menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

Contoh tipe fermentasi : Fermentasi anaerob ( Fermentasi asam laktat dan

alkohol), fermentasi butirat.

REFERENSI

Poedjiadi,A.2005.Dasar-dasar Biokimia.UI-Press,Jakarta.

Wirahadikusumah,M.1985.Biokimia:metabolisme energi, karbohidrat, dan lipid.

Penerbit ITB, Bandung.

http://matakuliahbiologi.blogspot.com/2012/06/fermentasi.html

http://ditaanugrah.blogspot.com/2013/03/tahap-tahap-proses-glikolisis.html

http://artikata.com

http://google.com