Kelompok 4

Metabolisme KarbohidratRina astuti1Skema Sistem Transpor Elektron

52Glikolisis vs TCA

GlikolisisReaksi berjalan linierLokasi di sitoplasmaTCAReaksi siklisLetak di matriks mitokondria

Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung, maupun usus.Karbohidrat mengalami berbagai proses kimia dalam sel tubuhMetabolisme karbohidrat mencakup reaksi-reaksi monosakarida, terutama glukosa.

Metabolisme karbohidratPenyerapan melalui ddg usus halus monosakarida hati => sintesis mjd glikogen, oksidasi mjd CO2 dan H2O atau dilepaskan utk dibawa aliran darah ke bag tubuh yg memerlukan.Hati dpt mengatur kadar glukosa darah krn pengaruh insulin dr pankreas.Glukosa darah naik sintesis glikogen naikGlukosa darah rendah glikogen diuraikan menjadi glukosa.Kadar glukosa darah?

Kadar Glukosa Darah Kadar glukosa darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah. Konsentrasi gula darah, atau tingkat glukosa serum, diatur dengan ketat di dalam tubuh. Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari (70-150 mg/dl )

Kadar Glukosa DarahKadar glukosa yang rendah, yaitu hipoglikemia dicegah dengan pelepasan glukosa dari simpanan glikogen hati yang besar melalui jalur glikogenolisis dan sintesis glukosa dari laktat, gliserol, dan asam amino di hati melalui jalur glukoneogenesis dan melalui pelepasan asam lemak dari simpanan jaringan adiposa apabila pasokan glukosa tidak mencukupi. Kadar glukosa darahKadar glukosa darah yang tinggi yaitu hiperglikemia dicegah oleh perubahan glukosa menjadi glikogen dan perubahan glukosa menjadi triasilgliserol di jaringan adiposa. Keseimbangan antarjaringan dalam menggunakan dan menyimpan glukosa selama puasa dan makan terutama dilakukan melalui kerja hormon homeostasis metabolik yaitu insulin dan glukagon

GLUKOSA DARAHGlukosa 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. GlukoneogenesisHormon yg mengatur glukosa darah : * Insulin * Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone * Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glukagonPENGARUH HORMON :

* Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon glukagon * Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon insulin * Keadaan darurat merangsang sekresi hormon adrenalinGlukagon (hati) Pembentukan cAMPEpinefrin (otot) 1. cAMP menghambat Glikogen sinta- se menghambat glikogenesis 2. cAMP memacu fosforilase memacu glikogenolisisINSULIN : 1. Memacu glikogen sintase 2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah cAMP menjadi 5AMP efek : memacu glikogenesis menghambat glikogenolisisPERUBAHAN 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 Krebs / Piruvat

Asetil KoA Asam lemak TGMakan banyak lipid Lipid tidak dapat diubah menjadi protein ataupun karbohidrat LIPID (TG) cadangan energi ( oksidasi asam lemak)

Asetil KoA TCA Cycle E16Kadar Glukosa DarahKadar glukosa darah dipertahankan dengan cara:Glikogenolisis, yaitu hidrolisis simpanan glikogen di hati dan otot rangka.Lipolisis, yaitu katabolisme triasilgliserol menjadi gliserol dan asam lemak di jaringan adiposa. Gliserol yang mencapai hati akan diubah menjadi glukosa. Protein dikatabolisme menjadi glukosa (gluconeogenesis)Glukosa darah memacu jalur metabolisme karbohi- drat 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. GlukoneogenesisJalur metabolisme karbohidrat terdiri dari:1. Glikolisis2. Oksidasi piruvat3. Siklus asam sitrat / Siklus Krebs4. Glikogenesis5. Glikogenolisis6. Glukoneogenesis

mulut Amilase

maltaseMaltosa

2 glukosaPembuluh darahGLIKOLISISPati

maltosa

glikolisisSiklus asam sitrat = TCA= Siklus KrebsGLIKOLISISDisebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAYTerjadi di dalam sitosolGlikolisis : 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+ H2OGlikolisisTerjadi di sitoplasma.Menghasilkan 2 ATP, 2 NADH dan 2 asam piruvat.Memotong 1 molekul gula berkarbon 6 menjadi 2 molekul gula berkarbon 3 (asam piruvat adalah hasil akhir).Berlangsung sangat cepat dan tidak membutuhkan oksigen (anaerobik).ADP dan ATP berperan dalam pemindahan fosfat dari molekul satu ke molekul lain.Dalam glikolisis, terdapat kegiatan enzimatis, ATP (adenosin trifosfat) dan ADP (adenosin difosfat)Skema Glikolisis

ATPATPADPADPGlukosaGlukosa 6-fosfatFruktosa 6-fosfatFruktosa 1,6-fosfatHeksosinaseFosfohekso isomeraseFosfofrukto kinase23

Fruktosa 1,6 difosfatIsomeraseGliseraldehida3-fosfat2 NADHAsam 1,3 difosfogliseratAsam 3-difosfogliseratDehidro genaseFosfogliserilkinasePiruvatkinaseAsam piruvat2 ATP2 ATP2 NAD+ + 2 P2 ADP2 ADPLanjutan Skema Glikolisis

Tahap 1.Fosforilasi glukosaReaksi yang irreversibelHeksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosaMemerlukan MgTerdapat di semua jenis selSel hepatocyt mengandung glukokinase, sejenis heksosa tp lebih spesifik untuk Mg

tahap ke 2:Dikatalisis fosfoglukoisomerasePerubahan isomer dari aldosa ke ketosaReaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang kecilEnsim memerlukan Mg, dan spesifik untuk substratnya

Tahap ke 3.Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK), secara alosterik diatur oleh: AMPADP Citrate (off) F2,6 BP ATP (off)Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama. Pd kondisi in vivo reaksi berlangsung irreversibel

Tahap ke 4Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3PDikatalisis oleh Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase. Tidak memerlukan kation divalenMeskipun energi bebas nya sangat positif, akan tetapi di dalam sel dapat diatur agar tetap cenderung ke arah pembentukan produk dengan cara : konsentrasi produk dibuat sangat rendah

Tahap ke 5Dikatalisis oleh Triose Phosphate Isomerase Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan tetap menjaga konsentrasi G3P rendah

Tahap ke 6Memerlukan NAD+ sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaks

Tahap ke 7Merupakan reaksi fosforilasi tingkat substrat untuk ADP menjadi 3PG dan ATPKarena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka pada tahap ini, reaksi menjadi impas

Tahap ke 8Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk membentuk 3PGDi dalam sel, konsentrasi 3PG dijaga pada konsentrasi yg selalu tinggi, sehingga reaksi cenderung ke arah kanan

Tahap ke 9Merupakan reaksi dehidrasi sederhana dari 2PG menjadi PEPMempunyai efek naiknya energi hidrolisis ikatan fosfat (dr -15.6 kJ/mol dalam 2PG menjadi -61.9 kJ/mol dalam PEP )Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP

Tahap ke 10Reaksi ini penting, karena:Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADPReaksi ini secara energetik sangat bagus, sehingga berfungsi untuk menarik dua reaksi sebelumnyaEnzim yg mengkatalisis reaksi ini secara allosterik dinon aktifkan oleh : ATP, alanine, and acetyl-CoA, Dan secara allosterik diaktifkan oleh F1,6BPPada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut :Hasil tingkat substrat+4 PHasil oksidasi respirasi +6 PJumlah +10PAktifasi glukosa dan Fruktosa 6P - 2 P +8 PPada glikolisis anaerob,energi yang dihasilkan sebagai berikut:Hasil tingkat substrat +4PHasil oksidasi respirasi+0PJumlah +4PAktifasi glukosa dan fruktosa 6P -2P +2P

GlikogenesisMerupakan proses anabolisme glukosa menjadi glikogen yang disimpan dalam tubuh.Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan.Glikogen otot berfungsi sebagai sumber heksosa yang tersedia dengan mudah untuk proses glikolisis di dalam otot.

Tahap-tahap perangkaian glukosa demi glukosa digambarkan pada bagan berikut

Biosintesis glikogen (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper) Glikogenolisis Proses pemecahan glikogen untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi.Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilaseGlukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1 6 terpanjang.

Tahap-tahap glikogenolisis (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper GlukoneogenesisMerupakan proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein.Terjadi jika sumber enargi dari karbohidrat tidak tersedia lagi.Tubuh menggunakan lemak dan protein sebagai sumber energi.

Glukoneogenesis dari bahan protein. Dalam hal ini protein telah dipecah menjadi berbagai macam asam amino (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper)Dekarboksilasi Oksidatif (Reaksi Antara)Merupakan penghubung antara proses glikolisis dengan siklus asam sitrat (siklus krebs).Asetil KoA dibentuk pada reaksi antara asam piruvat dengan Koenzim A. Reaksi ini menghasilkan asetil KoA, 2 molekul NADH, dan CO2.42Skema Dekarboksilasi Oksidatif

SIKLUS ASAM SITRATDi sebut juga TCA / siklus Krebs

TCA ( Tri Carboxylic Acid)/asam tri karboksilat melibatkan asam sitrat dengan tiga gugus karboxyl (COOH)Siklus Krebs KREBS adalah nama ahli biokim yang menemukan siklus ini.Siklus Asam Sitrat krn setelah asetil koA memasuki siklus , ikatan pertama yang terbentuk adalah asam sitrat.Siklus KrebsTerjadi di dalam mitokondria.Asetil KoA direaksikan dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat yang kemudian masuk ke dalam siklus sehingga menghasilkan asam oksaloasetat kembali.Hasil akhirnya 2 mol ATP, 2 mol FADH2, 6 NADH, dan 6 CO2 .Dalam reaksinya memerlukan oksigen bebas (aerobik).

Berfungsi mengoksidasi hasil glikolisis mjd CO2 dan juga menyimpan energi ke bentuk molekul berenergi tinggi spt ATP, NADH, FADH2

Sentral dalam siklus oksidatif dlm respirasi dimana semua makromolekul dikatabolis (Karbohidrat, Lipid dan Protein)

Untuk kelangsungannya membutuhkan : NAD, FAD, ADP, Pyr dan OAA

Menghasilkan senyawa intermedier yg penting asetil Co A, KG & OAA

Merupakan prekursor untuk biosintesis makromolekul makromolekul

Berfungsi dalam katabolisme dan juga anabolisme amfibolik

Katabolisme memproduksi molekul berenergi tinggi

Anabolisme memproduksi intermedier untuk prekursor biosintesis makromolekul

Berbagai daur mengambil senyawa antara dlm siklus kreb berkurang hrs ada mekanisme utk mengganti senyawa antara tadi daur anaplerotik

Dalam setiap siklus:

1 gugus asetil ( molekul 2C) masuk dan keluar sebagai 2 molekul CO2Dalam setiap siklus : OAA digunakan untuk membentuk sitrat setelah mengalami reaksi yang panjang kembali diperoleh OAATerdiri dari 8 reaksi : 4 mrpkn oksidasi dimana energi digunakan utk mereduksi NAD dan FADDihasilkan:2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2Tidak diperlukan O2 pada TCA, tetapi digunakan pada Fosforilasi oksidatif untuk memberi pasokan NAD, shg piruvat dapat di ubah menjadi Asetil Co ASkema Siklus Krebs

49Sistem Transport ElektronDinamakan fosforilasi oksidatifHasil akhir reaksinya adalah 2 mol FAD, 10 mol NAD, 12 mol H2O, dan 34 mol ATP.Energi yang diolah dalam sistem transpor elektron adalah sumber elektron seperti NADH dan FAD dalam bentuk FADH2 .Prosesnya sangat kompleks.Pembawa elektron antara lain protein besi-sulfur (Fe.S) dan sitokrom.

51

Laktat merupakan sumber energi bagi neuron pada otak. Astrocytes, which surround and protect neurons in the brain, ferment glucose to lactate and release it. Lactate taken up by adjacent neurons is converted to pyruvate that is oxidized via Krebs Cycle. katabolism AnaerobikHMP SHUNT(HEKSOSA MONO PHOSPHAT SHUNT)Disebut juga : Pentose Phosphate Pathway Merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa /jalur alternatif met.KHTidak bertujuan menghasilkan energi ( ATP )Aktif dalam : 1. Hati 2. Jar. Lemak 3. Klj. Korteks adrenal 4. Klj. Tiroid 5. Eritrosit 6. Klj. Mammae ( laktasi )Tidak aktif di dalam sel ototFungsi : 1. Membentuk NADPH untuk sintesis asam le mak, steroid 2. Membentuk pentosa ribosa 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 ) Gangguan metabolisme KHDiabetes mellitussGalaktosemia (kadar galaktosa tinggi dlam darah)Intoleransi fruktosa bawaanIntoleransi Laktosa

TugasSimpulkan hasil belajar saudara hari ini

59Maturr nuwuun

EMBED ChemDraw.Document.4.5

Lactate Dehydrogenase

pyruvate lactate

_999025129.cdx

_999025611.cdx