BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Terdapat empat molekul penting yang dipelajari dalam sel hidup, yaitu protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleat. Molekul yang penting lainnya adalah air dan mineral. Beberapa aktifitas kimia dalam sel-sel hidup yang dipelajari dalam ilmu biokimia salah satunya adalah molekul-molekul besar atau kompleks, degradasi molekul-olekul basar menjadi molekul-molekul kecil. Salah satu makromolekul didalam tubuh manusia adalah kerbohidrat, karbohidrat adalah sumber utama energi, dimana komponen didalam karbohidrat adalah zat gula. Mengenai hal tersebut peranan gula didalam tubuh kita adalah sangat penting.Berbicara tentang gula yang dibutuhkan oleh tubuh, kita tak lepas membahas tentang metabolisme glikogen, glikoneogenesis, dan kontrol gula darah dalam hal ini merupakan topik yang harus dipelajari dalam biokimia. Pembahasan mengenai hal tersebut di atas merupakan salah satu aktifitas tubuh manusia yang harus diketahui. Bagaimana penguraian ,penyusunan glikogen dan lain-lain mengetahui hal tersebut guna memberikan pemahaman yang cukup mengenai siklus gula dalam darah dalam tubuh, kemudian yang lebih jauh lagi mengenai control gula darah yang erat kaitannya dengan penyakit diabetes militus , dalam hal ini penyakit diabetes militus merupakan salah satu penyakit yang menyerang banyak masyarakat saat ini.

1.2 Ruang Lingkup BahasanA. Metabolisme Glokogen A.1 Pengertian metabolesme Glikogen A.2 Glikogenesis terutama terjadi didalam otot dan hati A.3 Sintesis glikogen (Glikogenesis) A.4 Proses Pemecahan Glikogen (Glikogenolisis)B. Glukoneogenesis B.1 Glukoneogenesis Melibatkan Glikolisis, Siklus Asam Sitrat B.2 Glikolisis Dan Glukoneogenesis C. Control Gula Darah C.1 Konsentrasi Gula Darah C.2 Sumber Glukosa Darah C.3 Mekanisme Metabolik dan Mengatur Kadar Glukosa Darah C.4 Insulin Berperan Sentral dalam Mengatur Glukosa Darah C.5 Hormon lain yang mempengaruhi glukosa darah C.6 Kriteria Diagnosis Gangguan Kadar Gula Darah Standar WHO

1.3 Tujuan Penulisan

Memahami metabolisme glikogen Memahami glikoneogenesis Mengetahui control gila darah Memenuhi penugasan kelompok

BAB IIPEMBAHASAN

A. METABOLISME GLOKOGENA.1 Pengertian metabolesme Glikogen

Metabolisme berasal dari bahasa Yunani yaitu metaballein yang berarti mengubah. Metabolisme didefinisikan sebagai gabungan seluruh reaksi kimia yang terjadi didalam sel makhluk hidup. Proses kimia makhluk hidup ini mendapatkan seyawa kimia dari sekitarnya, kemudian menggunakan dan mengubahnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.Selain hal diatas metabolisme juga merupakan perubahan senyawa kimia yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup yang menggunakan makanan untuk membangun dan memperbaiki jaringan tubuh. Dalam metabolisme terdiri dari dua proses yang berlangsung bersamaan yaitu proses anabolisme dan katabolisme. Katabolisme (Greek, cata= bawah) berkaitan dengan reaksi degradasi. Sedangkan anabolisme (Greek, ana= atas) berhubungan dengan reaksi sintetis. Anabolisme adalah reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup yang memerlukan energi untuk mengubah zat-zat sederhana menjadi zat-zat yang kompleks atau pembentukan (sintetis) molekul. Katabolisme adalah pemecahan molekul yang menghasilkan energi untuk berfungsinya suatu sel.Secara umum metabolisme biomolekul terjadi pada dua tempat yaitu di luar sel dan di dalam sel. Metabolisme luar sel berkaitan dengan pencernaan dan penyerapan biomolekul yang terjadi di luar sel. Sedangkan metabolisme di dalam sel merupakan tahap metabolisme tingkat molekul, termasuk proses-proses pengangkutan dari luar dan kedalam sel atau sebaliknya. Glikogen adalah simpanan karbohidrat dimpanan utuma pada hewan ,setara dengan kanji atau pati pada tumbuhan ; glikogen adalah polimer bercabang -D-glukosa. Zat ini terutama diemukan di hati dan di otot ; meskipun kandungan glikogen hati lebih besar dari pada kandungan glikogen otot,namun karena massa otot tubuh jauh lebih banyak dari pada massa hati, sekitar tiga seperempat glikogen tubuh total berada di otot. Kemudian gikogen juga merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh hewan dan analog dengan pati di dalam tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat di dalam hepar (sampai 6%) dan otot yang jarang melampaui jumlah 1%. Namun, karena massanya yang jauh lebih besar, jumlah simpanan glikogen dalam otot bisa mencapai tiga hingga empat kali jumlahnya dalam hepar (Tabel 1). Seperti pati, glikogen merupakan polimer a-D-glukosa yang bercabang (Gambar 1).Tabel 1. simpanan karbohidrat dalam tubuh manusia dewasa normal (70 kg) setelah penyerapan makanan.Glikogen hepar 4,0% = 72 g1 Glikogen otot 0,7% = 245 g2Glukosa ekstraseluler 0,1% = 10 g3

327 g

1 berat hepar 1800 g 2 massa otot 35 kg2 volume total 10 L

Secara umum metabolisme glikogen merupakan penguraian dan penyusunan glikogen di dalam tubuh, secara terperinci akan di jelaskan pada bagian selanjutnya.A.2 Glikogenesis terutama terjadi didalam otot dan hatiGlikogen otot berfungsi untuk menjadi sumber heksosa yang tersedia bagi proses glikolisis di dalam otot itu sendiri. Glikogen hepar sebagian besar berhubungan dengan simpanan dan pengiriman heksosa keluar untuk mempertahankan kadar glukosa darah, khususnya pada saat-saat sebelum sarapan. Setelah 12-18 jam puasa, hampir seluruh simpanan glikogen dalam hepar mengalami deplesi, sedangkan glikogen otot baru mengalami deplesi yang berarti setelah seseorang melakukan olah raga yang berat dan lama. Penyakit simpanan glikogen (glycogen storage disease) merupakan kelompok kelainan bawaan yang ditandai oleh gangguan mobilisasi glikogen dan penumpukan bentuk-bentuk glikogen abnormal, sehingga mengakibatkan kelemahan otot dan bahkan kematian penderitanya.

a. Lintasan Biosintesis Glikogen Meliputi Glukosa Nukleotida yang Khusus dan Aktif Glukosa akan mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat, yaitu reaksi yang lazim terjadi sebagai reaksi pertama dalam lintasan glikolisis dari glukosa. Reaksi fosforilasi ini dikatalisasi oleh enzim heksokinase di dalam otot dan glukokinase di dalam hepar. Glukosa 6-fosfat akan diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi yang dikatalisasi oleh enzim Fosfoghtkotnutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi, dan gugus fosfo akan mengambil banias dalam reaksi reversibel di mana glukosa 1,6-bisforfat merupakan senyawa-antara.(Table 2)Enz-P + Glukosa 6-fosfat Enz + Glukosa 1,6-bisfosfat Enz-P + Glukosa 1-fosfat.

Selanjutnya, senyawa glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk nukleotida aktif uridin difosfat glukosa (UDPGIc)Reaksi antara glukosa 1-fosfat dan uridin trifosf, dikatalisasi oleh enzim UDPGIc pirofosforilase. (Table 3)UTP + Glukosa 1-fosfat UDPGIc + PPI

Hidrolisis berikutnya pirofosfat anorganik oleh enzim. pirofosfatase anorganik akan menarik reaksi ke arah kanan persamaan reaksi.Dengan kerja enzim glikogen sintase, atom C1 pada glukosa aktif UDPGIc rnembentuk ikatan glikosidik dengan C4 pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat (UDP). Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya atau molekul glikogen primer harus terdapat untuk memicu reaksi ini. Molekul primer glikogen selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.UDPGIc + (C6)n UDP + (C6)n+1 glikogen glikogen

Glikogenin adalah protein dengan 37 kDa yang terglikosilasi pada residu tirosin khusus oleh UDPGIc. Lebih lanjut residu glukosa melekat di dalam posisi 14 untuk membentuk rantai pendek yang diaktifkan oleh glikogen sintase. Pada otot rangka, glkogenin tetap melekat di bagian tengah molekul glikogen (Gambar 1), sedangkan di hati, jumlah molekul glikogen berlebih dibandingkan molekui glikogenin.xSenyawa gula difosfat nukleosida lain yang juga dikenal, misalnya UDPGal. Selain itu, gula yang sama bisa berikatan dengan nukleotida yang berbeda. Contohnya, glukesa bisa berikatan dengan uridin (seperti, ditunjukkan di atas), demikian puladengan guanosin, timidin, adenosin atau sitidin.

A.3 Sintesis glikogen (Glikogenesis)

Jika kita memiliki glukosa melampaui kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis. Jadi, glikogenesis adalah proses anabolisme glikogen dari glukosa terutama terjadi di hati dan otot yang bertujuan untuk menambah simpanan glikogen dalam tubuh sebagai cadangan makanan jangka pendek (Howell, 1978). Pembentukan glikogen (glikogenesis) terjadi hampir dalam semua jaringan, tapi yang paling banyak adalah dalam hepar dan dalam otot. setelah seseorang diberi diet tinggi karbohidrat (hidrat arang), kemudian heparnya dianalisis, maka akan didapatkan kurang lebih 6% berat basah terdiri dari glikogen. Namun 12 sampai 18 jam kemudian, hampir semua glikogen habis terpakai. Dalam otot kandungan glikogen jarang melebihi satu persen, tapi untuk menghabiskan glikogen tersebut agak sulit, yaitu misalnya dengan olah raga berat dan lama (Howell, 1978).

Rangkaian proses terjadinya glikogenesis digambarkan sebagai berikut: 1. Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase. ATP + D-glukosa D-glukosa 6- fosfat + ADP 2. Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat( glukosa 1,6-bisfosfat bertindak sebagai koenzim).

Glukosa 6-fosfat Glukosa 1- fosfat Enz-P + Glukosa 1-fosfat Enz + Glukosa 1,6-bifosfat Enz-P + Glukosa 6-fosfat

3. Selanjutnya sampai pada reaksi kunci di dalam biosintesis glikogen yaitu reaksi yang tidak terlibat di dalam pemecahan glikogen. glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim uridin difosfat glukosa pirofosforilase (UDPG pirofosforilase) meng-katalisis pembentukan uridin difosfat glukosa (UDP-glukosa).

UTP + Glukosa 1-fosfat UDP-glukosa + Ppi (Lehninger, 1993)

A.4 Proses Pemecahan Glikogen (Glikogenolisis) Penguraian (degradasi) merupakan tahap yang dikatalisasi oleh enzim fosforilase dengan membatasi kecepatan dalam glikogenolisis. Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Jadi, glikogenolisis adalah proses katabolisme glikogen menjadi glukosa yang terjadi di hati sedangkan pada otot menjadi asam piruvat dan asam laktat (Lehninger. 1993). Pemecahan glikogen dalam hepar dan otot berbeda dengan enzim yang terdapat dalam pen-cernaan. Enzim glikogen fosforilase akan melepaskan unit glukosa dari rantai cabang glikogen yang tidak bisa direduksi. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak demikian, proses ini memiliki lintasan terpisah. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini 4 glikogen untukspesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 1 menghasilkan glukosa 1-fosfat.

B. GLUKONEOGENESIS B.1 Glukoneogenesis Melibatkan Glikolisis, Siklus Asam Sitrat, Serta Beberapa Reaksi Khusus Glukoneogenesis & Kontrol Glukosa DarahPeran biomedisGlukoneogenesis adalah proses mengubah precursor nonkarbohidrat menjadi glukosa atau glikogen. Substrat utamanya adalah asam asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan propionate. Hati dan ginjal adalah jaringan glukoneogenik utama. Glukoneogenesis memenuhi kebutuhan glukosa tubuh jika karbohidrat dari makanan atau cadangan glikogen kurang memadai. Pasokan glukosa merupakan hal yang esensial terutama bagi system saraf dan eritrosit. Kegagalan glukoneogenesis biasanya bersifat fatal. Hipoglikemia menyebabkan disfungsi otak yang dapat menyebabkan koma dan kematian. Glukosa juga penting dalam mempertahankan kadar zat-zat antara siklus asam sitrat meskipun asam lemak adalah sumber utama asetil-KoA dijaringan. Selain itu, glukeneogenesis membersihkan laktat yang dihasilkan oleh otot dan eritrosit serta gliserol yang dihasilkan oleh jaringan adiposa. Pada hewan pemamah biak, propionat adalah produk metabolisme karbohidrat di rumina (perut pertama pemamah biak), dan merupakan substrat utama glukoneogenesis.Sawar Termodinamika Mencegah Pembalikan Sederhana GlikolisisTiga reaksi tidak-setimbang dalam glikolisis yang dikatalis oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase, menghambat pembalikan sederhana glikolisis untuk membentuk glukosa. Reaksi- reaksi ini terjadi sebagai berikut.a. Piruvat & FosfoenolpiruvatPembalikan reaksi yang dikatalis oleh piruvat kinase dalam glikolisis melibatkan dua reaksi endotermik. Piruvat karboksilase mitokondria mengatalisis karboksilasi piruvat menjadi oksaloasetat, suatu reaksi yang membutuhkan ATP dengan vitamin biotin sebagai koenzim. Biotin mengikat CO2 dari bikarbonat sebagai karboksibiotin sebelum penambahan CO2 ke piruvat. Enzim kedua, fosfoenolpiruvat karboksikinase, mengatalisis dekarboksilasi dan fosforilasi oksaloasetat menjadi fosfoenolpiruvat dengan menggunakan GTPsebagai donor fosfat. Di hati dan ginjal, reaksi suksinat tiokinase dalam siklus asam sitrat menghasilkan GTP (bukan ATP seperti di jaringan lain), dan GTP ini digunakan untuk reaksi fosfoenolpiruvat karboksikinase sehingga terbentuk hubungan antara aktivitas siklus asam sitrat dan glukoneogenesis untuk mencegah pengeluaran berlebihan oksaloasetat untuk glukoneogenesis yang dapat mengganggu aktivitas siklus asam sitrat.

b. Fruktosa 1,6-Biosfat & Fruktosa6-FosfatPerubahan fruktosa 1,6-bisfosfat menjadi fruktosa 6-fosfat, untuk pembalikan glikolisis, dikatalis oleh fruktosa 1,6-bisfosfatase. Keberadaan enzim ini menentukan apakah suatu jaringan mampu membentuk glukosa (atau glikogen) tidak saja dari piruvat, tetapi juga dari triosa fosfat. Enzim ini terdapat di hati, ginjal, dan otot rangka, tetapi mungkin tidak ditemukan di otot jantung dan otot polos.

c. Glukosa 6-Fosfat & GlukosaPerubahan glukosa 6-fosfat menjadi glukosa dikatalisis oleh glukosa 6-fosfatase. Enzim ini terdapat di hati dan ginjal., tetapi tidak di otot dan jaringan adipose, akibatnya tidak dapat mengekspor glukosa ke dalam aliran darah. d. Glukosa 1- Fosfat & Glikogen Pemecahan glikogen menjadi glukosa 1-fosfat dikatalis oleh fosforilase. Sintesis glikogen melibatkan jalur yang berbeda melalui uridin difosfat glukosa dan glikogen sintase.

hubungan antara glukoneogenesis dan jalur glikolitik diperlihatkan. Setelah transaminasi atau deaminasi, asam asam amino glukogenik menghasilkan piruvat atau zat-zat antara siklus asam sitrat. Oleh karena itu, reaksi yang dijelaskan sebelumnya dapat menyebabkan perubahan laktat maupun asam amino glukogenik menjadi glukosa atau glikogen.Propionat adalah precursor utama glukosa pada hewan pememh biak; senyawa ini memasuki proses glukoneogenesis melalui siklus asam sitrat. Setelah esterifikasidengan KoA, propionil-KoA mengalami karboksilasi menjadi D-metilmalonil-KoA, yang dikatalis oleh propionil-KoA karboksilase, suatu enzim yang dependen biotin. Metilmalonil-KoA rasemase mengatalisis perubahan D-metilmalonil-KoA menjadi L-metilmalonil-KoA yang kemudian mengalami isomerisasi men jadi suksinil-KoA yang dikatalis oleh metilmalonil-KoA mutase. Pada hewan bukan pemamah biak, termasuk manusia, propionate berasal dari oksidasi- asam lemak rantai-ganjil yang terdapat pada lipid hewan pemamah biak, serta oksidasi isoleusin dan rantai samping kolesterol, serta merupakan substrat(relative minor) bagi glukoneogenesis. Metilmalonil-KoA mutase adalah enzim dependen-vitamin B12, dan pada defisiensi asam metilmalonat, enzim ini diekskresikan di urine (metilmalonatasiduria). Gliserol dibebaskan dari jaringan adipose melalaui lipolisis lipoprotein triasilgliserol dalam keadaan kenyang; gliserol dapat digunakan untuk reestrifikasi asam lemak bebas manjadi triasilgliserol di jaringan adipose atau hati. Dalam keadaan puasa, gliserol yang dibebaskan dari lipolisis triasilgliserol jaringan adipose digunakan semata-mata sebagai substrat untuk glukoneogenesis di hati dan ginjal.

B.2 Glikolisis Dan Glukoneogenesis Harus Diatur Secara Timbal- Balik Karena Keduanya Memiliki Jalur Yang Sama, Tetapi Berlawanan Arah

Sebagian besar perubahan metabolisme disebabkan oleh perubahan ketersediaan substrat baik secara langsung maupun melalui perubahan sekresi hormone. Tiga mekanisme berperan mengatur aktivitas enzim-enzim yang berkaitan dengan metabolism karbohidrat: (1) perubahan laju sintesis enzim, (2) modifikasi kovalen oleh fosforilasi reversibel,dan (3) efek alosterik.

a. Induksi & Represi Enzim-Enzim Kunci Memerlukan Waktu Beberapa JamPerubahan aktivitas enzim di hati yang terjadi dalam berbagai kondisi metabolic dicantumkan. Enzim-enzim berperan dalam katalis reaksi tidak setimbang ( secara fisiologis ireversibel). Efek umumnya diperkuat karena aktivitas enzim yang mengkatalis reaksi dalam arah berlawanan bervariasi secara timbale-balik. Eenzim-em=nzim yang berperan dalam pemakaian glukosa(yi. Enzim glikolisis dan lipogenesis) menjadi lebih aktif jika terjadi kelebihan glukosa, dan pada keadaan ini enzim-enzim glukoneogenesis memperlihatkan penurunan aktifitas. Insulin yang disekresikan sebagai respons terhadap peningkatan kadar glukosa darah, meningkatkan sintesis enzim-enzim kunci glikolisis. Insulin juga melawan efek glukokortikoid dan Camp yang dipicu oleh glukagen, yang menginduksi sintesis enzim-enzim kunci glukoneogenesis.

b. Modifikasi Kovalen oleh Fosforilasi Reversibel Berlangsung CepatGlukagon dan epinefrin merupakan hormone yang berperan menurunkan kadar glukosa darah, menghambat glikolisis, dan merangsang glukoneogenesis di hati dengan meningkatkan konsentrasi Camp. Hal ini pada gilirannya mengaktifkan protein kinase dependen-Camp sehingga terjadi fosforilasi dan inaktivasi piruvat kinase. Keduanya juga memengaruhi konsentrasi fruktosa 2,6 bisfosfat sehingga memengaruhi glikolisis dan glukoneogenesis, seperti dijelaskan kemudian.

c. Modifikasi Alosterik Bersifat Instan Pada glukoneogenesis, piruvat karboksilase yang mengatalisis sintesis oksalosetat dari piruvat memerlukan asetil-KoA sebagai activator alosterik. Penambahan asetil-KoA menyebabkan perubahan struktur tersier protein, dan menurunkan Km untuk bikarbonat. Hal ini berarti bahwa sewaktu terbentuk dari piruvat, asetil-KoA secara otomatis menjamin penyediaan oksaleosetat. Oleh kerena itu, oksidasi selanjutya terjadi dalam siklus asam sitrat dengan mengaktifkan piruvat karboksilase. Pengaktifan piruvat karboksilase dan inhibisi timbal balik piruvat dehidrogenase oleh asetil-KoA yang berasal dari oksidasi asam lemak menjelaskan efek oksidasi asam lemak dalam merangsang glukoneogenesis dan tidak menyebabkan oksidasi piruvat. Hubungan timbale-balik antara kedua enzim ini mengubah nasib metabolic piruvat sewaktu terjadi perubahan di jaringan dari oksidasi karbohidrat (glikolisis) menjadi glukoneogenesis saat transisi dari keadaan kenyang ke keadaan puasa. Peran utama oksidasi asam lemak dalam mendorong glukoneogenesis adalah memasok ATP yang diperlukan.Fosfofruktokinase menempati posisi kunci dalam mengatur glikolisis dan juga menjadi subjek dari control umpan balik. Enzim ini dihambat oleh sitrat dan oleh konsentrasi normal ATP intrasel serta diaktifkan oleh 5 AMP.5 AMP berfugsi sebagai indicator status energy nsel. Keberadaan adenilil siklase di hati dan banyak jaringan lain memungkinkan penyeimbangan reaksi secara cepat.2 ADP ATP + 5 AMP Oleh karena itu, ketika ATP digunakan dalam proses-proses yang memebutuhkan energy hingga terbentuknya ADP, {AMP} meningkat. Penurunan {ATP} yang relative kecil menyebabkan peningkatan {AMP}beberapa kali lipat sehingga [AMP] berlaku sebagai amplifier metabolic perubahan kecil {ATP}. Oleh Karena itu, {AMP} merupakan penanda yang sensitive untuk status energy sel. Dengan demikian, aktifitas fosfruktokinase-1 diatur sebagai respons terhadap status energy sel untuk mengontrol jumlah karbohidrat yang menjalani glikolisis sebelum zat ini masuk ke dalam siklus asam sitrat. Secara bersamaan, AMP mengaktifkan fosforilase dan meningkatkan glikogenolisis. Konsekuensi dari inhibisi fosfofruktokinase-1 adalah penumpukan glukosa 6-fosfat yang pada gilirannya menghambat penyarapan lebih lanjut glukosa di jaringan ekstrahipatik dengan menghambat heksokinase.

d. Fruktosa 2,6-Bisfosfat Berperan Unik dalam Mengatur Glikolisis dan glukoneogenesis di HatiAktifator alosterik positif yang paling poten untuk fosfofruktokinase-1 dan inhibitor fruktosa 1,6-bisfosfatase di hati adalah fruktosa 2,6-bisfosfat. Zat ini menghilangkan inhibisi terhadap fosfofruktokinase-1 oleh ATP dan meningkatkan afinitas enzim tersebut terhadap fruktosa 6-fosfat. Fruktosa 2,6-bisfosfat menghambat fruktosa 1,6-bisfosfatase dengan meningkatkan Km untuk fruktosa 1,6-bisfosfat. Konsentrasinya berada di bawah kontroln substrat(alosterik) dan hormone (modifikasi kovalen).Fruktosa 2,6-bisfosfat dibentuk melalui fosforilasi fruktosa 6-fosfot oleh fosfofruktokinase-2 protein enzim yang sama juga berperan dalam penguraiannya karena enzim ini memiliki aktivitas fruktosa 2,6-bisfosfatase. Enzim bifungsional ini berada di bawah control alosterik fruktosa 6-fosfat yang merangsang kinase dan menghambat fosfotase. Oleh karena itu, jika pasokan glukosa berlebihan, konsentrasi fruktosa, 2,6-bisfosfat meningkat, merangsang glikolisisdengan mengaktifkan fosfofruktokinase-1 dan menghambat fruktosa 1,6 bisfosfatase. Dalam keadaan puasa, glukagon merangsang pembentukan Camp, mengaktifkan protein kinase dependen-cAMP yang pada gilirannya menginaftikan fosfofruktokinase-2 dan mengaktifkan fruktosa 2,6-bisfosfatase melalui fosforilasi. Oleh karena itu, terjadi stimulasi glukoneogenesis oleh penurunan konsentrasi fruktosa 2,6-bisfosfat yang menginktifkan fosfofruktokinase-1 dan menghilangkan inhibisi terhadap fruktosa 1,6 inhibisi terhadap fruktosa1,6-bisfosfatase.

e. Siklus Substrat (sia-sia) Memungkinkan Pengaturan Secara Halus & Respons yang CepatTitik titik control dalam glikolisis dan metabolisme glikogen melibatkan suatu siklus fosforilasi dan defosforelase yang dikatalisis oleh glukokinase dan glukosa6-fosfatase fosfofruktokinase -1 dan fruktosa 1,6-bisfosfatase; piruvat kinase, piruvat karboksilase, dan fosfoenolpiruvat karboksikinase; serta glikogen sintase dan fosforilase. Seharusnya menjadi jelas bahwa enzim-enzim yang saling bertentengan ini dikendalikan sedemikian rupa sehingga jika enzim-enzim yang berperan dalam glikolisis sedang aktif, enzim-enzim yang terlibat dalam glukoneogenesis. Jika hal demikian tidak terjadi akan terjadi pendauran zat-zat antara yang terfosforilasi dan yang tidak terfosforilasi dengan hidrolisis netto ATP. Namun demikian, di otot, baik fosfofruktokinase maupun fruktosa 1,6-btsfosfatase sedikit banyak memperlihatkan aktivitas setiap saat sehingga memang sedikit banyak terjadi pendauran substrat (sia-sia). Hal ini memungkinkan peningkatan cepat laju glikolisis yang diperlukan untuk kontraksi otot. Saat istirahat, kecepatan aktivitas fosfofruktokinase, sehingga laju glikolisis netto sama. Pada awal kontraksi otot, aktivitas fosfofruktokinase meningkat dan aktivitas fruktosa 1,6-bisfosfstase menurun sehingga laju netto glikolisis (dan dengan demikian, pembentukanATP) meningkat sekitar seribu kali lipat.

C. CONTROL GULA DARAH

C.1 Konsentrasi Gula DarahKonsentrasi glukosa darah diatur dalam kiseran yang sempit, pada keadaan paska penyerapan, kadar gula darah pada kebanyakan mamalia dipertahankan antara 4,5-5,5 mmol/L. Setelah mengonsumsi karbohidrat, kadar gula darah dapat meningkat menjadi 6,5-7,5 mmol/L, dan pada keadaan lapar, kadarnya dapat turun menjadi 3,3-3,9 mmol/L. penurunan mendadak glukosa darah (misalnya sebagai respons terhadap operdosis insulin) menyebabkan kejang karena ketergantungan otak pada pasokan glukosa, namun jika hipoglikemi, terjadi dengan perlahan sehingga pasien dapat beradaptasi kadar yang dapat ditoleransi dapat menjadi jauh lebih rendah.

C.2 Sumber Glukosa DarahKarbohidrat dalam makanan yang dapat dicerna akan menghasilkan glukosa, galaktosa, dan fruktosa yang kemudian di angkut ke hati melalui vena porta hepatica. Galaktosa dan fruktosa cepat di ubah menjadi glukosa di hati.Glukosa terbentuk dari dua kelompok senyawa yang menjalani glukoneogenesis Kelompok yang terlibat dalam perubahan netto langsung menjadi glukosa , termasuk sebagian besar asam amino dan propionate; Lelompok yang merupakan produk metabolism glukosa di jaringan Oleh Karena itu, laktat yang dibentuk melalui glikolisis di otot rangka dan eritrosit, diangkut ke hati dan ginjal tempat zat ini di ubah menjadi glukosa, yang kembali tersedia melalui sirkulasi untuk oksidasi di jaringan.proses ini dikenal dengan siklus cori atau siklus asam laktat.Pada keadaan puasa terjadi pengeluaran alanin yang cukup banyak dari otot rangka, jauh melebihi konsentrasinya di protein otot yang sedang di katabolisme. Alanin di bentuk melalui transaminasi piruvat yang dihasilkan oleh glikolisis glikogen otot, dan di ekspor ke hati tempat zat ini menjadi subtract bagi glukoneogenesis setelah transaminasi kembali menjadi piruvat. Siklus glukosa alanin ini merupakan cara tidak langsung pemanfaatan glikogen otot untuk mempertahankan glukosa darah dalam keadaan puasa. ATP yang dibutuhkan untuk sintesis glukosa dari piruvat di hati berasal dari oksidasi asam lemak. Glukosa juga di bentuk melalui glikogenolisis.

C.3 Mekanisme Metabolik dan Mengatur Kadar Glukosa DarahPemeliharaan kadar glukosa darah yang stabil merupakan salah satu mekanisme homoestatik yang diatur paling ketat yang melibatkan hati, jaringan ekstrahepatik, dan beberapa hormone. Sel hati bersifat permeable bebas untuk glukosa( melalui pengangkut GLUT 2), sedangkan sel jaringan ekstrahepatik ( selain sel pulau langerhans pangkreas) relative impermeable , dan pengankut glukosa jaringan ini di atur oleh insulin.

C.4 Insulin Berperan Sentral dalam Mengatur Glukosa DarahSelain efek langsung dari pengaruh hiperglikemia dalam meningkatkan penyerapan glukosa ke dalam hati, hormone insulin berperan sentral dalam mengatur glukosa darah. Hormone ini di hasilkan oleh sel pulau langerhans di pangkreas sebagai respaon terhadap hiperglikemia. Sel-sel pulau langerhans permeable bebas terhadap glukosa terhadap pengangkut GLUT 2 dan glukosa mengalami fosforilasi oleh glukokinase, oleh karena itu peningkatan glukosa darah akan meningkatkan aliran metabolic melalui glikolisis , siklus asam sitrat dan pembentukan ATP.Zat-zat lain yang menyebabkan pengeluaran insulin dari pancreas adalah asam amino, asam lemak bebas, badan keton, glukagon (hormone yang di hasilkan oleh sel pancreas) ,sekretin, dan obat sulfonylurea tolbutamid dan gliburid.

C.5 Hormon lain yang mempengaruhi glukosa darah ACTH (kortikotropin), dan hormone diabetogenik lain. Sekresi hormone pertumbuhan di rangsang oleh glikogikemia; hormone ini menurunkanpenyerapan glukosa di otot , sebagian efek ini dapat bekerja secara tidak langsung karena hormone ini merangsang mobilisasi asm lemak bebas dari jaringan adipose yang menghambat pemakaian glukosa. Sejumlah sitokin yang di sekresikan oleh makrofag yang menginfiltrasi jaringan adipose juga memiliki efek melawan kerja insulin. Epinefrin di sekresikan oleh medulla adrenal akibat ranagsangan yang menimbulkan stress dan menyebabkan glikogenilisis di hati dan otot karena stimulasi fosforilase melalui perubahan CAMP. Di otot, glikogenolisis menyebabkan peningkatan glikolisis, sedangkan di hati hal ini menyebabkan peningkatan glikolisis, sedangkan di hati hal ini menyebabkan pembebasan glukosa ke dalam aliran darah.

C.6 Kriteria Diagnosis Gangguan Kadar Gula Darah Standar WHO1. Kriteria diagnosis untuk gangguan kadar gula darah. Pada ketetapan terakhir yang dikeluarkan oleh WHO (Dalam petemuan tahun 2005) disepakati bahwa angkanya tidak berubah dari ketetapan sebelumnya yang dikeluarkan pada tahun 1999, yaitu:

Kadar gula dalam (kondisi)PengukuranaNormal Diabetes Militus IGTIFG

Gula Darah Saat Puasa 0 70 mmol/L 126 mg / dl0 L

Gula Darah 2 Jam Setelah Makan 2-H GlucoseTidak spesifik. Nilai yang sering dipakai0

11.1 mmol/L200 mg/dl

7,8 X 0140 X 0

00Jika diukur

Penting juga untuk diingat ketika berbicara angka untuk memperhatikan satuan yang digunakan. Dalam tabulasi diatas WHO mengeluarkan standard dalam 2 satuan yang sering digunakan yaitu mmol/L dan mg/dL. Perhatikan bahwa terdapat penggunaan kata sambung atau dan dan. Penggunaan kata sambung ini penting untuk menandakan misalnya bahwa untuk menentukan diabetes dapat dengan menggunakan salah satu dari dua metode pemeriksaan yang ada dan untuk yang lainnya seperti yang disebutkan dalam tabel.

2. Kadar gula darah normal (Normoglycaemia) dikatakan sebagai suatu kondisi dimana kadar glukosa darah yang ada mempunyi resiko kecil untuk dapat berkembang menjadi diabetes atau menyebabkan munculnya penyakit jantung dan pembuluh darah.

3.IGT oleh WHO didefinisikan sebagai kondisi dimana seseorang mempunyai resiko tinggi untuk terjangkit diabetes walaupun ada kasus yang menunjukkan kadar gula darah dapat kembali ke keadaan normal. Seseorang yang kadar gula darahnya termasuk dalam kategori IGT juga mempunyai resiko terkena penyakit jantung dan pembuluh darah yang sering mengiringi penderita diabetes. Kondisi IGT ini menurut para ahli terjadi karena adanya kerusakan dari produksi hormon insulin dan terjadinya kekebalan jaringan otot terhadap insulin yang diproduksi.

4. Batas bawah untuk IFG tidak berubah untuk pengukuran gula darah puasa yaitu 6.1 mmol/L atau 110 mg/dL. IFG sendiri mempunyai kedudukan hampir sama dengan IGT. Bukan entitas penyakit akan tetapi sebuah kondisi dimana tubuh tidak dapat memproduksi insulin secara optimal dan terdapatnya gangguan mekanisme penekanan pengeluaran gula dari hati kedalam darah.

5. Metode pengukuran kadar gula standard menggunakan bahan plasma darah yang berasal dari pembuluh vena. Plasma darah adalah bagian cair dari darah. Intinya adalah darah yang sudah tidak mengandung bahan-bahan padat lagi seperti sel darah merah hematokrit dan yang lainnya. Pada alat pengukur gula darah portabel yang banyak terdapat di pasaran, metode mendapatkan plasma dari darah dengan melakukan penyaringan darah yang diambil yang dilakukan oleh strip tempat menaruh sediaan darah yang diambil. Pengukuran kadar gula darah sebaiknya dilakukan sesegera mungkin setelah darah diambil dari vena. Pengukuran darah vena dan kapiler pada saat puasa memberikan hasil yang identik pada saat puasa tetapi tidak untuk pengukuran dua jam setelah makan dimana hasil dari darah kapiler menunjukkan nilai yang lebih tinggi.

6. Ada sebuah metode pemeriksaan kadar gula darah lainnya yang dapat membantu menentukan pengelompokan gangguan kadar gula darah yaitu OGTT (Oral Glucose Tolerance Test = Tes Toleransi Glukosa Oral ). Hal ini penting disebutkan karena :

Tes glukosa darah puasa saja mempunyai nilai kegagalan untuk mendeteksi diabetes yang telah diderita sebelumnya (Tetapi belum diketahui kepastiannya) sebesar 30% OGTT merupakan metode pengukuran yang dapat mengidentifikasi kondidi IGT secara akurat, OGTT diperlukan untuk memastikan seseorang mengalami gangguan toleransi glukosa yang tidak terdeteksi (dicurigai) dan juga berarti mengeluarkan orang tersebut dari kecurigaan yang ada. Tes OGTT disarankan untuk dilakukan pada seseorang yang memiliki kadar gula puasa 6.1 6.9 mmol/L atau 110 125 mg/dL untuk menentukan kepastian status toleransi glukosanya.

7. Pemeriksaan HbA1c tidak disarankan sebagai pemeriksaan diagnosis untuk diabetes dan kondisi gangguan kadar gula darah lainnya.

WHO juga menggunakan istilah Intermediate Hyperglycaemia untuk menggambarkan kadar gula dalam darah antara normal dan diabetes (IFG dan IGT) karena WHO bermaksud menghilangkan stigma diabetes terhadap orang yang tidak memenuhi kriteria untuk dikatakan memiliki kondisi diabetes dan juga menekankan bahwasanya kondisi Intermediate Glycaemia ini masih dapat kemabli ke kondisi normal.

WHO mendefinisikan diabetes sebagai kondisi dimana terdapat kenaikan kadar gula dalam darah yang berimplikasi menigkatnya faktor resiko terhadap penyakit yang didasari karena kerusakan pembuluh darah kecil dan besar serta berkurangnya kualitas hidup seseorang.Dari definisi ini, kita dapat mengambil sebuah kesimpulan sederhana bahwa batasan yang dibuat WHO untuk menentukan seseorang diabetes atau tidak mengambil pertimbangan besar kecilnya kemungkinan muncul penyakit pembuluh darah dan jantung dari kondisi kadar gula darah seseorang. Pada kondisi dimana seseorang memiliki kadar gula darah dibawah batas kadar gula darah diabetes maka orang tersebut aman dari kemungkinan faktor resiko yang dapat timbul senadainya kondisi dia berada di dalam wilayah batas diabetes. Proses ini berjalan dinamis. Diantara kondisi normal dan diabetes sendiri terdapat kondisi naiknya kadar gula darah tetapi belum termasuk diabetes yang merupakan kondisi peralihan. Dapat berkembang menjadi diabetes dapat juga tidak tergantung dari penatalaksanaan yang ada.

BAB IIIPENUTUP

1. Kesimpulan Secara umum metabolisme glikogen merupakan penguraian dan penyusunan glikogen di dalam tubuh. Gluneogenesis adalah proses sintesis glukosa atau glikogen dari precursor nonkarbohidrat. Hal ini sangat penting ketika karbohidrat tidak tersedia dalam makanan. Subtract yang penting adadlah asam amino, laktat,gliserol, dan pripionat. Hati mengatur kadar glukosa darah setelah makan karena mengandung glukokinase dengan K tinggi yang mendorong pemakaian glukosa untuk hati. Insulin disereksikan sebagai respon langsung terhadap hiperglikimia. Glikogen disekresikan sebagai respon terhadap hipoglikemia dan mengaktifkan baik glikogenolisis maupun glukoneogenesis maupun glukoneogenesis di hati, dan menyebabkan pembebasan glukosa ke dalam tanah.

2. Saran Jagalah selalu kestabilan metabolisme tubuh kita, karena sehat atau sakitnya kita tergantung dari senyawa senyawa yang kita cerna dan termetabolisme oleh tubuh. Selalu mengontrol gula darah secara teratur Menjaga pola hidup sehat.

DAFTAR PUSTAKA

Page David S. 1997. Prinsip-Perinsip Biokimia edisi kedua. Jakarta. Penerbit ErlanggaMurray Robert K. Granner Daryi K. Rodwell Viktor W.2009. Biokimia Harper edisi 27. Jakarta .Penerbit Buku Kedokteran EGCStryer Lubert . 2000. Biokimia. Jakarta . Penerbit Buku Kedokteran http://www.Biokimia.ac.id/perpus/ metabolism glikogen dan control gula darah.html

Page | 11