glukoneogenesis - · pdf filemetabolisme karbohidrat - 5 glukosa memasuki sel-sel yang...

Metabolisme karbohidrat - 2

Glukoneogenesis

Uronic acid pathway

Metabolisme fruktosa

Metabolisme galaktosa

Metabolisme gula amino (glucoseamine)

Pengaturan metabolisme karbohidrat

Pengaturan kadar glukosa darah


Selama pencernaan polisakarida dan disakarida hidrolisis monosakarida : glukosa (80%), fruktosa dan galaktosa. ● Ketiga monosakarida

diabsorpsi kedalam villi usus halus dan dibawa melalui VENA PORTAL hepatik ke liver.

Hepatosit merubah galaktosa dan fruktosa menjadi glukosa.


Glukosa memasuki sel-sel yang membutuhkan dengan cara facilitated diffusion. ● Transport glukosa

ditingkatkan oleh insulin.

Ketika glukosa di dalam sel, ia menyatu dengan molekul fosfat (fosforilasi) menjadi glukosa-6-fosfat untuk mempertahankan ia di dalam sel. ● Glukosa-6-fosfat

berbeda dari glukosa, sehingga ia tidak mempengaruhi gradien konsentrasi.


Setelah memasuki sel, glukosa akan mengalami proses oksidasi untuk menghasilkan ENERGI.

Oksidasi glukosa disebut sebagai “respirasi seluler aerobik”. ● Glukosa (C6H12O6) + O2 CO2 + H2O + ATP

3 tahap oksidasi glukosa (lihat oksidasi biologi): ● Glikolisis

(Embden-Meyerhoff Pathway).

● Siklus Kreb’s.

● Rantai Transport Elektron.


Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa “baru” atau metabolit dari protein atau lemak. ● Terjadi pada skala

besar bila seseorang puasa, kelaparan, makan dengan diet rendah karbohidrat, dsb.

Merupakan salah satu jalur sumber glukosa endogen.

Dibawah kondisi kelaparan, glukoneogenesis memproduksi glukosa dari prekursor non-karbohidrat, yang meliputi: ● Piruvat.

● Laktat.

● Semua asam amino kecuali leucine dan lysine.

● Gliserol.


Proses glukoneogenesis terjadi di dalam jaringan HEPAR dan GINJAL.

Glukoneogenesis, menggunakan beberapa reaksi dari glikolisis (tetapi dalam arah sebaliknya).

● Jalur ini memerlukan input ATP, tetapi memiliki peran untuk mempertahankan konsentrasi glukosa dalam sirkulasi darah.


Produksi glukosa dari piruvat menggunakan 7 enzim yang sama digunakan pada glikolisis, tetapi mengkatalisis dalam arah sebaliknya.

● Langkah 1, 3, dan 10 dari glikolisis tidak reversible.

● INGAT, langkah 1 dan 3 memerlukan ATP, sedangkan langkah 10 menghasilkan ATP.


Langkah pertama : Pyruvate 3-carbon oxaloacetate 4-carbon. ● Dikatalisis oleh pyruvate

carboxylase

● Memerlukan energi (ATP)

Oxaloacetate tidak dapat keluar dari mitokondria secara langsung, tetapi ia harus dirubah dulu menjadi malate oleh malate dehydrogenase, enzim yang sama digunakan dalam siklus Kreb’s. ● Ketika di dalam

sitoplasma, malate dirubah kembali menjadi oxaloacetate, oleh enzim PEP karboksikinase.


Langkah kedua : Oxaloacetate Phosphoenol-pyruvate. ● Dikatalisis oleh

enzim phosphoenol- pyruvate (PEP) carboxylase

● Tahap ini juga memerlukan energi (GTP).


Langkah selanjutnya adalah kebalikan dari glikolisis (menggunakan enzim yang sama) sampai fructosa-1,6-bisphosphate.

Selanjutnya, fructosa-1,6-bisphosphate dirubah menjadi fructosa-6-phophate oleh enzim fructosa-1,6-bisphosphatase (enzim kunci) yang terdapat banyak di dalam hepar dan ginjal serta otot.


Fructosa-6-phosphate kemudian dirubah menjadi glucose-6-phosphate oleh enzim phosphoglucose isomerase.

Kemudian, sisa 1 gugus phosphate dilepas untuk menghasilkan glukosa, dengan di katalisis oleh enzim glucose-6-phosphatase.

GLUCONEOGENESIS.exe


Mempertahankan kadar glukosa darah pada saat masukan glukosa darah rendah. ● Misalnya pada saat puasa,

atau apabila tubuh dalam keadaan stress.

Mencegah Ketosis (lihat metabolisme lemak). ● Ketone bodies terbentuk

dari pemecahan lemak dengan cepat.

Memenuhi kebutuhan glukosa bagi: otak, sel darah merah dan sel limfoid serta makrofag yang untuk fungsi fisiologisnya mutlak membutuhkan glukosa. ● Otak membutuhkan

glukosa untuk SUMBER ENERGI dan ELIMINASI NH3

● Sel darah merah disamping sebagai SUMBER ENERGI juga untuk memperoleh DPG yang penting untuk dissosiasi HbO2.


Sebagai sumber energi sel otot skeletal dalam keadaan anaerob.

● Glukoneogenesis memproduksi glukosa dari laktat yang diproduksi di dalam otot selama katabolisme anaerobik.


Bila otot mengalami produksi energi fermentative, maka akan dihasilkan laktat.

● Laktat bersirkulasi ke liver dan akhirnya dirubah kembali menjadi glukosa.

● Glukosa kemudian bersirkulasi ke jaringan lain yang membutuhkan.

Proses ini disebut Cori Cycle.


Jalur alternatif untuk oksidasi glukosa yang tidak dimaksudkan untuk menghasilkan ATP, tetapi bermanfaat untuk mensintesis UDP-glukuronat, glukuronat dan L-ascorbate. ● Dimulai dengan oksidasi

glukosa-6-fosfat glukosa-1-fosfat oleh fosfoglukomutase, dan kemudian di aktivasi menjadi UDP-glukosa oleh UDP-glukosa pirofosforilase.

● UDP-glukosa di oksidasi

menjadi UDP-glukuronat

oleh enzim yang

memerlukan NAD+, yaitu

UDP-glukosa

dehidrogenase.


UDP-glukuronat digunakan untuk mensintesis

glukuronat dan proteoglikan

serta glikosaminoglikan.

● Glukuronat

adalah molekul

yang sangat

polar yang

tergabung

dalam

proteoglikan serta

menyatu dengan

bilirubin dan hormon steroid.


Fruktosa yang ada di

dalam tubuh berasal

dari dua sumber.

● Sumber eksogen:

Dari makanan.

● Sumber endogen:

Dari heksosa /

monosakarida lain yang

oleh tubuh sendiri

khususnya hepar dirubah

menjadi fruktosa.


Fruktosa terdapat dalam bentuk bebas dalam beberapa buah-buahan.

Fruktosa juga terbentuk melalui hidrolisis dari sukrosa dalam usus halus.


Liver mengandung glukokinase (yang spesifik untuk glukosa), sedangkan di otot terdapat heksokinase.


Secara fisiologis kurang penting dan

hanya merupakan jalur alternatif

(jarang digunakan).

●Jalur ini baru amat berarti bagi

penderita diabetes mellitus, dimana

terdapat hambatan pada reaksi glikolisis

oleh enzim-enzim kunci.


Fruktosa diaktifkan menjadi fruktosa-1-P (bukan fruktosa-6-P), kemudian dari fruktosa-1-P dipecah menjadi dihidroksi-asetonfosfat (seperti pada glikolisis) dan D-gliseraldehid. ● Dihidroksi-asetonfosfat

langsung masuk jalur glikolisis

● D-gliseraldehid harus dirubah menjadi 2-P-gliserat lewat D-gliserat.


Meskipun jalur ini merupakan alternatif yang membantu bagi penderita diabetes mellitus dalam memperoleh energi melalui glikolisis, tetapi bila kadar glukosa darahnya tinggi akan mengakibatkan kadar sorbitol juga meningkat.

● Untuk merubah glukosa menjadi fruktosa lewat sorbitol dulu sebagai berikut:


Sorbitol adalah suatu

senyawa pollol /

alkohol dan bersifat

toksis, baik dalam

bentuk alkoholnya

sendiri maupun

metabolitnya.

Senyawa ini mudah

merusak sel membran

dan mudah bereaksi

dengan kolagen.

Bila terjadi di jaringan tertentu, misal.: retina dapat mempercepat terjadinya retinoangiopati.

Sedangkan penumpukan sorbitol di lensa mata akan mengakibatkan kekeruhan lensa mata (katarak lentis).


Hepar mempunyai kemampuan yang amat besar dalam merubah galaktosa yang ada di dalam makanan menjadi glukosa, sehingga praktis semua galaktosa yang ada di dalam makanan oleh hepar dirubah semuanya menjadi glukosa.

Galaktosa diperoleh melalui hidrolisis dari disakarida laktose


Galaktosa digunakan oleh tubuh untuk berbagai keperluan fisiologis antara lain untuk sintesa: ● Laktosa (pada

wanita masa laktasi)

● Glikolipid

● Proteoglikan

● Glikoprotein


Reaksi yang terjadi di dalam tubuh untuk merubah galaktosa menjadi glukosa adalah sebagai berikut : ● D-Galactose, yang

diperoleh melalui hidrolisis dari disakarida laktose (gula susu), dengan cara fosforilasi pada C-1 membutuhkan ATP untuk aktivasi enzim galaktokinase.


Kadar glukosa dalam darah dipertahankan dalam rentang normal: 70-110 mg/dl darah.

glukoneogenesis - · pdf filemetabolisme karbohidrat - 5 glukosa memasuki sel-sel yang...

Documents