Oksidasi Asam PiruvatApabila ada oksigen, asam piruvat masuk kedalam

mitokhondria.Asam piruvat akan mengalami oksidasi dekarboksilasi

menjadi asetil-KoADalam reaksi ini :o Menghasilkan NADHo Untuk 1 mol glukosa 2 mol NADH ~ 2 x 3 ATPo Enzim : Piruvat Dehidrogenase Kompleko Dihambat oleh hasil reaksinya dll.o Kekurangan vitamin B1 juga menghambat reaksi ini

beri-beri

Glikogen: Glikogenesis & glikogenolisis

Cadangan energi dalam tubuh (karbohidrat, dalam hepar dan otot)Dalam hepar mencapai 6% berat basahDalam otot 1%Puasa 18 jam glikogen hepar habisOtot jarang kehabisanBerat massa menjacapai 1- 4 juta

Metabolisme Glikogen

GlikogenesisApabila habis makan; santai terjadi sintesis glikogen(diantara sintesis senyawa lainnya)Glukosa 6P dlm sel sebagian G 1P (fosfogluko mutase)G 1P dengan UTP UDPG + PP(UDPG pirofosforilase)PP Pi menarik reaksi di atas kekanan(pirofosfatase)UDPG + glikogenn glikogenn+1 + UDP(Glikogen Sintase = GS)UDP + ATP UTP + ADPUntuk satu glukosa perlu 2 ATP

GlikogenolisisDalam keadaan puasa (hepar) atau lari (otot)

Pemecahan glikogen oleh fosforilase dan enzim lainnyaMenghasilkan glukosa 1P ( G 1P ) dan glukosaMemerlukan inorganik fosfat ( Pi )Dalam hepar : G 1P G 6P (fosfogluko mutase)

G 6P G + Pi (glukosa 6Pase)Dalam otot : G 1P G 6P (fosfogluko mutase)

G 6P masuk glikolisis ATP

Glukosa 6 Pase hanya ada di hepar, usus dan ginjal

Kontrol Glikogenolisis

Apabila glukosa darah turun :Dalam hepar, glukagon akan mengaktifkan adenilil

siklase.Adenilil siklase yg aktif akan membentuk cAMP

dari ATP.cAMP akan mengaktifkan Protein Kinase cAMP

DependentSelanjutnya Protein Kinase ini akan mengkatalisisfosforilasi beberapa protein, diantaranya

fosforilase kinase.

Fosforilase kinaseFosforilase kinase--P (aktif = a) akan P (aktif = a) akan mengubah fosforilasemengubah fosforilase(b=tidak aktif) menjadi fosforilase(b=tidak aktif) menjadi fosforilase--P (a).P (a).Fosforilase yg aktif ini akan memecah Fosforilase yg aktif ini akan memecah glikogenglikogenmenghasilkan glukose 1P.Selajutnya menghasilkan glukose 1P.Selajutnya G 6P G 6P GGGlukosa masuk ke peredaran darah, Glukosa masuk ke peredaran darah, mempertahankanmempertahankankadar glukosa darah.kadar glukosa darah.

Adenillil siklase

ATP AMP

AMPDependentProtein kinase

Fosforilase kinase

Fosforilasekinase-PATP ADP

FosforilaseFosforilase-P

ADP ATP

Glukagon (hepar)

c

c

Epinefrin (otot)

fosfodiesterase

5’ AMP

(b) (a)

(a)(b)

Adrenalin dalam otot

Apabila “kaget” Adrenalin (dlm otot) bekerja mekanismenya = glukagon dlm hepar.

Adrenlin adenilil sklase. ATP cAMP. Protein Kinase

cAMP Dependent aktif. Fosforilase kinase aktif.

Fosforilase aktif. Glikogen G 1P. G 6P karena

tidak ada G 6Pase, G 6P tidak bisa G.G 6P glikolisis ATPMata syaraf sentral otot Ca++

Ca/Calmodulin fosforilase kinase aktif dst

Peran Ca++ dlm glikogenolisis

Kontrol glikogenesisGlikogen Sintase ( GS ) dlm bentuk aktif GS, dan

dlm bentuk tidak aktif GS-P ( P dari ATP )

Protein Kinase

GS GS-PProtein kinase yg mengontrol glikogenesis ada 7

macam.Ca++ / Calmodulin Dependent ( 1 Fosforilase

kinase )cAMP Dependent Protein kinaseGlikogen Sintase Kinase 3, 4 dan 5

Fosforilase kinase otot terdiri dari 4 subunit, α, β, γdan δ yang membentuk struktur (αβγδ)4. Subunit α dan β mengandung residu serin yang dapat difosforilasi oleh Protein Kinase "cAMP-dependent".Subunit δ dapat mengikat 4 Ca++. Subunit δ identik dengan kalmodulin protein (suatu "Ca++ binding protein").Terikatnya Ca++ pada subunit δ dapat mengaktifkan "catalytic site γ" biarpun enzim fosforilase kinase ini dalam bentuk defosforilasi (fosforilase kinase b).Akan tetapi fosforilase kinase a hanya akan mempunyai aktivitas maksimal apabila telah mengikat Ca++. TpC adalah Ca++ binding protein dalam otot, strukturnya mirip struktur Calmodulin.

Calmodulin atau TpC dapat berinteraksi dengan fosforilase-kinase (yang telah

mengikat Ca++) dan menyebabkan aktivasi lebih lanjut.

Jadi aktifasi kontraksi otot dan glikogenolisis dijalankan oleh kalmodulin

yang sama. Efek Ca++ dalam sel dapat terlihat berkat

adanya "the Ca++ binding protein" kalmodulin

Protein Phosphatase-1

Protein Phosphatase-1 ( ph = f ) dapat memecah protein-P menjadi protein dan inorganik fosfat ( Pi ).

Diantaranya :Glikogen Sintase-PFosforilase-PFosforilase Kinase-P

Protein Phosphatase-1 dapat dihambat oleh Inhibitor 1-PInhibitor 1 Inhibitor 1-P prosesnya = Protein

Protein-P

KONTROLMetabolisme glikogenDalam hepar:Fosforilase lebih

dominanFosforilase tidak

dapat dibuat tidak aktif oleh protein fosfatase-1

Dalam otot :Kontrolnya keseimbangan

antara glikogen sintase (GS) dan fosforilase

Pengaruh glukosa:Fosforilase dihambat oleh glukosa. Insulin dapat menghambat fosforilaseapabila ada glukosa.

Apabila kadar glukosa meningkat maka akibatnya G 6P meningkat, senyawa ini dapat meningkatkan aktivitas glikogen sintase

Insulin (+) GS-P GS

Epinefrin mempunyai efek di hepar dengan jalan :

1.Menyebabkan sekresi glukagon2.Lewat beta-adrenergik reseptor,

selanjutnya lewat cAMP3.Lewat alfa-adrenergik reseptor

Inositol trifosfat (IP3), Ca++ keluardari ER Fosforilase kinase fosforilase dst

(mekanisme ini terbesar)

AMP dalam keadaan anerobik dapat mengak-tifkan fosforilase b.

Kelainan-kelainan penimbunan glikogen.

Tipe I glikogenosis ( von Gierke's disease ).Dalam sel-sel hepar dan "renal convulated

tubules" penuh dengan glikogen. Secara metabolik glikogen ini tidak bisa dipakai.

Terbukti dengan terjadinya hipoglisemia padapenderita ini.

Ketosis dan heperlipemia terjadi pada penderita ini, yang merupakan suatu tanda adanya kekurangan karbohidrat.

Dalam hepar, ginjal dan usus halus aktivitas glukosa-6 fosfatase sedikit sekali atau tidak ada pada penderita ini.

Tipe V glikogenosis ( myophosphorylase deficiency glycogenosis: McArdle's syndrome)

Fosforilase otot tidak ada.Penderita dengan tipe ini tidak tahanolahraga. Meskipun kadar glikogen dalam otot tinggi (2,5-4,1%) Sedikit sekali atau tidak terukur adanya asam laktat dalam darahnya.

Tipe VI glikogenosis (Hers' s disease).Dalam hepar kekurangan enzim fosforilase. Terjadi penimbunan glikogen dalam hepar. Ada tendensi mengalami hipoglikemi.

Tipe VII glikogenosis (Tarui's disease)Fosfofrukto kinase dalam otot dan eritrosit menurun. Bisa mengalami anemi hemolitik