Metabolisme Karbohidrat Ms Word

5/26/2018 Metabolisme Karbohidrat Ms Word

1/29

METABOLISME HIDRAT ARANG ( KARBOHIDRAT )

PENGANTAR

Metabolisme Karbohidrat dimulai dengan pencernaan Amilum dalam usus halus. Hasil

pencernaan berupa monosakarida diserap oleh usu halus. Glukosa merupakan senyawa utama

yang paling banyak dibicarakan dalam metabolisme Karbohidrat. Rangkaian reaksi yang

membentuk beberapa jalur , seperti glikolisis, glikogen sintesis dan pemecahannya, HMP

hunt, glukoneogenesis, asam uronat sebenarnya adalah merupakan catabolisme glukosa.

Metabolisme !ruktosa dan galaktosa juga diterangkan. "alam bab kontrol metabolisme

Karbohidrat dite#rangkan bagaimana metabolisme Karbohidrat terorganisasi dan terkoordinasi.

Pengaruh hormon terhadap metabolisme Karbohidrat juga disinggung baik dalam tiap#tiap jalur

dan juga ada bab tersendiri. $uga dikenalkan secara singkat tentang aspek klinik dari

metabolisme karbohidrat.Metabolisme Karbohidrat adalah salah satu %ab dari &lmu %iokimia, yang merupakan &lmu

Kedokteran "asar dan harus dimiliki oleh mahasiswa 'armasi. "ilihat dari sudut pandang

metabolisme Karbohidrat, dapat diterangkan kenapa timbul gejala (sering kencing).

Mekanisme bagaimana terjadinya hiperglikemi, dan tak kalah pentingnya mekanisme kerja obat

untuk menurunkan hiperglikemi* semuanya ini dapat diterangkan dengan &lmu %iokimia. alah

satu jalur dalam metabolisme Karbohidrat dapat mengurangi jumlah reacti! oksigen ( H ++ )

yang penting artinya untuk integritas sel darah merah dan banyak lagi man!aat yang diperoleh

dari mempelajari mata kuliah ini.leh karena itu, mata kuliah ini ditawarkan untuk membantu

anda memperoleh pemahaman yang komprehensi! yang akan dapat nantinya digunakan dalam

pekerjaan anda sebagai ahli Apoteker.

etelah menyelesaikan mata ajar &lmu %iokimia , mahasiswa 'akultas 'armasi diharapkan

dapat -

.menerangkan pencernaan Amilum dalam usus halus dan menyebut dua monosakarida yang

diserap secara akti! oleh mukosa usus halus.

+.menerangkan jalur Glikolisis

/.menerangkan metabolisme Glikogen

0.menerangkan jalur Glukoneogenesis

1.menerangkan jalur 2He3ose Mono Phosphate hunt4 ( HMP hunt ).

5.menerangkan metabolisme 'ruktosa

6.menerangkan metabolisme Galaktosa

7.menerangkan kontrol metabolisme karbohidrat


2/29

Pokok %ahasan -

8o. 9ujuan &nstruksional

khusus

Pokok %ahasan ub Pokok

%ahasan

+ / 0

+

/

0

1

5

6

7

9&K Menerangkan pencernaan Amilum

dalam usus halus dan penyerapan

9&K +

Menerangkan jalur Glikolisis

9&K /Menerangkan oksidasi asam piru:at

9&K 0

Menerangkan metabolisme Glikogen

9&K 1

Menerangkan jalur Glukoneogenesis

9&K 5

Menerangkan jalur 2He3ose Mono

Phosphate hunt4 ( HMP hunt ).

9&K 6

Menerangkan metabolisme 'ruktosa

9&K 7Menerangkan metabolisme

Galaktosa

9&K ;

Menerangkan kontrol metabolisme

Karbohidrat

P% Amilum

Amilase

Penyerapan -

akti! dan pasi!

Aerob, unaerob

'ungsi


3/29

1.PENDAHULUAN.

Hidrat arang (karbohidrat) merupakan makanan pokok kita bangsa &ndonesia.Pada umumnya

sumber karbohidrat dalam makanan berasal dari beras, namun ada juga yang berasal dari sagu,

ketela pohon atau jagung.

"i negara yang sudah maju, daging merupakan menu utama dari makanan mereka.

Karbohidrat dalam daging namanya glikogen.

Karbohidrat merupakan senyawa biomolekul yang paling banyak jumlahnya di permukaan

bumi ini. Polimer karbohidrat yang tidak larut merupakan pelindung dan membentuk dinding

sel bakteri* pada tumbuhan senyawa ini ber!ungsi sebagai penopang dan pada binatang

ber!ungsi sebagai jaringan ikat dan >cel coat>.

'ungsi utama dari metabolisme karbohidrat adalah untuk menghasilkan energi dalam bentuk

senyawa yang mengandung ikatan !os!at bertenaga tinggi.

2.PENCERNAAN KARBOHIDRAT.

Pencernaan karbohidrat terjadi terutama di usus kecil. , dengan

nama umum disakaridase. Hasil utama hidrolisis disakarida adalah glukosa, galaktosa, dan

!ruktosa. Monosakarida yang telah diserap masuk ke :ena porta setelah melalui hepar beredar

keseluruh tubuh. elulosa tidak dapat dicerna oleh manusia, akhirnya akan dikeluarkan dengan

!eses.

Monosakarida diserap dengan kecepatan yang berbeda. Crutan menurut kecepatannya adalah

sebagai berikut - galaktosa, glukosa !ruktosa, mannosa, 3ilosa (3ylosa) dan arabinosa. Galaktosa

dan glukosa diserap secara akti!.


4/29

Gambar a - ?ara kerja en=im amilase

Datihan -

. 9erangkan bagaimana en=im amilase bekerja, apa yang dihasilkan

+.Monosakarida apa saja yang diserap secara akti!.

?atatan -


5/29

3.PEMBAGIAN METABOLISME KARBOHIDRAT.

Cntuk mempermudah mempelajari metabo#lisme karbohidrat, maka dibagi menjadi beberapa

jalur metabolisme. 8amun hendaknya diingat bahwa dalam tubuh, jalur#jalur ini merupakan

kesatuan, yang mana jalur yang paling banyak dilalui tergantung pada keadaan (status nutrisi)

waktu itu.

Pembagiannya adalah-

/..Glikolisis (>glycolysis>)

/.+.Glikogenesis ( >glycogenesis> ).

/./.Glikogenolisis ( >glycogenolysis> ).

/.0.ksidasi asam piru:at.

/.1.$alur !os!oglukonat oksidati! ( >He3ose Mono#phosphate hunt> atau >Pentose Phosphate

Pathway> ).

/.5.Glukoneogenesis ( >gluconeogenesis> ).

/.6.Metabolisme !ruktosa, galaktosa dan heksosamin

4. G L I K O L I S I S.

Glikolisis adalah pemecahan glukosa menjadi asam piru:at atau asam laktat. $alur ini

terutama terjadi dalam otot bergaris, yang dimaksudkan untuk menghasilkan energi (A9P).

Apabila glikolisis terjadi dalam suasana anaerobik maka akan berakhir dengan asam laktat, dan

menghasilkan dua A9P ( gambar#).

0..9ahapan reaksi glikolisis.

$alur ini disebut juga jalur


6/29

!ruktosa menjadi !ruktosa 5#P. "alam sel binatang dan manusia en=im ini merupakan en=im

regulator, karena dapat dihambat oleh hasil reaksinya.

Glukokinase terdapat dalam hepar dan pankreas. Mempunyai Km untuk "#glukosa jauh

lebih tinggi dari en=im he3okinase. Glukokinase memerlukan glukosa lebih tinggi untuk

menjadi akti! bila dibandingkan dengan heksokinase (gambar +7)

elain itu glukokinase tidak dihambat oleh hasil reaksinya yaitu glukosa 5#P. Glukokinase

berperan biasanya pada waktu kadar glukosa darah tinggi (sesudah makan). Pada penderita

"iabetes Mellitus en=im ini jumlahnya berkurang.

Reaksi !os!orilasi ini boleh dikatakan reaksi satu arah.

elanjutnya glukosa 5#P diubah menjadi !ruktosa 5#P. Reaksi ini dikatalisis en=im

!os!oheksosa isomerase, dimana terjadi aldosa#ketosa isomerasi. Hanya "#anomer dari glukosa

5#P yang bisa dipakai sebagai substrat. Reaksi ini merupakan reaksi bolak#balik.

Reaksi selanjutnya adalah pembentukan !ruktosa ,5#di!os!at oleh en=im !os!o!ruktokinase#

. Reaksi ini boleh dikatakan reaksi satu arah.


7/29

Kedua triosa tersebut diatas >intercon:erted>, dapat saling berubah dengan adanya en=im

!os!otriosa isomerase.

ampai dengan reaksi ini satu glukosa terpakai dan memerlukan dua A9P.

elanjutnya glikolisis berjalan dengan oksidasi gliseraldehid /#!os!at (gliseraldehida /#P)

menjadi ,/#bis!os!ogliserat. Karena adanya en=im !os!otriosa isomerase, dihidroksi

aseton!os!at juga dioksidasi.cysteinyl moiety> pada dehidrogenase membentuk

suatu tiohemiasetal, yang kemudian dioksidasi menjadi tiol#ester. Atom hidrogen yang terlepas

dipindah pada 8A"Eyang terikat pada en=im. 8A"H yang terbentuk,akan terikat pada en=im

juga tapi tidak sekuat 8A"E, sehingga 8A"H ini mudah diganti oleh 8A"Eyang lain.


8/29

'os!at bertenaga tinggi dari !os!oenolpiru:at dipindah ke A"P menjadi A9P, yang

dikatalisis en=impiruvat kinase.

Reaksinya-

A"P A9P

'os!oenolpiru:at cAMP dependent

protein kinase>. Protein kinase yang akti! ini akan mengkatalisis !os!orilasi en=im piru:at

kinase menjadi piru:at kinase#P.


9/29

Glikolisis dalam eritrosit sekalipun dalam keadaan aerobik akan menghasilkan asam laktat,

karena en=im#en=im yang dapat mengoksidasi asam piru:at secara aerobik tidak ada dalam sel

da#rah merah.

"alam eritrosit golongan mammalia tahapan yang dikatalisis !os!ogliserat kinase di > by

passed > dengan adanya en=im bisfosfogliserat mutasedan enzim 2,3bisfosfogliserat fosfatase

(gambar#0). Akibat adanya dua en=im ini A9P tidak terbentuk dan ini memungkinkan glikolisis

berlangsung apabila kebutuhan A9P minimum. +,/#bis!os!ogliserat bergabung dengan

hemoglobin sehingga menyebabkan a!!initas hemoglobin terhadap oksigen menurun. Kur:e

dissosiasi oksigen hemoglobin bergerak ke kanan. "engan demikian adanya +,/#bis!os!ogliserat

dalam sel darah merah membantu pelepasan oksigen untuk keperluan jaringan.

Reaksinya -


10/29

/.+.apa saja yang mempengaruhi kerjanya ( menghambat atau meningkatkan )

0.Mengapa anaerobik dan aerobik berbeda 5 A9P

1.9erangkan peran 'ruktosa +,5 %P

5.9erangkan glikolisis dalam sel darah merah.

6.9erangkan pengaruh hormon glukagon terhadap P'K#+ dan en=im piru:at kinase

?atatan -

5.OKSIDASI ASAM PIRUVAT MENJADI ASETIL-KA

Asam piru:at dapat masuk ke dalam mitokhondria dengan pertolongan suatu transporter.

Asam piru:at mengalami oksodasi#dekarboksilasi oleh suatu en=im yang tersusun rapi dalam

matriks mitokhondria.


11/29

.%erapa A9P dihasilkan dalam reaksi asam piru:at menjadi asam laktat

+.9erangkan apa saja dan apa akibatnya yang dapat mempengaruhi kerja en=im piru:at

dehidrogenase.

?atatan -

!. G L I K O G E N.

5..G D & K G < 8 < & .

Glikogen dalam sel binatang !ungsinya mirip dengan amilum dalam tumbuhan yaitu sebagai

cadangan energi.

Pembentukan glikogen (glikogenesis) terjadi hampir dalam semua jaringan, tapi yang

paling banyak adalah dalam hepar dan dalam otot. etelah seseorang diberi diet tinggi

karbohidrat (hidrat arang), kemudian heparnya dianalisis , maka akan didapatkan kurang

lebih 5I berat basah terdiri dari glikogen. 8amun + sampai 7 jam kemudian, hampir

semua glikogen habis terpakai. "alam otot kandungan glikogen jarang melebihi satu persen,

tapi untuk menghabiskan glikogen tersebut agak sulit, yaitu misalnya dengan olah raga berat

dan lama.

intesis glikogen dimulai dengan perobahan glukosa 5#!os!at menjadi glukosa #!os!at yang

dikatalisis en=im !os!oglukomutase (glukosa ,5#bis!os!at bertindak sebagai koen=im)

(gambar#6 ).

elanjutnya en=im uridin di!os!at glukosa piro!os!orilase (C"PG piro!os!orilase) meng#

katalisis pembentukan uridin di!os!at glukosa (C"P#glukosa) ( gambar#7 ).

C9P E Glukosa #!os!atC"P#glukosa E Ppi

Reaksi ini boleh dikatakan reaksi sea#rah,karena hidrolisis senyawa inorganik piro!os!at

menjadi inorganik !os!at, yang dikatalisis en=im inorganik pirofosfatase menarik reaksi

kekanan.


12/29

ikatan #,5. $adi terjadi titik percabangan baru. Kemudian kedua cabang tersebut

bertambah panjang. "an seterusnya kejadian berulang kembali ( gambar#; ).

Cridin di!os!at yang dibebaskan ketika unit glukosil dari C"PG dipindah kebagian tertentu

dari glikogen, disintesis kembali menjadi C9P dengan memakai A9P. 9otal kebutuhan A9P

untuk menyimpan satu molekul glukosa menjadi satu molekul glikogen adalah dua molekul,

dua A"P dan dua inorganik !os!at terbentuk.

%erat molekul glikogen mencapai satu sampai empat juta lebih.

5.+.GD&KG


13/29

komplek yaitu suatu mekanisme yang melibatkan peristiwa allosterik dan modi!ikasi ikatan

ko:alen pada senyawa !os!at dari en=im.

5./.. Akti!asi dan inakti!asi !os!orilase.

"alam hepar, en=im !os!orilase ada dalam keadaan akti! maupun tidak akti!. Pada

!os!orilase yang akti! (!os!orilase a), gugusan hidroksil dari serin mengalami !os!orilasi

(dalam ikatan ester). 'os!orilase a ( yang akti! ) bisa menjadi tidak akti! dengan hilangnya

!os!at yang terikat pada senyawa serin tersebut. Reaksi ini dikatalisis enzim fosfatase

spesi!ik dengan namaprotein fosfatase#. Cntuk mengakti!kan en=im !os!orilase kembali

diperlukan re!os!orilasi, yang dapat dikatalisis en=im fosforilase kinase dengan adanya

A9P. Fosforilase otot, berbeda secara immunologik dan genetik bila dibandingkan

dengan !os!orilase hepar. "alam otot !os!orilase a merupakan bentuk !os!orilase akti!

( dimer ), mengalami !os!orilasi. intermediate compound>). enyawa ini disebut juga >second

messenger>. %anyak hormon yang bekerja dengan perantaraan senyawa ini. cAMP

dibentuk dari A9P oleh enzim adenelil siklasesebelumnya dikenal dengan nama adenilat

siklase (adenylate cyclase), yang terdapat pada permukaan dalam membran sel. Adenelil

siklase dapat diakti!asi oleh hormon#hormon seperti- epine!rin dan norepine!rin yang

bekerja melalui reseptor adrenergik beta. Reseptor ini terletak pada sel membran

(gambar#).

Pada heparglukagonbekerja melalui reseptor yang lain yaitu reseptor glukagon. cAMP

dirusak enzim fosfodiesterase* dengan adanya en=im ini kadar cAMP diatur dalam kadar

yang rendah. $nsulindapat meningkatkan akti!itas en=im !os!odiesterase dalam hepar,

dengan demikian menyebabkan kadar cAMP rendah.

Meningkatnya cAMP menyebabkan meningkatnya akti!itas en=im protein kinase >cAMP#

dependent>, yang mempunyai spesi!isitas luas.

Protein kinase ini mengkatalisis !os!orilasi oleh A9P, en=im !os!orilase kinase b (tidak

akti!) menjadi !os!orilase kinase a (akti!), yang selanjutnya juga dengan proses !os!orilasi


14/29

!os!orilase kinase a yang akti! mengkatalisis perubahan !os!orilase b menjadi !os!orilase a

(lihat gambar ).

5./.+.Glikogenolisis dalam hepar.

Penelitian menunjukkan bahwa selain pengaruh akti:itas glukagon melalui reseptornya,

glikogenolisis dalam hepar juga dirangsang oleh katekolamin (adrenalin) melalui proses

yang melibatkan mobilisasi ?aEEdan tidak tergantung pada cAMP (cAMP#independent

mobili=ation o! ?aEE) dari mitokhondria ke sitosol. elanjutnya terjadi rangsangan

!os!orilase kinase yang sensiti! terhadap ?aEEF?almodulin.

Glukagon tidak mempengaruhi !os!orilase otot bergaris, akan tetapi jantung dapat dipe#

ngaruhinya.

&nakti:asi !os!orilase.

'os!orilase a dan !os!orilase kinase a dapat dibuat tidak akti! oleh protein phosphatse#

dengan jalan melepaskan gugusan !os!atnya (dephosphorylated). Protein phosphatase#

sendiri dapat dihambat oleh suatu protein yang disebut inhibitor#. &nhibitor# hanya akti!

apabila sudah mengalami !os!orilasi oleh cAMP#dependent protein kinase menjadi

inhibitor##P. "engan demikian cAMP dapat mengontrol akti:asi maupun inakti:asi dari

phosphorilase (gambar#+).

Datihan F cek list

.9ulislah rangkaian reaksi glikogenesis (glukosaglikogen)B

+.9ulislah angkaian reaksi glikogenolisis (glikogenglukose E glukosa #P)

/.9erangkan peran en=im#en=im -

/..adenilil siklase

/.+.protein kinase cAMP dependent

/./.!os!orilase kinase

/.0.!os!orilse

/.1.protein !os!atase

/.5.inhibitor

/.6.glikogen sintase

/.7.branching en=yme

/.;.debrancing en=yme

/.J.glukosa 5 P#ase

0.9erangkan pengaruh hormon#hormon -

0..epine!rin F glukagon

0.+.insulin


15/29

terhadap glikogenesis dan glikogenolisis.

".GLUKONEOGENESIS

6..Glukoneogenesis adalah suatu pembentukan glukosa dari senyawa yang bukan karbohidrat.

Glukoneogenesis penting sekali untuk menyediakan glukosa, apabila didalam diet tidak

mengandung cukup karbohidrat. yara!, medulla dari ginjal, testes, jaringan embriyo dan

eritrosit memerlukan glukosa sebagai sumber utama penghasil energi. Glukosa diperlukan

oleh jaringan adiposa untuk menjaga senyawa antara siklus asam sitrat. "idalam mammae,

glukosa diperlukan untuk membuat laktosa. "idalam otot, glukosa merupakan satu#satunya

bahan untuk membentuk energi dalam keadaan anaerobik.

Cntuk membersihkan darah dari asam laktat yang selalu dibuat oleh sel darah merah dan

otot, dan juga gliserol yang dilepas jaringan lemak, diperlukan suatu proses atau jalur yang

bisa meman!aatkannya. Pada hewan memamah biak, asam propionat merupakan bahan utama untuk

glukoneogenesis.

Perhatikan gambar#0 B

$alur yang dipakai dalam glukoneogenesis adalah modi!ikasi dan adaptasi dari jalur


16/29

6..+.'os!oenolpiru:at karboksikinase.

6../.'ruktosa ,5#bis!os!atase (tidak ada dalam otot jantung dan otot polos).

6..0.Glukosa 5#!os!atase.

"alam keadaan puasa, en=im piru:at karboksilase dan en=im !os!oenolpiru:at

karboksikinase sintesisnya meningkat. intesis en=im ini juga dipengaruhi oleh hormon

glukokortikoid. "alam keadaan puasa, oksidasi asam lemak dalam hepar meningkat. &ni

membawa akibat yang menguntungkan untuk glukoneogenesis karena akan menghasilkan

A9P, 8A"H dan oksaloasetat.

Asam lemak dan asetil#KoA akan menghambat en=im#en=im !os!o!ruktokinase, piru:at

kinase dan piru:at dehidrogenase, mengakti!kan en=im#en=im piru:at karboksilase dan

!ruktosa ,5#bis!os!atase.

6.+.ubstrat untuk glukoneogenesis adalah -

6.+..asam laktat yang berasal dari otot, sel darah merah, medulla dari glandula supra#renalis,

retina dan sumsum tulang.

6.+.+.gliserol, yang berasal dari jaringan lemak dan asam amino yang berasal dari protein.

6.+./.asam propionat, yang dihasilkan dalam proses pencernaan pada hewan memamah biak.

6.+.0.asam amino glikogenik.

6./.Perubahan asam laktat menjadi glukosa

Cntuk mengubah asam laktat menjadi glukosa dapat dilihat pada diagram (gambar 0)-

Asam laktat di dalam sitoplasma diubah menjadi asam piru:at, kemudian asam piru:at

masuk ke dalam mitokhondria dan diubah menjadi oksaloasetat. Karena oksaloasetat tidak

dapat melewati membran mitokhondria, maka diubah dulu menjadi malat. "i sitoplasma

malat diubah kembali menjadi oksaloasetat. ksaloasetat kemudian diubah menjadi

!os!oenolpiru:at yang selanjutnya berjalan ke arah kebalikan jalur


17/29

"alam reaksi ini diperlukan A9P, ?+(berasal dari H+?/), biotin ( yang diperlukan

untuk mengikat bikarbonat pada en=im sebelum ditambahkan pada asam piru:at ) dan ion

Mg.

6./.+.


18/29

.9ulislah de!inisi glukoneogenesis B

+.9ulislah rangkaian reaksi glukoneogenesis dari asam laktat menjadi glukosa di dalam tubuh

manusia B

/.9erangkan bagaimana en=im kunci rangkaian di atas dipengaruhi oleh adanya aseil#KoA B

9ulislah reaksi lengkapnya B

0.9ullislah rangkaian reaksi pembentukan glukosa dari gliserol B

?atatan -

#.HE$OSE MONOPHOSPHATE SHUNT ( HMP S%&' ) PENTOSE PHOSPHATE

PATH*A (PPP) OKSIDASI GLUKOSA LANGSUNG JALUR ,OS,OGLUKONAT

7..$alur ini akti! dalam hepar, jaringan adiposa (lemak), adrenal korteks, glandula tiroid, sel

darah merah,testes dan payudara yang sedang menyusui. "alam otot akti:itas jalur ini

rendah sekali.

7.+.'ungsi utama jalur ini adalah untuk menghasilkan 8A"PH, yaitu dengan mereduksi

8A"PE. 8A"PH diperlukan untuk proses anabolik di luar mitokhondria, seperti sintesis

asam lemak dan steroid. 'ungsi yang lain adalah menghasilkan ribosa#1#!os!at untuk

sintesis nukleotida dan asam nukleat.

7./.$alannya reaksi sebagai berikut ( gambar 7#; )-

#"#glukosa 5#!os!at mengalami oksidasi menjadi 5#!os!oglukonolakton.


19/29

5#!os!oglukonat selanjutnya mengalami dekarboksilasi dan berubah menjadi riboluse#1#

!os!at. ebelum dekarboksilasi 5#!os!oglukonat dioksidasi menjadi semyawa antara /#keto

5#!os!oglukonat. &on MgEE, MnEEatau ?aEEdiperlukan. 8A"PEbertindak sebagai hidrogen

ekseptor menjadi 8A"PH.


20/29

melalui jalur kebalikan glikolisis, maka HMP hunt dapat dikatakan suatu oksidasi glukosa

yang komplit (sempurna) ( gambar#+J ).

'ed state>, suatu keadaan dimana seseorang baru saja makan, mungkin dapat

menginduksi sintesis en=im#en=im glukosa 5#!os!at dehidro#genase dan 5#!os!oglukonat

dehidrogenase.

7.0.HMP hunt dalam eritrosit berguna sebagai penghasil suatu reduktor (8A"PH). 8A"PH

dapat mereduksi glutation yang telah mengalami oksidasi ( G###G ) menjadi glutation

yang tereduksi (+ G#H). !a:a

bean>.

HMP hunt akan menghasilkan suatu pentosa untuk sintesis nukleotida dan asam nukleat.

Ribosa 1#!os!at akan bereaksi dengan A9P menjadi 1#!os!oribosil##piro!os!at (PRPP).

"alam otot en=im glukosa 5#!os!at dehidro#genase dan 5#!os!oglukonat dehidrogenase hanya

sedikit sekali, namun otot dapat membuat ribosa 1#!os!at, yaitu dengan kebalikan HMP

hunt.

Datihan F cek list

.9ulislah rangkaian reaksi pembentukan Ribosa 1 !os!at dari glukosa B

+.9erangkan cara kerja en=im#en=im -

+..4Glukosa 5 Phosphate "ehydrogenase (G5P")4

+.+.5P glukonat "ehidrogenase. Apa yang mempengaruhi kerja en=im ini


21/29

+./.9ransketolase

+.0.9rans Aldolase

/.9ulislah rangkaian reaksi pembentukan Ribose 1 P dari glukosa di dalam otot B

?atatan -

.METABOLISME ,RUKTOSA DAN SORBITOL

;..'ruktosa dapat di!os!orilasi menjadi !ruktosa 5#!os!at oleh en=im heksokinase.


22/29

Karena akti:itas en=im !ruktokinase tidak dipengaruhi insulin maka pada penderita

"iabetes Mellitus, !ruktosa dapat dihilangkan dari darah dengan kecepatan yang sama

dibandingkan dengan orang normal.

'ruktokinase tidak dapat memakai glukosa sebagai substrat.

elanjutnya !ruktosa #!os!at dipecah menjadi "#gliseral dehid dan dihidroksi aseton

!os!at. Reaksi ini dilatalisis en=im aldolase %, yang terdapat dalam hati. hereditary !ructosa

intolerance>.

"#gliseraldehid dapat masuk ke dalam glikolisis melalui suatu reaksi yang dikatalisis oleh

en=im yang terdapat dalam hepar yaitu triokinase. hereditary !ructose intolerance> dan keadaan lain

yang disebabkan karena kekurangan en=im !ruktrosa ,5#bis!o!atase adalah hipoglisemi

akibat induksi !ruktosa, biarpun dalam hepar kadar glikogen tinggi. &ni disebabkan karena

akumulasi !ruktosa #!os!at dan !ruktosa ,5#bis!os!at akan menghambat akti:itas en=im

!os!orilase dalam hepar melalui mekanisme allosterik.

Apabila hepar dan usus dari suatu binatang percobaan dibuang, maka injeksi !ruktosa

(pemberian !ruktosa secara parenteral) tidak akan bisa diubah menjadi glukosa, dan

binatang tersebut akan mati, kecuali apabila diberi glukosa. Pada manusia telah dilaporkan

bahwa ginjal dapat mengubah !ruktosa menjadi glukosa dan asam laktat. Pada manusia,

dalam usus banyak sekali !ruktosa diubah menjadi glukosa sebelum diserap melalui :ena

porta, hal ini tidak terjadi pada tikus.

'ruktosa akan lebih cepat mengalami glikolisis bila dibandingkan dengan glukosa, karena

!ruktosa tidak melewati jalur reaksi yang dikatalisis en=im fosfofruktokinase.


23/29

;.+.Msorbitol intolerance> kram perut mungkin

disebabkan oleh makanan yang dikatakan pemanis >sugar#!ree> yang mengandung sorbitol.

Datihan F ceklist -

.Mengapa metabolisme !ruktosa lebih cepat bila dibandingkan metabolisme glukosa dalam

hepar

+.Mengapa pada penderita diabetes mellitus mudah terjadi katarak

/.Apa yang terjadi apabila sseseorang mengkonsumsi soritol terlalu banyak Mengapa

?atatan -

1.METABOLISME GALAKTOSA

Galaktosa yang diserap usus, dengan mudah diubah menjadi glukosa dalam hepar.

>Galactose tolerance test> adalah suatu pemeriksaan untuk mengetahui !ungsi hepar, namun

sekarang sudah jarang dipakai.

$alur yang dipakai untuk mengubah galaktosa menjadi glukosa adalah sebagai berikut

( gambar#+/ )-

Galaktokinase mengkatalisis reaksi () dan dalam reaksi ini diperlukan A9P sebagai donor

!os!at. Galaktosa #!os!at yang terbentuk akan bereaksi dengan uridin di!os!at glukosa (C"PG)


24/29

dan menghasilkan uridin di!os!at galaktosa dan glukosa #!os!at. Reaksi ini dikatalisis en=im

galaktosa #!os!at uridil trans!erase, galaktosa menggantikan tempat glukosa.

uatu epimerase mengubah galaktosa menjadi glukosa (reaksi /). Reaksi ini terjadi pada

suatu nukleotida yang mengandung galaktosa, peristiwa oksidasi#reduksi berlangsung dan

memerlukan 8A"Esebagai ko#en=im. C"P#glukosa yang dihasilkan, dibebaskan dalam bentuk

glukosa #!os!at (reaksi 0). Mungkin sebelum dibebaskan digabung dulu dengan molekul

glikogen, baru kemudian dipecah en=im !os!orilase.

Reaksi (/) adalah reaksi dua arah. "ari diagram dapat dilihat bahwa glukosa bisa diubah

menjadi galaktosa.

"alam tubuh galaktosa diperlukan bukan hanya untuk sintesis laktosa, tetapi juga untuk

membuat serebrosida, proteoglikan dan glikoprotein.

intesis laktosa dalam mamma terjadi dengan jalan kondensasi C"P#galaktosa dengan

glukosa dan dikatalisis en=im laktosa sintetase.

uatu penyakit yang dapat diturunkan menyebabkan galaktosemia, mungkin terjadi akibat

kekurangan en=im#en=im pada reaksi (), (+) dan (/). Akan tetapi yang paling banyak diketahui

adalah akibat kekurangan en=im uridil trans!erase (reaksi +). Karena kadar galaktosa meningkat,

dalam lensa mata galaktosa bisa me# ngalami reduksi menjadi galaktitol. Apabila kadar

galaktitol ini tertimbun dalam lesa mata maka akan mempercepat terjadinya katarak.

Kekurangan en=im yang mengkatalisis reaksi (+) membawa akibat yang paling buruk

bila dibandingkan dengan kekurangan en=im#en=im yang lain, karena galaktosa #!os!at

tertimbun sedangkan hepar kekurangan !os!at inorganik. &ni bisa menyebabkan kegagalan

!ungsi hepar dan retardasi mental. caloric homeostasis>.


25/29

Homeostasis kalorik meliputi menjaga kebutuhan >!uel> ataupun mengadakan >!uel> baru

yang bisa menggantikan >!uel> yang asli.ebagai contoh, homeostasis kalorik ini menjaga

kebutuhan tubuh (terutama otak) akan glukosa* kadar glukosa dalam darah dijaga agar

>konstan>.

.+.Prinsip regulasi.

.+..$alur yang dilewati proses anabolik (sintesis) berbeda dengan jalur katabolik (degradasi).

Kadang#kadang kedua jalur tersebut memakai beberapa en=im yang sama.

.+.+.$alur anabolik dan jalur katabolik masing#masing di bawah kontrol en=im regulatornya

sendiri. 8amun kedua jalur itu ter# koordinasi dalam suatu sistim, sehingga e!ek

stimulasi yang terjadi pada anabolik pada waktu yang sama mempunyai e!ek inhibisi

pada jalur katabolik (ingat metabolisme glikogen).

.+./.irri:ersible>. Akibatnya biarpun

kadar substratnya kecil proses anabolik masih bisa terjadi.

./.ecara keseluruhan regulasi suatu jalur metabolik dikontrol oleh satu atau mungkin dua

reaksi kunci yang dikatalisis oleh en=im regulasi.'aktor kimia#!isika penting dalam

suatu kontrol jalur metabolik, misalnya kecepatan reaksi dipengaruhi oleh kadar

substrat, lihat gambar dibawah ini B (gambar#+1).

Kontrol metabolik suatu reaksi en=imatik.

&nakti!


26/29

E1

A + B C + D

E2

Pos. allostik 8eg. allosterik

!eed !orward !eed back

akti!asi inhibisi


27/29

oleh keadaan nutrisi (dalam hal ini kadar substrat). Perhatikan gambar#+5 B 9ulislah

kembali jalur demi jalur kemudian rangkaikan semuanya.

ebagai petunjuk perhatikan -

#pengaruh glukosa 5#!os!at

#pengaruh !ruktosa ,5#bis!os!at.

#pengaruh macam#macam ko!aktor ( A9P, AMP, cAMP dll )

#en=im#en=im kunci pada tiap#tiap jalur

#hubungan jalur satu dengan lainnya (senyawa tertentu dari satu jalur mempengaruhi

jalur yang lain).


28/29

%eberapa mekanisme dalam tubuh bekerja untuk mengatur glukosa darah agar berada pada

konsentrasi tersebut di atas. Glukosa dapat dipakai oleh semua sel dalam tubuh. etelah

makan akan terjadi penimbunan glukosa dalam tubuh, misalnya dalam hepar, otot,

jaringan lemak, dan terjadi peningkatan oksidasi. edangkan dalam keadaan puasa

ataupun keadaan darurat, akan terjadi pengambilan glukosa dari cadangan makanan dalam

tubuh, hingga glukosa darah berkisar pada konsentrasi yang dapat ditolerir tubuh.

+.+.umber glukosa darah.

Glukosa darah berasal dari -

+.+...Karbohidrat dalam makanan.

+.+.+.Hasil dari proses glukoneogenesis.

+.+./."ari pemecahan glikogen dalam hepar.

ad.+.+.. Karbohidrat dalam makanan-

ebagian besar karbohidrat dalam makanan akan membentuk glukosa, galaktosa dan

!ruktosa yang diserap dan masuk ke :ena porta. Galaktosa dan !ruktosa bisa diubah

menjadi glukosa dalam hati.

ad.+.+.+. Hasil dari proses glukoneogenesis-

Glukoneogenesis bisa dibagi menjadi dua yaitu-

#ang bisa langsung diubah menjadi glukosa, seperti asam amino dan asam

propionat.

#enyawa (metabolit) yang merupakan hasil metabolisme parsial glukosa, yang perlu

dibawa ke hati atau ke ginjal di mana akan diubah menjadi glukosa. ebagai

contoh,asam laktat hasil oksidasi glukosa dalam otot dan sel darah merah akan

dibawa ke hati dan ginjal untuk diubah menjadi glukosa. Glukosa yang terbentuk

akan masuk ke dalam peredaran darah untuk bisa dipakai lagi oleh jaringan. iklus

ini disebut ?ori cycle atau >lactic acid cycle> (gambar#+;). ?ontoh yang lain

misalnya gliserol yang diperlukan untuk sintesis triasilgliserol dalam jaringan lemak

tidak bisa dipakai oleh jaringan ini, akan tetapi akan dibawa ke hepar, dan bisadiubah menjadi glukosa.

9elah diketahui bahwa asam amino, sebagian besar alanin, pada waktu kelaparan

diangkut dari otot menuju ke hati. &ni menyebabkan timbulnya suatu postulat akan

adanya suatu siklus glukosa#alanin, di mana terjadi suatu siklus glukosa dari hepar

menuju ke otot dan alanin dari otot menuju ke hepar yang menghasilkan hasil netto

adanya pemindahan alanin dari otot ke hepar dan >!ree energy> dari hepar ke otot.

> atau tenaga yang diperlukan untuk membuat glukosa dari asam piru:at

berasal dari oksidasi asam lemak ( gambar#+; ).


29/29

ad.+.+./."ari pemecahan glikogen dalam hepar-

9elah dijelaskan dalam bab#bab sebelumnya.

Apabila kadar glukosa darah rendah, misalnya pada keadaan puasa, maka hepar

merupakan sumber utama glukosa. &ni bisa berasal dari glikogenolisis atau

glukoneogenesis. Apabila kadar glukosa darah meningkat seperti pada waktu makan,

akan terjadi pengambilan glukosa oleh hati, dan akan terjadi glikogenesis.

Metabolisme Karbohidrat Ms Word

Documents

Transcript of Metabolisme Karbohidrat Ms Word