Transcript METABOLISME KARBOHIDRAT - UNAIR | E

METABOLISME
KARBOHIDRAT
Kadek Rachmawati, M.Kes., Drh
 DIET BERVARIASI
P.U. KARBOHIDRAT >
 FUNGSI KARBOHIDRAT TERUTAMA SEBAGAI
SUMBER ENERGI ( DR. GLUKOSA )
 MONOSAKARIDA ( HEKSOSA ) HASIL PENCERNAAN KARBOHIDRAT TERUTAMA :
* GLUKOSA
* FRUKTOSA
* GALAKTOSA
 FRUKTOSA DAN GALAKTOSA DI HATI
GLUKOSA
Jalur metabolisme disakarida dr diet
Metabolisme galaktosa
Metabolisme Fruktosa
 Glukosa darah , memacu jalur metabolisme karbohidrat 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
macu jalur metabolisme karbohidrat berikut :
1. Glikogenolisis
2. Glukoneogenesis
me
GLIKOLISIS
 Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY
 Terjadi di dalam sitosol
 Glikolisis : 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+ H2O
Jalur Glikolisis
Jalur Glikolisis
 Reaksi2 pd Glikolisis pada umumnya berjalan searah,
kecuali 3 reaksi :
1. Glukosa
Glukosa 6-p
Dikatalisis oleh enzim : Heksokinase dan Glukokinase
* Enzim Heksokinase :
- terdapat di sel otot ( selain hati dan pankreas )
- dihambat secara allosterik oleh produk akhirnya
- mempunyai afinitas tinggi terhadap glukosa
* Enzim Glukokinase :
- terdapat di sel hati dan pankreas
- aktif pada saat konsentrasi glukosa darah
* di jar. selain hati & pankreas, glukosa masuk glikolisis dikontrol oleh h. insulin
*Reaksi ini bersifat irreversible, ATP sbg donor gugus
fosfat

2. Fruktosa 6-p
Fruktosa 1,6-bi-p
* Dikatalisis oleh enzim : Fosfofruktokinase
* bersifat irreversible
* Merupakan enzim pengendali kecepatan alur glikolisis ( rate limiting enzyme )

3. Fosfoenol piruvat
Enol piruvat
* Dikatalisis oleh enzim : Piruvat kinase
 Energi yang dihasilkan :
 Oksidasi 1 mol Glukosa
hasilkan 8 mol ATP
* Reaksi 5
: 2 x 3 ATP
* Reaksi 6 & 9 : 2 + 2 ATP
* Reaksi 1 & 3 :
2 mol piruvat meng= 6 ATP
= 4 ATP
=-2ATP
= 8 ATP
 Hitung berapa mol ATP yang dihasilkan jika 1 mol glu
kosa dioksidasi sampai habis
CO2 dan H2O ?
 Pada Glikolisis Anaerob :
* Rantai respirasi tidak berjalan
* Hasil akhirnya asam laktat
Laktat dehidrogenase
 Piruvat + NADH + H+
 Energi yg dihasilkan :
Reaksi 6 & 9
: 4 ATP
Reaksi 1 & 3
: -2 ATP
= 2 ATP
Laktat + NAD+
 Anaerob
Rantai Respirasi tak berjalan
 NADH + H+ yg dihasilkan dari reaksi 5 tak dapat
dibentuk kembali menjadi NAD+ lewat rantai respirasi
 Padahal NAD+ harus selalu tersedia untuk kelangsung
an Glikolisis
 Untuk mengatasinya : NADH + H+ akan dibentuk men
jadi NAD+ lewat pertolongan enzim Laktat Dehidrogenase ( LDH ) yg akan mengubah Piruvat
Laktat
 GLIKOLISIS DI ERITROSIT :
* Eritrosit dewasa tidak mempunyai inti sel dan organel sel ( mitokondria )
Rantai Respirasi dan
Siklus Asam Sitrat tidak dapat terjadi
* oksidasi glukosa di eritrosit selalu menghasilkan
asam laktat
* Glikolisis di dalam eritrosit mamalia ada jalan samping yg bertujuan untuk membentuk : 2,3-bifosfo Gli
serat
yg berfungsi untuk membantu melepas
ikatan HbO2 ( Oksihemoglobin ) menjadi Hb + O2
Jalur Bifosfogliserat dalam eritrosit
Metabolisme Bifosfogliserat di eritrosit
OKSIDASI ASAM PIRUVAT
 Terjadi di dalam mitokondria
 Oksidasi 1 mol Piruvat
1 mol Asetil KoA
menghasilkan 3 mol ATP
 Reaksinya memerlukan TPP ( Tiamin Piro Phosphat )
 Dikatalisis oleh enzim : Kompleks Piruvat Dehidrogenase yg memerlukan koenzim : CoA ( Koenzim A ) yg
berasal dr Asam Pantotenat ( vitamin B5 )
 Defisiensi tiamin
penumpukan piruvat
Alkoholik
def. thiamin
asidosis laktat & piruvat
CH3COCOOH + HSCoA + NAD+
(piruvat)
CH3CO-SCoA + NADH H+
( Asetil KoA )
Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat
SINTESIS ASETIL KoA
GLIKOGENESIS
 Sintesis glikogen dari glukosa
 Terjadi di dalam hati dan otot
 Reaksi 1 :
Mg++
Glukosa + ATP
Glukosa 6-p + ADP
Glukokinase / Heksokinase
 Reaksi 2 :
Glukosa 6-p
Glukosa 1-p
Fosfoglukomutase
 Reaksi 3 :
Glukosa 1-p + UTP
UDPG + Pirofosfat
UDPG Pirofosforilase
 Enzim Glikogen sintetase ( sintase )
membentuk ikatan α-1,4 Glikosidik ( rantai lurus ) dr glikogen
 Enzim Pencabang ( Branching Enzyme )
membentuk ikatan α-1,6 Glikosidik ( rantai cabang ) dr
glikogen
Molekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnya
SINTESIS GLIKOGEN
SINTESIS GLIKOGEN
Jalur glikogenesis dan glikogenolisis
Glikogenesis
Glikogenolisis
GLIKOGENOLISIS
 Proses pemecahan glikogen
 Dalam otot :
* tujuannya untuk mendapat energi bagi otot
* hasil akhirnya : piruvat / laktat
sebab glukosa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur
glikolisis di otot
 Dalam hati :
* tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa
darah di antara dua waktu makan
* Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa
Glukosa 6-p + H2O
Glukosa + Pi
Glukosa 6-fosfatase
 Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati, ginjal
dan epitel usus ( tetapi tidak terdapat di otot )
 Enzim Glikogen fosforilase
glikosidik dr glikogen
 Debranching enzyme
glikosidik
memutus ikatan α-1,4
memutus ikatan α-1,6
GLUKONEOGENESIS
 Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidrat
 Pada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjal
 Substrat :
1. Asam laktat
dr. otot, eritrosit
2. Gliserol
dr. hidrolisis Triasilgliserol dlm. jar.
lemak ( adiposa )
3. Asam amino glukogenik
4. Asam propionat
pd ruminansia
 Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan glu
kosa bila karbohidrat tidak cukup dlm diet
 Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai
sumber energi terutama sistem saraf dan eritrosit
 Enzim bantuan :
1. Piruvat karboksilase
2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase
3. Fruktosa 1,6 bifosfatase
4. Glukosa 6-fosfatase
Jalur Glukoneogenesis
Glukoneogenesis dari asam amino
Perubahan asam propionat masuk ke jalur
glukoneogenesis
CORI CYCLE
Key Enzyme pd jalur Glikolisis dan Glukoneogenesis
HMP SHUNT
(HEKSOSA MONO PHOSPHAT SHUNT)




Disebut juga : Pentose Phosphate Pathway
Merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa
Tidak 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 otot
 Fungsi :
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 reduktase
Glutathion Teroksidasi
( G-S-S-G )
Glutathion tereduksi
( 2-G-SH )
 2G-SH + H2O2
G-S-S-G + 2H2O
Glutathion peroksidase
 Glutathion tereduksi membebaskan eritrosit dari H2O2
penimbunan H2O2 memperpendek umur eritrosit
 Mutasi enzim glutathion peroksidase
 Hemolisis eritrosit jika diberi oksidan spt. : primaquin,
Aspirin, sulfonamid
 Ribosa 5-p yg terbentuk akan bereaksi dengan ATP
5-Phospho Ribosil 1-Piro Phosphat (PRPP)
Jalur HMP Shunt
PRODUK HMP SHUNT
METABOLISME GLUKOSA
GLUKOSA DARAH
 Glukosa 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. Glukoneogenesis
 Hormon yg mengatur glukosa darah :
* Insulin
* Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone
* Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glukagon
 PENGARUH HORMON :
* Keadaan kadar glukosa darah
merangsang sekresi hormon glukagon
* Keadaan kadar glukosa darah
merangsang sekresi hormon insulin
* Keadaan darurat
merangsang
sekresi hormon adrenalin
 Glukagon (hati)
Pembentukan cAMP
 Epinefrin (otot)
1. cAMP menghambat Glikogen sintase
menghambat glikogenesis
2. cAMP memacu fosforilase
memacu glikogenolisis
 INSULIN :
1. Memacu glikogen sintase
2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah
cAMP menjadi 5’AMP
efek : memacu glikogenesis
menghambat glikogenolisis
 PERUBAHAN 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 Kreb’s / Piruvat
Asetil KoA
Asam lemak
TG
 Makan banyak lipid
Lipid tidak dapat diubah menjadi protein ataupun
karbohidrat
LIPID (TG)
cadangan energi
( oksidasi β asam lemak)
Asetil KoA
TCA Cycle
E
Metabolisme makanan
Selamat belajar !!! Semoga sukses
Terimakasih