TUGAS MAKALAH BIOKIMIA Metabolisme Karbohidrat Dosen Pengampu : dr. Ngakan Putu DS, M. Kes
Disusun Oleh :
LIA RISTIYANTI 6411412184 ROMBEL 5
ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN UNNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2013
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi organisme hidup. Dalam makanan kita, karbohidrat terdapat sebagai polisakarida yang dibuat dalam tumbuhan dengan cara fotosintesis. Tumbuhan merupakan gudang yang menyimpan karbohidrat dalam bentk amilum dan selulosa. Amilum digunakan oleh hewan dan manusia apabila ada kebutuhan untuk memproduksi energi. Di samping dalam tumbuhan, dalam tubuh hewan dan manusia juga terdapat karbohidrat yang merupakan sumber energi, yaitu glikogen. Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung maupun usus. Hasil akhir proses pencernaan karbohidrat ini ialah i alah glukosa, fruktosa, galaktosa, dan manosa serta monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa ini kemudian diabsorbsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah. Dalam sel-sel tubuh, karbohidrat mengalami berbagai proses kimia. Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sel ini tidak berdiri sendiri, tetapi saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Sebagai contoh apabila banyak glukosa yang teroksidasi untuk memproduksi energi, maka glikogen dal;am hati akan mengalami proses hidrolisis untuk membentuk glukosa. Sebaliknya apabila suatu reaksi tertentu menghasilkan produk yang berlebihan, maka ada reaksi lain yang dapat menghambat produksi tersebut. Dalam hubungan antar reaksi ini enzi-enzim mempunyai peranan sebagai pengatur dan pengendali. Proses kimia yang terjadi dalam sel ini disebut metabolisme. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan dijelaskan satu persatu tentang proses metabolisme karbohidrat, sehingga pembaca akan lebih mengerti.
2
B. Rumusan Masalah 1. Apa
yang
dimaksud
dengan
metabolisme,
karbohidrat,
dan
metabolisme karbohidrat? 2. Berapa macam proses metabolisme karbohidrat pada tubuh manusia?
3
BAB II PEMBAHASAN 1. Pengertian Metabolisme, Karbohidrat, dan Metabolisme Metabolisme Karbohidrat
1.1.Pengertian Metabolisme Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya. Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme
adalah
peranannya
dalam
penawar
racun
atau
detoksifikasi.
1.2.Pengertian Karbohidrat Karbohidrat yaitu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom O. karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan struktural & metabolik. Sedangkan pada tumbuhan, untuk sintesis CO 2 dan H2O akan menghasilkan amilum / selulosa melalui proses fotosintesis, sedangkan binatang tidak dapat menghasilkan karbohidrat sehingga tergantung tumbuhan. Karbohidrat merupakan sumber energi dan cadangan energi yang diproses melalui proses metabolisme. Banyak sekali makanan yang kita makan sehari-hari adalah sumber karbohidrat seperti nasi, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan dan beberapa buah-buahan lainnya. Rumus umum karbohidrat yaitu (CH 2O)n, sedangkan yang paling banyak kita kenal yaitu glukosa dengan rumus C 6H12O6, sukrosa dengan rumus C 12H22O11, selulosa dengan rumus (C6H10O5)n.
4
Fungsi Karbohidrat
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Di antara fungsi dan kegunaan itu ialah sebagai berikut : a. Sebagai sumber kalori atau energi b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet pengawet c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk d. Sebagai bahan penstabil e. Sebagai sumber flavor (karamel) f. Sebagai sumber serat Klasifikasi Karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia. Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu: 1.
Monosakarida : terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih
sederhana.
Monosakarida
yang
paling
sederhana
ialah
gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Sedangkan monosakarida yang penting bagi tubuh adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa. 2. Disakarida : senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg sejenis ataupun berbeda. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida. Contoh dari disakarida adalah maltosa (glukosa+glukosa), laktosa (glukosa+galaktosa), dan sukrosa (glukosa+fruktosa). 3. Oligosakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan 3 – 10 monosakarida. Misalnya trisakarida dan tetrasakarida.
5
4. Polisakarida : senyawa yang terdiri dari gabungan lebih dari 10 molekul- molekul
monosakarida, senyawa ini bisa dihidrolisis
menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat yang mempunyai struktur struktur rantai lurus maupun bercabang. Misanya amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
1.3.Metabolisme Karbohidrat Metabolisme mengakar pada kata “metabole” dari bahasa Yunani yang berarti berubah. Dalam dunia ilmu pengetahuan, secara sederhana metabolisme diartikan sebagai proses kimiawi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan untuk menghasilkan energi. Proses metabolisme karbohidrat secara garis besar terdiri dari dua cakupan yakni reaksi pemecahan atau katabolisme dan reaksi pembentukan atau anabolisme. Pada proses pembentukan, salah satu unsur yang harus terpenuhi adalah energi. Energi ini dihasilkan dari proses katabolisme. Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori: 1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan) Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah sintesis protein. 2. Lintasan katabolik (pemecahan) Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif. 3. Lintasan amfibolik (persimpangan) Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat pada persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat.
6
Metabolisme karbohidrat pada manusia terutama : •
Glikolisis, yaitu yaitu oksidasi glukosa atau glikogen glikogen menjadi piruvat
dan asam laktat melalui Embden-Meyerhof Embden-Meyerhof Pathway (EMP). •
Glikogenesis, yaitu sintesis glikogen dari glukosa.
•
Glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen, pada hepar hasil akhir
adalah glukosa, sedangkan di otot diubah menjadi piruvat dan asam laktat. •
Siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat atau siklus asam sitrat
adalah suatu jalan bersama dari oksidasi karbohidrat, lemak dan protein melalui asetil-Ko-A dan akan dioksidasikan secara sempurna menjadi CO2 & H2O. •
Heksosa Monofosfat Shunt atau siklus pentosa fosfat adalah suatu
jalan lain dari oksidasi glukosa selain EMP dan siklus Krebs. •
Glukoneogenesis, yaitu pembentukan glukosa atau glikogen dari
zat-zat bukan karbohidrat. •
Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Ko-A, yaitu lanjutan dari
glikolisis serta menjadi penghubung antara glikolisis dan siklus Krebs.
2. Macam-macam Proses Metabolisme Karbohidrat 1. Glikolisis
Tahap ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Molekul glukosa akan masuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi, glukosa diberi energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan glukosa dalam keadaan terfosforilasi menjadi glukosa6-fosfat yang dibantu oleh enzim heksokinase. Secara singkat, glukosa-6-fosfat dipecah menjadi 2 buah molekul gliseraldehid-3fosfat (PGAL) dengan bantuan satu ATP dan enzim fosfoheksokinase. Proses selanjutnya merupakan proses eksergonik. Hasilnya adalah 4 molekul ATP dan hasil akhir berupa 2 molekul asam piruvat (C3). Secara lengkap, proses glikolisis yang terjadi sebagai berikut
7
Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi, yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C manjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C.
Reaksi ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma).
Reaksi glikolisis mempunyai sembilan tahapan reaksi yang dikatalisis oleh enzim tertentu,
Dari sembilan tahapan reaksi tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua fase, yaitu fase investasi energi, yaitu dari tahap 1 sampai tahap 4, dan fase pembelanjaan energi, yaitu dari tahap 5 sampai tahap 9.
Pertama-tama, glukosa mendapat tambahan satu gugus fosfat dari satu molekul ATP, yang kemudian berubah menjadi ADP, membentuk glukosa 6fosfat.
8
Setelah itu, glukosa 6-fosfat diubah oleh enzim menjadi isomernya, yaitu fruktosa 6-fosfat. Satu molekul ATP yang lain memberikan satu gugus fosfatnya kepada fruktosa 6-fosfat, yang membuat ATP tersebut menjadi ADP dan fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-difosfat. Kemudian, fruktosa 1,6-difosfat dipecah menjadi dua senyawa yang saling isomer satu sama lain, yaitu
dihidroksi
aseton
fosfat
dan
PGAL
(fosfogliseraldehid
atau
gliseraldehid 3-fosfat).
Tahapan-tahapan reaksi diatas itulah yang disebut dengan fase investasi energi.
Selanjutnya, dihidroksi aseton fosfat dan PGAL masing-masing mengalami oksidasi dan mereduksi NAD+, sehingga terbentuk NADH, dan mengalami penambahan molekul fosfat anorganik (Pi) sehingga terbentuk 1,3difosfogliserat.
Kemudian
masing-masing
1,3-difosfogliserat
melepaskan
satu
gugus
fosfatnya dan berubah menjadi 3-fosfogliserat, dimana gugus fosfat yang dilepas oleh masing-masing 1,3-difosfogliserat dipindahkan ke dua molekul ADP dan membentuk dua molekul ATP.
Setelah itu, 3-fosfogliserat mengalami isomerisasi menjadi 2-fosfogliserat. Setelah menjadi 2-fosfogliserat, sebuah molekul air dari masing-masing 2fosfogliserat dipisahkan, menghasilkan fosfoenolpiruvat.
Terakhir,
masing-masing
fosfoenolpiruvat
melepaskan
gugus
fosfat
terakhirnya, yang kemudian diterima oleh dua molekul ADP untuk membentuk ATP, dan berubah menjadi asam piruvat.
Setiap
pemecahan
1
molekul
glukosa
pada
reaksi
glikolisis
akan
menghasilkan produk kotor berupa 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH, 4 molekul ATP, ATP, dan 2 molekul air.
Akan tetapi, pada awal reaksi ini telah digunakan 2 molekul ATP, sehingga hasil bersih reaksi ini adalah 2 molekul asam piruvat (C3H4O3), 2 molekul NADH, 2 molekul ATP, ATP, dan 2 molekul air.
Walaupun empat molekul ATP dibentuk pada tahap glikolisis, namun hasil reaksi keseluruhan adalah dua molekul ATP. Ada dua
9
molekul ATP yang harus diberikan pada fase awal glikolisis. Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen.
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Setiap asam piruvat yang dihasilkan kemudian akan diubah menjadi Asetil-KoA (koenzim-A). Asam piruvat ini akan mengalami dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO2 dan akan berdifusi keluar sel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh akseptor elektron NAD+.
Gugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koenzim-A sehingga menjadi asetil-KoA. Hasil akhir dari proses dekarboksilasi oksidatif ini akan menghasilkan 2 asetil-KoA dan 2 molekul NADH. Pembentukan asetil-KoA memerlukan kehadiran vitamin B1. Berdasarkan hal tersebut, dapat diketahui betapa pentingnya vitamin B dalam tubuh hewan maupun tumbuhan.
3. Siklus Krebs
Proses selanjutnya adalah daur asetil-KoA menjadi beberapa bentuk sehingga dihasilkan banyak akseptor elektron. Selain disebut sebagai daur asam sitrat, proses ini disebut juga daur Krebs. Hans A. Krebs adalah orang yang pertama kali mengamati dan menjelaskan fenomena ini pada tahun 1930. Setiap tahapan dalam daur asam sitrat dikatalis oleh enzim yang khusus. Berikut adalah tahapan yang terjadi dalam daur asam sitr at.
10
Asetil-KoA
akan
menyumbangkan
oksaloasetat sehingga terbentuk asam
gugus sitrat.
asetil
pada
Koenzim A akan
dikeluarkan dan digantikan dengan penambahan molekul air.
Perubahan
formasi
asam
sitrat
menjadi
asam
isositrat
akan
disertai pelepasan air.
Asam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan bantuan enzim asam
isositrat
dehidrogenase,
membentuk
asam α-
ketoglutarat. NAD ketoglutarat. NAD+ akan mendapatkan donor elektron dari hidrogen untuk membentuk NADH. Asam α-ketoglutarat selanjutnya diubah menjadi suksinil KoA.
Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus KoA dan ADP mendapatkan donor fosfat menjadi ATP. Akhirnya, suksinilKoA berubah menjadi asam suksinat.
Asam
suksinat
dengan
bantuan
suksinat
dehidrogenase
akan
berubah menjadi asam as am fumarat disertai pelepasan satu gugus elektron.
11
Pada tahap ini, elektron akan ditangkap oleh akseptor FAD menjadi FADH2.
Asam Fumarat akan diubah menjadi asam malat dengan bantuan enzim fumarase.
Asam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan bantuan enzim asam malat dehidrogenase. NAD+ akan menerima sumbangan elektron dari tahap ini dan membentuk NADH.
Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan dapat dimulai lagi dengan sumbangan dua gugus karbon dari aset il KoA.
4. Transfer Elektron
Selama tiga proses sebelumnya, dihasilkan beberapa reseptor elektron yang bermuatan akibat penambahan ion hidrogen. Reseptorreseptor ini kemudian akan masuk ke transfer elektron untuk membentuk suatu molekul berenergi tinggi, yakni ATP. Reaksi ini berlangsung di dalam membran mitokondria. Reaksi ini berfungsi membentuk energi selama oksidasi yang dibantu oleh enzim pereduksi. Transfer
elektron
melibatkan NADH
merupakan (Nicotinamide
proses Adenine
kompleks
yang
Dinucleotide),
FAD
(Flavin Adenine Dinucleotide), dan molekul-molekul lainnya. Dalam pembentukan ATP ini, ada akseptor elektron yang akan memfasilitasi pertukaran elektron dari satu sistem ke sistem lainnya.
Enzim dehidrogenase mengambil hidrogen dari zat yang akan diubah oleh enzim (substrat). Hidrogen mengalami ionisasi sebagai berikut : 2H → 2H+ + 2e (Elektron).
NADH
dioksidasi
menjadi
NAD+
dengan
memindahkan
ion
hidrogen kepada flavoprotein (FP), flavin mononukleotida (FMN), atau FAD yang bertindak sebagai pembawa ion hidrogen. Dari flavoprotein atau FAD, setiap proton atau hidrogen dikeluarkan dikeluar kan ke matriks sitoplasma untuk membentuk molekul H 2O.
Elektron
akan
mengandung besi
berpindah dan
dari
sulfur
ubiquinon (FeSa
dan
ke
protein
yang
FeSb) → sitokrom
12
b → koenzim
quinon → sitokrom
b2
sitokrom
o → sitokrom
c → sitokrom a → sitokrom a3, dan terakhir diterima oleh molekul oksigen sehingga terbentuk H2O. Perhatikan gambar.
Di dalam rantai pernapasan, 3 molekul air (H 2O) dihasilkan melalui NADH dan 1 molekul H2O dihasilkan melalui FAD. Satu mol H2O yang melalui NADH setara dengan 3 ATP dan 1 molekul air yang melalui FAD setara dengan 2 ATP. Walaupun ATP total yang tertera pada Tabel 1 adalah 38 ATP, jumlah total yang dihasilkan pada proses respirasi adalah 36 ATP. Hal tersebut disebabkan 2 ATP digunakan oleh elektron e lektron untuk masuk ke mitokondria.
13
No
Proses
Akseptor
ATP
1.
Glikolisis → 2 asam piruvat
2 NADH
2 ATP
2.
Siklus Krebs
2 asam piruvat → 2 asetil KoA + 2CO 2
2 NADH
2ATP
2 asetil KoA → 4CO2
6 NADH
3.
Rantai transfer elektron
30 ATP
10NADH + 50 2 → 10NAD+ + 10H2O
4 ATP
34 ATP
2 FADH2 + O2 → 2 FAD + 2H 2O
5. Glikogenesis
Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati. Lintasan diaktivasi di dalam hati, oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang meningkat, misalnya karena kandungan karbohidrat setelah makan; atau teraktivasi pada akhir siklus Cori. Penyimpangan atau kelainan metabolisme pada lintasan ini disebut glikogenosis. Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :
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.
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. 14
Enz-P + Glukosa 1- fosfat↔Enz + Glukosa 1,6 -bifosfat↔Enz -P -P + Glukosa 6- fosfat
Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.
UDPGlc + PPi↔UTP + Glukosa 1 -fosfat
Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.
Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.
15
6. Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. Pada glikogenolisis, glikogen digradasi berturut-turut dengan 3 enzim, glikogen fosforilase, glukosidase, fosfoglukomutase, menjadi glukosa. Hormon yang berperan pada lintasan ini adalah glukagon dan adrenalin. Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.
Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.
16
Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam / tersimpan dalam bentuk ATP.
7. Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glikogenolisis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. Pada lintasan glukoneogenesis, sintesis glukosa terjadi dengan substrat yang merupakan produk dari lintasan glikolisis, seperti asam piruvat, asam suksinat, asam laktat, asam oksaloasetat, terkecuali: Fosfopiruvat + Piruvat kinase + ADP → Piruvat + ATP Fruktosa-6P Fruktosa-6P + Fosfofrukto kinase + ATP → Fruktosa -1,6-BPt + ADP Glukosa + Heksokinase + ATP → Glukosa-6P Glukosa -6P + ADP Enzim
glikolitik
yang
terdiri
dari
glukokinase,
fosfofruktokinase, dan piruvat kinase mengkatalisis reaksi yang ireversibel sehingga tidak dapat digunakan untuk sintesis glukosa. Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversibel tersebut, maka proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain. Reaksi tahap pertama glukoneogenesis merupakan suatu reaksi kompleks yang melibatkan beberapa enzim dan organel sel (mitokondrion), yang diperlukan untuk mengubah piruvat menjadi malat sebelum terbentuk fosfoenolpiruvat.
17
Proses Glukoneogenesis
Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yang disebut glukoneogenesis (pembentukan gula baru). Pada dasarnya glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa-senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat danbeberapa asam amino. Proses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. Walaupun proses glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa, namun bukan kebalikandari proses glikolisis karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak reversible, artinya diperlukan enzim lain untuk kebalikannya. •
Glukosa + ATP → heksokinase Glukosa-6-Posfat Glukosa-6-Posfat + ADP
•
Fruktosa-6-posfat Fruktosa-6-posfat + ATP fosf oruktokinase oruktokinase → fruktosa 1,6
diposfat + ADP •
Fosfoenol piruvat + ADP piruvatkinase → asam piruvat +
ATP Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversible tersebut, maka proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain, yaitu :
Fosfoenolpiruvat
dibentuk
dari
asam
piruvat
melalui
pembentukan asam oksaloasetat. (a) asam piruvat + CO2+ ATP + H2O asam oksalo asetat +ADP + Fosfat + 2H + (b) oksalo asetat + guanosin trifosfat fosfoenol piruvat +guanosin difosfat + CO2
Reaksi (a) menggunakan katalis piruvatkarboksilase dan reaksi (b)menggunakan fosfoenolpiruvat karboksilase.
18
Jumlah reaksi (a) dan (b) ialah : asam piruvat + ATP + GTP + H2O + fosfoenol piruvat + ADP +GDP + fosfat+ 2H +
Fruktosa-6-fosfat dibentuk dari fruktosa-1,6-difosfat dengan cara hidrolisis oleh enzim fruktosa-1,6-difosfatase.
Glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis glikosa-6-fosfat dengan katalisglukosa-6-fosfatase.glukosa-6-fosfat katalisglukosa-6-fosfatase.glukosa-6-fosfat + H2O ↔ glukosa + fosfat.
19
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun dari atom karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon. Karbohidrat
mempunyai
anabolisme,
lintasan
3
lintasan
katabolisme,
metabolisme,
dan
lintasan
yaitu:
lintasan
amfibolik.
Jalur
metabolisme karbohidrat antara lain: glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam
sitrat,
transfer
elektron,
glikogenesis,
glikogenolisis,
dan
glukoneogenesis. Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati. Lintasan diaktivasi di dalam hati oleh hormon insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang meningkat. Glikogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. Glukosa yang terbentuk dari glikogenolisis nantinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam / tersimpan dalam bentuk ATP. Glikoneogenesis adalah
biosintesis
glukosa
atau
glikogen
dari
senyawa-senyawa
nonkarbohidrat. Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat dibawa oleh darah ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yang disebut glukoneogenesis (pembentukan gula baru).
20
