MAKALAH BIOKIMIA
GLIKOLISIS ” “GLIKOLISIS”
Dosen : Rosario Trijuliamos Manalu, SP., M. Si. Kelas : FarmasiC DisusunOleh : 1. 2. 3. 4.
Irna Cecaria Agustin Theodora Yonita Matie Mia Dwi Rokhmawati Dina Lestari Putri
16330089 16330090 16330091 16330093
FAKULTAS FARMASI PROGRAM STUDI FARMASI INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONAL JAKARTA 2017
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Terimakasih pula kami ucapkan kepada Bapak Rosario Trijuliamos Manalu, SP., M. Si. Selaku dosen mata kuliah Biokimia. Terima kasih kami ucapkan kepada teman-teman yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini, khususnya semua anggota kelompok VI, sehingga makalah yang berjudul berjud ul “Glikolisis” ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya, serta dapat digunakan dengan sebaik mungkin. Makalah ini dibuat dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah Biokimia.
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................ .................................................................. ............................................ ...................................... ................ i DAFTAR ISI............................................ ISI.................................................................. ............................................ ............................................ .................................. ............ ii BAB I PENDAHULUAN........ PENDAHULUAN.............................. ............................................ ............................................ ............................................ ............................ ...... 1 A. Latar Belakang......................................... Belakang............................................................... ............................................ ...................................... ................ 1 B. Rumusan Masalah............................ Masalah.................................................. ............................................ ............................................ ........................ .. 1 C. Tujuan..................................... Tujuan........................................................... ............................................ ............................................ ................................. ........... 2 BAB II PEMBAHASAN........... PEMBAHASAN................................. ............................................ ............................................ ............................................ .......................... .... 3 A. Definisi Glikolisis....................... Glikolisis............................................. ............................................ ............................................ ............................. ....... 3 B. Tahapan Glikolisis............................................................... Glikolisis..................................................................................... ................................ .......... 4 C. Pengaplikasian Glikolisis..................... Glikolisis........................................... ............................................ .......................................... .................... 9 BAB III PENUTUP..................................... PENUTUP.............................................................. ............................................... ............................................ ........................... ..... 11 A. KESIMPULAN................................ KESIMPULAN...................................................... ............................................ ............................................ ........................ .. 11 B. SARAN.................................... SARAN.......................................................... .............................................. .............................................. .............................. ........ 11 DAFTAR PUSTAKA................................. PUSTAKA....................................................... ............................................ ............................................ ............................... ......... 12
3
BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Glikolisis adalah urutan reaksi-reaksi yang mengkonversi glukosa menjadi piruvat bersamaan bers amaan dengan produksi sejumlah ATP yang relatif relat if kecil. Pada organism erob, glikolisis adalah pendahuluan daur asam sitrat dan rantai transfor electron, yang bersama-sama membebaskan sebagian besar energi yang tersimpan pada glukosa. Pada keadaan erob, piruvat masuk mitokondria, tempat piruvat dioksidasi lengkap menjadi CO2 dan H 2O. Jika penyediaan oksigen tidak mencukupi, seperti pada otot yang sedang aktif berkontraksi, piruvat dikonversi menjadi laktat. Pada keadaan anerob, ragi mengtransformasi piruvat menjadi etanol. Pembentukan etanol dan laktat dari glukosa adalah contoh-contoh fermentasi.
Penjelasan tentang glikolisis mempunyai riwayat panjang. Perkembangan biokimia dan penjabaran jalur utama ini berlangsung bersamaan. Penemuan kunci oleh Hans Buchner dan Eduard Buchner pada 1897 adalah secara kebetulan. Mereka tertarik pada pembuatan ekstrak ragi bebas sel karena kemungkinan penggunaannya dalam terapi. Ekstrak-ekstrak ini harus diawetkan tanpa memakai antiseptik seperti fenol, dan mereka memutuskan untuk mencoba sukrosa, pengawet yang lazim dipakai pada kimia dapur. Mereka mendapatkan hasil yang mengejutkan sukrosa dengan cepat mengalami fermentasi menjadi alkohol oleh sari ragi. Arti penemuan ini besar sekali. Buchner dan Buchner mendemonstrasikan untuk pertama kalinya bahwa fermentasi dapat terjadi diluar sel hidup. Pandangan yang dapat diterima pada waktu itu, yang oleh Louis Pasteur pada 1860, ialah bahwa fermentasi tidak mungkin lepas dari keterkaitannya pada sel-sel hidup. Penemuan yang kebetulan oleh Buchner dan Buchner menyangkal dogma vitalistik ini membuka pintu menuju biokimia modern. Metabolisme modern. Metabolisme menjadi kimia
B. Rumusan Masalah
1. Definisi glikolisis 2. Tahapan glikolisis
4
C. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan pada makalah ini yaitu : 1. Untuk mengetahui dan memahami definisi glikolisis. 2. Untuk mengetahui dan memahami tahapan glikolisis. 3. Untuk mengetahui dan memahami proses reaksi glikolisis (respirasi aerob). 4. Untuk mengkaji pengaruh ekstrak kulit buah manggis ( Garcinia mangostana L) L) terhadap pemulihan glikogen otot dan hati.
5
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Pengertian Glikolisis
Glikolisis adalah rangkaian reaksi kimia penguraian glukosa (yang memiliki 6 atom C) menjadi asam piruvat (senyawa yang memiliki 3 atom C), NADH, dan ATP. NADH (Nikotinamida Adenina Dinukleotida Hidrogen) adalah koenzim yang mengikat elektron (H), sehingga disebut sumber elektron berenergi tinggi. ATP (adenosin trifosfat) merupakan senyawa berenergi tinggi. Setiap pelepasan gugus fosfatnya menghasilkan energi. Pada proses glikolisis, setiap 1 molekul glukosa diubah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP. Glikolisis memiliki sifat-sifat, antara lain: glikolisis dapat berlangsung secara aerob secara aerob maupun anaerob, maupun anaerob, glikolisis glikolisis melibatkan enzim ATP dan ADP, serta peranan ATP dan ADP pada glikolisis adalah memindahkan (mentransfer) fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain. Pada sel eukariotik, eukariotik, glikolisis terjadi di sitoplasma( di sitoplasma(sitosol). sitosol). Glikolisis terjadi melalui 10 tahapan yang terdiri dari 5 tahapan penggunaan energi dan 5 tahapan pelepasan energi. Berikut ini reaksi glikolisis secara lengkap: Dari skema tahapan glikolisis menunjukkan bahwa energi yang dibutuhkan pada tahap penggunaan energi adalah 2 ATP. Sementara itu, energi yang dihasilkan pada tahap pelepasan energi adalah 4 ATP dan 2 NADH. Dengan demikian, selisih energi atau hasil akhir glikolisis glikolisis adalah 2 ATP + 2 NADH. Glikolisis adalah rincian sistematis glukosa dan gula lain untuk kekuatan proses respirasi selular. Ini adalah reaksi biokimia universal yang terjadi dalam setiap organisme uniseluler atau multiseluler yang hidup respires aerobik dan anaerobik. Ada jalur metabolik di mana proses ini terjadi. Tahap glikolisis yang saya hadir di sini merujuk pada jalur tertentu yang disebut embden-Meyerhof-Parnus jalur. Proses ini adalah bagian kecil dari siklus respirasi seluler dan metabolisme tubuh secara keseluruhan, diarahkan untuk menciptakan ATP (Adenosine Triphosphate) yang merupakan mata uang ener gi tubuh.
6
B. Tahapan Glikolisis
Tahap I: Investasi energi 1. Glikolisis diawali dengan reaksi pembentukan senyawa glukosa 6-fosfat dari glukosa. Reaksi tersebut merupakan reaksi yang membutuhkan energi yang diambil dari pemutusan ikatan fosfat dari ATP. 64 Reaksi ini dikatalisis oleh enzim heksokinase atau glukokinase.
Heksokinase dapat ditemukan dalam semua sel organisme. Enzim ini memiliki spesifitas katalitik yang rendah. Hampir semua monosakarida dapat difosforilasi. Aktivitasnya dapat dihambat oleh produknya, yaitu glukosa-6-fosfat. Glukokinase diitemukan di lever, memiliki spesifitas katalitik yang tinggi dan tidak dapat dihambat oleh glukosa-6-fosfat. Enzim ini aktif bila kadar glukosa tinggi di dalam darah. 2. Isomerisasi glukosa 6-fosfat. Reaksi yang kedua adalah pembentukan isomer fruktosa
6-fosfat
dari
glukosa
6-fosfat.
Reaksi
ini
dikatalisis
oleh
fosfoglukoisomerase.
fructose-6-P (ketose)
glucose-6-P (aldose)
3. Fosforilasi kedua. Reaksi fosforilasi fruktosa-6-fosfat menjadi fruktosa-1,6 bisfosfat oleh enzim fosfofruktokinase. Reaksi ini berjalan spontan dan 7
merupakan rate limiting step pada proses glikolisis. Pada reaksi ini dibutuhkan 1 mol ATP dan diregulasi secara ketat. Fosfofruktokinase dapat dihambat oleh ATP.
Fructose - 1,6 - bisP + ADP
fructose – 6 6 - P + ATP
4. Reaksi pemutusan menjadi 2 triosafosfat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aldolase dan terjadi pemutusan aldol yang merupakan kebalikan dari reaksi kondensasi aldol membentuk membentuk 2 molekul
gliseraldehid
3-fosfat
yang
selanjutnya
mengalami
isomerisasi
membentuk dihidroksiasetonfosfat. Reaksi isomerisasi ini dikatalisis oleh enzim triosefosfat isomerase.
5. Isomerisasi triosafosfat
8
Hanya gliseraldehid-3-fosfat yang akan diteruskan dalam proses glikolisis sehingga dengan adanya reaksi isoerisasi ini memungkinkan proses glikolisis berjalan sempurna. Pada akhir tahap I glikolisis ini menghasilkan 2 molekul gliseraldehid-3fosfat dan membutuhkan 2 molekul ATP untuk setiap seti ap 1 molekul glukosa. Tahap II 6. Oksidasi gliseraldehid-3-fosfat Reaksi ini dikatalisis oleh enzim gliseraldehid-3fosfat dehidrogenase dengan NAD+ sebagai koenzimnya.
1,3-bisphosphoglycerate 1,3-bisphosphoglycerate + NADH + H+
glyceraldehyde-3-P glyceraldehyde-3-P + NAD+ + Pi
Reaksi oksidasi ini terjadi addisi gugus fosfat dan menghasilkan NADH. Pada tahap ini terbentuk pertama kali senyawa yang mengandung energi tinggi.
NAD+: Nukotinamid Adenin dinuklotida, dinuklotida, bentuk teroksidasi NADH: Nukotinamid Adenin dinuklotida, bentuk tereduksi 7. Transfer fosfat untuk membentuk ATP Senyawa 1,3 bisfosfogliserat merupakan senyawa berenergi tinggi yang selanjutnya gugus fosfat tersebut ditransfer untuk membentuk ATP yang dikatalisis oleh enzim fosfogliserat kinase dengan ko-faktor Mg2+. Enzim ini mirip dengan heksokinase yang mengalami perubahan konformasi yang diinduksi oleh substrat. Reaksi ini bersifat reversible. 9
3-phosphoglycerate 3-phosphoglycerate + ATP
1,3-bisphosphoglycera 1,3-bisphosphoglycerate te + ADP
8. Perpindahan posisi gugus fosfat Pada tahap ini terjadi reaksi perpindahan gugus fosfat pada 3-fosfogliserat yang berada pada posisi C-3 berpindah ke OH posisi C-2 yang dikatalisis oleh enzim enz im fosfogliserat mutase. Reaksi ini menghasilkan 2-fosfogliserat.
Pada katalisis ini residu histidin berperan penting pada transfer fosfat ion dengan memberikan dan menerima gugus fosfta. 9. Pembentukan senyawa berenergi tinggi kedua. Pembentukan senyawa ini dilakukan dengan dehidrasi yang dikatalisis oleh enzim enolase yang memiliki ko-faktor Mg2+. Reaksi ini dapat dihambat oleh fluorida.
2 -phosphoenolpyruvate -phosphoeno lpyruvate + H2O
2-phosphoglycerate 2-phosphoglycer ate + H 2O 10
10. Pembentukan ATP akhir Reaksi ini berjalan spontan dan terjadi transfer gugus fosfat dari fosfoenolpirufat ke ADP membentuk ATP. Pelepasan fosfat ion menyebabkan terjadinya ikatan enol yang tidak stabil sehingga akan terkonversi ke bentuk keto dan menjadi piruvat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim piruvat kinase. Ensim ini memerlukan Mg+ sebagai ko-faktor. Piruvat merupakan hasil akhir glikolisis.
pyruvate + ATP
phosphoenolpyruvate phosphoenol pyruvate + ADP
Berikut adalah gabungan antara glikolisis tahap I dan tahap II
11
C. PENGAPLIKASIAN PENGAPLIKASIAN GLIKOLISIS Pemulihan Kadar Glikogen Serta Peningkatan Konsumsi Glukosa dan Trigliserida Saat Aktivitas Fisik Pascapemberian Ekstrak Kulit Buah Manggis :
Penelitian bertujuan mengkaji pengaruh ekstrak kulit buah manggis ( Garcinia mangostana L)terhadap pemulihan glikogen otot dan hati, serta konsumsi glukosa dan trigliserida saat aktivitas fisik. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan empat perlakuan yaitu: kontrol (K); aktivitas fisik (KF); aktivitas fisik dan ekstrak kulit buah manggis (FE); ekstrak kulit buah manggis (E). Ekstrak kulit buah manggis dosis 400mg/kgbb/hari diberikan selama empat minggu.Variabel yang diukur adalah kadar glikogen otot, glikogen hati, glukosa darah, dan trigliserida. Hasil penelitian menunjukkan, pada kelompok E kadar glikogen otot, glukosa darah, dan trigliserida lebih rendah, sementara glikogen hati lebih tinggi secara signifikan dibandingkan kontrol (K). Rataan glikogen otot, glikogen hati, glukosa darah, dan trigliserida pada kelompok kontrol (K) berturut-turut berturut- turut sebesar 0,41±0,01 μg/25mg, 0,22±0,01 μg/25mg, 85,89±2,4 mg/dL, dan 32,00±3,38 mg/dL, sedangkan pada kelompok E berturut-turut berturut- turut 0,39±0,01 μg/25mg, 0,26±0,02 μg/25mg, 75,84±2,29 mg/dL, dan 23,39±2,08 mg/dL. Setelah aktivitas fisik (kelompok KF), glikogen otot dan glikogen hati menurun, sedangkan glukosa darah dan trigeliserida meningkat secara signifikan dibandingkan kontrol (K), dengan rataan pada kelompok KF berutut-turut berutut-turut 0,14±0,01 μg/25mg, 0,09±0,01 μg /25mg, 164,73±11,07 mg/dL, dan 66,31±2,96 mg/dL. Setelah pemberian ekstrak kulit buah manggis (kelompok FE) glikogen otot dan glikogen hati meningkat, sementara glukosa dan trigliserida menurun secara signifikan dibandingkan kelompok KF. Nilai rataannya pada kelompok FE berurut-turut berurut- turut 0,35±0,01 μg/25mg, 0,19±0,01 μg/25mg, 107,05±7,79 mg/dL, dan 40,00±2,30 mg/dL. Hasil tersebut menunjukan, selama aktivitas fisik energi terutama diperoleh dari glikogen otot dan hati, sementara glukosa dan 12
trigeliserida dimobilisasi ke dalam darah sebagai sumber cadangan. Setelahpemberian ekstrak kulit buah manggis, sumber energi dikembalikan ke otot dan hati, serta memanfaatkanglukosa dan trigliserida. Senyawa dalam ekstrak kult nuah manggis diduga memengaruhi aktivitasenzim-enzim yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat dan lemak. Simpulannya, ekstrak kulit buahmanggis memulihkan glikogen otot dan hati, serta meningkatkan konsumsi glukosa dan trigliserida saataktivitas fisik.
13
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Berdasarkan uraian pembahasan di atas maka kesimpulan dari makalah ini adalah Glikolisis secara harfiah berarti pemecahan glukosa atau dekomposisi. Melalui proses ini, satu molekul glukosa sepenuhnya dipecah untuk menghasilkan dua molekul asam piruvat, dua molekul ATP dan dua NADH (Reduced nikotinamida adenin dinukleotida) radikal yang membawa elektron yang dihasilkan. Pemberian ekstrak kulit buah manggismampu meningkatkan pemulihan glikogen otot, glikogen hati, serta mengingkatkan konsumsi glukosa darah dan trigeliserida pada tikus saat aktivitas fisik.
B. Saran Dari uraian makalah ini disarankan kepada para pembaca khususnya mahasiswa yang memprogramkan mata kuliah yang terkait dengan isi makalah ini agar sebaiknya mencari literature lain baik dari beberapa referensi buku maupun internet agar materi ini dapat dikembangkan lebih luas dengan harapan wawasan dapat bertambah mengenai Glikolisis.
14
DAFTAR PUSTAKA
http://www.edubio.info/2015/08/proses-dan-tahapan-glikolisis.html https://id.m.wikipedia.org/wiki/Glikolisis https://mikrobio.net/fisiologi-mikrob/proses-glikolisis.html http://ejournal.unud.ac.id/php.index/jvet.. http://ejournal.unud.ac.id/php.index/jvet
15
