Pengertian dan Proses Glikogenesis dan Glikogenelisis

1. Glikogenesis
Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat didalam hati (sampai 6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak.
Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :
1. 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.
2. 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.
Enz-P + Glukosa 1-fosfat↔Enz + Glukosa 1,6-bifosfat↔Enz-P + Glukosa 6-fosfat
3. 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
4. Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik
akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.
5. 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.
UDP + (C6)n+1◊ UDPGlc + (C6)n
Glikogen Glikogen

2. Glikogenelisis
Glikogenelisis adalah sintesis glikogen menjadi glukosa (pada hati) dan asam piruvat dan laktat pada otot. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini digunakan untuk proses fosforolisis rangkaian 1
menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang 6.◊lebih ada 4 buah residu glukosa yang tersisa pada tiap sisi cabang 1. Glukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida 6 dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1 6 memerlukan kerja enzim enzim pemutus. Hidrolisis ikatan 1 cabang (debranching enzyme) yang spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim. fosforilase selanjutnya dapat berlangsung.
Pengertian dan Proses Heksosa Monofosfat dan Glukogenesis

1. Heksosa Monofosfat
Heksosa monofosfat (HMP) adalah jalur penguraian gula dalam metabolisme. Reaksi ini berguna untuk membentuk gula pentosa dll, untuk keperluan biosintesis juga untuk mensintesis lipid. Jalur ini berlansung di sitosol.
Reaksi berlangsung sebagai berikut : lewat gula C5, ribulosa 5-fosfat, yang merupakan prekursor gula ribosa, deoksiribosa, komponen asam nukleat, asam amino aromatik, enzim yang digunakan adalah G6PD, Transketolase, Transaldolase, juga ATP, NAD, FAD dan sebagainya. HMP tidak langsung menghasilkan energi, tetapi terutama membentuk NADPH2. Dan dibagi menjadi 2 bagian yaitu :
a. oksidatif : menghasilkan NADPH2.
b. nonoksidatif : menghasilkan prekursor- prekursor ribosa.

2. Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah proses biosintesis glukosa yang tidak berasal dari senyawa- senyawa non-karbohidrat. Pelopor glukoneogenesis termasuklah laktat, asid amino glukogenik dan α-gliserol. Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka tubuh adalah menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya protein berperan pokok sebagai pembangun tubuh.





Jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan sebagai berikut:
oLipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol.
Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk
dalam siklus Kreb’s. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.

Pengertian dan Reaksi Energetika dan Peran Enzim dalam Siklus
Kreb’s

1. Reaksi Energetika
Reaksi energetika adalah perubahan energi yang terjadi dalam proses atau reaksi. energetika meliputi hubungan kalor, kerja dan bentuk energi lain, dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan. Prinsip energetika dalam tubuh dimulai dari pembentukan energi (Reaksi Ersekgonik) → ATP → pemakaian energi (Reaksi
Endorgenik) → ADP →Pembentukan energi, berulang hingga menjadi sebuah siklus.
. Energi yang digunakan oleh sel-sel tubuh manusia dihasilkan dari hidrolisis ATP sebesar 200-300 mol setiap harinya. Artinya, setiap molekul ATP didaur ulang 2000-3000 kali setiap harinya. ATP tidak dapat disimpan, karena itu, produksinya harus selalu mengikuti penggunaannya.
Reaksi energetika yang berlangsung dalam tubuh kita dapat digambarkan seperti
berikut :

2. Peran Enzim dalam Siklus Kreb’s
Siklus Kreb’s berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang menyebabkan katabolisme asetil KoA, dengan membebaskan sejumlah ekuivalen hidrogen yang pada oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan sebagian besar energi yang tersedia dari bahan bakar jaringan, dalam bentuk ATP. Residu KoA, asetat aktif),∼ asetil ini berada dalam bentuk asetil-KoA (CH3-CO suatu ester koenzim A. Ko-A mengandung vitamin asam pantotenat.
Fungsi utama siklus asam sitrat adalah sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA atau intermediat yang ada dalam siklus tersebut.
Reaksi dalam siklus Kreb’s tidak mungkin terjadi tanpa bantuan enzim. Enzim- enzim
tersebut mempunyai tugasnya masing- masing.

(Gambar Siklus Kreb’s)
Berikut ini adalah enzim- enzim dan peranannya dalam siklus Kreb’s :
No.
Enzim
Peranannya
1.Sitrat Sintase
Pembentukan asam sitrat :
Kondensasi antara Arsetil CoA dan Oksalosetat →
Asam Sitrat
2.Akonitat Hidratase
Perubahan Sitrat → Isositrat :
Asam Sitrat → Asam CIS-Akonitat → Asam Isositrat
3.Isositrat Dehidrogenase
Oksidasi isositrat → ά Ketoglutarat :
Oksaloluksinat → ά Ketoglutarat
4.ά Ketoglutarat Dehidrogenase
komplex Mg2+
Oksidasi ά Ketoglutarat → Suksinol CoA
5.Suksinil CoA Sintase
Perubahan Suksinil CoA → Suksinat
6.Suksinat Dehidrogenase
Dehidrogenase dari Suksinat → Fumarat
7.Fumarase
Hidrasi Fumarat → Malat
8.Malat Dehidrogenase
Dehidrogenase Malat → Oksalosetat





Enzim yang Berperan dalam Metabolisme Karbohidrat
Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembulu darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai di mulut dan berakhir di usus halus.
Pencernaan karbohidrat :
1. Mulut
Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut. Bola makanan yang diperoleh setelah makanan dikunyah bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase (sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Amilase menghidrolisis pati atau amilum menjadi bentuk karbohidrat lebih sederhana, yaitu dekstrin. Bila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa. Enzim amilase ludah bekerja paling baik pada pH ludah yang bersifat netral. Bolus yang ditelan masuk ke dalam lambung.
2. Usus Halus


Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan olej sel- sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, danlaktase. Hidrolisis disakarida oleh enzim-enzim ini terjadi di dalam mikrovili dan monosakarida yang dihasilkan adalah sebagai berikut :Maltase Maltosa
2 mol glukosa Sukrase Sakarosa
1 mol glukosa + 1 mol fruktosa
Laktase Laktosa
1 mol glukosa + 1 mol galaktosa
Monosakarida glukosa, fruktosa, dan galaktosa kemudian diabsorpsi melalui sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau pada mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Tapi, bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium.
3. Usus Besar
Dalam waktu 1-4 jam setelah selesai makan, pati nonkarbohidrat atau serat makanan dan sebagian kecil pati yang tidak dicernakan masuk ke dalam usus besar. Sisa-sisa pencernaan ini merupakan substrat potensial untuk difermentasi oleh mikroorganisma di dalam usus besar. Substrat potensial lain yang difermentasi adalah fruktosa, sorbitol, dan monomer

lain yang susah dicernakan, laktosa pada mereka yang kekurangan laktase, serta rafinosa,
stakiosa, verbaskosa, dan fruktan.
Produk utama fermentasi karbohidrat di dalam usus besar adalah karbondioksida, hidrogen, metan dan asam-asam lemak rantai pendek yang mudah menguap, seperti asam asetat, asam propionat dan asam butritat.