Oksidasi Asam Piruvat

Oksidasi Asam Piruvat
Apabila ada oksigen, asam piruvat masuk kedalam
mitokhondria.
Asam piruvat akan mengalami oksidasi dekarboksilasi
menjadi asetil-KoA
Dalam reaksi ini :
o Menghasilkan NADH
o Untuk 1 mol glukosa 2 mol NADH ~ 2 x 3 ATP
o Enzim : Piruvat Dehidrogenase Komplek
o Dihambat oleh hasil reaksinya dll.
o Kekurangan vitamin B1 juga menghambat reaksi ini
Æ beri-beri
Glikogen: Glikogenesis & glikogenolisis

Cadangan energi dalam tubuh
(karbohidrat, dalam hepar dan otot)
Dalam hepar mencapai 6% berat basah
Dalam otot 1%
Puasa 18 jam glikogen hepar habis
Otot jarang kehabisan
Berat massa menjacapai 1- 4 juta
Metabolisme Glikogen
Glikogenesis

Apabila habis makan; santai Æ terjadi sintesis glikogen
(diantara sintesis senyawa lainnya)
Glukosa 6P dlm sel sebagian Æ G 1P (fosfogluko
mutase)
G 1P dengan UTP Æ UDPG + PP
(UDPG pirofosforilase)
PP Æ Pi menarik reaksi di atas kekanan
(pirofosfatase)
UDPG + glikogenn Æ glikogenn+1 + UDP
(Glikogen Sintase = GS)
UDP + ATP Æ UTP + ADP
Untuk satu glukosa perlu 2 ATP
Glikogenolisis
Dalam keadaan puasa (hepar) atau lari (otot)
Pemecahan glikogen oleh fosforilase dan enzim lainnya
Menghasilkan glukosa 1P ( G 1P ) dan glukosa
Memerlukan inorganik fosfat ( Pi )
Dalam hepar : G 1P Æ G 6P (fosfogluko mutase)
G 6P Æ G + Pi (glukosa 6Pase)
Dalam otot : G 1P Æ G 6P (fosfogluko mutase)
G 6P masuk glikolisis Æ ATP
Glukosa 6 Pase hanya ada di hepar, usus dan ginjal
Kontrol Glikogenolisis
Apabila glukosa darah turun :
Dalam hepar, glukagon akan mengaktifkan adenilil
siklase.
Adenilil siklase yg aktif akan membentuk cAMP
dari ATP.
cAMP akan mengaktifkan Protein Kinase cAMP
Dependent
Selanjutnya Protein Kinase ini akan mengkatalisis
fosforilasi beberapa protein, diantaranya
fosforilase kinase.
Fosforilase kinase-P (aktif = a) akan
mengubah fosforilase
(b=tidak aktif) menjadi fosforilase-P (a).
Fosforilase yg aktif ini akan memecah
glikogen
menghasilkan glukose 1P.Selajutnya Æ
G 6P Æ G
Glukosa masuk ke peredaran darah,
mempertahankan
kadar glukosa darah.
Glukagon (hepar)
Epinefrin (otot)
Adenillil siklase
ATP
c AMP
c AMP
Dependent
5’ AMP
fosfodiesterase
Protein kinase
Fosforilase
kinase
(b)
ATP
Fosforilase-P
(a)
ADP
Fosforilase
ADP
kinase-P
Fosforilase
ATP
(a)
(b)
Adrenalin dalam otot
Apabila “kaget” Adrenalin (dlm otot) bekerja
mekanismenya = glukagon dlm hepar.
Adrenlin Æ adenilil sklase. ATP Æ cAMP. Protein
Kinase
cAMP Dependent Æ aktif. Fosforilase kinase Æ
aktif.
Fosforilase Æ aktif. Glikogen Æ G 1P. Æ G 6P Æ
karena
tidak ada G 6Pase, G 6P tidak bisa Æ G.
G 6P Æ glikolisis Æ ATP
Mata Æ syaraf sentral Æ otot Æ Ca++
Ca/Calmodulin Æ fosforilase kinase aktif dst
Peran Ca++ dlm glikogenolisis
Kontrol glikogenesis
Glikogen Sintase ( GS ) dlm bentuk aktif GS, dan
dlm bentuk tidak aktif GS-P ( P dari ATP )
Protein Kinase
GS Æ GS-P
Protein kinase yg mengontrol glikogenesis ada 7
macam.
Ca++ / Calmodulin Dependent ( 1 Fosforilase
kinase )
cAMP Dependent Protein kinase
Glikogen Sintase Kinase 3, 4 dan 5
Fosforilase kinase otot terdiri dari 4 subunit, α, β, γ
dan δ yang membentuk struktur (αβγδ)4.
Subunit α dan β mengandung residu serin yang dapat
difosforilasi oleh Protein Kinase "cAMP-dependent".
Subunit δ dapat mengikat 4 Ca++. Subunit δ identik
dengan kalmodulin protein (suatu "Ca++ binding
protein").
Terikatnya Ca++ pada subunit δ dapat mengaktifkan
"catalytic site γ" biarpun enzim fosforilase kinase ini
dalam bentuk defosforilasi (fosforilase kinase b).
Akan tetapi fosforilase kinase a hanya akan
mempunyai aktivitas maksimal apabila telah mengikat
Ca++. TpC adalah Ca++ binding protein dalam otot,
strukturnya mirip struktur Calmodulin.
Calmodulin atau TpC dapat berinteraksi
dengan fosforilase-kinase (yang telah
mengikat Ca++) dan menyebabkan
aktivasi lebih lanjut.
Jadi aktifasi kontraksi otot dan
glikogenolisis dijalankan oleh kalmodulin
yang sama.
Efek Ca++ dalam sel dapat terlihat berkat
adanya "the Ca++ binding protein"
kalmodulin
Protein Phosphatase-1
Protein Phosphatase-1 ( ph = f ) dapat memecah protein-P
menjadi protein dan inorganik fosfat ( Pi ).
Diantaranya :
Glikogen Sintase-P
Fosforilase-P
Fosforilase Kinase-P
Protein Phosphatase-1 dapat dihambat oleh Inhibitor 1-P
Inhibitor 1 Æ Inhibitor 1-P prosesnya = Protein Æ
Protein-P
KONTROL
Metabolisme glikogen
Dalam hepar:
Fosforilase lebih
dominan
Fosforilase tidak
dapat dibuat
tidak aktif oleh
protein
fosfatase-1
Dalam otot :
Kontrolnya Æ
keseimbangan
antara glikogen
sintase (GS) dan
fosforilase
Pengaruh glukosa:
Fosforilase dihambat oleh glukosa.
Insulin dapat menghambat fosforilase
apabila ada glukosa.
Apabila kadar glukosa meningkat maka
akibatnya G 6P meningkat, senyawa
ini dapat meningkatkan aktivitas
glikogen sintase
Insulin Æ (+) GS-P Æ GS
Epinefrin mempunyai efek di hepar
dengan jalan :
1.Menyebabkan sekresi glukagon
2.Lewat beta-adrenergik reseptor,
selanjutnya lewat cAMP
3.Lewat alfa-adrenergik reseptor
Æ Inositol trifosfat (IP3), Æ Ca++ keluar
dari ER Æ Fosforilase kinase Æ fosforilase dst
(mekanisme ini terbesar)
AMP dalam keadaan anerobik dapat mengaktifkan fosforilase b.
Kelainan-kelainan penimbunan
glikogen.
Tipe I glikogenosis ( von Gierke's disease ).
Dalam sel-sel hepar dan "renal convulated
tubules" penuh dengan glikogen.
Secara metabolik glikogen ini tidak bisa dipakai.
Terbukti dengan terjadinya hipoglisemia
padapenderita ini.
Ketosis dan heperlipemia terjadi pada penderita
ini, yang merupakan suatu tanda adanya
kekurangan karbohidrat.
Dalam hepar, ginjal dan usus halus aktivitas
glukosa-6 fosfatase sedikit sekali atau tidak ada
pada penderita ini.
Tipe V glikogenosis ( myophosphorylase
deficiency glycogenosis: McArdle's
syndrome)
Fosforilase otot tidak ada.
Penderita dengan tipe ini tidak tahan
olahraga.
Meskipun kadar glikogen dalam otot tinggi
(2,5-4,1%)
Sedikit sekali atau tidak terukur adanya
asam laktat dalam darahnya.

Tipe VI glikogenosis (Hers' s disease).
Dalam hepar kekurangan enzim
fosforilase. Terjadi penimbunan
glikogen dalam hepar. Ada tendensi
mengalami hipoglikemi.

Tipe VII glikogenosis (Tarui's disease)
Fosfofrukto kinase dalam otot dan
eritrosit menurun. Bisa mengalami
anemi hemolitik