Karbohidrat 2_Biokimia 2011
advertisement
Pengantar Metabolisme Karbohidrat (KH) Karbohidrat adlh komponen pakan/ransum yg merupakan sumber energi utama bagi ternak (organisme hidup umumnya) Agar dpt digunakan sbg prekursor energi, KH hrs didegradasi menjadi GLUKOSA dan atau Piruvat, Acetil CoA PIRUVAT dan ASETIL CoA adlh hasil degradasi umum makro molekul (Protein, Lipid, KH) atau Mikro molekul (AA, gliserol, As Lemak, Glukosa) Terdapat perbedaan prinsip pencernaan KH antara ruminansia dgn unggas. Asetil CoA mrpk hasil degrasi umum bagi VFA, agar dapat dimanfaatkan sbg sumber energi bg ruminant Secara Umum ada 3 Jalur Metabolisme 1. Anabolisme : sintesis senyawa kompleks 2. Katabolisme : Pemecahan senyawa besar mjd senyawa yg sederhana 3. Ampfibolik : metebolisme yang menghubungkan anabolik dengan katabolik (contoh krebs sycle) Hormon yang berperan penting dalam regulasi metabolisme KH adalah Insulin dan Glukagon Contoh Katabolisme Contoh Anabolisme Skema Umum Degradasi KH pd Ruminansia dan Regulasinya Pakan Sumber KH (Rumput, dedak, jagung, dll) Fermentasi mikro Rumen Hasil Fermentasi : Vollytile Fatty Acid (VFA) a.l. Asam Asetat, Propionat, Butirat Sebagian Kecil (terutama Amilum/Pati) bypass & diabsorpsi melalui usus HATI/LIVER (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis, Glukoneogenesis) Glukosa darah Vena Forta Asam Asetat, Butirat sbgn disintesis menjadi badan keton (aceto acetat dan aceton) Propionat (tdk mngalami perubahan bentuk) tp langsung diabsorpsi di rumen Otot, dan jaringan lainnya (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis, Glukoneogenesis) Skema Umum Degradasi KH pd Unggas dan Regulasinya Pakan Sumber KH (dedak, jagung, dll) Pencernaan Kimiawi dan Mekanik, enzimatik Absorpsi oleh Villli Usus HATI/LIVER (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis, Glukoneogenesis) Vena Forta Glukosa darah Otot, dan jaringan lainnya (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis, Glukoneogenesis) Regulasi GLUKOSA : Perspektif Metabolisme Glukosa sbg mikro molekul dari hasil pencernaan KH, manjadi “Metabolism Centre Precursor” bg kepentingan metabolisme KH Kelebihan Glukosa disintesis mjd glikogen (& sebaliknya) melalui Glikogenesis dan Glikogenolisis Agar glukosa dpt dimanfaatkan sbg sumber energi (ATP) mk dikatalis mjd pyruvat. Beberapa Istilah ttg Metabolisme KH 1. Glikolisis : Perombakan glukosa menjadi PYRUVAT dan ASETIL CoA 2. Glikogenesis : Pembentukan Glikogen dari Glukosa 3. Glikogenolisis : Perombakan Glikogen menjadi Glukosa 4. Glukoneogenesis : Pembentukan Glukosa dari prekursor-prekursor bukan KH (Asam amino, Asam Lemak) Lokasi Metabolisme KH dalam SEL Sitosol Villi USUS : GLUKOSA GLUKOSA Glikolisis Glikogenesis Glikogenolisis GLIKOGEN Glukoneogenesis Rumen : VFA : - Asetat, Butirat Pyruvat Asetil CoA BADAN KETON - Propionat KREBS CYCLE Transporter Glukosa dalam Sel beberapa Jaringan A. GLIKOLISIS Glukosa Amfibolik Piruvat laktat/etanol dan CO₂ - Katabolik pemecah glukosa menghasilkan ATP. - Menghasilkan 3C prekursor untuk pembentukan asam amino, asam lemak dan kolestrol. Jalur glikolisis (Ubiquitos Pathway)t erdapat hampir di semua sel. Dlm proses Glikolisis 1 Mol glukosa diubah menjadi 2 mol asam laktat Fase pertama dalam proses glikolisis : 2 mol ATP diubah mjd ADP. Jd dalam fase ini menggunakan ATP, shg disebut Fase Investasi Fase kedua : mengubah 2 mol triosa mjd 2 mol asam laktat, & mghasilkan 4 mol ATP Keseluruhan proses ini hanyamenghasilkan 2 Mol ATP 2 Mol ATP = 14.000 kalori Keseluruhan energi yg digunakan dalm proses ini = 56.000 kal. Jd efisiensi proses ini = 14.000/56.000 x 100% = 25% Glikolisis dapat berlangsung dalam keadaan Aerob dan Anerob Dlm Keadaan Anaerob Rantai transfer elektron tidak dapat berlangsung reoksidasi NADH NAD terjadi melalui reduksi piruvat mjd laktat. Shg ATP lebih sedikit (hanya tingkat substrat) Bagan disamping menunjukkan produksi laktat sebagai akhir proses glikolisis B. GLIKOGENESIS & GLIKOGENOLISIS Bila konsentrasi glukosa terlalu tinggi maka akan disimpan dalam bentuk glikogen. Glikogen disimpan dalam jariingan liver dan otot Proses sisntesig glikogen dari glukosa disebut Glikogenesis, dan proses sebaliknya adalah Glikogenolisis Glikogen Hati juga dapat dibentuk dari asam laktat (yag dihasilkandari proses glikolisis) Gambar disamping menunjukkan perubahan glukosa, asam laktat dan glikogen. Siklus ini dikenal sebagai Siklus Cori Siklus Glikogenesis dan Glikogenolisis C. GLUKONEOGENESIS Glukoneogenesis Adalah suatu perubahan prekursor (bukan karbohidrat)menjadi glukosa atau glikogen. Fungsi Utama menjaga kadar glukosa Darah Substrat/Prekursor Asam amino glukogenik Laktat Gliserol, asam-asam lemak Propionat Jaringan utama berlangsung glukoneogenesis adalah hati dan ginjal. Glukoneogesis terkait dengan siklus krab dalm kepentingan KH Asam-asam amino, terutama asam amino glukogenik (asam amino yg dapat diubah menjadi glukosa), terlebh dahulu terlibat dalam krebs sicle, baru kemudian dapat disintesis menjadi Pyruvat. Melalui asam pyruvat ini, asam amino dapat dikonversi menjadi glukosa. Hanya sbgian kecil asam amino yg dapt diubah langsung menjad pyruvat Asam2 lemak terlebih dahulu diubah menjadi Asetil Coa, tdk dapat langsung diubah menjadi pyruvat. Tetapi terloibat dalam krebs Sicle, menjadi oxaloacetate kemudian dapt diubah menjadi glukosa melalui jalur phosphoenol pyruvat D. JALUR PENTOSA POSPAT E. Regulasi hormonal danl metabolisme KH Glukagon dan epinefrin meningkatkan Glikogenolisis dan glukoneogenesis di Hati, tp menurunkan laju glikolisis Dlm otot, eoinefrin meningkatkan glikogenolisis dan glikolisis PENUTUP 1. Metabolisme KH terdiri dair jalur Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis, dan Glukoneogenesis 2. Glukosa dan Jalur Glikolisis merupakan center prekursor dan Lintas Pusat Metabolisme KH pada semua Ternak (umumnya Organisme Hidup) 3. Krebs Cycle merupakan jalur penting bagi prekursor non KH dalam pembentukan glukosa . 4. Krebs Cycle merupakan kelanjutan jalur metabolisme KH dalam mensintesis Energi (ATP) sampai pada tahap transpor elektron dan phosphorilasi oxidatif (akan dibahas lbh dalam akhir perkuliahan Biokimia dan pada materi Bioenergetika, MK Fis.Prod)
