METABOLISME KARBOHIDRAT

DISUSUN OLEH
Dr.H.MOHAMMAD HANAFI, MBBS(Syd)., MS.
FAKULTAS KEDOKTERAN UNAIR
PENGANTAR
 Senyawa paling besar jumlahnya di permukaan bumi
 Makanan pokok orang Asia / Afrika / Papua : beras,
ubi-ubian, sagu, pisang dan lain-lain.
 Amilum : amilopektin dan amilose
 Macam-macam karbohidrat
• Heteropolisakarida
• Homopolisakarida
• Oligosakarida
• Disakarida
• Monosakarida
Pencernaan dan Penyerapan
• Amilase pankreas
• Endopolisakarida : memecah ikatan a ( 1  4 ),
kecuali pada ujung dan pada ikatan antara glukosa yang
memberi cabang ( C1 ) dan glukosa sebelumnya ( C4 ).
• Hasilnya : glukosa, maltosa, maltoriosa dan
oligasakarida (lilmit dekstrin)
• Enzim pada permukaan usus halus : maltase, laktase,
sukrase dan limit dekstrase
• Diserap secara aktif : glukosa dan galaktosa
Cara kerja enzim amilase
Blood & guts: Putting it together for
glucose transport…
glucose
Fig. 11-44
Metabolisme karbohidrat
 Glikolisis ("glycolysis")
 Glikogenesis
( "glycogenesis" ).
 Glikogenolisis
( "glycogenolysis" ).
 Oksidasi asam piruvat.
TCA Cycle
(final common pathway)
 Jalur fosfoglukonat
oksidatif ( "Hexose Monophosphate Shunt" atau
"Pentose Phosphate
Pathway" ).
 Glukoneogenesis
( "gluconeogenesis" ).
 Uronic Acid pathway
 Metabolisme fruktosa,
galaktosa dan heksosamin
GLIKOLISIS
• Perubahan : glukosa  asam piruvat
glukosa  asam laktat
• Fungsi : menghasilkan ATP
• Tempat : sitoplasma
• Aerobik glikolisis menghasilkan 8 ( 7 ) ATP
• Anaerobik glikolisis menghasilkan 2 ATP
Pyruvate
Lactate
G
 G 6P
HEKSOKINASE
GLUKOKINASE
 Terdapat di semua sel
kecuali hepar pankreas
 Dihambat oleh hasil
reaksinya ( G 6P )
 Km untuk glukosa
kecil
 Dapat mengkatalisis
Fruktosa (F)  F 6P
• Terdapat di hepar dan
pankreas
• Tidak dihambat oleh
G 6P
• Km untuk glukosa
besar
• Hanya G  G 6P
G 6P  F 6P
F 6P  F 1,6 BP
PFK-1
Enzim regulator
Reaksi satu arah
PHOSPHO FRUKTO KINASE 1
( PFK 1 )
Diaktifasi oleh
• ADP
• AMP
• Pi
• F 2,6 BP
( fruktose 2,6 Bis
Phosphate )
Dihambat oleh
 ATP
 Asam sitrat
 2,3 BP Gliserat
( dalam eritrosit)
 Asam lemak bebas
 Asetil-KoA
 Senyawa keton
Senyawa keton :
Asetoasetat
Betahidroksi Butirat
Aseton
O
||
C-C-C-COOH
OH
|
C-C-C-COOH
O
||
C-C-C
PERAN F 2,6 BP
Dalam hepar
 Merupakan allosterik efektor positif
yang paling kuat bagi enzim
fosfofruktokinase-1 (PFK-1), dan
 Menghilangkan hambatan ATP thd
PFK-1
 Merupakan inhibitor bagi enzim
fruktosa 1,6-bisfosfatase
F 6P
 F2,6 BP
PFK-2
Protein Kinase
cAMP Dependent
Protein  Protein P
(tidak semua protein)
F 1,6 BP
Gld 3P + DHAP
2
2
Dalam glikolisis DHAP akan diubah menjadi
gliseraldehid 3P
Untuk
satu glukose
Dua gliseraldehid 3P
2
2
Apabila ada oksigen Rantai Respirasi
berjalan,
NADH akan diubah menjadi 3 (2.5) ATP
dan NAD+
Enzim gliseraldehid 3P dehidrogenase
mutlak memerlukan NAD+ .
Apabila tidak ada oksigen RR tidak
berjalan NADH harus diubah
dengan cara lain
2
2
”COUPLE REACTION”
Dua reaksi : (1) Gliseraldehid 3P 
1,3 BP Gliserat
dan (2) 1,3 BP Gliserat  3 P Gliserat
disebut “coupling reaction”
(1) pelepasan energi, membentuk fosfat
organik
(2) fosforilasi  ATP
2
2
3P Glisrt  2P Glisrt
Fluorid
(-)
2
Enolase
Pasta gigi ditambah F
Dalam pemeriksaan glukosa
Piruvat Kinase
ADP
ATP
PEP  EP
Reaksi enzimatik
Satu arah
PEP 
P
Untuk mempersingkat reaksi: dari PEP
menjadi P, enol piruvat tidak usah disebut
Piruvat Kinase
kerjanya
Ditingkatkan oleh :
 F 1,6 BP
Dalam hepar F 1,6 BP
dapat menghilangkan
hambatan oleh ATP
dan Alanin
Dihambat oleh :
• ATP
• Asam lemak bebas
( FFA )
• Asetil KoA
• Senyawa keton
• Alanin
(hanya dalam hepar)
Pengaruh Protein Kinase (Prt K)
terhadap glikolisis.
• Protein Kinase cAMP dependent diaktifkan
oleh cAMP.
• cAMP dibentuk dari ATP yang dikatalisis
oleh enzim adenilil siklase (adenylil
cyclase)
• Adenilil siklase dapat diaktivasi oleh
hormon glukagon
Glikolisis dibuat tidak aktif dengan
jalan menghambat di dua tempat
1.Menghambat PFK-1
dgn cara menurunkan
jumlah F2,6 BP.
PFK-2-P mengkatalisis
F2,6 BP  F6P + Pi.
Protein Kinase
cAMP Dependent aktif
PFK-2  PFK-2-P
( ATP  ADP )
2.Menghambat reaksi
PEP  P
Piruvat Kinase  PK-P
dikatalisis oleh Prt K
cAMP Dependent
Piruvat Kinase fosfat
(PK-P) tidak aktif
Apabila ada oksigen, glikolisis berakhir
menjadi asam piruvat dan menghasilkan
delapan ATP.
Coba mahasiswa menghitung sendiri.
Ingat NADH dapat diubah menjadi
3 ATP dalam rantai respirasi
Apabila tidak ada oksigen, misalnya pada otot
tertentu pada seorang sprinter dan pada seorang
lifter; maka NADH akan diubah menjadi NAD+
melalui reaksi : asam piruvat menjadi asam laktat
Asam Piruvat
(P)
Terjadi reduksi asam piruvat menjadi asam laktat
menghasilkan NAD+ dan menggunakan NADH
NAD+ dapat dipakai oleh enzim gliseraldehid 3P
dehidrogenase, sehingga glikolisis dapat berjalan
biarpun tidak ada oksigen.
Glikolisis dalam Sel Darah Merah
Selalu berakhir dengan asam laktat
tidak ada mitokhondria
tidak ada enzim rantai respirasi
NADH  NAD+ mengimbangi reaksi
Asam Piruvat  Asam Laktat
Terbentuk 2,3 BPGliserat
 sel darah merah melepas oksigen
Apabila eritrosit tidak
perlu ATP, 1,3 BP Glrt
2,3 BP Glrt
2,3 BP Glrt menggeser
dissosiasi HbO2  Hb
+ O2