BIOKIMIA

METABOLISME
KARBOHIDRAT (II)
I
b.
SIKLUS ASAM KARBOKSILAT
(SIKLUS TCA)
Siklus TCA dikenal dengan siklus asam sitrat atau
siklus Krebs untuk menghargai Dr. Hans Kreb yang
pertamakali mengemukakan.
Semua energi dalam glukosa dapat diubah dalam
bentuk ATP jika piruvat dioksidasi menjadi CO2 dan
H2O melalui siklus Krebs pada kondisi aerob.
Pertama-tama piruvat didekarboksilasi secara
oksidatif menjadi asetil-KoA. Koenzim asetil
kemudian masuk siklus Krebs dan dioksidasi
menjadi CO2 dan H2O. Piruvat dapat pula
digunakan untuk sintesis asam-asam lemak,
kholesterol, asam-asam empedu, hormon-hormon
steroid dan benda-benda keton.
Siklus Krebs terjadi di dalam mitokhondria yaitu dalam
jaringan-jaringan pernafasan. Siklus Krebs dimulai oleh
kondensasi dari unit asetil dengan oksaloasetat menjadi
sitrat. Kemudian isomer dari sitrat didekarboksilasi secara
oksidatif menjadi alfa-ketoglutarat yang didekarboksilasi
lagi secara oksidatif dan akhirnya menghasilkan suksinat
Suksinat kemudian dioksidasi menjadi fumarat yg selanjutnya
didehidrasi menjadi malat. Terakhir malat dioksidasi
menajdi oksaloasetat.
Dalam satu siklus Krebs dua karbon masuk dalam bentuk
unit asetil dan dua karbon keluar dalam bentuk CO2 ,
empat pasang atom hidrogen keluar dan dihasilkan satu
rantai asam fosfat berenergi tinggi.
Siklus Krebs merupakan jalur metabolisme utama yang
menggabungkan metabolisme-metabolisme yang terjadi
dalam sel yaitu katabolisme dan anabolisme karbohidrat,
lipida dan asam-asam amino. Asetil-KoA berasal dari
karbohidrat melalui glikolisis, dari degardasi oksidatif
asam-asam lemak dan dari katabolisme benda-benda
keton serta beberapa asam amino.
Oksaloasetat, suksinat, alfa-ketoglutarat dan fumarat juga
diproduksi dari degradasi asam-asam amino. Beberapa
komponen dari siklus Krebs juga mempunyai peranan
anabolis. Oksaloasetat adalah bahan utama untuk
fosfoenolpiruvat dalam proses glukoneogenesis dan
merupakan kerangka karbon untuk sintesis aspartat dan
asparagin.
Daur Kreb (TCA)
c. Jalur Pentosa Posfat
• Disebut juga dengan jalur Heksosa Mono Posfat
(HMP) atau jalur fosfo glukonat merupakan jalur lain
untuk metabolisme glukosa. Oksidasi glukosa
melalui jalur ini tidak memerlukan ATP. Sekitar 30%
dari metabolisme glukosa di dalam hati dilaksanakan
melalui jalur pentosa fosfat.
• Ringkasan rekasinya adalah sebagai berikut : 6 mol
glukosa 6 fosfat masuk rantai reaksi selama 1 mol
glukosa dioksidasi sempurna oleh jalur pentosa
fosfat. Oksidasi diselesaikan dengan tereduksinya
NADP+ menjadi NADPH. CO2 dilepaskan dan
terbentuk 6 mol ribulosa fosfat. 2 NADPH akan
terbentuk oleh tiap CO2 yg dilepaskan
• Reaksi selanjutnya adalah penyusunan
kembalinmolekul-molekul karbon pada rantainya yang
pada akhirnya akan terbentuk 5 mol glukosa-6-fosfat
yang dapat masuk kembali dalam siklus seperti
semula.
• Rangkaian rekasi jalur pentosa fosfat menghasilkan
36 mol ATP, dimana 1 mol ATP dibutuhkan untuk
fosforilasi glukosa sehingga produksi netto adalah 35
mol ATP. NADPH yang terbentuk mempunyai fungsi
utama untuk biosintesis asam-asam lemak, disamping
berfungsi untuk hidroksilasi asam-asam lemak dan
steroid.
GLUKONEOGENESIS
• Glukoneogenesis adalah proses pembentukan
glukosa dari sumber non karbohidrat. Pada kondisi
lapar atau pada ternak yang diberi pakan dengan
karbohidrat yang rendah, sumber glukosa utama
berasal dari proses glukoneogenesis.
• Pada ruminansia lebih dari 90% glukosa dapat
diproduksi melalui glukoneogenesis. Reaksi ini
terjadi di dalam hati. Juga dilaporkan bahwa
glukoneogenesis terjadi di bagian korteks ginjal hal
ini terbukti bahwa kedua organ tersebut
mempunyai enzim glukosa-6-fosfatase.
PENGGUNAAN KH SEBAGAI
SUMBER ENERGI
- Glukosa dibutuhkan otak yaitu sebagai sumber
energi utama untuk produksi ATP, dan dapat
dioksidasi melalui jalur Pentosa fosfat untuk
memproduksi NADPH yang dibutuhkan untuk
reaksi biosintesis.
- Pada ruminansia asam propionat merupakan
prekusor glukogenik yg utama. Laju sintesis
glukosa asal propionat pada ternak yg sedang
bunting lebih tinggi dari pada ternak yang tidak
bunting oleh karena itu perlu dijaga agar konsumsi
pakan pada ternak yang sedang bunting dan
laktasi tidak menurun untuk menjaga agar
penyerapan prekusor glukosa tetap tinggi.
Walaupun gliserol yang diperoleh dari hidrolisis lemak
dapat diubah menjadi glukosa namun
sumbangannya sebagai sumber glukosa relatif
kecil.Glukosa dapat pula dibentuk dari sebagian
besar asam-asam amino
Empat enzim utama yang terlibat dalam
glukoneogenesis adalah : a. Piruvat karboksilase,
b. Fosfoenol piruvat karboksilase, c. Fruktosa
difosfatase dan d. Glukosa-6-fosfatase. Enzim yang
terakhir hanya terdapat dalam jaringan-jaringan
yang memproduksi glukosa yaitu hati, ginjal dan
epitel usus.
SINTESIS KARBOHIDRAT
Glukosa merupakan sumber karbohidrat untuk sintesis
glikogen (glikogenesis) dan sintesis laktosa.
1. Glikogenesis, dalam proses ini glukosa diubah
menjadi glikogen. Glikogen merupakan timbunan
karbohidrat di dalm hati dan otot. Sumber material
untuk pembentukan material rantai glikogen adalah
uridine difosfat glukosa (UDPG) yang dapat
dihasilkan dari glukosa, galaktosa, fruktosa dan
manosa.
2. Sintesis Laktosa, prekusor utama laktosa adalah
glukosa darah. Sintesis laktosa susu terjadi di bagian
epitel sel sekresi alveoli kelenjar susu.
• Laktosa dibentuk dari kondensasi satu glukosa dan
satu galaktosa.
• UDPG yang merupakan senyawa intermedier pada
sintesis glikogen akan diubah menjadi galaktosa
yang kemudian akan bergabung dengan glukosa1-fosfat membentuk senyawa laktosa-1-fosfat yang
akhirnya diubah menjadi laktosa.
• Prekusor laktosa yang lainnya adalah asam laktat
dan asam-asam amino glukogenik namun hanya
menyumbang sekitar 15%. Efisiensi energi
pembentukan laktosa dari glukosa sekitar 95%.