glikogenesis dan glikogenolisis

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.

            Glikogenesis merupakan polimer glukosa sangat bercabang di sitoplasma sel salam ikatan 1,4 gilosidik dengan 1,6 glikosidik titik cabangnya dcan dapat diubah jadi glukosa serta mempertahankan glukosa darah (dalam keadaan puasa) = 12- 18 jam puasa.

            Glikogen hati dapat dibentuk dari Asam laktat. (siklus Cori). Konsentrasi glukosa darah normal = 80 – 120 mg / 100 ml.(3-7 mmol/L). Setelah makan glukosa darah naik hingga 120- 130 mg /100 ml turun menjadi normal. Dalam keadaan puasa glukosa darah 60 – 70 mg / 100 ml.(hipoglikemik < kadar normal > hiperglikemik. Hiperglikemik (melewati ambang ginjal 170 atau 180 mg glukosuria). Gulosa darah turun dibawah 1,5 mmol / L otak fungsi otak terganggu koma kematian

            Sintesis glikogen memerlukan energi (ATP) berupa UTP (Uridin Tripospat) sumber yang lebih cepat.Diawali pembentukan Glukosa 6 pospat(G6P) dari glukosa dikatalis enzim heksokinase / glukokinase (bersifat irreversibel) Selanjutnya gugus P C6 dimutasi intramolekul ke C1 G1P dengan katalis. enzim fosfoglukomutase (bersifat reversibel) = mengalami isomerasi UDP-Glukosa digabungkan dengan glikogen induk (minimal 4 unit) glikosidik (katalis enzim glikogen sintase) Cabang polimer glukosa (6-7 unit) dipindah lebih dalam α 1,6 glikosidik (katalis branching enzyme)

Pengaturan Metabolisme Glikogen Hormon insulin dan Hormon Glukagon (tergantung dengan kadar glukosa darah) Glukosa darah tinggi insulin –Glikogen sintase Glukosa darah rendah Glukagon Glikogen fosforilase C-AMP memerantarai efek Glukogen dalam sel = Second messenger (glukagon, hormon lain) C-AMP = aktivator allosterik dari “c-APM dependent-protein kinase (protein kinase mengatur aktivasi oleh Fosforilasi dan defosforilasi Enzym Fosfodiasterase mendegradasi c-AMP AMP (bukan aktivator protein kinase) Kafei dan teofilin(the, kopi) menghambat enzym fosfodiasterase (memperpanjang efek hormon c-AMP
Glikogenesis dan Glikogenlisis Hati Pembentukan dipengaruhi oleh insulin (sma dengan di hati) Glikogenlisis dipengaruhi oleh Epineprin dan Ca Otot kontraksi konsentarsi Ca meningkat peningkatan penangkapan Ca oleh Glikogenesis dan Glikogenlisis Hati protein (Calmodulin) Forsofrilasi kinase Glikogen fosfolisae (Glikogen G-1P) Hormon epineprin (medula renalis) mekanisme spt hormon glucagon.

Glikogenolisis

Glikogenolisis berlangsung dengan jalur yang berlainan. Dengan adanya enzim fosforilase, fosfat anorganik melepaskan sisa glukose non mereduksi ujung dalam satu persatu untuk menghasilkan D-glukose fosfat 1-fosfat. Proses glikogenolisis merupakan proses pemecahan glikogen yang berlangsung lewat jalan yang berbeda, tergantung pada proses yang mempengaruhinya. Molekul glikogen menjadi lebih kecil atau lebih besar, tetapi jarang apabila ada molekul tersebut dipecah secara sempurna. Meskipun pada hewan, glikogen tidak pernah kosong sama sekali. Inti glikogen tetap ada untuk bertindak sebagai aseptor bagi glikogen baru yang akan disintesis bila diperoleh cukup persediaan karbohidrat. Sekitar 85% D-glukose 1-fosfat, sedang 15% dalam bentuk glukose bebas (Montgomery et al., 1983).

Proses pada saat makan, hati dapat menarik simpanan glikogennya untuk memulihkan glukosa di dalam darah (glikogenolisis) atau dengan bekerja bersama ginjal, mengkonversi metabolit non karbohidrat seperti laktat, gliserol dan asam amino menjadi glukosa. Upaya untuk mempertahankan glukosa dalam konsentrasi yang memadai di dalam darah sangat penting bagi beberapa jaringan tertentu, glukosa merupakan bahan bakar yang wajib tersedia, misalnya otak dan eritrosit (Murray et al., 2000).

Proses dimulai dengan molekul glukosa dan diakhiri dengan terbentuknya asam laktat. Serangkaian reaksi-reaksi dalam proses glikolisis tersebut dinamakan jalur Embeden-Meyerhof. Reaksi-reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dapat dibagi dalam dua fase. Pada fase pertama glukosa diubah menjadi triosafosfat dengan proses fosforilasi. Fase kedua dimulai dari proses oksidasi triosafosfat hingga terbentuk asam laktat. Perbedaan antara kedua fase ini terletak pada aspek energi yang berkaitan dengan reaksi-reaksi dalam kedua fase tersebut (Poedjiadi, 1994).

Terdapat tiga jalur penting yang dapat dilalui piruvat setelah glikolisis. Pada organisme aerobik, glikolisis menyusun hanya tahap pertama dari keseluruhan degradasi aerobik glukosa menjadi CO2 dan H2O. Piruvat yang terbentuk kemudian dioksidasi dengan melepaskan gugus karboksilnya sebagai CO2, untuk membentuk gugus asetil pada asetil koenzim A. Lalu gugus asetil dioksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O oleh siklus asam sitrat, dengan melibatkan molekul oksigen. Lintas inilah yang dilalui piruvat pada hewan aerobik sel dan tumbuhan (Leehninger, 1991).

Glukosa dimetabolisasi menjadi piruvat dan laktat di dalam semua sel mamalia melalui lintasan glikolisis. Glukosa merupakan substrat yang unik karena glikolisis bisa terjadi dalam keadaan tanpa oksigen (anaerob), ketika produk akhir glukosa tersebut berupa laktat. Meskipun demikian, jaringan yang dapat menggunakan oksigen (aerob) mampu memetabolisasi piruvat menjadi asetil koenzim A, yang dapat memasuki siklus asam sitrat untuk menjalani proses oksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O dengan melepasan energi bebas dalam bentuk ATP, pada proses fosforilasi oksidatif (Murray et al., 2000).