METABOLISME KARBOHIDRAT

1
(No Transcript)
2
METABOLISME KARBOHIDRAT

• DISUSUN OLEH
• Dr.H.MOHAMMAD HANAFI, MBBS (Syd).MS.
• FAKULTAS KEDOKTERAN UNAIR

3
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

4
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

5

6Isomaltose
Cara kerja enzim amilase
6
Blood guts Putting it together for glucose
transport
glucose
Fig. 11-44
7
Metabolisme karbohidrat

• Glikolisis ("glycolysis")
• Glikogenesis
• ( "glycogenesis" ).
• Glikogenolisis
• ( "glycogenolysis" ).
• Oksidasi asam piruvat.
• TCA Cycle
• (final common pathway)

• Jalur fosfoglukonat oksidatif ( "Hexose
  Mono-phosphate Shunt" atau "Pentose Phosphate
  Pathway" ).
• Glukoneogenesis
• ( "gluconeogenesis" ).
• Uronic Acid pathway
• Metabolisme fruktosa, galaktosa dan heksosamin

8
GLIKOLISIS

• Perubahan glukosa ? asam piruvat
• glukosa ? asam laktat
• Fungsi menghasilkan ATP
• Tempat sitoplasma
• Aerobik glikolisis menghasilkan 8 (7) ATP
• Anaerobik glikolisis menghasilkan 2 ATP

9
(No Transcript)
10
(No Transcript)
11
Pyruvate
Lactate
12
G ? G 6P
13
HEKSOKINASE GLUKOKINASE

• Terdapat di semua sel kecuali 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

14
(No Transcript)
15
G 6P ?? F 6P
16
F 6P ? F 1,6 BP
PFK-1
Enzim regulator
Reaksi satu arah
17
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

18
Senyawa keton Asetoasetat Betahidroksi
Butirat Aseton
O

C-C-C-COOH
O

C-C-C
OH

C-C-C-COOH
19
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

20
F 6P ? F2,6 BP PFK-2
Protein Kinase cAMP Dependent
Protein ? Protein P (tidak semua protein)
21
Phosphofructokinase-2 (PFK-2) is also a
phosphatase (bifunctional enzyme)

• Bifunctional enzyme has two activities
• 6-phosphofructo-2-kinase activity, decreased by
  phosphorylation
• Fructose-2,6-bisphosphatase activity, increased
  by phosphorylation

22
F 1,6 BP
Gld 3P DHAP
23
Dalam glikolisis DHAP akan diubah menjadi
gliseraldehid 3P
24
Untuk satu glukose
Dua gliseral- dehid 3P
25
Apabila ada oksigen Rantai Respirasi berjalan,
NADH akan diubah menjadi 3 ATP dan NAD
Enzim gliseraldehid 3P dehidrogenase mutlak
memerlukan NAD . Apabila tidak ada oksigen RR
tidak berjalan NADH harus diubah dengan cara
lain
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
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

29
3P Glisrt ?? 2P Glisrt
30
Fluorid
(-)
Enolase
Pasta gigi ditambah F Dalam pemeriksaan glukosa
31
Piruvat Kinase
ADP ATP
PEP ? EP
Reaksi enzimatik Satu arah
32
PEP ? P
Untuk mempersingkat reaksi dari PEP menjadi P,
enol piruvat tidak usah disebut
33
P i r u v a t K i n a s ekerjanya

• 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)

34
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

35
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

36
(No Transcript)
37
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
38
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.
39
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

40
Apabila eritrosit tidak perlu ATP, 1,3 BP
Glrt 2,3 BP Glrt 2,3 BP
Glrt menggeser dissosiasi HbO2 ? Hb
O2
41
(No Transcript)
42
Example Glu4T - Hidden Until Needed

• The glucose transporter for import into muscle
  and fat cells is sequestered in vesicles when
  external glucose is low
• Insulin stimulation of its receptor (signals
  what?) brings transporters to the membrane, and
  thus
• stimulating glucose uptake 15x or more
• If insulin is not released (Type I diabetes),
  what will happen with these cells, and to blood
  sugar?

Glu4T
Box 11-2
43
Insulin Action in Muscle and Fat
CellsMobilization of GLUT4 to the Cell Surface
Plasma membrane
Insulin receptor
Intracellular signaling cascades
Intracellular GLUT4 vesicles
Insulin
GLUT4 vesicle mobilization to plasma membrane
GLUT4 vesicle integration into plasma membrane
Glucose entry into cell via GLUT4 vesicle
Glucose
GLUT4glucose transporter 4