tutorial
Post on 30-Jul-2015
16 Views
Preview:
TRANSCRIPT
STEP 7
1. a. Metabolisme karbohidrat 1. Glikolisis
Glukosa sebagai substrat dalam respirasi aerob (maupun anaerob) diperoleh
dari hasil fotosintesis.diawali dengan penambahan satu fosfat oleh ATP terhadap
glukosa, sehingga terbentuk glukosa – 6 fosfat dan ATP menyusut menjadi ADP .
peristiwa ini disebut fosfolirasi yang berlangsung dengan bantuan enzim heksokinase
dan ion Mg2+ hasil akhir dari fosfolirasi berupa fruktosa-1,6-difosfat dan dari sinilah
dimulai glikolisis.
Glikolisis dimulai dari perubahan fruktosa -1,6-difosfat yang memiliki 6 buah
atom C diubah menjadi 3-difosfogliseral-dehida (dengan 3 buah atom C) dan
dihidroksi-aseton-fosfat. Pembongkaran ini dibantu oleh enzim aldolase. Dihidroksi
aseton fosfat kemudian menjadi 3- fosfogliseraldehida juga dengan pertolongan enzim
fosfitriosaisomerase. Selanjutnya fosfogliseraldehida bersebyawa dengan suatu asam
fosfat (H3PO4) dan berubah menjadi 1,3-disfosfogliseraldehida. 1,3-
difosfogliseraldehida berubah menjadi asam 1,3 –difosfogliserat dengan bantuan
enzim dehidrogenase. Peristiwa ini terjadi karena adanya penambahan H2.
Dengan bantuan enzim transfosforilase fosfogliserat serta ion – ion Mg++, asam
1,3-difosfogliserat kehilangan satu fosfat sehingga berubah menjadi asam 3-
fosfogliserat. Selanjutnya asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat karena
pengaruh enzim fosfogliseromutase. Dengan pertolongan enzim enolase dan ion-ion
Mg2+, maka asam 2-fosfofogliserat melepaskan H2O dan menjadi asam -2-
fosfoenolpiruvat.
Perubahan terakhir dalam glikolisis adalah pelepasan satu fosfat dari asam-2-
fosfoenolpiruvat menjadi asam piruvat. Enzim transfosforilase fosfopiruvat dan ion-
ion Mg2+ membantu proses ini sedang ADP meningkat menjadi ATP.
2. Oksidasi piruvat
Setelah glikolisis terjadi reaksi antara. (dekarboksilasi oksidatif), yaitu
pengubahan asam piruvat menjadi 2 asetil KoA sambil menghasilkan CO2 dan
2NADH2 yang reaksinya adalah :
2 NAD + 2NADH2 → 2(C3H4O3) + 2 (C3H3O) – KoA + 2CO2
Perubahan asam piruvat menjadi asetil KoA merupakan persimpangan jalan
untuk menuju berbagai biosintesis yang lain. Asetil KoA yang terbentuk
kemudian memasuki siklus krebs.
3. Siklus asam sitrat
Proses selanjutnya adalah siklus asam sitrat/siklus krebs yang masih
terjadi di matriks mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan cara mengoksidasi Asetil
KoA yang dihasilkan oleh katabolisme parsial karbohidrat dan lipid. Reaksi pertama,
asetil KoA memasuki siklus dengan mengadakan kondensasi dengan oksaloasetat
membentuk sitrat. Energi yang diperlukan untuk menjalankan reaksi ini disediakan
oleh ikatan tioester berenergi tinggi asetil ko-A. Reaksi kedua, sitrat diubah menjadi
isositrat, reaksi ketiga secr dekarboksilasi oksidatif membentuk ketoglutarat dan CO2,
sedangkan NAD direduksi menjadi NADH. Reaksi keempat ketoglutarat juga
mengalami dekarboksilasi oksidatif. Hasil reaksi ini adalah sukinil KoA, CO2 dan
NADH. Enzim yang mengkatalisis reaksi 4, ketoglutarat dehidrogenase merupakan
kompleks multi enzim yang sangat mirip dengan privat dehidrogenase dalam struktur
dan mekanisme kerjanya. Seperti privat dehidrogenase, ia mengandung 3 aktivitas
enzimatik dan memerlukan tiamin pirofosfat, asam lifoat, Ko-A, FAD dan NAD
untuk aktivitasnya. Hasil reaksi, suksenil Ko-A mengandung ikatan tioester berenergi
tinggi. Reaksi kelima suksinat dilepaskan dari Ko-A dan energi bebas dari ikatan
tioester digunakan untuk membentuk guanosin triposfat (GTP). GTP seperti ATP,
merupakan nukleosida trifosfat ; berperan pada pembentukan ATP dengan
memindahkan gugus fosforil terminalnya pada ADP. Jadi, siklus asam sitrat
mempunyai suatu reaksi fosforilasi tingkat substrat. Reaksi keenam suksinat
dioksidasi menjadi fumarat, ini adalah satu-satunya reaksi siklus asam sitrat yang
menggunakan FAD bukan NAD sebagai aseptor ekuivalen pereduksi. Reaksi ketujuh
fumarat mengalami hidrasi membentuk malat, dan reaksi kedelapan malat kemudian
dioksidasi menjadi oksalo asetat pada reaksi yang menghasilkan NADH lain. Oksalo
asetat yang dihasilkan pada reaksi yang terakhir untuk mengulangi siklus dengan
molekul asetil Ko-A lain.
4. Glikogenesis dan glikogenolisis
Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa. Proses ini
diawali dari glukosa-6-fosfat yang diubah menjadi glukosa-1-fosfat; yang kemudian
diubah menjadi uridin difosfat glukosa, yang akhirnya diubah menjadi glikogen.
Beberapa enzim khusus diperlukan dalam proses ini, dan setiap monosakarida yang
dapat diubah menjadi glukosa dapat masuk ke dalam reaksi ini. Senyawa tertentu
yang lebih kecil meliputi asam laktat, gliserol, asam piruvat, dan beberapa asam
amino deaminasi, dapat juga diubah menjadi glukosa atau senyawa yang hampir
serupa dan kemudian diubah menjadi glikogen.
Semua sel di dalam tubuh mempunyai kemampuan untuk menyimpan
glikogen, tetapi sel – sel tertentu dapat menyimpan glikogen dalam jumlah besar,
terutama sel hati, yang dapat menyimpan glikogen sebanyak 5 sampai 8 persen dari
beratnya, dan sel – sel otot, yang dapat menyimpan glikogen sebanyak 1 sampai 3
persen. Kebanyakan glikogen – glikogen yang tersimpan mengendap dalam bentuk
granula padat. Glikogen yang ada dalam otot digunakan untuk proses glikolisis
sendiri dalam otot, sedangkan glikogen yang ada di sel darah digunakan sebagai
simpanan dan pengiriman heksosa keluar untuk mepertahankan kadar glukosa darah.
Glikogenolisis berarti pemecahan glikogen yang disimpan sel untuk
membentuk kembali glukosa di dalam sel. Glukosa tersebut kemudian dapat
digunakan sel untuk menghasilkan energi. Glikogenolisis tidak dapat terjadi melalui
pembalikan reaksi kimia yang sama yang dipakai untuk membentuk glikogen;
sebagai gantinya, setiap molekul glukosa yang berurutan pada masing – masing
cabang polimer glikogen dilepaskan melalui proses foforilasi, yang dikatalisis oleh
enzim fosforilase.
Pada keadaan istirahat enzim fosforilase terdapat dalam bentuk tidak aktif.
Dan bila tubuh memerlukan glukosa dari glikogen, fosforilase ini harus diaktifkan
dulu. Proses pengaktifan enzim ini ada 2 cara yaitu :Aktivasi Fosforilase oleh
Epinefrin atau Glukagon . Pengaruh pertama dari masing – masing hormone ini
adalah meningkatkan pembentukan siklik AMP di dalam sel, yang kemudian memicu
suatu rangkaian reaksi kimia yang mengaktifkan fosforilase.
Epinefrin dilepaskan oleh medulla adrenal ketika system saraf simpatis
dirangsang. Oleh karena itu, salah satu fungsi system saraf simpatis adalah
menigkatkan penyediaan glukosa untuk metabolisme energy yang cepat. Fungsi
epinefrin ini terlihat secara nyata baik di dalam sel hati maupun otot, sehingga turut
berperan bersama pengaruh lain dari rangsangan simpatis, guna menyiapkan tubuh
untuk bekerja. Glukagon adalah hormone yang disekresi oleh sel alfa pancreas
apabila kadar gula darah turun sangat rendah. Glukagon merangsang pembentukan
siklik AMP terutama di sel hati, dan hal ini selanjutnya meningkatkan pengubahan
glikogen hati menjadi glukosa dan melepaskannya ke dalam darah, sehingga
meningkatkan kadar gula darah.
5. Glukoneogenesis
Bila simpanan karbohidrat tubuh berkurang di bawah normal, glukosa dalam
jumlah sedang dapat dibentuk dari asam amino dan dari gliserol lemak. Proses inilah
yang disebut dengan glukoneogenesis. Glukoneogenesis ini sangat penting untuk
menghambat penurunan kadar glukosa darah yang berlebihan selama puasa. Pada
mamalia terutama terjadi di hati dan ginjal. Enzim bantuan yang berperan dalam
proses ini adalah piruvat karboksilase, fosfoenolpiruvat karboksikinase, fruktosa 1,6
bifosfatase, dan glukosa 6-fosfatase. Asam amino jenis alanin melakukan
glukoneogenesis melalui proses deaminasi menjadi asam piruvat selanjutnya berubah
menjadi glukosa. Asam amino jenis lain melalui jalur fosfoglukonat. Glukoneogenesis
merupakan pembentukan glukosa dari gliserol, laktat, dan asam-asam amino
glukogenik propionat. Masing-masing mempunyai jalur tersendiri.
- Asam lemak dioksidasi menjadi asetil KoA lalu masuk ke siklus asam
sitrat.
- Gliserol masuk ke glikolisis.
- Protein dipecah menjadi asam-asam amino selanjutnya masuk ke siklus
asam sitrat
6. Jalur pentosa fosfat atau HMP Shunt
HMP Shunt atau Heksuse Monofosfat Shunt disebut juga sebagai jalur
pentose fosfat yang merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosa. Aktif dalam :
hati, jaringan lemak, kelenjar korteks adrenal, kelenjar tiroid, seldarah merah atau
eritrosit, dan pada kelenjar mammae (laktasi).
Fungsi :
1. Membentuk NADPH yang nantinya akan digunakan untuk sintesis asam
lemak, steroid.
2. Membentuk pentose yang akan diubah menjadi ribose untuk sintesis
nukleotida dan asam nukleat.
Dalam eritrosit digunakan untuk membentuk NADPH untuk mereduksi
Glutathion Teroksidasi ( G-S-S-G ) menjadi Glutathion tereduksi ( 2-G-
SH ) dengan bantuan Glutathion reduktase.
2G-SH + H2O2 menjadi G-S-S-G + 2H2O dengan bantuan Glutathion
peroksidase.
Glutathion tereduksi membebaskan eritrosit dari H2O2 menjadi
penimbunan H2O2 memperpendek umur eritrosit.
b. Metabolisme protein
Metabolisme dimulai dari proses deaminasi yaitu pengeluaran gugus amino
dari asam amino menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis.
Selanjutnya adalah proses transaminasi yaitu pemindahan gugus amina ke α-
ketoglutarat dan dengan bantuan glutamat dehidrogenase membentuk amonia.
Selanjutnya pembentukan ureum oleh hati. Ureum ini dibentuk dari amonia yang
dilepaskan pada proses transaminasi. Selanjutnya oksidasi dan deaminasi asam
amino. Dalam proses ini terdapat dua proses yaitu pengubahan asam keton
menjadi zat kimia yang sesuai sehingga masuk kedalam siklus asam sitrat, proses
selanjutnya zat-zat tersebut dipecah oleh siklus dan digunakan sebagai energi.
Proses selanjutnya yaitu glukonegenesis dan ketogenesis. Apabila asam amino
berlebihan maka akan diubah menjadi asam keto yang nantinya akan masuk ke
dalam siklus asam sitrat atau berubah menjadi urea.
Anabolisme protein:
a. Inisiation, yaitu tahap interaksi antara ribosom sub unit besar dan kecil
b. Elongasi, yaitu ribosom akan bergerak sepanjang mRNA untuk
menerjemahkan pesan yang dibawa mRNA .
c. Terminasi, yaitu penerjemahan akan terhenti apabila kodon UAA UAG
UGA masuk ke sisi A.
c. Metabolisme lemak
Metabolisme dibagi menjadi 2:
a. Gliserol
Gliserol diubah menjadi gliserol fosfat, selanjutnya diubah lagi menjadi
gliseraldehid-3-fosfat dan masuk ke dalam glikolisis
b. Asam lemak
Asam lemak ditransfer ke dalam mitokondria dan mengalami degradasi.
Selanjutnya terbentuk asetil KoA dan masuk ke dalam siklus asam sitrat
melalui proses oksidasi β.
2. Olahraga merupakan kontraksi yang membutuhkan energi dari metabolisme secara cepat.
Asam laktat menjadi inhibitor kontraksi otot dan dengan sendirinya dirubah kembali
menjadi glukosa saat tubuh mendapatkan tambahan O2.
top related