Download - 9 Hubungan Antar Jalur Metabolisme
HUBUNGAN ANTARA
BERBAGAI JALUR
METABOLISME
Kamis, 28 November 2013
TUJUAN
• Memahami strategi dalam metabolisme
• Memahami jalur-jalur utama metabolisme
• Memahami pengaturan metabolisme
STRATEGI
DALAM METABOLISME (1)
Pembentukan ATP, tenaga pereduksi dan unit penyusun untuk biosintesis
STRATEGI
DALAM METABOLISME (2)
1. ATP
alat tukar energi yang berlaku umum
potensi transfer gugus fosforil ATP yang tinggi
dimanfaatkan untuk : kontraksi otot, transpor aktif dan biosintesis
2. ATP dihasilkan pada oksidasi bahan bakar seperti glukosa, asam lemak
dan asam amino menjadi asetil KoA
Asetil KoA CO2 + H2O
NADH & FADH2 ATP Rantai pernafasan
STRATEGI
DALAM METABOLISME (3)
3. NADH : donor elektron utama pada reaksi biosintesis yang reduktif
Contoh: biosintesis asam lemak
4. Biomolekul dibangun dari unit pembangun yang relatif kecil
5. Jalur biosintesis dan degradasi hampir selalu berbeda
Contoh: glukosa disintesis dan dipecah melalui jalur reaksi yang berbeda
Manfaat: jalur biosintesis dan degradasi dapat berjalan setiap waktu
KECEPATAN JALUR METABOLISME DITENTUKAN OLEH AKTIVITAS
ENZIM KUNCI
BEBERAPA CARA UNTUK
REGULASI METABOLISME (1)
1. INTERAKSI ALLOSTERIK
NEGATIF FEEDBACK
Terbentuknya hasil akhir dipengaruhi oleh aktivitas
enzim yang terlibat dalam rangkaian reaksi
BEBERAPA CARA UNTUK
REGULASI METABOLISME (2)
2. MODIFIKASI KOVALEN
Contoh: aktivitas glikogen
fosforilase
Fosforilase b + ATP Fosforilase a + ADP
Ca2+
Kinase fosforilase
Aktivitas glikogen fosforilase dapat secara cepat dinaikkan atau
diturunkan oleh sinyal yang kecil
BEBERAPA CARA UNTUK
REGULASI METABOLISME (3)
3. JUMLAH ENZIM
• Semakin tinggi jumlah enzim, kecepatan
reaksi semakin tinggi
• Pembentukkan dan penguraian banyak enzim
diatur oleh hormon
BEBERAPA CARA UNTUK
REGULASI METABOLISME (4)
4. PENGKOTAKAN
AKTIVITAS ENZIM
• Sitosol : glikolisis,
sintesis asam lemak
• Mitokondria : oksidasi
asam lemak, siklus
Krebs, fosforilasi
oksidatif
BEBERAPA CARA UNTUK
REGULASI METABOLISME (5)
5. PERAN KHUSUS
ORGAN TUBUH
• Mulut: sintesis enzim
• Hati: sintesis unit
pembangun
• Jantung: sintesis
energi
JALUR-JALUR UTAMA
METABOLISME DAN SITUS
PENGATURANNYA
• Glikolisis
• Daur asam sitrat (Krebs)
• Jalur pentosa fosfat
• Glukoneogenesis
• Sintesis dan pemecahan glikogen
• Sintesis dan degradasi asam lemak
GLIKOLISIS
Hasil proses glikolisis:
1. 1 molekul glukosa
dirubah menjadi 2
molekul asam
piruvat
2. Energi yang
diperoleh: 2 ATP dan
2 NADH
PENGATURAN GLIKOLISIS
INHIBITOR:
• G6P
• Asetil-KoA
• As. Lemak
• ATP
• AMP
AKTIVATOR:
• F2,6BP
• ADP
• F6P
DAUR ASAM SITRAT (KREBS)
Hasil siklus Krebs:
• 6 NADH
• 2 FADH2
• 4 CO2
• 2 GTP
JALUR PENTOSA FOSFAT (1)
Tahap oksidatif:
Glukosa-6-fosfat Ribulosa-6-fosfat
JALUR PENTOSA FOSFAT (2)
Tahap non oksidatif:
Ribulosa-5-fosfat Fruktosa-6-fosfat +
Gliseradehid-3-fosfat
GLUKONEOGENESIS
2 As.piruvat glukosa
Terdapat 3 tahap reaksi pada glukoneogenesis yang menggunakan jalur berbeda dengan glikolisis:
• Heksokinase – glukosa-6-fosfatase
• Fosfofruktokinase – Fruktosa 1,6-bifosfatase
• Piruvat kinase – pirufat karboksilase & PEP karboksinase
STRUKTUR GLIKOGEN
• Glikogen = (glukosa)n
• Ikatan α-1,6 glukosida: percabangan
• Ikatan α-1,4 glukosida: rantai lurus
• Ujung tidak tereduksi
SINTESIS GLIKOGEN
UDP-glu + (Glu)n Glukosa sintetase (Glu)n+1
PEMECAHAN GLIKOGEN
Glikogen fosforilase memutus ikatan α-1,4:
(Glu)n glikogen fosforilase glu-1-P + (glukosa)n-1
SINTESIS ASAM LEMAK
• Prekursor:
asetil-KoA &
malonil-KoA
• Pemanjangan
rantai asam
lemak terjadi
secara
bertahap
DEGRADASI ASAM LEMAK
1. β-oksidasi: pemutusan rantai asam lemak menghasilkan asetil-KoA (2C)
2. Daur asam sitrat: penguraian asetil-KoA menghasilkan NADH, FADH2, GTP
3. Rantai respirasi: Perubahan bentuk energi NADH, FADH2 menjadi ATP
PENGATURAN SINTESIS & DEGRADASI AS. LEMAK
AKTIVATOR:
• As. Sitrat
INHIBITOR:
• As. Lemak-KoA
• Malonil-KoA
• Glukagon
Any questions?
Terima kasih