metabolisme kh (ok)
TRANSCRIPT
![Page 1: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/1.jpg)
Metabolisme Karbohidrat
Tri Rini Nuringtyas
![Page 2: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/2.jpg)
GLUKOSA
Glycogen
Pati, sukrosa
Ribosa 5-phospat pyruvat
simpanan
Oksidasi via PPPOksidasi via glikolisis
![Page 3: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/3.jpg)
mulut
Amilase
maltase
Maltosa
2 glukosa
Pembuluh darah
GLIKOLISIS
Pati
maltosa
![Page 4: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/4.jpg)
Definisi
• Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi dua molekul piruvat
• Pada proses ini juga dihasilkan ATP
• Dikenal sebagai Embden-Meyerhof pathway
• 10 langkah utk menjadi piruvat
![Page 5: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/5.jpg)
FATE of PYRUVATE
C6H12O6 + 2 ADP + 2 NAD++ + 2 Pi 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H++ + 2 H2O
Sangat tergantung pada jenis organismenyaNet reaksi glikolisis ???
![Page 6: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/6.jpg)
REAKSI ?
![Page 7: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/8.jpg)
Tahap pengembalian / pay off
• Memerlukan 2 molekul ATP• Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose
fosfat
Tahap persiapan
• 4 ATP• 2 molekul piruvat• 2 molekul NADH + H
![Page 9: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/9.jpg)
Tahap 1.
•Fosforilasi glukosa
•Reaksi yang irreversibel
•Heksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosa
•Memerlukan Mg
•Terdapat di semua jenis sel
•Sel hepatocyt mengandung glukokinase, sejenis heksosa tp lebih spesifik untuk g
![Page 10: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/10.jpg)
tahap ke 2:
Dikatalisis fosfoglukoisomerase
Perubahan isomer dari aldosa ke ketosa
Reaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang kecil
Ensim memerlukan Mg, dan spesifik untuk substratnya
![Page 11: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/11.jpg)
Tahap ke 3.
Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK), secara alosterik diatur oleh: AMP ADP Citrate (off)
F2,6 BP ATP (off)
Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama.
Pd kondisi in vivo reaksi berlangsung irreversibel
![Page 12: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/12.jpg)
Tahap ke 4
Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3P
Dikatalisis oleh Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase. Tidak memerlukan kation divalen
Meskipun energi bebas nya sangat positif, akan tetapi di dalam sel dapat diatur agar tetap cenderung ke arah pembentukan produk dengan cara : konsentrasi produk dibuat sangat rendah
![Page 13: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/13.jpg)
Tahap ke 5
Dikatalisis oleh Triose Phosphate Isomerase
Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan tetap menjaga konsentrasi G3P rendah
![Page 14: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/14.jpg)
Tahap ke 6
Memerlukan NAD+ sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaks
![Page 15: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/15.jpg)
Tahap ke 7
Merupakan reaksi fosforilasi tingkat substrat untuk ADP menjadi 3PG dan ATP
Karena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka pada tahap ini, reaksi menjadi impas
![Page 16: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/16.jpg)
Tahap ke 8
Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk membentuk 3PG
Di dalam sel, konsentrasi 3PG dijaga pada konsentrasi yg selalu tinggi, sehingga reaksi cenderung ke arah kanan
![Page 17: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/17.jpg)
Tahap ke 9
Merupakan reaksi dehidrasi sederhana dari 2PG menjadi PEP
Mempunyai efek naiknya energi hidrolisis ikatan fosfat
(dr -15.6 kJ/mol dalam 2PG menjadi -61.9 kJ/mol dalam PEP )
Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP
![Page 18: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/18.jpg)
Tahap ke 10
Reaksi ini penting, karena:
-Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADP
-Reaksi ini secara energetik sangat bagus, sehingga berfungsi untuk menarik dua reaksi sebelumnya
-Ensim yg mengkatalisis reaksi ini secara allosterik dinon aktifkan oleh : ATP, alanine, and acetyl-CoA,
Dan secara allosterik diaktifkan oleh F1,6BP, and
![Page 19: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/19.jpg)
Overview of the regulation of glycolysis.
![Page 20: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/20.jpg)
Overview of the reactions of the pyruvate dehydrogenase complex.
-Reaksi yg dikatalisis: oksidatif dekarboksilasi
-Bersifat irreversibel. Menghilangkan gugus karboksi piruvat
-Memerlukan 3 ensim dan 5 koensim
-Dihasilkan NADH2 3 ATP
Asupan vitamin
B
![Page 21: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/21.jpg)
Ensim piruvat dehidrogenase kompleks terdiri dari 3 ensim yi
1. Pyruvate dehidrogenas (E1)
2. Dihidrolipoil tranasetilasi (E2)
3. Dihidrolipoil dehidrogenase (E3)
![Page 22: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/23.jpg)
Mechanisms of the pyruvate dehydrogenase complex.
Senyawa intermediet yang dihasilkan dlm reaksi ini tetap menempel pada ensimnya
![Page 24: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/24.jpg)
Regulation of the pyruvate dehydrogenase complex by modification of E1.
![Page 25: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/25.jpg)
Intermediary metabolism, emphasizing pathways in carbohydrate biosynthesis.
![Page 26: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/26.jpg)
Daur Kreb (TCA)
![Page 27: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/27.jpg)
• Berfungsi mengoksidasi hasil glikolisis mjd CO2 dan juga menyimpan energi ke bentuk molekul berenergi tinggi spt ATP, NADH, FADH2
• Sentral dalam siklus oksidatif dlm respirasi dimana semua makromolekul dikatabolis (Karbohidrat, Lipid dan Protein)
• Untuk kelangsungannya membutuhkan : NAD, FAD, ADP, Pyr dan OAA
• Menghasilkan senyawa intermedier yg penting asetil Co A, KG & OAA
• Merupakan prekursor untuk biosintesis makromolekul – makromolekul
![Page 28: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/28.jpg)
• Berfungsi dalam katabolisme dan juga anabolisme amfibolik
• Katabolisme memproduksi molekul berenergi tinggi
• Anabolisme memproduksi intermedier untuk prekursor biosintesis makromolekul
• Berbagai daur mengambil senyawa antara dlm siklus kreb berkurang hrs ada mekanisme utk mengganti senyawa antara tadi daur anaplerotik
![Page 29: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/29.jpg)
Overview the reaction
Dalam setiap siklus:
– 1 gugus asetil ( molekul 2C) masuk dan keluar sebagai 2 molekul CO2
– Dalam setiap siklus : OAA digunakan untuk membentuk sitrat setelah mengalami reaksi yang panjang kembali diperoleh OAA
– Terdiri dari 8 reaksi : 4 mrpkn oksidasi dimana energi digunakan utk mereduksi NAD dan FAD
– Dihasilkan:
• 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2
– Tidak diperlukan O2 pada TCA, tetapi digunakan pada Fosforilasi oksidatif untuk memberi pasokan NAD, shg piruvat dapat di ubah menjadi Asetil Co A
![Page 30: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/30.jpg)
Glikolisis vs TCA
Glikolisis
1. Reaksi berjalan linier
2. Lokasi di sitoplasma
TCA
1. Reaksi siklis
2. Letak di matriks mitokondria
![Page 31: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/31.jpg)
Mechanism of the citrate synthase reaction.
-Sitroil co A : intermedier reaksi
-Hidrolisis senyawa intermedier tioester menyebabkan reaksi berikutnya bersifat sangat eksergonik
-Co A yang dihasilkan langsung di recycled untuk reaksi pembentukan Asetil CoA
-Dalam keadaan normal OAA rendah dimitokondria
![Page 32: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/32.jpg)
Aconitase
![Page 33: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/33.jpg)
Isocitrate DH
Ensim tersedia dalam mitokondria
Ada dua macam ensim: 1. memerlukan NAD dan 2. memerlukan NADP
NADP-dependent enzyme : terdapat di matriks mitokondria dan sitosol
![Page 34: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/34.jpg)
Ketoglutarat DH compleks
Suksinil coA sintetaseSuksinal-Co A,
![Page 35: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/35.jpg)
Suksinate DH
fumarase
![Page 36: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/36.jpg)
Malate DH
CO2 yang hilang pada proses tersebut diatas bukan C yang sama dengan asetil Co A
![Page 37: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/37.jpg)
Major regulatory factors controlling pyruvate dehydrogenase and the citric acid cycle.
Asam lemak
NADH, suksinil CoA, citrate , ATP
![Page 38: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/38.jpg)
Reaksi Anaplerotik• Ketika produk intermedier TCA digunakan
sbg prekursor biosintesis lainnya• Konsentrasi intermedier turun
memperlambat kecepatan TCA• Ada 5 reaksi :
– Piruvat OAA dgn ensim pyr karboksilase– PEP OAA dgn ensim PEP karboksikinase– PEP OAA dgn ensim PEP karboksilase– Piruvat malat dg ensim malat– Reaksi transamnasi : Aspartat OAA dan
glutamat KG
![Page 39: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/39.jpg)
Major biosynthetic roles of some citric acid cycle intermediates.
![Page 40: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/40.jpg)
Intermediary metabolism, emphasizing pathways in carbohydrate biosynthesis.
![Page 41: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/41.jpg)
Sintesis glukosa sangat penting krn otak dan sistem saraf kita membutuhkan glukosa sebagai sumber energi utama
![Page 42: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/42.jpg)
glukoneogenesis
-Universal ditemukan di hewan, tumbuhan , fungi dan mikroorganisme lainnya
-10 tahap reaksi, dan 7 diantaranya merupakan kebalikan glikolisis
![Page 43: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/43.jpg)
Pengubahan pyruvat menjadi PEP memerlukan bypas reaksi
Pyruvat dari sitosol dibawa ke dalam mitokondria terlebih dahulu
Pyr korboksilase
OAA + GTP PEP + CO2 + GDP , PEP karboksikinase
Fruktosa 1,6 BP menjadi F 6P reaksi bypass ke dua
Reaksi di katalisis oleh F 1,6 bifosfatase
![Page 44: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/44.jpg)
Glukosa 6P glukosa : merupakan reaksi bypass ke 3
Dikatalisis oleh ensim glukosa 6 fosfatase
Glukoneogenesis membutuhkan banyak energi dan bersifat irreversibel
![Page 45: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/45.jpg)
![Page 46: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/46.jpg)
Intermediary metabolism, emphasizing pathways in carbohydrate biosynthesis.
![Page 47: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/49.jpg)
The breakdown of glycogen (glycogenolysis) requires two enzymes,
glycogen phosphorylase and ( 1,4 -> 1,4)
glucantransferase (a "Debranching Enzyme").
Glycogen phosphorylase catalyzes the phosphorolytic cleavage of (1->4) bonds, generating glucose-1-phosphate in the process.
![Page 50: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/50.jpg)
• Glycogen phosphorylase is present in two forms, glycogen phosphorylase a (the active form) and glycogen phosphorylase b (the relatively inactive form).
• Phosphorylase a is phosphorylated at a serine residue whereas phosphorylase b is not
• The two forms are interconverted by phosporylase b kinase (which puts phosphates on) or a phosphatase (which takes phosphates off).
![Page 51: Metabolisme KH (Ok)](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081504/55cf99d2550346d0339f56f4/html5/thumbnails/51.jpg)