METABOLISME KARBOHIDRAT

METABOLISME KARBOHIDRAT

METABOLISME KARBOHIDRAT Fungsi utama karbohidrat dalam metabolisme adalah sebagai bahan bakar untuk dioksidasi dan menyediakan energi untuk proses metabolisme lain Metabolisme karbohidrat pada binatang dapat dibagi sebagai berikut: @ Glikolisis : oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat @ Glikogenesis adalah sintesa glikogen dari glukosa @ Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa dari zat-zat yang bukan berasal dari karbohidrat, seperti asam oksaloasetat dan laktat @ Glikogenolisis : pemecahan glikogen menjadi glukosa @ Oksidasi piruvat menjadi aseti-koa: merupakan langkah sebelum masuknya produk glikolisis ke dalam siklus asam sitrat, yang merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lemak dan protein

PADA KONDISI MAKAN (FEED STATE) USUS Glukosa Hati (Liver) Otot (Muscle) Glycogen store Glycogen store trigliserida Adiposa Tissue Fat Store

PADA KONDISI PUASA (FASTING STATE) HATI Glikogen Glikogenolisis Glukosa OTOT Gluconeogenesis Piruvat Asam amino Asam amino Protein Ketone bodies Ketogenesis Fatty Acids Ketone bodies Ketone body Utilisation Acetyl CoA ADIPOSE TISSUE Trigliserida Lipolisis Asam lemak CO2 +H2O

Skema metabolisme karbohidrat pada kondisi organisme diberi makan

METABOLISME ENERGI @ Tiga kelompok nutrien (karbohidrat, lipid dan protein)dapat digunakan sebagai bahan bakar metabolik. Apabila dibakar dengan adanya oksigen akan menghasilkan karbon dioksida dan air dan akan memproduksi panas * Pembakaran glukosa C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O Pembakaran 1 gram-molekul glukosa (180 g) akan menghasilkan panas sekitar 2800 KJ (16 KJ/g) 1 KJ = 0,239 Kcal * Pembakaran asam lemak, contoh: asam lemak jenuh palmitat (16:0) CH 3 (CH 2 ) 14 COOH + 23 O 2 16 CO 2 + 16 H 2 O akan menghasilkan panas 10 000 KJ atau 39KJ/g (10 000/256) * Pembakaran protein akan menghasilkan panas 24 KJ/g Sumber: Jobling, M (1994) - Fish Bionergetics

Skema proses glikolisis Glycogen Inorganic phosphate enzim phosphorilase Glukosa-1-P Glucosa ATP ADP enzim phosphoglucomutase enzim hexokinase Glucosa-6-P ATP ADP Phophohexoisomerase Fructose -6-P Phosphofructokinase Fructose 1,6-di-(P)

Glukosa (dari makanan) butuh 2 ATP Aldolase Fruktosa 1,6 diphosphatase Triosa phosphate Phosphoglyseric Acid Fruktosadiphosphatase Triosa phosphate Phosphoglyseceric Acid Asam piruvat Dalam suasana aerob, di dalam sel asam piruvat Acetyl Co A Masuk siklus Kreb S

TRICARBOXYLIC ACID (TCA) CYCLE @ Tricarboxylic acid cycle sering pula disebut dengan Kreb s cycle karena ditemukan oleh Sir Hans Kreb. Siklus ini penting untuk mendapatkan energi dari karbohidrat, lipid dan protein @ Prinsip dari proses tricarboxylic acid cycle dapat dilihat di Gambar berikut: - Acetyl CoA yang berasal dari katabolisme karbohidrat, protein dan lemak masuk TCA berkombinasi dengan senyawa yang mengandung 4 atom C - Satu lingkaran reaksi menghasilkan 3 NaDH, 1 FADH 2 dan 2 CO 2

Acetyl CoA dari katabolisme karbohidrat atau lemak masuk TCA berkombinasi dengan senyawa yang mengandung 4 atom C Isocitrate dehydrogenase 1. Isocitrate α-ketoglutarat (oxoglutarate) α-ketoglutarat dehydrogenase 2. α-ketoglutarat Succiniyl CoA (succinate) succinate dehydrogenase 3. Succinate Fumarate terjadi reduksi FAD menjadi FADH 2,, dihasilkan 2 ATP Dari Succinyl CoA menjadi Succinate terbentuk 1 molekul ATP Malate dehydrogenase 4. Malate Oxaloacetate Reaksi 1, 2, dan 4 --------- terjadi reduksi NAD menjadi NADH. Setiap perubahan NAD menjadi NADH dihasilkan 3 ATP

Jadi ATP yang dihasilkan dalam satu cycle TCA = (3x3) + 2 + 1 = 12 Singkatan-singkatan dalam biokimia FAD Flavin Adenin Dinukleotida (bentuk teroksidasi) FADH 2 Flavin Adenin Dinukletida (bentuk tereduksi) NAD Nikotinamida Adenin Dinukleotida (bentuk teroksidasi) NADH Nikotinamida Adenin Dinukleotida (bentuk tereduksi) ATP Adenin Tri Phosphat NADP - Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat (bentuk teroksidasi)) NADPH Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat Dinukleotida Fosfat (bentuk tereduksi)

REGULASI HORMONAL DALAM METABOLISME KARBOHIDRAT