CH2-OP

GlukosaGlukosa-6 fosfat

Fruktosa 6-P

Fruktosa 1,6 BP

C

C

C

O=

- P

- OH

C-OH

C OH

OC

C-OH

C-OP

O-P

OC

C-OH

C-OP

OH

C-OP

OC OH

C-OH

C-OP

OC OH

C-HH-

OC OH

C-HH-

C=O

H

OC OH

C-HH-

C-OH

H

OC OH

C-HH-

H

HO-C-H

Dihidroksiaseton fosfat( DHAP )

Gliseraldehid 3 P

1,3 BPGliserat

3PGliserat

2PGliserat

Fosfoenolpiruvat( PEP )

Enol PiruvatKeto Piruvat( Piruvat = P )

Asam Laktat

Laktat dehidrogenase

Spontan

Piruvat kinase

Fosfotriosaisomerase

Gliseraldehid-3pdehidrogenase

Fosfogliserat

kinaseFosgliseratmutase

Enolase

C H2OH CGlukokinase

Heksokinase

Fosfoheksosaisomerase

Fosfofruktokinase-1(Phosphofruktoki-nase=PFK-1)

Aldolase

Pi

NAD+NADH

ADP

ATPFluorida

(-)

OH

HOH

HH

OHOH

HATP ADP

Mg ++

H2-OP

H

OHH

OH

OH

H

OH

H

CH2-OP

H

CH2OH

OHOH

H

H

OH

OHOH

OH

CH2-OP

H H

H

Iodoasetat

(-)

NADH NAD++

( L )

Kalau ada O2

Rantai RespairasiNADH = 3 ATP

Glukosa

H-C=O

H-C-OH

H-C H2-OP

C-OH

H-C-OH

H-C H2-OP

+Pi NAD

+

Gliseraldehid 3 fosfat

1,3 BP Gliserat

ADP

ATP

C-OH-C-OH

H-C H2-OP

P=

O

=O

C-OH-C-OP

H-C H2-OP

=

OH

3 P Gliserat

BisfosfoGliseratmutase

2,3 Bisfosfogliseratfosfatase

2,3 BP Gliserat

Asam Laktat

Gambar 4. Sel darah merah Pembentukan 2,3 BP Gliserat

Glikogen

Glukosa

Fruktosa 6 fosfat( F 6 P ) Fosfo Frukto Kinase-2

Fruktosa 2,6 bis fosfat( F 2,6 BP )

PFK-2-P PFK-2

F1,6 Bpase PFK-1

GlikolisisGlukoneogenesis

( G )

Gambar 2. Peran Fruktosa 2,6 BPBP = bisfosfat

(-) (+)

Glukagon Adenilil Siklase

ATP

cAMPProtein KinasecAMP "Dependent"

ProteinFosfatase 2

C C

C C

N

N

H3C

NH2

CH2

CH2 CH2 O P P

H3C C COO-

O

COO-

NC

C C

S

H3C

H

+

NC

C C

S

H3C

+

H3 C OH

NC

C C

S

H3C

+

H3 C OHC CC 2O

S C C 3HO

LSH

C Ao S C CH3

O

C Ao SH

FAD

FADH2

NADH + H+

NAD+

LSH

SH

LS

S

CH2

CH2 CH CH2

S S

( )4 COO-

B

A

Gambar 5. A.Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat. B.Asam lipoat.

Tiamin difosfat

Asam piruvat

Hidroksi etiltiamin difosfat

Lipoamidteroksidasi

Asetillipoamid

Lipoamid tereduksi

Asetil-KoA

Piruvatdehidrogenase

Piruvatdehidrogenase

Dihidrolipoil transasetilase

Dihidrolipoildehidrogenase

Asetil-KoA

Asam Piruvat

NADH + H+

NAD+ KoA

CO2

(-)

(-)

Asetil-Koa KoA

NADH ATPNAD ADP

PiruvatDehidrogenase( PDH)

PDH Kinase

PDH Fosfatase

PDH a PDH b

Mg2+ Ca2+

Insulin( di Jar. Lipida)

ATP ADP

Pi H2O

(+)(+)

Ca2+ Dikholroasetat

Piruvat(-)

(+)(+) (+)

(-)(-)

P-

A B

Gambar 6. Kontrol Piruvat Dehidrogenase A.Kontrol dengan hambatan hasil reaksi B.Kontrol dengan perubahan aktif atau itdak aktif

Asetil-KoA

Oksaloasetat

Asam sitrat

Sis-Akonitat

Isositrat

Alfa-Ketoglutarat

Suksinil-KoA

Asam Suksinat

Asam Fumarat

Malat

NAD+

NAD+

NADH

NADH

GDP

GTP

FAD

FADH

Asam sitrat sintetase

Sis-Akonitase

a- ketoglutaratDehidrogenase

Suksinat tiokinase

Malat dehidrogenasse

Fumarase

Suksinat Dehidrogenase

Gambar 6 C. Siklus Asam Sitart ( TCA Cycle ).

NADH

NAD+

IsositratDehidrogenase

CO2

CO2

Glucose 1 fosfat ( G 1-P )

Glukosa 6 fosfat ( G 6-P )

Glukosa

UDP Glukosa

(1-4 Glukosa) N

(1-4 dan 1-6)Glikogen

Pi

ATP

ADPMg++ GlukokinseGlukosa

fosfatase

UDPGlk pirofosforilase

Glikogensintase

UTP(Uridine Triphosphate)

Ppi

Pi

Glikgen Primer

UDP

ATP ADP

Glukosa( dari debranching enzyme)

Fosfoglukomutase

Nukleosidadifosfokinase

Fosforilase

Glukan transferase

“Debranching enzyme”

Mg++

2

H2O

Pi

Gambar 7. Metabolisme Glikogen

C H2OH

OH

HO

HH

OHOH

H

P O P O C 2H

H HH

OH OH

H

O

N

HN

O

Urasil

Ribosa

O O

O O- -

Difosfat(Diphosphate)

Glukosa

Gambar 8. Uridin Difosfat Glukosa ( UDPGlk )

Protein KinasecAMP "Dependet"

(inaktif)

Glikogen Sintase Glikogen Sintase b a (inaktif) (aktif)

Protein Fosfatase

Protein Fosfatase-1

Protein KinaseKalmodulin "Dependent"

Glikogen Sintase Kinase (GSK)

Protein KinasecAMP "Dependet"

(aktif)

Fosforilase Kinase

Fosfodiesterase

ATP

ADP

Glikogen+ UDPG

(n)

Glikogen(n+1)

Ca2+

5'-AMP

ATP

Epinefrin Adenilil siklase

cAMP(+)

(+)

(+)

(+)

H2O Pi

Inhibitor-1 (inaktif)

Inhibitor-1-P (aktif)

ADPATP(+)

(-)

Insulin

(+)

Ca2+

Glukose 6-P(+)

(β reseptor)

Gambar 10. Glikogen sintesis, mekanisme kontrol.

Epinefrin( reseptor)β

Adenilil siklasetidak aktif

Adenilil siklaseaktif

ATP

cAMP

5'-AMP

Fosfo-diesterase

Protein KinasecAMP"Dependent"tidak aktif

Protein KinasecAMP"Dependent"aktif

Inhibitor-1tidak aktif

Inhibitor-1aktif

ATP

ADP

(+)

(+)

(+)

(+)

FosforilaseKinase b(tidak aktif)

FosforilaseKinase ( aktif)

ATP

ADP

ProteinFosfatase-1

Pi

Kalmodulinbagian darifosforilase kinase

Ca2+

Ca2+-

(-)

Fosforilase a (aktif)

Fosforilase b(tidak aktif)

ATP

ADP

ProteinFosfa

tase-1-

(-)

Glikogen (n+1)

Glikogen (n)+ Glukosa 1-fosfat ( G 1-P )

Pi

Pi

H2O2O

H2O2O

Gambar 11. Aktifitas fosforilase, mekanisme kontrol.

Epinefrin(hepar,otot)Glukagon(hepar)

cAMP

5'-AMP

Inhibitor-1Inhibitor-1Fosfat

ProteinkinasecAMP

"dependent"

Glikogensintase b

Glikogensintase a

Fosforilase kinase b

Fosforilase kinase a

Proteinfosfatase-1

Fosforilase b

Fosforilasea

Glikogen

Glukosa 1-P

Protein fosfatase-1

UDPGlk

Asam laktat(dlm otot)

Glukosa(dlm hepar)

Glukosa

Protein fosfatase-1

βreseptor

(+)Adenililsiklase

ATP

(+)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

Gambar 12. Glikogenesis dan glikogenolisis, mekanisme kontrol. Peran Proteinkinase cAMP “Dependent”

Oksaloasetat

Asetil-KoA

Alfa-Ketoglutarat

Suksinil-KoA

Fumarat

Malat

Asam Laktat

Oksaloasetat

Dihidroksiasetonfosfat

Gliserol 3 fosfat

Gliserol

Pi

ATP

ADP

Pi

ATP

ADP

Pi

H2O

H2O

Glikogen

Piruvat

PEP (Fosfoenolpiruvat)

PiruvatMalat

2P-Gliserat

3P-Gliserat

1,3BP-Gliserat

Gliseraldehid-3P

Fruktosa-1,6BP

Fruktosa-6P

Glukosa-6P

Glukosa

Asam Propionat

GlukokinaseGlukosa-6P-ase

F-1,6 PB-ase

PEP Karboksikinase

Laktat dehidrogenase

Fosfo Frukto Kinase-1 ( PFK-1 )

Piruvat karboksilase

Gliserol kinase

Gliserol 3P dehidrogenase

Gambar 14. Glukoneogenesis

OC

S

H N N H

H C C H

H2 C C H (CH2 )4 COOH

Gambar 15 . Biotin

ATP + HCO3-

ADP

OPOCO

O O

O

- -

-

+ Biotin

Enzim

CO2 Biotin

Enzim

Asam Piruvat

Biotin-enzim

OksaloasetatKarbonik fosfat unhidrat

Gambar 16. Pembentukan oksaloasetat dari Bikarbonat dan Asam Piruvat dengan Biotin kofaktor.

CH3

CH2

COO-

KoA-SH

AsamPropionat

ATP

Mg2+

AMP + PPi

CH3

CH2

CO S-KoA

Propionil-KoA

CO2 + H2OH-

CH3

CCO S-KoA

-COO-

ATP ADP + PiD-MetilMalonil-KoA

CH3

CCO S-KoA

-COO- - H

L-Metil Malonil-KoA

COO-

CH2

CH2

CO-S-KoASuksinil-KoA

SiklusAsam Sitrat(TCA cycle)

Gambar 17. Metabolisme Asam Popionat

B12

Enz-1 Enz-2

Enz-3

Enz-4

Biotin

Enz-1 = Asil-KoA sintetaseEnz-2 = Propionil-KoA Karboksilase

Enz-3 = Metil Malonil-KoA RasemiraseEnz-4 = Metil Malonil-KoA Isomerase

C

C

C

C

C

C

HO- H-

H -OH

-

H

H

-OH

H

H-O-P

HO- O

-

-

- H -

HO-

H -

H -

H - H -

C

C

C

C

C

C

O

H-O-P

-OH

- H

-OH O

C

C

C

C

C

C H-O-P

-OH

- H

-OH

OO _

H -

HO-

H -

H - -OH

C

C

C

C

C

C

OO

=O

-OH

-OH

-OH

H-

H-

H- H-OP

H-

C

C

C

C

C

=O

-OH

-OH

-OH

H-

H-

H-

H-H

H

-O-P

C

C

C

C

C

=

HOH

-OH

-OH

-OH

H2-OP

H-

H-

C

C

C

C

C

H-

H-

H-

H-

H2-OP

-OH

-OH

-OH

O

C-H2-OH

C=O

C-HHO-

C-OHH-

C-H2-OPC

C

C

C

C

C

C

H-

H-

H-

H-

H-

H-

=O

-OH

-OH

-OH

-OH

-OP

-OH

H

C

C

C

=O

-OH

-OP

H-

H-

H

- H

C-OH

C=O

C-H

C-OH

C-OH

C-OP

H-

HO-

H-

H-

H

C

C

C

C

H-

H-

H-

H-

H

-OH

-OH

-OH

-OP

Beta D-Glukosa 6-Fosfoglukonolakton 6-Fosfoglukonat

Ribulosa-5 FosfatRibosa-5 Fosfat

Sedoheptulosa-7 Fosfat

Gliseraldehid-3 Fosfat

Xylulosa-5 P

Eritrosa-4 Fosfat

Fruktosa-6 Fosfat

Transketolase

Transaldolase

Ribulosa-5Fosfat3-epimerase

Ribose-5 fosfat

Ketoisomerase

Glukosa-6PDehidrogenase 6-P Glukonate

hydrolase 6-P GlukonateDehidrogenase

Gambar 18. HMP Shunt (Jalur Pentosa Fosfat = PPP)

C-H2-OH

C=O

C-HHO-

C-OHH-

C-H2-OP

Xylulosa-5 P

C

C

C

C

H-

H-

H-

H-

H

-OH

-OH

-OH

-OP

Eritrosa-4 Fosfat

C-OH

C=O

C-H

C-OH

C-OH

C-OP

H-

HO-

H-

H-

H

Fruktosa-6 Fosfat

C

C

C

=O

-OH

-OP

H-

H-

H

- H

Gliseraldehid-3 Fosfat

Transketolase

Mg2 +

Tiamin-Pi2

Gambar 19. HMP Shunt ( Pentosa Phospate Pathway)

Gliseraldehid 3-PG 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P Xylulosa 5-P

F 6-P

G 6-P

G 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P 5-P Ribosa

Sedoheptulosa 5-P

Eritrosa 4-P

G 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P Xylulosa 5-P

F 6-P

Gliseraldehid 3-P

½ G 6-P G 6-P

Gambar 20. Alur HMP Shunt dan hubungannya dengan alur Glikolisis

CCCCCC

OH

OHHH

HOH

H O-P

OHHOH

H

CCCCCC

OH

OHHH

HOH

H O-P

OHHOH

H

CCCCCC

OH

HH

HOH

H

OHHOH

H

CCCCCC

OH

HH

HOH

H

OHHOH

HOH

O-P

UTP PPI

UDPO

OHH2 O 2H+

2NAD+ 2NADH

CCCCCC

O

H

HH

H

H

OHHOH

O UDP

OO-

HO

CCCCCC

O

H

HH

H

H

OHHOH

OO-

HO

OH

UDP

C-OC-HC-HC-OHC-HC-H2 -OH

HO-HO-

HO-H-

O-

=C-OC-HCC-OHC-HC-H2 -OH

HO-

HO-H-

O-

=

O=CCC-OHC-HC-H2 -OH

HO-H-

H2 OH=O

CCC-HC-C-H2 -OH

HO-

H2 OHH-

H- OH

-OH

CCC-HC-C-H2 -OH

-

H2 OH=O

HO-OHH

CCCC

O

C-HC-H2 -OH

HO-HO-

HO-H-

O==

CCCC

O

C-HC-H2 -OH

HO-H-

O=

O=O=

HO

NADP+ NADPH+H+NADH + H+ NAD+CO2

NADPH + H+

NADP

NAD+

NADH + H+

[2H]

CO2

Fosfoglukomutase

UDPGlcpirofosforilase UDPGlc

dehidrogenase

Alfa D Glukosa 6 P Glukosa - Uridin Di Fosfat Glukosa ( UDPGlc )

AsamGlukoronat

UDP Glukoronat

L-Xylulose

3-Keto-L-Gulonat Asam-L-Gulonat Asam-D-Glukoronat

Asam Oksalat

Asam-L-DehidroaskorbatAsam-L-Askorbat

D-Xylulose

D-Xylulose 5-P

“Pentose Phosphate Pathway”

ATP

ADPMg2+

“Xylylose reductase”

“Block in Human”

“Blockin Pentosuria”

D-Xylulose-1-P

Glikol Aldehid

Asam Glikolat

1-P

“Xylitol”

2-Keto-L-Gulonolakton

Gulonolakton

H2 O

O

“Block in Primatesand Guinea Pigs”

Gambar 21. Jalur Asam Uronat.

Glikogen

Glukosa 6 Fosfat( G 6P )

Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P )

Fruktosa 1,6 Bis Fosfat( F 1,6 BP )

ATP

Gliseraldehid 3 Fosfat

( Glaldh 3P )

2 Fosfogliserat( 2P Glrt )

D-SorbitolGlukosa

D-Fruktosa( F )

Fruktosa 1 Fosfat( F 1P )

Dihidrkosi Aseton Fosfat( DHAP )

D-Gliseraldehid( Glaldh)

( Prvt )Asam Piruvat

ATPHeksokinase

Glukokinase Aldose Reduktase

SorbitolDehidrogenase

FosfoheksoseIsomerase

Fruktose 1,6Bisfosfatase Fosfofruktokinase

( PFK )

Aldolase A

Aldolase B

FosfoheksoseIsomerase

Aldolase B

Fruktokinase

Heksokinase

Triokinase

NAD+

NADH+ H +

NADPH+ H+

NADP +

ATP

"Block inessentialFructosuria"

"Block in HereditaryFructose Intolerance"

Gambar 22. Metabolisme Fruktosa

Galaktosa

Galaktosa 1 Fosfat ( Gal-1P )

UDPGlc

Glukosa 1 Fosfat ( Glc-1P )

UDPGal Laktosa

UDP

UDPGlc

UTP

PPi

GlikogenPi

Glukosa 1 Fosfat ( Glc 1P )

Glc 6P

Glukosa

ATP ADP

Glukosa 6 Fosfat

Pi H2 O

NAD+

ATP Mg+

ADP

Glukosa

Galaktokinase

Gal 1P Uridiltransferase

UridinDifosfoGalaktosa4-epimerase

Laktosa sintase

UDPGlcPirofosorilase Fosforilase

FosfoglukomutaseHeksokinaseatauGlukokinase

Glukosa 6 fosfatase

(1)

(2)

(3)

(4)

GlukosaGlc 6P

Glc 1P

Gambar 23. Metabolisme galaktose dan sintesis laktosa (perubahan galaktose glukosa)

Glikogen

Glukosa 1 Fosfat ( G 1P )

Glukosa 6 Fosfat ( G 6P )

Glukosa

ATP ADP

Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P )

Asam Piruvat CO2 + H2 OGlikolisis

SiklusAsam Sitrat

( TCA Cycle )

Glukosamin6 Fosfat

Glukosamin

ATP ADP

N Asetilglukosamin6 Fosfat

N AsetilGlukosamin

ATP ADP

Asetil-KoAAsetil-KoA

Glukosamin1 Fosfat

UTP

P2

UDPglukosamin

Glikosaminoglikan( contoh: heparin )

N Asetilmannosamin6 Fosfat

N Asetilasam neuraminat( neuraminic acid )9 Fosfat

"Sialic acid,gangliosides,glycoprotein"

N Asetilglukosamin1 Fosfat

UTP

P2

UDPN asetilglukosamin

NAD+

UDPN asetilgalaktomsamin

"Glycosaminolycans ( Chondroitins ),

glycoproteins"

"Glycosaminoglycans ( hyaluronic cid ), glycoprotein"

Fosfoenolpiruvat

Glutamin

GlutamatAminotransferase

Fosfo

glukomutase

Epimerase

Epimerase

Gambar 24. Metabolisme “amino sugar” (heksosamin).

Glukosa darah

As. Laktat darah

As. Piruvat

Alanin

OtotHeparG 6P

( G )

G 6P

As. Piruvat

As. Laktat

Alanin

Alanin

As. PiruvatAs.Laktat

Glikogen

GlikogenUrea

Gambar 29. Siklus Asam Laktat ( Cori cycle) dan siklus Glukosa-alanin

0

50

100

150

200

250

1 2

Waktu ( jam )

Glu

kosa

dar

ah (

mg/

dl )

Diabetes mellitus

Normal

Vmax 100

50

Aktiv

itas

5 10 15 20 25

Glukosa darah ( mmol/L)

Gambar 27. Glukosa toleransi tes.

Gambar 28. Aktivitas fosforilasi heksokinase dan glukokinase

Km heksokinase 0.05 mmol/L (0.9 mg/dL)Km glukokinase 10 mmol/L (180 mg/dL)