metabolisme karbohidrat1
TRANSCRIPT
METABOLISME KARBOHIDRAT
M.Dawam Jamil, SKM, M.Kes.
PENGERTIAN karbohidrat
• Rumus empiris pada umummnya berupa Cn(H2O)n, yaitu disebut sebagai karbon yang mengalami hidratasi. = KARBOHIDRAT
• Mengandung unsur CHO = senyawa organik
• polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon melalui jembatan GLIKOSIDIK = C-O-C
18
PengolonganMONOSAKARIDA :
• TRIOSA : GLISERALDEHIDA, DI-OH KETON• PENTOSA : RIBOSA, DIOKSI RIBOSA• HEXOSA : GLUKOSA, GALAKTOSA, GALAKTOSA
DISAKARIDA :• SUKROSA : FRUKTOSA + GLUKOSA = α 1,2
GLIKOSIDIK• MALTOSA : GLUKOSA + GLUKOSA = α 1,4 GLIKOSIDIK• LAKTOSA : GALAKTOSA + GLUKOSA = α 1,4
GALAKTOSIDIK.POLISAKARIDA : polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon
• PATI : AMILOSA (α 1,4 GLIKOSIDIK )+ AMILOPEKTIN (α 1,6 GLIKOSIDIK )
• GLIKOGEN : PATI HEWANI (α 1,4 GLIKOSIDIK) • SELULOSA, HEMISELULOSA, PEKTIN, KHITIN, DLL
PERANAN KARBOHIDRAT
• MAKANAN :• MENENTUKAN KARAKTERISTIK : RASA, WARNA,
TEKSTUR, DLL
• TUBUH MANUSIA :• SUMBER ENERGI :
• MURAH• MENCEGAH KETOSIS• PEMECAHAN PROTEIN BERLEBIHAN• KEHILANGAN MINERAL.• MEMBANTU METABOLISME LEMAK DAN PROTEIN • GERAK PERISTALTIK USUS
sumber
• Pati nabati : pati• Biji-bijian, kacang-kacanga, umbi-
umbian.
• KH hewani : laktosa, glikogen• Susu, daging, hati.
METABOLISME KARBOHIDRAT• DIMULUT : PTYALIN = α AMILASE (SUASANA
ALKALI) POLI SEDERHANA• DILAMBUNG = α AMILASE NON AKTIF.• DIUSUS : MUARA PANKREAS α AMILASE ,
DISAKARIDASE (MALTASE, SAKARASE, LAKTASE)
• BUILDING BLOCK : GLUKOSA, FRUKTOSA, GALAKTOSA BRUSH BORDER VENA PORTA (FRUKTOSA, GALAKTOSA HATI GLUKOSA) GLUKOSA DARAH MENINGKAT SEL TARGET OKSIDASI ENERGI, METABOLIK ANTARA.
JALUR METABOLISME KARBOHIDRAT
• GLIKOLISIS AN-AEROB• GLIKOLISIS AEROB• GLIKOGENESIS DAN
GLIKOGENLISIS• ASAM GLUKORONAT.• HMP-SHUT• GLUKONEOGENESIS
GLIKOLISIS
Glikolisis
• Jalur utama metab glukosa• Jalur utama metab fruktosa dan
galaktosa diet• Penting menghasilkan ATP, terutama
bagi otak dan eritrosit• Berlangsung dlm sitosol• 2 bentuk : Aerob dan Anaerob (reaksi
sama, beda produk akhir dan ATP yg terbntk)
Makna Penting
• Jalur Utama Penghasil energi • Secara an aerob • Otot, otak, eritrosit, dll tetap
dapat mendapatkan ATP • Pada otot jantung (aorobik) ,
anaerobik iskemik
Glik. Aerob (reaksi2nya)1. Glukosa + ATP G-6-P
Enzim yang bekerja pada reaksi ini adalah Heksokinase (hati) atau Glukokinase(otot)
2. G-6-P Fruktosa-6-phosphat
enzimnya oleh enzim fosfoheksosa isomerase Isomerasi aldosa ketosa
3. F-6-P + ATP F 1,6 DP
enzimnya oleh fosfofruktokinase
4. F 1,6 DP G-3-P + DHAP enzimnya oleh Aldolase
5. DHAP G-3-P enzimnya oleh fosfotriose isomerase
Lanjutan Glik. Aerob
6. G-3-P + NAD+ + Pi 1,3-BPG + NADH + H+ enzimnya oleh gliseraldehid 3 phosphat DH (dihambat oleh Iodoacetate)
7. 1,3 BPG + ADP 3 fosfogliserat + ATP enzimnya oleh fosfogliserat kinase
8. 3-fosfogliserat 2-fosfogliserat enzimnya oleh fosfogliserat mutase
9. 2-fosfogliserat PEP + H2O enzimnya oleh enolase, dihambat oleh fluorida
10. PEP + ADP piruvat + ATP enzimnya oleh piruvat kinase, lalu secara spontan akan jadi Pir (Keto) dari Pir (enol)
Glik. Anaerob
Dari reaksi 1 – 10 sama dengan Aerob, pada Anaerob ada reaksi ke 11, yaitu :
Pyruvate(keto)+NADH+H+ As. Laktat + NAD+ enzimnya oleh Laktat DH.
Hasil Akhir
• Aerob : 2 As. Piruvat, 2 NADH, 2 ATP
• Anaerob : 2 As. Laktat, 2 ATP
GlukosaGlukosa-6P
ATP ADP
Mg2+
HeksosakinaseGlukokinase
Glukosa-1P
Glikogen
Fosfoheksosa
Isomerase
Fruktosa-6P
FosfofruktokinaseMg2+
ATP
ADP
Fruktosa-1,6-bis.P
Gliserad-3P
Dihidroksiaseton-P
aldolase
Fosfotriosaisomerase
1,3-bis-P gliserat3-P-gliserat
gliserald-3P-DH-ase
Jodoasetat
ATP ADP
NAD+
NADH+H+
Fosfogliseratmutase
2-P-Gliserat
Fosfoenolpiruvat(PEP)
H2O
Enolase
Fluorida
Asam Piruvat
ADP
ATP
Piruvat kinase
OKSIDASI DALAM KREBS
Asam Laktat
NADH+H+ NAD+
1/2 O2
3 ADP + 3Pi 3 ATP
H20
Laktat dehidrogenase
Glukosa
Glukosa-6P
ATP ADP
Mg2+
HeksosakinaseGlukokinase
Glukosa-1P
Glikogen
FosfoheksosaIsomerase Fruktosa-
6P
Fosfofruktokinase
Mg2+
ATP
ADPFruktosa 1,6 bi pospat
Gliserad-3P
Dihidroksiaseton-P
aldolase
Fosfotriosaisomerase
1,3-bis-P gliserat3-P-gliserat
gliserald-3P-DH-ase
Jodoasetat
ATP ADP
NAD+NADH+H+
Fosfogliseratmutase
2-P-Gliserat
Fosfoenolpiruvat(PEP)
H2O
Enolase
Fluorida
Asam Piruvat
ADP
ATP
Piruvat kinase
OKSIDASI DALAM KREBS
Asam Laktat
NADH+H+ NAD+
1/2 O2
3 ADP + 3Pi 3 ATP
H20
Laktat dehidrogenase
• Enzim heksokinase di hati dapat dihambat oleh hasil reaksinya : jumlah glukosa 6 P banyak inhibitor enzim.
• Enzim Fruktokinase dihambat : • ATP yang berlebih• Asam sitrat yang berlebih.
• Efektor positif :• AMP, ADP, dan Fruktosa 6P
• Peningkatan kadar asam laktat dapat dideteksi • Jaringan• Darah• Urin
• Glikolisis di sel darah merah selalu berakhir asam laktat.• Karena enzim oksidasi aerob tidak terdapat
• Jaringan penghasil asam laktat :• Otot.• Sel darah merah.• Jaringan otak.• Traktus gastrointestinal.• Medula renalis.• Retina.• Kulit.
• Reaksi glikolisis bersifat reversisibel, terdapat 3 reaksi irreversibel (tempat-tempat pengaturan glikolisis :• Heksokinase (glukokinase)• Fosfofruktokinase• Piruvat kinase.
• Menjaga kadar glukosa :• Sel mampu menimbulkan gerakan netto
metabolit dalam arah sintesis pada lintasan glikolisis Glukoneogenesis
• Dalam eritrosit, tempat kedua dalam glikolisis memproduksi ATP terdapat jalur pintas.
Glukosa - - - Gliseraldehid 3 P
1,3 Bisfosfogliserat
3-Fosfosgliserat
2,3 Bisfosfogliserat
Bisfosfogliserat Mutase
Glieraldehid 3 P
DH-ase
2,3 Bisfosfogliserat
fosfatase
Piruvat
NAD+
NADH+ + H+
• Pengaruh jalur pintas : meningkatnya konsentrasi 2,3 bisfosfogliserat oksi Hb melepaskan Oksigen
• Penghambatan Piruvat DH-ase oleh produknya :• Asetil-KoA dan NADH
• Ion Arsen dan Hg komplek dg gugus SH pada lipoat.
• Defisiensi vitamin B1 pernisiosa Verhicle
• Penghambatan metabolisme piruvat akan menimbulkan laktasidosis kematian
• Kelainan bawaan defisiensi adolase A dan def piruvat kinase di eritrosit anemia hemolitik
Asam Piruvat
Hidroksietil Tiamin difosfat
Piruvat DH-ase
Asetil Lipoamida
Asetil -SKoA
KoASHDihidroksilipoil Dehidrogenase
L-(SH)2Lipoamida tereduksi
FADH2
FAD
NAD+
NADH+H
Dihidrolipoil Dehidrogenase
L-(S)2=Lipoammida teroksidasi
TPP
DEKARBOKSILASI OKSIDASI ASAM PIRUVAT
SIKLUS ASAM SITRATSIKLUS KREBS
SIKLUS TRI CARBOKSILAD ACID(TCA)
ASETIL KO-A
Sitrat
KoASHSitrat Sintase
Sisakonitat
Isositrat
α-KetoglutaratSuksinil-SKoA
NAD
NADH+H+
NADH+H+
NAD
Suksinat
Fumarat
Malat
Oksaloasetat
GDP+Pi
GTP
Mg+
CO2KoASH
KoASHSuksinat tiokinase
FAD
FADH2H2O
NAD
NADH+H+Malat DH-ase
H2O