TUGAS
MAKALAH BIOKIMIA
Metabolisme
Karbohidrat
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Karbohidrat adalah komponen dalam makanan yang
merupakan sumber energi yang utama bagi organisme hidup. Dalam makanan kita,
karbohidrat terdapat sebagai polisakarida yang dibuat dalam tumbuhan dengan
cara fotosintesis. Tumbuhan merupakan gudang yang menyimpan karbohidrat dalam
bentk amilum dan selulosa. Amilum digunakan oleh hewan dan manusia apabila ada
kebutuhan untuk memproduksi energi. Di samping dalam tumbuhan, dalam tubuh
hewan dan manusia juga terdapat karbohidrat yang merupakan sumber energi, yaitu
glikogen.
Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat
mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung maupun usus. Hasil akhir
proses pencernaan karbohidrat ini ialah glukosa, fruktosa, galaktosa, dan
manosa serta monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa ini kemudian diabsorbsi
melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.
Dalam sel-sel tubuh, karbohidrat mengalami berbagai
proses kimia. Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam tubuh kita.
Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sel ini tidak berdiri sendiri, tetapi
saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Sebagai contoh apabila banyak
glukosa yang teroksidasi untuk memproduksi energi, maka glikogen dal;am hati
akan mengalami proses hidrolisis untuk membentuk glukosa. Sebaliknya apabila
suatu reaksi tertentu menghasilkan produk yang berlebihan, maka ada reaksi lain
yang dapat menghambat produksi tersebut. Dalam hubungan antar reaksi ini
enzi-enzim mempunyai peranan sebagai pengatur dan pengendali. Proses kimia yang
terjadi dalam sel ini disebut metabolisme. Oleh karena itu, dalam makalah ini
akan dijelaskan satu persatu tentang proses metabolisme karbohidrat, sehingga
pembaca akan lebih mengerti.
B. Rumusan
Masalah
1. Apa
yang dimaksud dengan metabolisme, karbohidrat, dan metabolisme karbohidrat?
2. Berapa
macam proses metabolisme karbohidrat pada tubuh manusia?
BAB
II
PEMBAHASAN
1.
Pengertian
Metabolisme, Karbohidrat, dan Metabolisme Karbohidrat
1.1.Pengertian
Metabolisme
Metabolisme
adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup,
mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks
seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai
senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya.
Metabolisme
meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau
komponen dalam sel hidup. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal
lain yang penting dalam metabolisme adalah peranannya dalam penawar racun atau
detoksifikasi.
1.2.Pengertian
Karbohidrat
Karbohidrat
yaitu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon (C), hidrogen (H), dan
oksigen (O). Terdiri atas unsur C, H, O dengan perbandingan 1 atom C, 2 atom H,
1 atom O. karbohidrat banyak terdapat pada tumbuhan dan binatang yang berperan
struktural & metabolik. Sedangkan pada tumbuhan, untuk sintesis CO2
dan H2O akan menghasilkan amilum / selulosa melalui proses
fotosintesis, sedangkan binatang tidak dapat menghasilkan karbohidrat sehingga
tergantung tumbuhan. Karbohidrat merupakan sumber energi dan cadangan energi
yang diproses melalui proses metabolisme.
Banyak
sekali makanan yang kita makan sehari-hari adalah sumber karbohidrat seperti
nasi, singkong, umbi-umbian, gandum, sagu, jagung, kentang, dan beberapa buah-buahan
lainnya.
Rumus umum
karbohidrat yaitu (CH2O)n, sedangkan yang paling banyak
kita kenal yaitu glukosa dengan rumus C6H12O6,
sukrosa dengan rumus C12H22O11, selulosa
dengan rumus (C6H10O5)n.
Fungsi Karbohidrat
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam
penerapannya di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia
sehari-hari. Di antara fungsi dan kegunaan itu ialah sebagai berikut :
a. Sebagai sumber kalori atau energi
b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet
c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
d. Sebagai bahan penstabil
e. Sebagai sumber flavor (karamel)
f. Sebagai sumber serat
Klasifikasi
Karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut
jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O),
serta stereokimia. Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat
digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:
1. Monosakarida : terdiri atas 3-6 atom C dan zat
ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi
karbohidrat yang lebih sederhana. Monosakarida yang paling sederhana ialah
gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Sedangkan monosakarida yang penting bagi
tubuh adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
2. Disakarida
: senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yg sejenis ataupun berbeda.
Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai
menjadi 2 molekul monosakarida. Contoh dari disakarida adalah maltosa
(glukosa+glukosa), laktosa (glukosa+galaktosa), dan sukrosa (glukosa+fruktosa).
3. Oligosakarida
: senyawa yang terdiri dari gabungan 3 – 10 monosakarida. Misalnya trisakarida
dan tetrasakarida.
4. Polisakarida
: senyawa yang terdiri dari gabungan lebih dari 10 molekul- molekul monosakarida, senyawa ini bisa dihidrolisis
menjadi banyak molekul monosakarida. Polisakarida merupakan jenis karbohidrat
yang mempunyai struktur rantai lurus
maupun bercabang. Misanya amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
1.3.Metabolisme
Karbohidrat
Metabolisme
mengakar pada kata “metabole” dari bahasa Yunani yang berarti berubah. Dalam
dunia ilmu pengetahuan, secara sederhana metabolisme diartikan sebagai proses
kimiawi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan untuk
menghasilkan energi. Proses metabolisme karbohidrat secara garis besar terdiri
dari dua cakupan yakni reaksi pemecahan atau katabolisme dan reaksi pembentukan
atau anabolisme. Pada proses pembentukan, salah satu unsur yang harus terpenuhi
adalah energi. Energi ini dihasilkan dari proses katabolisme.
Lintasan metabolisme
dapat digolongkan menjadi 3 kategori:
1. Lintasan anabolik
(penyatuan/pembentukan)
Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa
pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah
sintesis protein.
2. Lintasan katabolik
(pemecahan)
Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan
energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur ekuivalen
pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.
3. Lintasan amfibolik
(persimpangan)
Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat pada
persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung antara lintasan
anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam
sitrat.
Metabolisme karbohidrat
pada manusia terutama :
• Glikolisis, yaitu oksidasi glukosa atau
glikogen menjadi piruvat dan asam laktat melalui Embden-Meyerhof Pathway (EMP).
• Glikogenesis, yaitu sintesis glikogen dari
glukosa.
• Glikogenolisis, yaitu pemecahan glikogen,
pada hepar hasil akhir adalah glukosa, sedangkan di otot diubah menjadi piruvat
dan asam laktat.
• Siklus Krebs atau siklus asam
trikarboksilat atau siklus asam sitrat adalah suatu jalan bersama dari oksidasi
karbohidrat, lemak dan protein melalui asetil-Ko-A dan akan dioksidasikan
secara sempurna menjadi CO2 & H2O.
• Heksosa Monofosfat Shunt atau siklus
pentosa fosfat adalah suatu jalan lain dari oksidasi glukosa selain EMP dan
siklus Krebs.
• Glukoneogenesis, yaitu pembentukan glukosa
atau glikogen dari zat-zat bukan karbohidrat.
• Oksidasi asam piruvat menjadi asetil Ko-A,
yaitu lanjutan dari glikolisis serta menjadi penghubung antara glikolisis dan
siklus Krebs.
2. Macam-macam
Proses Metabolisme Karbohidrat
1.
Glikolisis
Tahap
ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Molekul glukosa akan masuk ke
dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi, glukosa diberi energi
aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan glukosa dalam keadaan
terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang dibantu oleh enzim heksokinase.
Secara singkat, glukosa-6-fosfat dipecah menjadi 2 buah molekul
gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) dengan bantuan satu ATP dan enzim
fosfoheksokinase. Proses selanjutnya merupakan proses eksergonik. Hasilnya
adalah 4 molekul ATP dan hasil akhir berupa 2 molekul asam piruvat (C3). Secara
lengkap, proses glikolisis yang terjadi sebagai berikut
§ Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi, yaitu glukosa
yang mempunyai 6 atom C manjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam
piruvat yang mempunyai 3 atom C.
§ Reaksi ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma).
§ Reaksi glikolisis mempunyai sembilan tahapan reaksi yang dikatalisis oleh
enzim tertentu,
§ Dari sembilan tahapan reaksi tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua fase,
yaitu fase investasi energi, yaitu dari tahap 1 sampai tahap 4, dan fase
pembelanjaan energi, yaitu dari tahap 5 sampai tahap 9.
§ Pertama-tama, glukosa mendapat tambahan satu gugus fosfat dari satu molekul
ATP, yang kemudian berubah menjadi ADP, membentuk glukosa 6-fosfat.
§ Setelah itu, glukosa 6-fosfat diubah oleh enzim menjadi isomernya, yaitu
fruktosa 6-fosfat. Satu molekul ATP yang lain memberikan satu gugus fosfatnya
kepada fruktosa 6-fosfat, yang membuat ATP tersebut menjadi ADP dan fruktosa
6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-difosfat. Kemudian, fruktosa 1,6-difosfat dipecah
menjadi dua senyawa yang saling isomer satu sama lain, yaitu dihidroksi aseton
fosfat dan PGAL (fosfogliseraldehid atau gliseraldehid 3-fosfat).
§ Tahapan-tahapan reaksi diatas itulah yang disebut dengan fase investasi
energi.
§ Selanjutnya, dihidroksi aseton fosfat dan PGAL masing-masing mengalami
oksidasi dan mereduksi NAD+, sehingga terbentuk NADH, dan mengalami penambahan
molekul fosfat anorganik (Pi) sehingga terbentuk 1,3-difosfogliserat.
§ Kemudian masing-masing 1,3-difosfogliserat melepaskan satu gugus fosfatnya
dan berubah menjadi 3-fosfogliserat, dimana gugus fosfat yang dilepas oleh
masing-masing 1,3-difosfogliserat dipindahkan ke dua molekul ADP dan membentuk
dua molekul ATP.
§ Setelah itu, 3-fosfogliserat mengalami isomerisasi menjadi 2-fosfogliserat.
Setelah menjadi 2-fosfogliserat, sebuah molekul air dari masing-masing
2-fosfogliserat dipisahkan, menghasilkan fosfoenolpiruvat.
§ Terakhir, masing-masing fosfoenolpiruvat melepaskan gugus fosfat
terakhirnya, yang kemudian diterima oleh dua molekul ADP untuk membentuk ATP,
dan berubah menjadi asam piruvat.
§ Setiap pemecahan 1 molekul glukosa pada reaksi glikolisis akan menghasilkan
produk kotor berupa 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH, 4 molekul ATP, dan
2 molekul air.
§ Akan tetapi, pada awal reaksi ini telah digunakan 2 molekul ATP, sehingga
hasil bersih reaksi ini adalah 2 molekul asam piruvat (C3H4O3), 2 molekul NADH,
2 molekul ATP, dan 2 molekul air.
Walaupun empat molekul ATP dibentuk pada
tahap glikolisis, namun hasil reaksi keseluruhan adalah dua molekul ATP. Ada
dua molekul ATP yang harus diberikan pada fase awal glikolisis. Tahap
glikolisis tidak memerlukan oksigen.
2.
Dekarboksilasi
Oksidatif
Setiap asam piruvat yang dihasilkan kemudian akan
diubah menjadi Asetil-KoA (koenzim-A). Asam piruvat ini akan mengalami
dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO2 dan akan
berdifusi keluar sel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami
oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh akseptor
elektron NAD+.
Gugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koenzim-A
sehingga menjadi asetil-KoA. Hasil akhir dari proses dekarboksilasi oksidatif
ini akan menghasilkan 2 asetil-KoA dan 2 molekul NADH. Pembentukan asetil-KoA
memerlukan kehadiran vitamin B1. Berdasarkan hal tersebut, dapat diketahui
betapa pentingnya vitamin B dalam tubuh hewan maupun tumbuhan.
3.
Siklus
Krebs
Proses selanjutnya adalah daur asetil-KoA menjadi
beberapa bentuk sehingga dihasilkan banyak akseptor elektron. Selain disebut
sebagai daur asam sitrat, proses ini disebut juga daur Krebs. Hans A. Krebs
adalah orang yang pertama kali mengamati dan menjelaskan fenomena ini pada
tahun 1930. Setiap tahapan dalam daur asam sitrat dikatalis oleh enzim yang
khusus. Berikut adalah tahapan yang terjadi dalam daur asam sitrat.
·
Asetil-KoA akan menyumbangkan gugus asetil
pada oksaloasetat sehingga terbentuk asam sitrat. Koenzim A akan
dikeluarkan dan digantikan dengan penambahan molekul air.
·
Perubahan formasi asam sitrat menjadi asam
isositrat akan disertai pelepasan air.
·
Asam isositrat akan melepaskan satu gugus
atom C dengan bantuan enzim asam isositrat dehidrogenase, membentuk
asam α-ketoglutarat. NAD+ akan
mendapatkan donor elektron dari hidrogen untuk membentuk NADH.
Asam α-ketoglutarat selanjutnya diubah menjadi suksinil KoA.
·
Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan
gugus KoA dan ADP mendapatkan donor fosfat menjadi ATP. Akhirnya,
suksinil-KoA berubah menjadi asam suksinat.
·
Asam suksinat dengan bantuan suksinat
dehidrogenase akan berubah menjadi asam fumarat disertai pelepasan satu
gugus elektron. Pada tahap ini, elektron akan ditangkap oleh akseptor FAD
menjadi FADH2.
·
Asam Fumarat akan diubah menjadi asam
malat dengan bantuan enzim fumarase.
·
Asam malat akan membentuk asam
oksaloasetat dengan bantuan enzim asam malat dehidrogenase. NAD+ akan
menerima sumbangan elektron dari tahap ini dan membentuk NADH.
·
Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus
akan dapat dimulai lagi dengan sumbangan dua gugus karbon dari asetil KoA.
4. Transfer Elektron
Selama tiga proses sebelumnya, dihasilkan
beberapa reseptor elektron yang bermuatan akibat penambahan ion hidrogen.
Reseptor-reseptor ini kemudian akan masuk ke transfer elektron untuk
membentuk suatu molekul berenergi tinggi, yakni ATP. Reaksi ini
berlangsung di dalam membran mitokondria. Reaksi ini berfungsi membentuk
energi selama oksidasi yang dibantu oleh enzim pereduksi. Transfer
elektron merupakan proses kompleks yang melibatkan NADH (Nicotinamide
Adenine Dinucleotide), FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), dan
molekul-molekul lainnya. Dalam pembentukan ATP ini, ada akseptor elektron
yang akan memfasilitasi pertukaran elektron dari satu sistem ke sistem
lainnya.
·
Enzim dehidrogenase mengambil hidrogen
dari zat yang akan diubah oleh enzim (substrat). Hidrogen mengalami
ionisasi sebagai berikut : 2H → 2H+ + 2e (Elektron).
·
NADH dioksidasi menjadi NAD+ dengan
memindahkan ion hidrogen kepada flavoprotein (FP), flavin mononukleotida
(FMN), atau FAD yang bertindak sebagai pembawa ion hidrogen. Dari
flavoprotein atau FAD, setiap proton atau hidrogen dikeluarkan ke matriks
sitoplasma untuk membentuk molekul H2O.
·
Elektron akan berpindah dari ubiquinon ke
protein yang mengandung besi dan sulfur (FeSa dan
FeSb) → sitokrom b → koenzim quinon → sitokrom b2
sitokrom o → sitokrom c → sitokrom a → sitokrom
a3, dan terakhir diterima oleh molekul oksigen sehingga terbentuk H2O. Perhatikan
gambar.
Di dalam rantai pernapasan, 3 molekul air
(H2O) dihasilkan melalui NADH dan 1 molekul H2O dihasilkan
melalui FAD. Satu mol H2O yang melalui NADH setara
dengan 3 ATP dan 1 molekul air yang melalui FAD setara dengan 2 ATP.
Walaupun ATP total yang tertera pada Tabel
1 adalah 38 ATP, jumlah total yang dihasilkan pada proses respirasi adalah
36 ATP. Hal tersebut disebabkan 2 ATP digunakan oleh elektron untuk masuk
ke mitokondria.
No
|
Proses
|
Akseptor
|
ATP
|
|
1.
|
Glikolisis → 2 asam piruvat
|
2 NADH
|
2 ATP
|
|
2.
|
Siklus Krebs
|
|||
2 asam piruvat → 2 asetil KoA + 2CO2
|
2 NADH
|
2ATP
|
||
2 asetil KoA → 4CO2
|
6 NADH
|
|||
3.
|
Rantai transfer elektron
10NADH + 502 → 10NAD+ +
10H2O
2 FADH2 + O2 → 2
FAD + 2H2O
|
30 ATP
4 ATP
|
34 ATP
|
5. Glikogenesis
Glikogenesis adalah lintasan metabolisme
yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati.
Lintasan diaktivasi di dalam hati, oleh
hormon insulin sebagai respon terhadap rasio gula darah yang meningkat,
misalnya karena kandungan karbohidrat setelah makan; atau teraktivasi pada akhir
siklus Cori. Penyimpangan atau kelainan metabolisme pada lintasan ini disebut
glikogenosis.
Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :
·
Glukosa mengalami fosforilasi menjadi
glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di
otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh
glukokinase.
·
Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa
1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim
itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di
dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.
Enz-P + Glukosa 1-fosfat↔Enz + Glukosa 1,6-bifosfat↔Enz-P + Glukosa 6-
fosfat
·
Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi
dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc).
Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.
UDPGlc + PPi↔UTP + Glukosa 1-fosfat
·
Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya
oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan
reaksi.
·
Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh
UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal
glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh
enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut
glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer
selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai
glikogenin.
6. Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah lintasan metabolisme yang digunakan
oleh tubuh, selain glukoneogenosis, untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di
dalam plasma darah untuk menghindari simtoma hipoglisemia. Pada glikogenolisis,
glikogen digradasi berturut-turut dengan 3 enzim, glikogen fosforilase,
glukosidase, fosfoglukomutase, menjadi glukosa. Hormon yang berperan pada
lintasan ini adalah glukagon dan adrenalin.
Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan
glukosa 1-fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak
melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya
glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti
pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.
Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa
dari glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase,
dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat
sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan
fosfat.
Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan
oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam
/ tersimpan dalam bentuk ATP.
7. Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah lintasan
metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glikogenolisis, untuk menjaga
keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtoma
hipoglisemia. Pada lintasan glukoneogenesis, sintesis glukosa terjadi dengan
substrat yang merupakan produk dari lintasan glikolisis, seperti asam piruvat,
asam suksinat, asam laktat, asam oksaloasetat, terkecuali:
Fosfopiruvat + Piruvat
kinase + ADP → Piruvat + ATP
Fruktosa-6P +
Fosfofrukto kinase + ATP → Fruktosa-1,6-BPt + ADP
Glukosa + Heksokinase +
ATP → Glukosa-6P + ADP
Enzim glikolitik yang terdiri dari glukokinase,
fosfofruktokinase, dan piruvat kinase mengkatalisis reaksi yang ireversibel
sehingga tidak dapat digunakan untuk sintesis glukosa. Dengan adanya tiga tahap
reaksi yang tidak reversibel tersebut, maka proses glukoneogenesis berlangsung melalui
tahap reaksi lain. Reaksi tahap pertama glukoneogenesis merupakan suatu reaksi
kompleks yang melibatkan beberapa enzim dan organel sel (mitokondrion), yang
diperlukan untuk mengubah piruvat menjadi malat sebelum terbentuk
fosfoenolpiruvat.
Proses Glukoneogenesis
Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat
dibawa oleh darah ke hati. Disini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali
melalui serangkaian reaksi dalam suatu proses yang disebut glukoneogenesis
(pembentukan gula baru).
Pada dasarnya glukoneogenesis ini adalah sintesis
glukosa dari senyawa-senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat
danbeberapa asam amino. Proses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati.
Walaupun proses glukoneogenesis ini adalah sintesis
glukosa, namun bukan kebalikandari proses glikolisis karena ada tiga tahap
reaksi dalam glikolisis yang tidak reversible, artinya diperlukan enzim lain
untuk kebalikannya.
• Glukosa +
ATP → heksokinase Glukosa-6-Posfat + ADP
•
Fruktosa-6-posfat + ATP fosforuktokinase → fruktosa 1,6 diposfat + ADP
•
Fosfoenol piruvat + ADP
piruvatkinase → asam piruvat + ATP
Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversible
tersebut, maka proses glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain,
yaitu :
·
Fosfoenolpiruvat dibentuk dari asam
piruvat melalui pembentukan asam oksaloasetat.
(a) asam piruvat + CO2+ ATP + H2O asam
oksalo asetat +ADP + Fosfat + 2H+
(b) oksalo asetat + guanosin trifosfat
fosfoenol piruvat +guanosin difosfat + CO2
·
Reaksi (a) menggunakan katalis
piruvatkarboksilase dan reaksi (b)menggunakan fosfoenolpiruvat karboksilase.
·
Jumlah reaksi (a) dan (b) ialah : asam
piruvat + ATP + GTP + H2O + fosfoenol piruvat + ADP +GDP + fosfat+ 2H+
·
Fruktosa-6-fosfat dibentuk dari
fruktosa-1,6-difosfat dengan cara hidrolisis oleh enzim
fruktosa-1,6-difosfatase.
·
Glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis
glikosa-6-fosfat dengan katalisglukosa-6-fosfatase.glukosa-6-fosfat + H2O ↔
glukosa + fosfat.
DAPATKAN FILENYA
