MATERI KIMIA KLINIK (METABOLISME KARBOHIDRAT)

FUNGSI  KARBOHIDRAT   TERUTAMA    SEBAGAI  SUMBER ENERGI ( DR. GLUKOSA )

MONOSAKARIDA ( HEKSOSA ) HASILPENCERNAAN KARBOHIDRAT TERUTAMA :

      * GLUKOSA

      * FRUKTOSA

      * GALAKTOSA

FRUKTOSA DAN GALAKTOSA DI HATI  :       *GLUKOSA

POLIMERASI

•         Pengubahan /penyusunan  zat  organik sederhana menjadi zat organik kompleks

•         Pada karbohidrat terjadi pada pembentukan glukosa menjadi amilum

ASIMILASI

•         Proses pembentukan zat anorganik dari zat organik, Contohnya  pada Fotosintesis.

AMILUM

•         Amilum terdiri dari amilosa dan amilopektin

•         AMILOSA :

–        Rangkaian glukosa rantai lurus dengan ikatan   a-1,4-glukosidik

–        Produk : Maltosa dan  sedikit glukosa

CARA KERJA ENZIM AMILASE

1. Amilase bekerja memotong ikatan alfa1-4 menjadi :
2. Maltose (2 glukosa)
3. Maltotriose (3 glukosa)
4. Glukosa
5. Limit dekstrine ( oligo sakarida, 4 hingga 10 glukosa) 

Glukosa darah   , memacu jalur metabolisme karbohidrat berikut :

     1. Glikolisis

     2. Glikogenesis

     3. HMP Shunt

     4. Oksidasi Piruvat

     5. Siklus Asam Sitrat

     6. Sisa  ditimbun sbg lemak

Puasa / kelaparan menurunkan kadar glukosa darah sehingga memacu jalur metabolisme karbohidrat berikut :

     1. Glikogenolisis

     2. Glukoneogenesis

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

GLIKOLISIS

•         Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY

•         Terjadi di dalam sitosol

•         Glikolisis : oksidasi glukosa menghasilkan energi ( ATP )

           Aerob                               Anaerob

    ( asam piruvat )                   ( asam laktat )

•         Pada keadaan aerob :

  Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke dala  mitokondria .           

Reaksi2 pd Glikolisis pada umumnya berjalan 2 arah, kecuali 3 reaksi berikut berjajan searah :

   1. Glukosa   menjadi  Glukosa 6-p

   Dikatalisis oleh enzim : Heksokinase dan Glukokinase

   * Enzim Heksokinase :

        - terdapat di sel otot ( selain hati dan pankreas )

        - dihambat secara allosterik oleh produk akhirnya

        - mempunyai afinitas tinggi terhadap glukosa

   * Enzim Glukokinase :

       - terdapat di sel hati dan pankreas

       - aktif pada saat konsentrasi glukosa darah  

   * di jaringan selain hati & pankreas, glukosa masuk glikolisis dikontrol oleh hormon insulin.

Reaksi ini bersifat irreversible, ATP sbg donor gugus  fosfat

2. Fruktosa 6-p menjadi Fruktosa 1,6-bi-p

      * Dikatalisis oleh enzim : Fosfofruktokinase

      * bersifat irreversible

      * Merupakan enzim pengendali kecepatan alur gliko-

        lisis ( rate limiting enzyme )

 3. Fosfoenol piruvat menjadi  Enol piruvat

      * Dikatalisis oleh enzim : Piruvat kinase

GLIKOLISIS DI ERITROSIT :

   * Eritrosit dewasa tidak mempunyai inti sel dan orga-

      nel sel ( mitokondria ) ,         

      Rantai Respirasi dan Siklus Asam Sitrat tidak dapat terjadi

   * oksidasi glukosa di eritrosit selalu menghasilkan  asam laktat

   * Glikolisis di dalam eritrosit mamalia ada jalan samping yg bertujuan untuk membentuk : 2,3-   

      bifosfo Gliserat yg berfungsi untuk membantu melepas ikatan HbO₂ ( Oksihemoglobin )

      menjadi Hb + O_2.

OKSIDASI ASAM PIRUVAT

•         Terjadi di dalam mitokondria

•         Oksidasi 1 mol Piruvat                   1 mol Asetil KoA menghasilkan 3 mol ATP

•         Reaksinya memerlukan TPP ( Tiamin Piro Phosphat )

•         Dikatalisis oleh enzim : Kompleks Piruvat Dehidrogenase yg memerlukan koenzim : CoA ( Koenzim A ) yg berasal dr Asam Pantotenat ( vitamin B5 )

•         Defisiensi tiamin membuat penumpukan piruvat

GLIKOGENESIS :

•         Sintesis glikogen dari glukosa

•         Terjadi di dalam hati dan otot

GLIKOGENOLISI :

Proses pemecahan glikogen

Dalam otot :

    * tujuannya untuk mendapat energi bagi otot

    * hasil akhirnya : piruvat / laktat, sebab glukosa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke   

       jalur glikolisis di otot

Dalam hati :

   * tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa darah di antara dua waktu makan

   * Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa

Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati, ginjal dan epitel usus tetapi tidak terdapat  di otot.

GLUKONEOGENESIS

•         Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidrat

•         Pada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjal

•         Substrat :

      1. Asam laktat dari otot, eritrosit

      2. Gliserol dari hidrolisis Triasilgliserol dalam Jaringan  lemak ( adiposa ).

      3. Asam amino glukogenik

      4. Asam propionat pada ruminansia

•         Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan glukosa bila karbohidrat tidak cukup dalam diet.

•         Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai sumber energi terutama sistem saraf dan eritrosit

•         Enzim bantuan :

1.      Piruvat karboksilase

2.      Fosfoenolpiruvat karboksikinase

3.      Fruktosa 1,6 bifosfatase

4.      Glukosa 6-fosfatase

GLUKOSA DARAH

Glukosa dapat dipakai oleh  semua jaringan tubuh, disimpan :

      * hati dan otot              Glikogen

      * jaringan lemak           Triasilgliserol ( TG )

Sumber glukosa darah :

       1. Karbohidrat Makanan

       2. Glikogenolisis hepar

       3. Glukoneogenesis

Hormon yg mengatur glukosa darah :

     * Insulin

     * Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone

     * Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glucagon.

•         PENGARUH HORMON :

* Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon glukagon  

* Keadaan kadar glukosa darah merangsang  sekresi hormon insulin

 * Keadaan darurat merangsang sekresi hormon adrenalin

•         INSULIN :

     1. Memacu glikogen sintase

     2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah cAMP menjadi 5’AMP

         efek : memacu glikogenesis  dan menghambat glikogenolisis .