METABOLISME METABOLISME GLIKOGENGLIKOGEN

Tujuan Instruksional UmumTujuan Instruksional Umum Memberikan pemahaman tentang:Memberikan pemahaman tentang:

GlikogenesisGlikogenesis GlikogenolisisGlikogenolisis Pengaturan Kadar Glukosa DarahPengaturan Kadar Glukosa Darah

GlikogenesisGlikogenesis Glikogenesis & glikogenolis berbeda proses.Glikogenesis & glikogenolis berbeda proses. Reaksi dapat terjadi di hepar & otot.Reaksi dapat terjadi di hepar & otot. Jalur sintesis glikogen dari glukosaJalur sintesis glikogen dari glukosa Berlangsung di hepar dan ototBerlangsung di hepar dan otot Peran Peran menambah simpanan atau cadangan menambah simpanan atau cadangan

glikogen didalam tubuh yang bila diperlukan glikogen didalam tubuh yang bila diperlukan dapat dibongkar untuk dioksidasi kembali.dapat dibongkar untuk dioksidasi kembali.

GlikogenolisisGlikogenolisis

Proses penguraian glikogenProses penguraian glikogen Hasil utamanya di hepar Hasil utamanya di hepar glukosa glukosa Hasil utamanya di otot Hasil utamanya di otot piruvat dan laktat piruvat dan laktat

GlikogenesisGlikogenesis Glikogenesis dimulai dari aktivasi glukosa oleh Glikogenesis dimulai dari aktivasi glukosa oleh

hexokinase atau glukokinase hexokinase atau glukokinase glukosa-6P. glukosa-6P. Glukosa-6P Glukosa-6P glukosa-1P oleh enzim glukosa-1P oleh enzim

fosfoglukomutase yg perlu ion Mg.fosfoglukomutase yg perlu ion Mg. Glukosa-1P + Uridin trifosfat (UTP) Glukosa-1P + Uridin trifosfat (UTP) nukleotida nukleotida

aktif uridin difosfat glukosa (UDPGlc).aktif uridin difosfat glukosa (UDPGlc). UTP + glukosa-1P UTP + glukosa-1P UDPGlc + Ppi UDPGlc + Ppi

UDPGlc berikatan dgn C4 residu glukosa terminal dr UDPGlc berikatan dgn C4 residu glukosa terminal dr molekul glikogen primer melalui ikatan glikosidik 1 -molekul glikogen primer melalui ikatan glikosidik 1 -> 4 & UDP dilepas kembali, dgn demikian rantai > 4 & UDP dilepas kembali, dgn demikian rantai glikogen primer bertambah panjang. glikogen primer bertambah panjang.

Reaksi dikatalisis glikogen sintase.Reaksi dikatalisis glikogen sintase. UDPGlc + glikogen (C6)n UDPGlc + glikogen (C6)n glikogen (C6)n+1 + UDP. glikogen (C6)n+1 + UDP.

Setelah rantai glikogen bertambah panjang mencapai Setelah rantai glikogen bertambah panjang mencapai 11 molekul residu glukosa 11 molekul residu glukosa percabangan melalui percabangan melalui ikatan glikosidik 1 -> 6 oleh enzim percabangan ikatan glikosidik 1 -> 6 oleh enzim percabangan amilo (1->4amilo (1->4(1->6) transglukosidase. (1->6) transglukosidase.

Glikogen hepar Glikogen hepar glukosa darah, glukosa darah, Glikogen otot Glikogen otot glikolisis di otot itu sendiri. glikolisis di otot itu sendiri.

• Kandungan glikogen hepar 1,0% = 72 g (berat hepar Kandungan glikogen hepar 1,0% = 72 g (berat hepar 72 g)72 g)

• Kandungan glikogen otot 0,7% = 245 g (massa otot Kandungan glikogen otot 0,7% = 245 g (massa otot 35 kg) 35 kg)

• Glukosa ekstrasel 0,1% = 10 g (volume 10 Glukosa ekstrasel 0,1% = 10 g (volume 10 lt)lt)

GlikogenolisisGlikogenolisis Bila glukosa darah mulai menurun krn Bila glukosa darah mulai menurun krn

dioksidasi dioksidasi maka cadangan glukosa maka cadangan glukosa (glikogen) dibongkar melalui jalur (glikogen) dibongkar melalui jalur glikogenolisis.glikogenolisis.

Pada keadaan puasa kandungan glikogen hepar Pada keadaan puasa kandungan glikogen hepar akan habis.akan habis.

GlikogenolisisGlikogenolisis Reaksi glikogenolisis dimulai dari kerja enzim fosforilase Reaksi glikogenolisis dimulai dari kerja enzim fosforilase

yang bertanggung jawab untuk fosforilisis.yang bertanggung jawab untuk fosforilisis.• Glikogen (C6) + Pi Glikogen (C6) + Pi Glikogen (C6) n-1 + Glukosa-1PGlikogen (C6) n-1 + Glukosa-1P

Enzim glukan transferase berfungsi memutus & Enzim glukan transferase berfungsi memutus & memindahkan unit trisakarida dari satu cabang ke memindahkan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang yg lain, selanjutnya terjadi pemecahan ikatan cabang yg lain, selanjutnya terjadi pemecahan ikatan 1> 6 oleh enzim amino (1>6) glukosidase & 1> 6 oleh enzim amino (1>6) glukosidase & selanjutnya terbentuk glukosa-1P.selanjutnya terbentuk glukosa-1P.

Glukosa-1P oleh fosfoglukomutase yg perlu Mg Glukosa-1P oleh fosfoglukomutase yg perlu Mg diubah diubah glukosa-6P glukosa-6P dgn tambahan H20 & enzim dgn tambahan H20 & enzim glukosa-6 fosfatase glukosa-6 fosfatase dilepaskan glukosa bebas & dilepaskan glukosa bebas & fosfat anorganik.fosfat anorganik.

Glukosa bebas dpt masuk ke sirkulasi umum Glukosa bebas dpt masuk ke sirkulasi umum jaringan perifer.jaringan perifer.

Dlm otot enzim ini tidak ada sehingga glikogenolisis Dlm otot enzim ini tidak ada sehingga glikogenolisis di otot tidak dapat menghasilkan glukosa bebas, di otot tidak dapat menghasilkan glukosa bebas, glukosa-6P glukosa-6P jalur glikolisis. jalur glikolisis.

Pengaturan Glikogenesis dan Pengaturan Glikogenesis dan GlikogenolisisGlikogenolisis

Enzim pengendali glikogenesis adalah glikogen sintase dan Enzim pengendali glikogenesis adalah glikogen sintase dan untuk glikogenolisis adalah oleh enzim glikogen fosforilase.untuk glikogenolisis adalah oleh enzim glikogen fosforilase.

Kedua enzim ini bekerja secara allosterik dan modifikasi Kedua enzim ini bekerja secara allosterik dan modifikasi kovalen yang melibatkan fosforilasi dan defosforilasi dan kovalen yang melibatkan fosforilasi dan defosforilasi dan banyak faktor yang mempengaruhi pada pengendalian banyak faktor yang mempengaruhi pada pengendalian tersebut.tersebut.

Modifikasi kovalen disebabkan oleh kerja siklik AMP (c-Modifikasi kovalen disebabkan oleh kerja siklik AMP (c-AMP), senyawa ini bekerja atau sebagai ”second messeger” AMP), senyawa ini bekerja atau sebagai ”second messeger” dan banyak hormon bekerja disini.dan banyak hormon bekerja disini.

C-AMP berasal dari ATP oleh enzim adenilat siklase, C-AMP berasal dari ATP oleh enzim adenilat siklase, sedangkan adenilat siklase diaktifkan olen epinephrin sedangkan adenilat siklase diaktifkan olen epinephrin dan norepinephrin yang bekerja lewat reseptor beta dan norepinephrin yang bekerja lewat reseptor beta adrenergik pada membran dinding sel, di dalam hepar adrenergik pada membran dinding sel, di dalam hepar oleh enzim glukagon yang bekerja lewat akseptor oleh enzim glukagon yang bekerja lewat akseptor glukagon yang independen.glukagon yang independen.

Hormon insulin memacu sintesis glikogen di otot Hormon insulin memacu sintesis glikogen di otot melalui aktivitas defosforilasi dan aktivasi enzim melalui aktivitas defosforilasi dan aktivasi enzim glikogen sintase. glikogen sintase.

Kadar Glukosa DarahKadar Glukosa Darah Kadar glukosa darahKadar glukosa darah pada manusiapada manusia bervariasi pada keadaan bervariasi pada keadaan

kenyang dan lapar yaitu berkisar antara 80-120 mg%.kenyang dan lapar yaitu berkisar antara 80-120 mg%. Sesaat setelah makan kadar glukosa darah naik dapat Sesaat setelah makan kadar glukosa darah naik dapat

sampai 170mg% tetapi setelah 2 jam turun sampai ke nilai sampai 170mg% tetapi setelah 2 jam turun sampai ke nilai normal.normal.

Kadar glukosa yang turun mendadak (hipoglikemia) Kadar glukosa yang turun mendadak (hipoglikemia) misalnya akibat mendapat suntikan insulin dapat misalnya akibat mendapat suntikan insulin dapat mengakibatkan kejang sampai koma.mengakibatkan kejang sampai koma.

Kadar glukosa darah yang tinggi diatas normal Kadar glukosa darah yang tinggi diatas normal disebut hiperglikemia misalnya pada penderita DM.disebut hiperglikemia misalnya pada penderita DM.

Kadar glukosa darah dapat berasal dari absorbsi Kadar glukosa darah dapat berasal dari absorbsi glukosa oleh usus halus atau infus dextrose.glukosa oleh usus halus atau infus dextrose.

Dapat juga dari hasil glikogenolisis di hepar dan dari Dapat juga dari hasil glikogenolisis di hepar dan dari glukoneogenesis, misalnya dari laktat (siklus kori)glukoneogenesis, misalnya dari laktat (siklus kori)..

Kadar glukosa darah diatur oleh Kadar glukosa darah diatur oleh berbagai hormonberbagai hormon

1.1. InsulinInsulinInsulin berperan langsung dalam pengambilan glikosa Insulin berperan langsung dalam pengambilan glikosa darah oleh sel otot dan sel jaringan adiposa tetapi tidak darah oleh sel otot dan sel jaringan adiposa tetapi tidak berefek langsung pada pengambilan glukosa oleh sel berefek langsung pada pengambilan glukosa oleh sel hepar. Oleh karena itu pada hipoinsulinemia maka kadar hepar. Oleh karena itu pada hipoinsulinemia maka kadar glukosa darah naik misalnya pada DM. Insulin memiliki glukosa darah naik misalnya pada DM. Insulin memiliki efek cepat untuk memacu kerja enzim glikogen sintase.efek cepat untuk memacu kerja enzim glikogen sintase.

2.2. GlukagonGlukagonKerja hormon berlawanan dengan insulin, Kerja hormon berlawanan dengan insulin, sekresinya oleh sel A pulau langerhans dipacu oleh sekresinya oleh sel A pulau langerhans dipacu oleh keadaan hipoglikemia. Efeknya memacu keadaan hipoglikemia. Efeknya memacu glikogenolisis dengan mengaktifkan kerja enzim glikogenolisis dengan mengaktifkan kerja enzim fosforilase, juga memacu glukoneogenesis dari fosforilase, juga memacu glukoneogenesis dari asam amino dan laktat. asam amino dan laktat.

3.3. Hormon pertumbuhan (GH)Hormon pertumbuhan (GH)Efek hormon pertumbuhan dan Efek hormon pertumbuhan dan kortikotropin(ACTH) adalah menaikkan kadar kortikotropin(ACTH) adalah menaikkan kadar glukosa darah sehingga disebut mempunyai efek glukosa darah sehingga disebut mempunyai efek diabetogenik.diabetogenik.

4.4. GlukokortikoidGlukokortikoidHormon ini memacu glukoneogenesis. Efek ini Hormon ini memacu glukoneogenesis. Efek ini terjadi karena ada peningkatan katabolisme protein terjadi karena ada peningkatan katabolisme protein jaringan dan pengambilan asam amino oleh hepar.jaringan dan pengambilan asam amino oleh hepar.

5.5. Hormon TiroidHormon TiroidMempunyai efek menaikkan kadar glukosa darah. Mempunyai efek menaikkan kadar glukosa darah. Juga memacu pemakaian glukosa oleh sel.Juga memacu pemakaian glukosa oleh sel.

6.6. EpinephrinEpinephrinBerefek memacu glikogenolisis dalam hepar dan Berefek memacu glikogenolisis dalam hepar dan otot. Epinephrin disekresi oleh medulla adrenalis otot. Epinephrin disekresi oleh medulla adrenalis akibat stres, perdarahan, takut dan hipoksia.akibat stres, perdarahan, takut dan hipoksia.