METABOLISME GLIKOGEN

Tujuan Instruksional UmumMemberikan pemahaman tentang:GlikogenesisGlikogenolisisPengaturan Kadar Glukosa Darah

GlikogenesisGlikogenesis & glikogenolis berbeda proses.Reaksi dapat terjadi di hepar & otot.Jalur sintesis glikogen dari glukosaBerlangsung di hepar dan ototPeran menambah simpanan atau cadangan glikogen didalam tubuh yang bila diperlukan dapat dibongkar untuk dioksidasi kembali.

Glikogenolisis

Proses penguraian glikogenHasil utamanya di hepar glukosaHasil utamanya di otot piruvat dan laktat

GlikogenesisGlikogenesis dimulai dari aktivasi glukosa oleh hexokinase atau glukokinase glukosa-6P.Glukosa-6P glukosa-1P oleh enzim fosfoglukomutase yg perlu ion Mg.Glukosa-1P + Uridin trifosfat (UTP) nukleotida aktif uridin difosfat glukosa (UDPGlc).UTP + glukosa-1P UDPGlc + PpiUDPGlc berikatan dgn C4 residu glukosa terminal dr molekul glikogen primer melalui ikatan glikosidik 1 -> 4 & UDP dilepas kembali, dgn demikian rantai glikogen primer bertambah panjang.

Reaksi dikatalisis glikogen sintase.UDPGlc + glikogen (C6)n glikogen (C6)n+1 + UDP.Setelah rantai glikogen bertambah panjang mencapai 11 molekul residu glukosa percabangan melalui ikatan glikosidik 1 -> 6 oleh enzim percabangan amilo (1->4(1->6) transglukosidase. Glikogen hepar glukosa darah, Glikogen otot glikolisis di otot itu sendiri.

Kandungan glikogen hepar 1,0% = 72 g (berat hepar 72 g)Kandungan glikogen otot 0,7% = 245 g (massa otot 35 kg) Glukosa ekstrasel 0,1% = 10 g (volume 10 lt)

GlikogenolisisBila glukosa darah mulai menurun krn dioksidasi maka cadangan glukosa (glikogen) dibongkar melalui jalur glikogenolisis.Pada keadaan puasa kandungan glikogen hepar akan habis.

GlikogenolisisReaksi glikogenolisis dimulai dari kerja enzim fosforilase yang bertanggung jawab untuk fosforilisis.Glikogen (C6) + Pi Glikogen (C6) n-1 + Glukosa-1PEnzim glukan transferase berfungsi memutus & memindahkan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang yg lain, selanjutnya terjadi pemecahan ikatan 1> 6 oleh enzim amino (1>6) glukosidase & selanjutnya terbentuk glukosa-1P.

Glukosa-1P oleh fosfoglukomutase yg perlu Mg diubah glukosa-6P dgn tambahan H20 & enzim glukosa-6 fosfatase dilepaskan glukosa bebas & fosfat anorganik.Glukosa bebas dpt masuk ke sirkulasi umum jaringan perifer.Dlm otot enzim ini tidak ada sehingga glikogenolisis di otot tidak dapat menghasilkan glukosa bebas, glukosa-6P jalur glikolisis.

Pengaturan Glikogenesis dan Glikogenolisis Enzim pengendali glikogenesis adalah glikogen sintase dan untuk glikogenolisis adalah oleh enzim glikogen fosforilase.Kedua enzim ini bekerja secara allosterik dan modifikasi kovalen yang melibatkan fosforilasi dan defosforilasi dan banyak faktor yang mempengaruhi pada pengendalian tersebut.Modifikasi kovalen disebabkan oleh kerja siklik AMP (c-AMP), senyawa ini bekerja atau sebagai second messeger dan banyak hormon bekerja disini.

C-AMP berasal dari ATP oleh enzim adenilat siklase, sedangkan adenilat siklase diaktifkan olen epinephrin dan norepinephrin yang bekerja lewat reseptor beta adrenergik pada membran dinding sel, di dalam hepar oleh enzim glukagon yang bekerja lewat akseptor glukagon yang independen.Hormon insulin memacu sintesis glikogen di otot melalui aktivitas defosforilasi dan aktivasi enzim glikogen sintase.

Kadar Glukosa DarahKadar glukosa darah pada manusia bervariasi pada keadaan kenyang dan lapar yaitu berkisar antara 80-120 mg%.Sesaat setelah makan kadar glukosa darah naik dapat sampai 170mg% tetapi setelah 2 jam turun sampai ke nilai normal.Kadar glukosa yang turun mendadak (hipoglikemia) misalnya akibat mendapat suntikan insulin dapat mengakibatkan kejang sampai koma.

Kadar glukosa darah yang tinggi diatas normal disebut hiperglikemia misalnya pada penderita DM.Kadar glukosa darah dapat berasal dari absorbsi glukosa oleh usus halus atau infus dextrose.Dapat juga dari hasil glikogenolisis di hepar dan dari glukoneogenesis, misalnya dari laktat (siklus kori).

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

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

Hormon pertumbuhan (GH)Efek hormon pertumbuhan dan kortikotropin(ACTH) adalah menaikkan kadar glukosa darah sehingga disebut mempunyai efek diabetogenik.GlukokortikoidHormon ini memacu glukoneogenesis. Efek ini terjadi karena ada peningkatan katabolisme protein jaringan dan pengambilan asam amino oleh hepar.

Hormon TiroidMempunyai efek menaikkan kadar glukosa darah. Juga memacu pemakaian glukosa oleh sel.EpinephrinBerefek memacu glikogenolisis dalam hepar dan otot. Epinephrin disekresi oleh medulla adrenalis akibat stres, perdarahan, takut dan hipoksia.