Metabolisme KarbohidratLintasan 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.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

1.Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

2.Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

.

GLIKOLISISDilihat dari keseluruhan, glikolisis terbagi menjadi dua bagian.

Bagian pertama meliputi tahap reaksi enzim yang memerlukan ATP, yaitu tahap reaksi dari glukosa sampai dengan pembentukan fruktosa 6-fosfat., yang menggunaka dua molekul ATP tiap satu molekul glukosa yang dioksidasi.

Bagian kedua meliputi tahap reaksi yang menghasilkan energi (ATP dan NADH) yaitu dari gliseraldehide 3-fosfat sampai dengan piruvat. Dari bagian kedua ini dihasilkan dua molekul NADH dan empat molekul ATP untuk tiap molekul glukosa yang dioksidasi (atau untuk dua molekul gliseraldehid 3-fosfat yang dioksidasi).

Karena satu molekul NADH yang masuk rantai pengangkutan elektron dapat menghasilkan tiga molekul ATP, maka tahap reaksi bagian kedua ini menghasilkan 10 molekul ATP. Dengan demikian, keseluruhan proses glikolisis menghasilkan 10-2 = 8 molekul ATP untuk tiap molekul glukosa yang dioksidasi

Sebaliknya, untuk mensintesis satu molekul glukosa dari dua molekul piruvat dalam proses glukoneogenesis diperlukan energi dari 4 molekul ATP, 2 GTP (sebanding dengan 2 ATP) dan 2 NADH (= 6 ATP) atau sebanding dengan 12 molekul ATP.

GlycogenPati, sukrosa

GLUKOSA

Oksidasi via PPP Oksidasi via glikolisis

Ribosa 5-phospat pyruvat

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

Tahap 1.• Fosforilasi glukosa• Reaksi yang irreversibel• Heksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosa• Memerlukan Mg• Terdapat di semua jenis sel• Sel hepatocyt mengandung glukokinase, sejenis heksosa tp lebih

spesifik untuk g

tahap ke 2:Dikatalisis fosfoglukoisomerasePerubahan isomer dari aldosa ke ketosaReaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang kecilEnsim memerlukan Mg, dan spesifik untuk substratnya

Tahap ke 3.Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK), secara alosterik diatur oleh: AMP ADP Citrate (off) F2,6 BP ATP (off)Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama. Pd kondisi in vivo reaksi berlangsung irreversibel

Tahap ke 4Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3PDikatalisis oleh Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase. Tidak memerlukan kation divalenMeskipun energi bebas nya sangat positif, akan tetapi di dalam sel dapat diatur agar tetap cenderung ke arah pembentukan produk dengan cara : konsentrasi produk dibuat sangat rendah

Tahap ke 5Dikatalisis oleh Triose Phosphate Isomerase Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan tetap menjaga konsentrasi G3P rendah

Tahap ke 6Memerlukan NAD+ sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaksi

Tahap ke 7Merupakan reaksi fosforilasi tingkat substrat untuk ADP menjadi 3PG dan ATPKarena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka pada tahap ini, reaksi menjadi impas

Tahap ke 8Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk membentuk 3PGDi dalam sel, konsentrasi 3PG dijaga pada konsentrasi yg selalu tinggi, sehingga reaksi cenderung ke arah kanan

Tahap ke 9Merupakan reaksi dehidrasi sederhana dari 2PG menjadi PEPMempunyai efek naiknya energi hidrolisis ikatan fosfat (dr -15.6 kJ/mol dalam 2PG menjadi -61.9 kJ/mol dalam PEP )Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP

Tahap ke 10Reaksi ini penting, karena:-Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADP-Reaksi ini secara energetik sangat bagus, sehingga berfungsi untuk menarik dua reaksi sebelumnya-Ensim yg mengkatalisis reaksi ini secara allosterik dinon aktifkan oleh : ATP, alanine, and acetyl-CoA, Dan secara allosterik diaktifkan oleh F1,6BP, and

Daur Kreb (TCA)

ENERGI YANG DIHASILKAN OLEH GLIKOLISIS DAN DAUR ASAM TRIKARBOKSILAT

Rantai pernafasan(respirasi)

Asetil ko-A

3 NADH

1 FADH

1 GTP

9 ATP

2 ATP

1 ATP

Ko-A

12 ATP