Metabolisme Karbohidrat

Dr. Ismawati, M.Biomed

Metabolisme karbohidrat

Jalur utama metabolisme karbohidrat :1. Glikolisis Embden Meyerhof2. Glikogenolisis3. Glikogenolisis4. Oksidasi piruvat menjadi asetil KoA5. Hexosa Monophosphate shunt (HMP

shunt)6. Glukoneogenesis

Lanjutan metabolisme karbohidrat;

1. Metabolisme asam uronat

2. Metabolisme fruktosa,sorbitol dan galaktosa

3. Pengaturan metabolisme karbohidrat

4. Pengaturan glukosa darah

Metabolisme karbohidrat

Aspek klinik glikolisis

• Defisiensi piruvat dehidrogenase asidosis laktat, gangguan neurologik.

• Defisiensi aldolase A dan piruvat kinase pada eritrosit anemia hemolitik.

• Defisiensi fosfofruktokinase pada otot kapasitas exercise

Glikolisis

Gambar .Rute alternatif glikolisis

Gambar . Hemolisis akibat spesies oksigen reaktif. 1. Integritas tergantung ATP dan NADH glikolisis.2. NADPH dari jalur pentosa fosfat. 3. Penggunaan NADPH. 4. Pembentukan ion superoksida dari oksidasi non enzimatik hemoglobin.5. Terbentuknya badan Heinz.

FRUKTOSA

• Sumber ;

- makanan

- sintesis in vivo jalur poliol terutama vesicula seminalis , jaringan lain.

JALUR POLIOL

• Gula direduksi menjadi gula alkohol oleh aldosa reduktase.

• Fungsi ; salah satunya membentuk fruktosa dari glukosa.

• Di lensa mata, jalur poliol berperan menyebabkan terbentuknya katarak.

• Penumpukan sorbitol meningkatkan 6tekanan osmotik dalam lensa.

JALUR POLIOL

JALUR POLIOL

• Spermatozoa menggunakan fruktosa sebagai energi utama ketika berada di vesicula seminalis dan beralih menggunakan glukosa saat berada di traktus geninalis wanita.

• Penggunaan fruktosa ini diduga untuk mencegah pecahnya membran plasma.

METABOLISME FRUKTOSA

Metabolisme fruktosa

• Terutama terjadi di hati, sedikit pada usus halus dan epitel proksimal tubuli ginjal karena jaringan ini memiliki fruktokinase dan aldolase B.

• Jaringan lain juga mampu memetabolis fruktosa, tetapi jauh lebih lambat.

• Bentuk isoform heksokinase pada otot, jar.adiposa, jar.lain dapat mengubah fruktosa 6 fosfat, tetapi kurang efisien dibanding glukosa.

KELAINAN METABOLISME FRUKTOSA

• Essential fructosuria (defisiensi fructokinase)

• hereditary fructose intolerance deficiency of the fructose 1-phosphate cleavage by aldolase B

Essential fructosuria

• Fructosa tidak dapat diubah menjadi fructose 1-

Phosphate asimptomatik. • Fruktosa pada diet difosforilasi oleh

hexokinase pada jaringan nonhepatik dan

mengalami glikolisis, dan sebagian muncul di urin

• Tidak ada ambang batas ginjal untuk fruktosa• Fruktosuria tidak selalu akibat kadar fruktosa

darah yang tinggi

Hereditary fructose intolerance

• Mengakibatkan penumpukan fruKtosa

1-phosphate dan fruKtosa.

• Menghambat glikogenolisis dan glukoneogenesis hipoglikemia

METABOLISME GALAKTOSA

Metabolisme galaktosa

• Hasil bersih : Galaktosa + ATP Glukosa-1 P + ADP

• Gangguan metabolisme galaktosa ada 2 btk :a. Defisiensi galaktokinase galaktosemia non klasik b. Defisiensi galaktosa 1-P uridilransferase galaktosemia klasik.Terjadi penimbunan galaktosa 1 P di jaringan dan galaktosa meningkat di darah dan urin menimbulkan retardasi mental ireversibel.

Gangguan metabolisme galaktosa

• Ke-2 nya menyebabkan katarak akibat terbentuknya galaktitol oleh aldosa reduktase dalam jalur poliol.

• Galaktitol tidak dimetabolisme lebih lanjut berdifusi keluar lensa secara sangat lambat.

PEMBENTUKAN GLUKURONAT DAN GLUKORONIDA

METABOLISME UDP-GLUKURONAT

Pengaturan Glukosa Darah

• Diatur dalam batas tertentu.

• Secara metabolik dan hormonal.

3 sumber glukosa darah ;

1. Intake

2. Glikogenolisis

3. Glukoneogenesis

2 dan 3 setelah puasa 16 jam.

Pengaturan glukosa darah

Pengaturan glukosa darah

A. Metabolik

Konsentrasi glukosa darah menentukan kecepatan uptake glukosa.

-Misal :Transporter glukosa

Pengaturan Glukosa Darah

B. Hormonal

Terutama oleh insulin dan glukagon.

- menurunkan glukosa darah : insulin

- meningkatkan glukosa darah: glukagon, epinerin, glukokortikoid,GH, ACTH, tiroid

GH, ACTH

• Disekresikan oleh kel hipofise anterior

• Efek : meningkatkan glukosa darah

• GH ; distimulasi oleh hipoglikemia

Dengan menurunkan uptake glukosa oleh jaringan tertentu, misal ;otot melalui mobilisasi asam lemak.

Glukokortikoid

• Disekresikan oleh korteks adrenal• Penting pada metabolisme KHO a. peningkatan glukoneogenesis, sebagai akibat

dari : Peningkatan katabolisme protein pada jaringan,

peningkatan uptake asam amino oleh hati dan peningkatan aktifitas enzim glukoneogenesis heparb. Menghambat penggunaan glukosa oleh jaringan ekstra hepatik.

Epinefrin

– Disekresikan oleh medula adrenal sebagai respon terhadap stress ( ketakutan, perdarahan, hipoksia, hipoglikemia, dll) glikogenolisis di hepar dan otot.

Tiroid

• Hipotiroid penurunan glukosa darah

• Hipertiroid peningkatan glukosa darah

Pengaturan aktifitas enzim metabolisme karbohidrat

1. Pengaturan sintesis enzim

2. Modifikasi kovalen dengan fosforilasi

Misal : Glukagon dan epinefrin menghambat piruvat kinase melalui penigkatan cAMP.

3. Pengaturan alosterik

Contoh : piruvat karboksilase