GLUKONEOGENESIS Dr Hendrik Kurniawan M Biomed FAKULTAS KEDOKTERAN

GLUKONEOGENESIS Dr Hendrik Kurniawan M. Biomed FAKULTAS KEDOKTERAN UKRIDA

• Sasaran Belajar : 1. Memahami proses glukoneogenesis sebagai kebalikan sebagian dari proses glikolisis 2. Memahami keadaan yang membuat proses glukoneogenesis diaktifkan 3. Mengetahui tempat proses glukoneogenesis 4. Memahami berbagai substrat pada glukoneogenesis 5. Mengetahui proses substrat didapatkan 6. Memahami pengaturan glukoneogenesis

Keadaan Kenyang / Absorptif • Permulaan absorpsi sampai absorpsi selesai • Pada saat makan KH, Lemak, Protein dicerna & diserap (glukosa, triasilgliserol, asam amino) • Masuk jalur menghasilkan ATP ( Glikolisis EM, Oksidasi Piruvat, SAS, HMP Shunt • Kelebihan glukosa diubah menjadi glikogen di hati & otot dan triasilgliserol di jar adiposa • Asam amino diubah menjadi protein tubuh (otot)

Keadaan kenyang

Keadaan Puasa • Puasa dimulai sekitar 2 -4 jam setelah makan, ketika kadar glukosa darah kembali ke tingkat basal, dan berlanjut sampai kadar glukosa darah mulai naik setelah dimulainya makan berikutnya. • 1 jam setelah makan, kadar glukosa darah mulai turun. Akibatnya, kadar insulin menurun, dan glukagon meningkat.

Keadaan Puasa • Perubahan-perubahan kadar hormon memicu pelepasan bahan bakar dari simpanan di dalam tubuh. • Setelah 2 -3 jam berpuasa sampai puasa 12 jam, Glikogen hati mulai diuraikan oleh proses glikogenolisis, • Triasilgliserol adiposa dimobilisasi oleh proses lipolisis, yang melepaskan asam lemak dan gliserol ke dalam darah.

Keadaan Puasa • Bila keadaan puasa berlanjut Hati menghasilkan glukosa tidak hanya dari glikogenolisis tetapi juga melalui glukoneogenesis (puasa lebih dari 12 jam) • Puasa 16 jam glikogenolisis bersama 2 glukoneogenesis memelihara glukosa darah • Glikogen dalam hati habis dengan puasa 30 jam (glukoneogenesis satu 2 nya sumber energi)

Keadaan Puasa • Ketika kita berpuasa selama 3 hari atau lebih, kita berada dalam keadaan kelaparan. • Hati terus mengubah asam lemak menjadi benda keton (BK) akibatnya BK meningkat dalam darah dan otak mengoksidasinya • Karena adanya perubahan pola penggunaan energi dari berbagai jaringan, manusia dapat bertahan hidup tanpa makan.

• Kelaparan jaringan lebih sedikit menggunakan glukosa • Lebih banyak menggunakan triasilgliserol dari jar adiposa (asam lemak dan benda keton) • Kadar glukosa darah tetap 65 mg/d. L pada kelaparan 5 -6 minggu

Keadaan Puasa

Ø Merupakan reaksi glukosa dari senyawa bukan KH, proses ini kebalikan dari sebagian besar glikolisis Ø Tujuan : untuk menyediakan glukosa di dalam tubuh bila kekurangan misalnya: keadaan letih, puasa, diet tinggi protein, stres Ø Terjadi di hati dan ginjal Ø Tiga sumber karbon utama untuk glukoneogenesis: a. asam amino glukogenik (ala, ser, cys, thr, gly, met, val, his, pro, glu, arg, asp, tyr, phe, ile, trp), b. laktat, c. gliserol, d. propionat.

Glikolisis dan Glukoneogenesis • Glikolisis dan glukoneogenesis terjadi di hati. Jalur glukoneogenesis kebalikan dari jalur glikolisis. Kebutuhan energi dari reaksi ini berbeda, satu diaktifkan yang lain dihambat.

Substrat Glukoneogenesis Ø Laktat dihasilkan oleh glikolisis anaerob Ø Gliserol dibebaskan dari simpanan triasilgliserol di jaringan adiposa Ø Asam amino dari simpanan asam amino di otot berasal dari penguraian protein otot Ø Propionat adalah asam lemak dengan jumlah atom karbon ganjil dari sayuran dan makanan

• Perubahan laktat, alanin, gliserol menjadi piruvat

Glukoneogenesis • Reaksi-reaksi kunci pada glukoneogenesis. Prekursor adalah asam amino (alanin), laktat, dan gliserol.

Glukoneogenesis • Piruvat mengalami karboksilasi oleh piruvat karboksilase membentuk oksaloasetat. Enzim tsb memerlukan biotin • Oksaloasetat mengalami dekarboksilasi menjadi fosfoenolpiruvat (PEP) oleh fosfoenolpiruvat karboksikinase • PEP menjadi Gliseraldehida 3 -fosfat dan dihidroksiaseton fosfat (DHAP) kedua triosa fosfat ini berkondensasi membentuk fruktosa 1, 6 -bisfosfat • Fruktosa 1, 6 -bisfosfat membebaskan fosfat inorganik oleh enzim fruktosa 1, 6 -bisfosfatase membentuk fruktosa 6 -fosfat

Glukoneogenesis • Fruktosa 6 -fosfat diubah menjadi glukosa 6 fosfat oleh isomerase • Glukosa 6 -fosfat memutuskan Pi oleh glukosa 6 -fosfatase untuk membebaskan glukosa

• A. oksaloasetat menjadi PEP B. malat menjadi oksaloasetat C. Transaminasi aspartat menjadi oksaloasetat.

Pengaturan Glukoneogenesis • Glukoneogenesis dirangsang oleh aliran substrat utama. • Gliserol dibebaskan dari jar adiposa bila kadar insulin menurun atau kadar glukagon , epinefrin dan kortisol meningkat. • Laktat dihasilkan dari otot selama olahraga oleh sel darah merah • Asam amino dibebaskan dari otot bila kadar insulin rendah atau kadar kortisol naik

Pengaturan Glukoneogenesis • Tiga langkah yang diatur 1. Piruvat fosfoenolpiruvat 2. Fruktosa 1, 6 -bisfosfat fruktosa 6 -fosfat 3. Glukosa 6 -fosfat glukosa

Pengaturan Glukoneogenesis 1. 2. 3. Piruvat fosfoenolpiruvat A. piruvat dehidrogenase tidak aktif B. piruvat karboksilase tidak aktif C. fosfoenolpiruvat karboksikinase terinduksi D. piruvat kinase tidak aktif Fruktosa 1, 6 -bisfosfat fruktosa 6 -fosfat Fruktosa 1, 6 -bisfosfatase terinduksi Glukosa 6 -fosfat glukosa A. Glukosa 6 -fosfatse diinduksi B. Glukokinase dinonaktifkan

METABOLISME HEKSOSA LAIN, ASAM URONAT & GULA AMIN Dr. Hendrik Kurniawan MBiomed FAKULTAS KEDOKTERAN UKRIDA

Sasaran Belajar : 1. Memahami proses metabolisme asam uronat 2. Memahami proses metabolisme glukosamin 3. Memahami proses metabolisme galaktosa 4. Memahami proses metabolisme fruktosa 5. Mengetahui enzim-enzim yang berperan pada proses metabolisme di atas

Ø Suatu proses oksidasi mengubah glukosa menjadi asam uronat xylulosa HMP shunt Ø Untuk semua jenis yg lebih rendah dari primata, jalur ini untuk mensintesis vitamin C (asam askorbat) Ø Asam uronat (asam glukuronat dll. ) diperlukan pada : - sintesis glikosaminoglikan-proteoglikan - konyugasi dgn: bilirubin, hormon dan obat 2 ttt.

L-gulonolakton oksidase

Ø Jalan utama : Fruktosa + ATP Fruktosa 1 -P + ADP. Enzim : Fruktokinase - terdapat di hati - tidak dapat mengfosforilasi glukosa - tidak dipengaruhi oleh puasa / insulin (pada DM, pengeluaran fruktosa dari darah dlm kecepatan normal) - Km rendah affinitas substrat tinggi (Heksokinase dpt mengfosforilasi fruktosa 6 -P, ttp afinitas thd fruktosa kecil sekali dibanding glukosa)

Ø Di hati, fruktosa lebih cepat mengalami glikolisis dibanding glukosa karena melalui jln pintas tanpa melewati reaksi yg dikatalisis oleh fosfofrukto-kinase Ø Fruktosa bebas di plasma seminalis Ø Pada keadaan DM fruktosa & sorbitol >> dilensa katarak.

• Metabolisme Fruktosa

Ø Di hati : galaktosa glukosa Ø Reaksi-reaksi : (1) Gal gal 1 -P Enzim: galaktokinase, aktivitas bila intake gal >> (2) Gal 1 -P + UDP glu 1 -P + UDP gal Enzim: Gal 1 -P Uridil Transferase Kelainan herediter : def. enzim ini di hati dan eritrosit galaktosemia (peningkatan gal darah) urin Bila intake gal / laktosa >> bisa menyebabkan katarak dini (gal galaksitol)

(3) UDP gal UDP glu Enzim: UDP galaktosa 4 -epimerase Galaktosa diperlukan untuk pembentukan : ASI (laktosa), glikolipid (serebrosida), glikosaminoglikan

• Metabolisme Galaktosa

Ø Diperlukan untuk sintesis : glikosaminoglikan proteoglikan, gangliosida, asam sialat