GLIKOGEN BIOKIM fasttrack

GLIKOGEN

Bila konsentrasi glukosa terlalu tinggi maka akan disimpan dalam bentuk glikogen. Glikogen disimpan dalam jariingan liver dan otot. Proses sisntesi glikogen dari glukosa disebut Glikogenesis, dan proses sebaliknya adalah Glikogenolisis. Glikogen Hati juga dapat dibentuk dari asam laktat (yang dihasilkandari proses glikolisis). Gambar disamping menunjukkan perubahan glukosa, asam laktat dan glikogen. Siklus ini dikenal  sebagai Siklus Cori :

 

GLIKOGEN adalah Bentuk simpanan karbohidrat yang utama dalam tubuh mahluk hidup

• Dalam hepar mencapai 6%
• Dalam otot 1%
• Fungsi glikogen otot : sebagai sumber bahan bakar yg dibutuh oleh otot
• Fungsi glikogen hepar : melayani jaringan tubuh lain lewat pembentukan glukosa (mempertahankan kadar glukosa darah pada saat  sebelum sarapan ).

• ¨Glikogen dalam hepar mengalami deplesi setelah 12-18 jam puasa
• ¨Glikogen dalam otot hanya akan mengalami deplesi setelah seseorang melakukan olah raga yang berat dan lama
• ¨Glikogen disintesa lewat lintasan disebut glikogenesis
• ¨Pemecahan glikogen melalui lintasan terpisah disebut glikogenolisis

berikut adalah struktur sederhana glikogen :

 

GLIKOGENESIS

Secara garis besar Proses pembentukan glikogen sebagai berikut.

1. Tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat dari glukosa, dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapat tambahan energi dari ATP dan fosfat.
2. Glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadi glukosa-1-fosfat.
3. Glukosa-1-fosfat bereaksi dengan UTP (Uridin Tri Phospat) dikatalisis oleh uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa (UDP-glukosa) dan pirofosfat (PPi).
4. Tahap terakhir terjadi kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa nomor satu dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen baru dengan tambahan satu unit glukosa.

Karena sintase glikogen hanya mengkatalisis pembentukan dari ikatan glikosidik a-(1 -4), maka titik cabang dari glikogen [melibatkan ikatan-a-(1-6)] dihasilkan oleh enzim lain, disebut enzim pemer- cabang giukan 1,4-a. Untuk menghasilkan suatu ikatan glikosidik a-(1-6) (Gambar 10-26), enzim mengkatalisis transfer dari suatu oligosakarida yang mengandung enam atau tujuh residu glukosil dari
rantai akhir glikogen ke gugusan hidroksil C-6 dari suatu residu glukosil dari molekul glikogen yang sama atau berbeda. Reaksi ini menciptakan suatu titik cabang maupun suatu terminus baru untuk  penambahan residu glukosil. berikut pathway glikogenesis:

 

GLIKOGENOLISIS

Deretan reaksi hidrolisis glikogen menjadi glukosa, kembali menjadi sumber energi merupakan proses katabolisme cadangan sumber energi. Enzim utama: glikogen fosforilase, memecah ikatan 1-4 glikogen. Selanjutnya enzim transferase akan memindahkan tiga residu glukosil dari cabang terluar ke cabang lain. Pemindahan ini menyebabkan titik cabang 1-6 terpapar. Ikatan 1-6 akan diputus oleh debranching enzim (amilo 1-6 glukosidase).

Transferase dan debranching enzim akan mengubah struktur bercabang glikogen menjadi lurus membuka jalan untuk pemecahan selanjutnya oleh fosforilase menghasilkan glukosa 1 fosfat.

Glikogen + P1 --> Glukosa 1 Phosphat + Glikogen

(n residu)                                 (n-1 residu)

Glukosa 1 fosfat secepatnya dirubah menjadi glukosa 6 fosfat. Di hepar dan ginjal, glukosa 6 fosfatase mengeluarkan fosfat dari glukosa 6 fosfat sehingga terjadi difusi glukosa dari sel ke darah dan dapat menaikkan kadar glukosa darah. berikut pemecahan glikogen:

 

Faktor yang Mempengaruhi Sintesis dan Pemecahan Glikogen

Enzim glikogen fosforilase dan glikogen sintase merupakan enzim utama yang mengendalikan metabolism glikogen. Rangkaian reaksi yang berlangsung meliputi mekanisme allosterik maupun modifikasi kovalen akibat fosforilasi dan defosforilasi protein enzim yang reversible. Modifikasi kovalen banyak disebabkan oleh kerja cAMP, dimana banyak hormon bekerja melalui senyawa antara ini. Fosforilase di otot dapat diaktifkan oleh hormon epiniprin melalui bantuin kerja cAMP. Pengaktifan cAMP di sitosol ini akan mengaktifkan protein kinase A. di otot, kadar Ca2+ sitosol yang meningkat, langsung mengaktifkan fosforilase kinase. KAlmodulin, sub unit δnya merupakan sensor Ca2+ yang dapat merangsang berbagai enzim kontraksi otot dan hormone-hormon yang memobilisasi Ca 2+ akan meningkatkan pemecahan glikogen.

PENYAKIT PENYIMPANAN GLIKOGEN

glikogenosis	nama	Penyebab gangguan	karakteristik
Tipe 1	Penyakit von Gierke	Defisiensi glukosa-6-phospatase	Sel-sel hati dan sel-sel tubulus ginjal penuh denga glikogen. Hipoglikemia, lactat asidemia, ketosis, hiperlipenia
Tipe 2	Penyakit Pompe	Defisiensi lisosomal α-1à 4-dan 1à6 glukosidase (maltase asam)	Fatal, akumulasi glikogen di dalam lisosom, gagal jantung
Tipe 3	Limit dekstrinosis, penyakit forbes atau cori	Tidak adanya enzim pemutus cabang	Akumulasi polisakarida bercabang yang khas
Tipe 4	Amilopektinosis, penyakit andersen	Tidak adanya enzim pembat cabang	Akumulasi polisakarida yang memiliki beberapa titik percabangan. Kematian disebabkan gagal jantung atau hati pada tahun pertama kehidupan
Tipe 5	Defisiensi miofosforilase, sindrom Mcardle	Tidak adanya fosforilase	Hilangnya toleransi terhadap latihan fisik; otot mengandung kadar tinggi glikogen yang abnormal (2.5-4.1%). Sedikit atau tidak ada laktat di dalam darah setelah latihan fisik
Tipe 6	hers	Defisiensi fosforilase hati	Kandungan tinggi glikogen di hati, kecenderungan menuju hipoglikemia
Tipe 7	tarul	Defisiensi fosfofruktokinase di otot dan eritrosit	Seperti tipe 5, tetapi juga mungkin animea hemolitik.
Tipe 8		Defisiensi fosforilase kinase di hati	Seperti tipe 6