Metabolisme karbohidrat adalah proses kimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup khusus untuk mengolah karbohidrat, baik itu reaksi pemecahan ( katabolisme) atau reaksi pembentukannya (anabolisme).

 

Anabolisme

Anabolism is the set of metabolic pathways that construct molecules from smaller units.

Anabolisme membutuhkan energi. Energi ini berasal dari reaksi katabolisme.

 

Katabolisme

Catabolism is the set of metabolic pathways that break down molecules into smaller units and release energy.

Energi inilah yang akan digunakan pada reaksi anabolisme.

 

Metabolisme karbohidrat pada manusia dapat dibagi sebagai berikut.

  1. Glikolisis

    Oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat dan laktat oleh jalan Embden-Meyerhof.

    Glikolisis terjadi pada semua jaringan.

  2. Oksidasi piruvat menjadi asetil—KoA

    Merupakan suatu langkah yang dibutuhkan sebelum masuknya produk glikolisis ke dalam siklus asam nitrat yang merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lemak dan protein.

    Sebelum piruvat dapat memasuki sikluas asam nitrat, ia harus ditranspor ke dalam mitokondria melalui transpor piruvat khusus yang membantu pasasi melintasi membran bagian dalam mitokondria. Ini memerlukan mekanisme “symport” dimana satu proton diangkut bersama.

    Dalam mitokondria, piruvat di dekarboksilasi secara osidatif menjadi asetil-KoA. Reaksi ini dikatalisis oleh beberapa enzsim yang berbeda yang bekerja secara berurutan dalam kompleks multienzim. Enzim-enzim ini secara kolektif disebut kompleks piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks alfa-ketoglutarat dehidrogenase dari siklus asam nitrat. Piruvat mengalami dekarboksilasi dengan adanya tiamin difosfat menjadi derivat hidroksietil cincin tiazol dari tiamin difosfat yang berikatan dengan enzim, yang selanjutnya bereaksi dengan lipoamida teroksidasi membentuk asetil lipoamida. Dengan adanya dihidrolipoil transasetilase, asetil lipoamida bereaksi dengan koenzim A membentuk asetil-KoA dan lipoamida tereduksi.

    Siklus reaksi disempurnakan bila lipoamida tereduksi kembali dioksidasi oleh flavoprotein dengan adanya dihidropoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein yang tereduksi dioksidasi oleh NAD, yang selanjutnya memindahkan ekuivalen pereduksi ke rantai pernafasan.

     

    Piruvat + NAD+ + KoAà Asetil-KoA + NADH + H+ + CO2

     

    Kompleks piruvat dehidrogenase terdiri dari kurang lebih 29 mol piruvat dehidrogenase dan kira-kira 8 mol flavoprotein (dihidripoil dehidrogenase) yang tersebar disekeliling 1 mol transasetilase.

    Sistem piruvat dhidrogenase cukup elektronegatif dipandang dari rantai pernapasan bahwa disamping membebaskan koenzim tereduksi (NADH), ia juga menghasilkan ikatan tioester berenergi tinggi dalam asetil-KoA.

  3. Glikogenesis

    Sintesis glikogen dari glukosa

  4. Glikogenolisis

    Pemecahan/degradasi glikogen. Glukosa merupakan hasil akhir utama glikogenolisis dalam hati, dan piruvat serta laktat adalah hasil utama dalam otot.

  5. Hexose monophosphate shunt

    Jalan lain disamping jalan Embden-Meyerhof untuk oksidasi glukosa. Fungsi utamanya adalah sintesia perantara penting seperti NADPH dan ribosa.

  6. Glukoneogenesis

    Pembentukan glukosa atau glikogen dari sumber bukan karbohidrat. Jalan yang tersangkut dalam glukoneogenesis terutama siklus asam nitrat dan kebalikan glikolisis. Substrat utamanya adalah asam amino glokogenik, laktat, dan gliserol.

About these ads