OH Fruktosa 6-P. Glukosa-6 fosfat. 1,3 BP Gliserat C - OH O-P C-OP ADP ATP C=O. Keto Piruvat ( Piruvat = P )

(1)

CH2-OP

Glukosa _{Glukosa-6 fosfat}

Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 BP C C C O = - P - OH C-OH C O H O C C-OH C-OP O-P O C C-OH C-OP OH C-OP O C OH C-OH C-OP O C OH C-H H-O C OH C-H H-C=O H O C OH C-H H-C-OH H O C OH C-H H-H HO-C-H Dihidroksi aseton fosfat ( DHAP ) Gliseral dehid 3 P 1,3 BP Gliserat 3PGliserat 2PGliserat Fosfoenolpiruvat ( PEP )

Enol Piruvat Keto Piruvat_{( Piruvat = P )}

Asam Laktat Laktat dehidrogenase Spontan Piruvat kinase Fosfo triosa isomerase Gliseral dehid-3p dehidro genase Fosfo gliserat kinase Fosgliserat mutase Enolase C H2OH _C Glukokinase Heksokinase Fosfoheksosa isomerase Fosfofruktokinase-1 (Phosphofruktoki-nase=PFK-1) Aldolase Pi NAD + NADH ADP ATP Fluorida (-) OH H OH H H OH OH H ATP ADP Mg++ H2-OP H OH H OH OH H OH H CH2-OP H CH2OH OH OH H H OH OH OH OH CH2-OP H H H Iodoasetat (-) NADH NAD++ ( L ) Kalau ada O2 Rantai Respairasi NADH = 3 ATP

(2)

Glukosa H-C=O H-C-OH H-C H2-OP C-OH H-C-OH H-C H2-OP + Pi NAD + Gliseraldehid 3 fosfat 1,3 BP Gliserat ADP ATP C-O H-C-OH H-C H2-OP P =O =O C-O H-C-OP H-C H2-OP =O_H 3 P Gliserat Bisfosfo Gliserat mutase 2,3 Bisfosfogliserat fosfatase 2,3 BP Gliserat Asam Laktat

Gambar 4.

Sel darah merah

Pembentukan 2,3 BP Gliserat

Glikogen Glukosa Fruktosa 6 fosfat ( F 6 P )

Fosfo Frukto Kinase-2

Fruktosa 2,6 bis fosfat ( F 2,6 BP ) PFK-2-P PFK-2 F1,6 Bpase PFK-1 Glikolisis Glukoneogenesis ( G )

Gambar 2.

Peran Fruktosa 2,6 BP BP = bisfosfat

(-) ₍₊₎

Glukagon Adenilil Siklase ATP cAMP Protein Kinase cAMP "Dependent" Protein Fosfatase 2

(3)

C

_C

N

H

3

C

NH

2

CH

2

CH

2

CH

2

O P P

H

3

C C COO

-O

COO

-N

C

C C

S

H

3

C

H

+

N

C

C C

S

H

3

C

+

H

3

C OH

N

C

C C

S

H

3

C

+

H

3

C OH

C

O

2

S C

C

H

3

O

L

SH

C A

o

S C CH

3

O

C A

o

SH

FAD

FADH

2

NADH + H

+

NAD

+

L

SH

L

S

CH

2

CH

2

CH

2

S S

(

)

4

COO

-B

A

Gambar 5. A.Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat. B.Asam lipoat.

Tiamin difosfat Asam piruvat Hidroksi etil tiamin difosfat Lipoamid teroksidasi Asetil lipoamid Lipoamid tereduksi Asetil-KoA Piruvat dehidrogenase Piruvat dehidrogenase Dihidrolipoil transasetilase Dihidrolipoil dehidrogenase

(4)

Asetil-KoA Asam Piruvat NADH + H+ NAD+ KoA CO2 (-) (-) Asetil-Koa KoA NADH ATP NAD ADP Piruvat Dehidrogenase ( PDH) PDH Kinase PDH Fosfatase PDH a PDH b Mg2+ _Ca2+ Insulin ( di Jar. Lipida) ATP _ADP Pi H2O (+) ₍₊₎ Ca2 + _{Dikholroasetat} Piruvat (-) (+) ₍₊₎ ₍₊₎ (-) (-)

P-A B

Gambar 6.

Kontrol Piruvat Dehidrogenase

A.Kontrol dengan hambatan hasil reaksi B.Kontrol dengan perubahan aktif atau itdak aktif

(5)

Asetil-KoA

Oksaloasetat

Asam sitrat

Sis-Akonitat

Isositrat

Alfa-Ketoglutarat

Suksinil-KoA

Asam Suksinat

Asam Fumarat

Malat

NAD

+

NAD

+

NADH

GDP

GTP

FAD

FADH

Asam sitrat sintetase Sis-Akonitase a-ketoglutarat Dehidrogenase Suksinat tiokinase Malat dehidrogenasse Fumarase Suksinat Dehidrogenase

Gambar 6 C.

Siklus Asam Sitart ( TCA Cycle ).

NADH

NAD

+ Isositrat Dehidrogenase

CO

2

CO

2

(6)

Glucose 1 fosfat ( G 1-P ) Glukosa 6 fosfat ( G 6-P ) Glukosa UDP Glukosa (1-4 Glukosa)_N (1-4 dan 1-6) Glikogen _Pi ATP ADP Mg++ Glukokinse Glukosa fosfatase UDPGlk pirofosforilase Glikogen sintase UTP (Uridine Triphosphate) Ppi Pi Glikgen Primer UDP ATP ADP Glukosa ( dari debranching enzyme) Fosfoglukomutase Nukleosida difosfokinase Fosforilase Glukan transferase “Debranching enzyme” Mg++ 2 H2O Pi

Gambar 7. Metabolisme Glikogen

C H2OH OH H O H H OH OH H P O P O CH2 H H _H OH OH H O N HN O Urasil Ribosa O O O- O -Difosfat (Diphosphate) Glukosa

(7)

(8)

Protein Kinase cAMP "Dependet"

(inaktif)

Glikogen Sintase Glikogen Sintase b a (inaktif) (aktif) Protein Fosfatase Protein Fosfatase-1 Protein Kinase Kalmodulin "Dependent"

Glikogen Sintase Kinase (GSK) Protein Kinase cAMP "Dependet" (aktif) Fosforilase Kinase Fosfodiesterase ATP ADP Glikogen + UDPG (n) Glikogen_(n+1) Ca2+ 5'-AMP ATP

Epinefrin Adenilil siklase

cAMP (+) (+) (+) (+) H2O Pi Inhibitor-1 (inaktif) Inhibitor-1-P (aktif) ADP ATP (+) (-) Insulin (+) Ca2+ Glukose 6-P (+) (β_reseptor)

(9)

Epinefrin ( reseptor)β Adenilil siklase tidak aktif Adenilil siklase aktif ATP cAMP 5'-AMP Fosfo-diesterase Protein Kinase cAMP "Dependent" tidak aktif Protein Kinase cAMP "Dependent" aktif Inhibitor-1 tidak aktif Inhibitor-1 aktif ATP ADP (+) (+) (+) (+) Fosforilase Kinase b (tidak aktif) Fosforilase Kinase (aktif) ATP ADP Protein Fosfatase-1 Pi Kalmodulin bagian dari fosforilase kinase Ca2+ Ca2+ -(-) Fosforilase a (aktif) Fosforilase b (tidak aktif) ATP ADP Protein Fosfa tase-1 -(-) Glikogen (n+1) Glikogen (n) + Glukosa 1-fosfat ( G 1-P ) Pi Pi H22OO H22OO

(10)

Epinefrin (hepar,otot) Glukagon (hepar) cAMP 5'-AMP Inhibitor-1 Inhibitor-1 Fosfat Proteinkinase cAMP "dependent" Glikogen sintase b Glikogen sintase a Fosforilase kinase b Fosforilase kinase a Protein fosfatase-1 Fosforilase b Fosforilase a Glikogen Glukosa 1-P Protein fosfatase-1 UDPGlk Asam laktat (dlm otot) Glukosa (dlm hepar) Glukosa Protein fosfatase-1 β_reseptor (+) Adenilil siklase ATP (+) (+) (+) (-) (-) (-)

Gambar 12.

Glikogenesis dan glikogenolisis, mekanisme kontrol.

(11)

Oksaloasetat Asetil-KoA Alfa-Ketoglutarat Suksinil-KoA Fumarat Malat Asam Laktat Oksaloasetat Dihidroksiasetonfosfat Gliserol 3 fosfat Gliserol Pi ATP ADP Pi ATP ADP Pi H2O H2O Glikogen Piruvat PEP (Fosfoenolpiruvat) Piruvat Malat 2P-Gliserat 3P-Gliserat 1,3BP-Gliserat Gliseraldehid-3P Fruktosa-1,6BP Fruktosa-6P Glukosa-6P Glukosa Asam Propionat Glukokinase Glukosa-6P-ase F-1,6 PB-ase PEP Karboksikinase Laktat dehidrogenase Fosfo Frukto Kinase-1 ( PFK-1 ) Piruvat karboksilase Gliserol kinase Gliserol 3P _{dehidrogenase}

Gambar 14.

Glukoneogenesis

(12)

O C S H N N H H C C H H2C C H (CH2)4 COOH

Gambar 15 . Biotin

ATP + HCO3 -ADP O P O C O O O O - -+ Biotin Enzim CO2 Biotin Enzim Asam Piruvat Biotin-enzim Oksaloasetat Karbonik fosfat unhidrat

Gambar 16.

Pembentukan oksaloasetat dari Bikarbonat dan Asam Piruvat dengan Biotin kofaktor. CH3 CH2 COO -KoA-SH Asam Propionat ATP Mg2+ AMP + PPi CH3 CH2 CO S-KoA Propionil-KoA CO2 + H2O H-CH 3 C CO S-KoA -COO

-ATP ADP + Pi D-Metil_Malonil-KoA

CH3 C CO S-KoA -COO -- H L-Metil Malonil-KoA COO -CH2 CH2 CO-S-KoA Suksinil-KoA Siklus Asam Sitrat (TCA cycle)

Gambar 17.

Metabolisme Asam Popionat

B12

Enz-1 _Enz-2

Enz-3 Enz-4

Biotin

Enz-1 = Asil-KoA sintetase Enz-2 = Propionil-KoA Karboksilase

Enz-3 = Metil Malonil-KoA Rasemirase Enz-4 = Metil Malonil-KoA Isomerase

(13)

C C C C C C HO- - H H -OH -H H -OH H H-O-P O -- H - HOH H -H - H -C C C C C C O H-O-P -OH - H -OH O C C C C C C H-O-P -OH - H -OH OO _ H - HOH -H - -O-H C C C C C C OO =O -OH -OH -OH H-H- H-OP H-C C C C C =O -OH -OH -OH H-H H -O-P C C C C C =HOH -OH -OH -OH H2-OP H-C C C C C H-H2-OP -OH -OH -OH O C-H2-OH C=O C-H HO-C-OH H-C-H2-OP C C C C C C C H-=O -OH -OH -OH -OH -OP -OH H C C C =O -OH -OP H-H - H C-OH C=O C-H C-OH C-OH C-OP H- HO- H-H C C C C H-H -OH -OH -OH -OP

Beta D-Glukosa 6-Fosfoglukonolakton 6-Fosfoglukonat

Ribulosa-5 Fosfat Ribosa-5 Fosfat Sedoheptulosa-7 Fosfat Gliseraldehid-3 Fosfat Xylulosa-5 P Eritrosa-4 Fosfat Fruktosa-6 Fosfat Transketolase Transaldolase Ribulosa-5Fosfat 3-epimerase Ribose-5 fosfat Ketoisomerase Glukosa-6P

Dehidrogenase 6-P Glukonate_hydrolase 6-P Glukonate

Dehidrogenase

(14)

C-H2-OH C=O C-H HO-C-OH H-C-H2-OP Xylulosa-5 P C C C C H-H -OH -OH -OH -OP Eritrosa-4 Fosfat C-OH C=O C-H C-OH C-OH C-OP H- HO- H-H Fruktosa-6 Fosfat C C C =O -OH -OP H-H - H Gliseraldehid-3 Fosfat Transketolase Mg2 + Tiamin-Pi2

Gambar 19.

HMP Shunt ( Pentosa Phospate Pathway)

Gliseraldehid 3-P G 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P Xylulosa 5-P

F 6-P

G 6-P G 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P Ribosa 5-P

Sedoheptulosa 5-P

Eritrosa 4-P

G 6-P 6-P Glukonat Ribulosa 5-P Xylulosa 5-P F 6-P

Gliseraldehid 3-P ½ G 6-P G 6-P

(15)

C C C C C C O H OH H H HO H H O-P OH H OH H C C C C C C O H OH H H HO H H O-P OH H OH H C C C C C C O H H H HO H H OH H OH H C C C C C C O H H H HO H H OH H OH H OH O-P UTP PPI UDP O OH H2O 2H + 2NAD+ 2NADH C C C C C C O H H H H H OH H OH O UDP O O-HO C C C C C C O H H H H H OH H OH O O-HO OH UDP C-O C-H C-H C-OH C-H C-H2-OH HO-HO- H-O -= C-O C-H C C-OH C-H C-H2-OH HO-HO- H-O -= O = C C C-OH C-H C-H2-OH HO- H-H₂OH =O C C C- H C-C-H2-OH HO-H₂OH H-H- OH -OH C C C-H C-C-H2-OH -H₂OH =O HO-OH H C C C C O C-H C-H2-OH HO-HO- H-O= = C C C C O C-H C-H2-OH HO- H-O= O= O= HO NADP+ _NADPH+H+ NADH + H+ NAD+ CO2 NADPH + H+ NADP NAD+ NADH + H+ [2H] CO2 Fosfogluko mutase UDPGlc pirofosforilase UDPGlc dehidrogenase

Alfa D Glukosa 6 P Glukosa - Uridin Di Fosfat Glukosa ( UDPGlc )

Asam Glukoronat

UDP Glukoronat

L-Xylulose

3-Keto-L-Gulonat Asam-L-Gulonat Asam-D-Glukoronat

Asam Oksalat Asam-L-Dehidroaskorbat Asam-L-Askorbat

D-Xylulose

D-Xylulose 5-P

“Pentose Phosphate Pathway” ATP ADP Mg 2+ “Xylylose reductase” “Block in Human” “Block in Pen tosuria” D-Xylulose-1-P Glikol Aldehid Asam Glikolat 1-P “Xylitol” 2-Keto-L-Gulonolakton Gulonolakton H2O O “Block in Primates and Guinea Pigs”

(16)

Glikogen

Glukosa 6 Fosfat ( G 6P )

Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P )

Fruktosa 1,6 Bis Fosfat ( F 1,6 BP ) ATP Gliseraldehid 3 Fosfat ( Glaldh 3P ) 2 Fosfogliserat ( 2P Glrt ) D-Sorbitol Glukosa D-Fruktosa ( F ) Fruktosa 1 Fosfat ( F 1P )

Dihidrkosi Aseton Fosfat ( DHAP ) D-Gliseraldehid ( Glaldh) ( Prvt ) Asam Piruvat ATP Heksokinase

Glukokinase Aldose Reduktase

Sorbitol Dehidrogenase Fosfoheksose Isomerase Fruktose 1,6 Bisfosfatase Fosfofruktokinase ( PFK ) Aldolase A Aldolase B Fosfoheksose Isomerase Aldolase B Fruktokinase Heksokinase Triokinase NAD+ NADH + H+ NADPH + H+ NADP+ ATP "Block in essential Fructosuria" "Block in Hereditary Fructose Intolerance"

(17)

Galaktosa Galaktosa 1 Fosfat ( Gal-1P ) UDPGlc Glukosa 1 Fosfat ( Glc-1P ) UDPGal Laktosa UDP UDPGlc UTP PPi Glikogen Pi Glukosa 1 Fosfat ( Glc 1P ) Glc 6P Glukosa ATP ADP Glukosa 6 Fosfat Pi H₂O NAD+ ATP Mg+ ADP Glukosa Galaktokinase Gal 1P Uridil transferase Uridin Difosfo Galaktosa 4-epimerase Laktosa sintase UDPGlc Pirofosorilase Fosforilase Fosfoglukomutase Heksokinase atau Glukokinase Glukosa 6 fosfatase (1) (2) (3) (4) Glukosa Glc 6P Glc 1P

Gambar 23.

Metabolisme galaktose dan sintesis laktosa

(perubahan galaktose

glukosa)

(18)

Glikogen Glukosa 1 Fosfat ( G 1P ) Glukosa 6 Fosfat ( G 6P ) Glukosa ATP ADP Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P ) Asam Piruvat CO2 + H2O Glikolisis Siklus Asam Sitrat ( TCA Cycle ) Glukosamin 6 Fosfat Glukosamin ATP ADP N Asetil glukosamin 6 Fosfat N Asetil Glukosamin ATP ADP Asetil-KoA Asetil-KoA Glukosamin 1 Fosfat UTP P2 UDP glukosamin Glikosaminoglikan ( contoh: heparin ) N Asetil mannosamin 6 Fosfat N Asetil asam neuraminat ( neuraminic acid ) 9 Fosfat "Sialic acid, gangliosides, glycoprotein" N Asetil glukosamin 1 Fosfat UTP P2 UDP N asetilglukosamin NAD+ UDP N asetilgalaktomsamin "Glycosaminolycans ( Chondroitins ), glycoproteins" "Glycosaminoglycans ( hyaluronic cid ), glycoprotein" Fosfoenol piruvat Glutamin Glutamat Aminotransferase Fosfo glukomutase Epimerase Epimerase

(19)

(20)

Glukosa darah

As. Laktat darah As. Piruvat Alanin Otot Hepar G 6P ( G ) G 6P As. Piruvat As. Laktat Alanin Alanin

As. PiruvatAs.Laktat

Glikogen

Glikogen Urea

Gambar 29. Siklus

Asam Laktat ( Cori cycle) dan siklus Glukosa-alanin

0 50 100 150 200 250 1 2 Waktu ( jam ) Glu ko sa d ar ah ( m g/ dl ) Diabetes mellitus Normal Vmax 100 50 Ak tiv ita s 5 10 15 20 25 Glukosa darah ( mmol/L)

Gambar 27.

Glukosa toleransi tes.

Gambar 28.

Aktivitas fosforilasi

heksokinase dan glukokinase

Km heksokinase 0.05 mmol/L (0.9 mg/dL) Km glukokinase 10 mmol/L (180 mg/dL)