Glikogenesis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.   Latar Belakang

         Ketika kita bangun tidur dan merasakan jantung kita masih berdenyut, otak masih berfungsi dan kita masih mampu mengangkat sesuatu barang. Sadarkah bahwa segala macam pekerjaan yang kita lakukan dari yang ringan sampai yang berat, dari yang kita lakukan secara sadar maupun yang tidak sadar semuanya memerlukan tenaga. Karbohidrat ialah sumber tenaga pilihan utama, lemak berada di tempat kedua dan urutan selanjutnya adalah protein. Fungsi badan kita banyak bergantung kepada karbohidrat. Sel otak kita bergantung sepenuhnya kepada karbohidrat sebagai sumber tenaga. Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah.

         Kandungan karbohidrat yang terdapat dalam nasi merupakan karbohidrat sederhana yang mudah terurai menjadi gula dalam tubuh . Karbohidrat yang lebih baik adalah karbohidrat kompleks yang lebih lama terurai, sehingga akan membuat kenyang lebih lama. Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik tubuh.

1.2.   Rumusan Masalah

1.     Apa definisi dan fungsi dari Glikogenesis?

2.     Bagaimanakah siklus Glikogenesis?

3.     Enzim apa saja yang berperan dalam Glikogenesis?

4.     Kelainan apa yang disebabkan oleh proses Glikogenesis?

1.3.   Tujuan

1.     Mahasiswa mengetahui definisi dan fungsi dari Glikogenesis

2.     Mahasiswa mengetahui siklus dari proses Glikogenesis

3.     Mahasiswa mengetahui peran enzim dalam proses Glikogenesis

4.     Mahasiswa mengetahui penyebab kelainan dari Glikogenesis

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.   Definisi dan Fungsi

Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat didalam hati (sampai 6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak. Fungsinya untuk mempertahankan kadar gula darah.

2.2.   Siklus

               Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :

1.     Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.

2.     Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat. 
Enz-P + Glukosa 1-fosfat↔Enz + Glukosa 1,6-bifosfat↔Enz-P + Glukosa 6-fosfat

3.     Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase. 
UDPGlc + PPi↔UTP + Glukosa 1-fosfat 

4.      Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik 
akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi. 

5.    Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin. 
UDP + (C6)n+1◊ UDPGlc + (C6)n 

            Glikogenesis, pemecahan dan sintesis glikogen berlangsung pada ujung yang tidak mereduksi polimer D-glukosa bercabang. Selama sintesis berlangsung, bagian luar rantai glikogen mengalami perpanjangan karena terjadi pemindahan residu D-glukosa dari Uridin Difosfat (UDP) glukosa. Enzim yang berperan untuk biosintesis ini, glikogen sintase, terikat erat pada cadangan glikogen dalam jaringan. Reaksi pada dasarnya bersifat ireversibel dan menghasilkan ikatan (1→4) α-D glukosidik. Glikogen sendiri merupakan akseptor yang sangat efisien. Akan tetapi sejumlah kecil oligosakarida (1→4)-D-glukosa juga bertindak sebagai akseptor. Akibat penambahan residu glukosil secara berturut-turut pada residu ujung yang tidak mereduksi, rantai tadi makin panjang, sehingga akhirnya membentuk glikogen. Bila tidak ditemukan salah satu enzim, akan terbentuk glikogen “jenis amilosa”. Bila rantai glikogen telah mengandung 11 unit glukosa, dihitung dari tempat percabangan, enzim pembentuk cabang (α-D-glukosil 4:6 transferase, disebut juga oligo 1,4 → 1,6-glukantransferase akan memindahkan suatu penggal yang terdiri dari kira-kira 7 unit glukosa dari rantai terluar  ke posisi 6 residu α-D-glukosil cabang lain dari molekul glikogen. Dengan demikian terbentuk ikatan (1→6) α-D, dan terbentuk cabang baru. Pemindahan penggal oligosakarida ini, terjadi sekaligus dan bukan dengan cara pemindahan 1 unit α-D-glukosa satu persatu. Reaksi ini ireversibel. Rantai baru ini dapat mengalami perpanjangan selanjutnya melalui reaksi yang dikatalisis oleh glikogen sintase.

               Hampir setiap sel mampu memetabolisme glikogen. Enzim-enzim untuk metabolisme glikogen dari berbagai jaringan mungkin berbeda dalam hal kofaktor, struktur kwartener dan inhibisi, tapi reaksi yang dikatalisisnya sama. Proses metabolisme glikogen merupakan suatu daur; apakah glikogen disintesis atau dipecah tergantung pada kebutuhan sel atau tubuh. Dalam bentuknya yang paling sederhana, daur intraseluler ini berupa perubahan D-glukosa 1-P menjadi UDP-glukosa, yang kemudian disintesis menjadai glikogen Glikogen ini selanjutnya mengalami fosforolisis menjadi D-glukosa 1-P. Kedua bagian daur ini masing-masing ireversibel, berhubungan dengan penggunaan atau penyimpanan glukosa. Apakah terjadi sintesis atau pemecahan, ditentukan oleh pengaruh hormon dan substrat sebagai enzim.

Bentuk aktif dan tidak aktif dari glikogen sintase dan forfilase ditentukan oleh keadaan apakah protein enzim mengalami  fosforilase atau tidak. Fosforilase menjadi aktif bila berada dalam keadaan terfosfolarisasi, sedangkan glikogen sintase menjadi tidak aktif pada keadaan tersebut. Jadai sinyal untuk jalur anabolik dan katabolik berada dalam suatu harmoni. Sinyal-sinyal ini berasal dari sumber-sumber hormon dan saraf dan bekerja terutama melalui protein kinase yang tergantung pada AMP siklik dan kalmodulin yang diaktifkan oleh ion kalsium.

2.3.  Enzim-enzim yang Berperan

Enzim-enzim metabiolisme glikogen.

Enzim	Peranan dalam metabolisme glikogen
Fosforilase b	Bentuk “inaktif” dari fosforilase a
Fosforilase a	Fosforolisis glikogen terhadap Glu- 1 -P
Fosforilase kinase	Perubahan fosforilase b ke a
Protein kinase	Aktivasi fosforilase kinase atau  inaktivase glikogen sintase I
Protein  fosfatase 1	Hidrolisis golongan fosfat dari glikogen sintase I, fosforilase a, dan fosforilase kinase
Inhibitor fosfatase protein I	Menghambat protein fosfatase I
Glikogen sintase I	Penambahan golongan glikolisil ke glikogen
Glikogen sintase D	Bentuk “inaktif” dari glikogen sintase I, tergantung pada Glu-6-P
Enzim pembentuk cabang	Menghambat cabang ke dalam rantai glikogen
Enzim pemutus cabang	Menghilangkakn cabang yang menghambat kerja fosforilase a
Oligo- 1,4 → 1,4 glukantransferase	Memindahkaln unit kecil oligosakarida dari dekstrin terbatas yang terfosforilasi
α-1,6-Glukosidase	Menghilangkan residu 1,6-α-D-glukosil

2.4 Kelainan yang Disebabkan Oleh Glikogenesis

            Beberapa kelainan yang disebabkan oleh glikogenesis diantaranya yaitu:

Nama	Jenis	Jaringan yang terkena	Enzim yang kurang
Penyakit Von Gierke	I	Hati dan ginjal	Glukosa 6-fosfat
Penyakit pompe	II	Hati, jantung otot	1,4-α-D-Glukosidase(lisosom)
Dekstrinosis terbatas	III	Hati dan otot	D-1,6-Glukosidase atau oligo 1,4      1,4-glukantransferase
Amilopektinosis	IV	Hati	Enzim pembentuk cabang
Penyakit McArdle	V	Otot	Fosforilase
Penyakit Hers	VI VII VIII Ixϯ	Hati Otot Hati Hati	Fosforilase Fosfofruktokinase Kinasefosforilase Glikogensintase

*Penyakit  yang disebutkan dalam enzim ini adalah penyakit yang telah diketahui kekurangan enzimnya.

Ϯ Kekurangan glikogen

BAB III

KESIMPULAN dan SARAN

       

3.1.   Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kami ambil dari makalah ini adalah Glikogenesis merupakan proses pembentukan glikogen dari karbohidrat sederhana yaitu glukosa. Reaksi-reaksi kimianya yaitu pertama, glukosa 6-fosfat menjadi glukosa 1-fosfat, kemudian zat ini diubah menjadi uridin di fosfat glukosa, yang kemudian diubah menjadi glikogen. Fungsi glikogenesis sendiri untuk mempertahankan kadar gula darah dalam tubuh. Kelainan glikogenesis terjadi karena penumpukan atau terlalu banyaknya glikogen yang terbentuk dalam jaringan tubuh.

3.2.   Saran

Saran pada makalah yang dapat kami ambil dari pembuatan makalah ini adalah Kita harus bisa menjaga keseimbangan tubuh agar tidak menghambat kelangsungan hidup kita. Dalam hal ini harus bisa memanfaatkan fungsi karbohidrat yang terkandung dalam makanan yang kita konsumsi sehari-hari. Jangan sampai terjadi kelebihan atau pun kekurangan nutrisi zat-zat yang dibutuhkan oleh tubuh khususnya karbohidrat yang telah kita bahas di atas.