PENGENDALIAN METABOLISME KARBOHIDRAT

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana karbohidrat

didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung

sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut

polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa).

Berdasarkan pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan

O.

Pada bagian-bagian terdahulu telah dipelajari berbagai macam karbohidrat, antara lain

monosakarida, disakarida, oligosakarida serta polisakarida. Karbohidrat siap dikatabolisir

menjadi energi jika berbentuk monosakarida. Energi yang dihasilkan berupa Adenosin

trifosfat (ATP). Glukosa merupakan karbohidrat terpenting. Dalam bentuk glukosalah massa

karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah, atau ke dalam bentuk glukosalah

karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari glukosalah semua bentuk karbohidrat lain

dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama bagi jaringan

mamalia (kecuali hewan pemamah biak) dan bahan bakar universal bagi janin. Unsur ini

diubah menjadi karbohidrat lain dengan fungsi sangat spesifik, misalnya glikogen untuk

simpanan, ribose dalam bentuk asam nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, dalam senyawa

lipid kompleks tertentu dan dalam bentuk gabungan dengan protein, yaitu glikoprotein serta

proteoglikan.

Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat baik yang tergolong sebagai

katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat,

glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2

piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini

dihasilkan energi berupa ATP.

Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap

ini dihasilkan energi berupa ATP.

Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita, maka glukosa tidak

dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen).

Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika

kapasitas penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi

menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.

Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen

dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan

oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.

Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis, maka sumber

energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan

glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus

diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk

memperoleh energi.

GLIKOGENESIS

1. Pengertian Glikogenesis

Glikogenesis adalah proses anabolic pembentukan glikogen untuk simpanan glukosa

saat kadar gula darah menjadi tinggi seperti setelah makan. Glikogenesis terjadi terutama

dalam sel-sel hati dan sel-sel otak rangka, tetapi tidak terjadi dalam sel-sel otak yang

sangat bergantung pada pada persendian konstan gula darah untuk energy (Ethel Sloane,

2003).

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.

2. Struktur Glikogen

Glikogen bentuk penyimpanan glukosa adalah polisakarida glukosa bercabang yang

terdiri dari rantai-rantai unit glukosil yang disatukan oleh ikatan α-1,4 dengan cabang α-

1,6 di setiap 8-10 residu.

Dalam molekul dengan struktur bercabang –cabang lebat ini, hanya satu residu

glukosil yang memiliki sebuah karbon anomerik yang tidak terkait ke residu glukosa

lainnya. Karbon anomerik di awal rantai melekat ke protein glikogenin. Ujung lain pada

rantai itu disebut ujung nonpereduksi. Struktur yang bercabang-cabang ini

memungkinkan penguraian dan sintesis glikogen secara cepat karena enzim dapat

bekerja pada beberapa rantai sekaligus dari ujung-ujung nonpereduksi.

3. Fungsi Glikogen pada Otot Rangka dan Hati

Glikogen terurai terutama menjadi glukosa 1-fosfat yang kemudian diubah menjadi

glukosa 6-fosfat. Di otot rangka dan jenis sel lain, glukosa 6-fosfat masuk ke dalam jalur

glikolitik. Glikogen adalah sumber bahan bakar yang sangat penting untuk otot rangka

saat kebutuhan akan ATP meningkat dan saat glukosa 6-fosfat digunakan secara cepat

dalam glikolisis anaerobik.

Di hati berlainan dengan di otot rangka dan jaringan lainnya. Glikogen hati

merupakan sumber glukosa yang pertama dan segera untuk mempertahankan kadar

glukosa darah. Di hati, glukosa 6-fosfat yang dihasilkan dari penguraian glikogen

dihidolisis menjadi glukosa oleh glukosa 6-fosfatase, suatu enzim yang hanya terdapat di

hati dan ginjal. Dengan demikian, penguraian glikogen merupakan sumber glukosa darah

yang dimobilisasi dengan cepat pada waktu glukosa dalam makanan berkurang atau pada

waktu olahraga dimana terjadi peningkatan penggunaan glukosa oleh otot.

Glikogen otot adalah sumber heksosa untuk proses glikolisis di dalam otot itu sendiri.

Sedangkan glikogen hati adalah simpanan sumber heksosa untuk dikirim keluar guna

mempertahankan kadar glukosa darah, khususnya di antara waktu makan. Setelah 12-18

jam puasa, hampir semua simpanan glikogen hati terkuras. Tetapi glikogen otot hanya

terkuras setelah seseorang melakukan olahraga yang berat dan lama.

4. Tujuan Glikogenesis

Proses glikogenesis terjadi jika jumlah glukosa melampaui kebutuhan, maka dirangkai

menjadi glikogen untuk menambah simpanan glikogen dalam tubuh sebagai cadangan

makanan jangka pendek melalui proses glikogenesis.

Jika kadar glukosa darah meningkat (hiperglikemia) glukosa akan di ubah dan di

simpan sebagai glikogen atau lemak, glikogenesis (produksi glikogen) terjadi terutama

dalam sel otot dan hati. Glikogenesis akan menurunkan kadar glukosa darah dan proses

ini di stimulasi oleh insulin yang disekresi dari pangkreas.

5. Proses Pembentukan Glikogen (Glikogenesis)

Rangkaian proses terjadinya glikogenesis digambarkan sebagai berikut:

a. 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.

ATP + D-glukosa → D-glukosa 6- fosfat + ADP

b. 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 ( glukosa 1,6-bisfosfat bertindak sebagai koenzim).

Glukosa 6-fosfat → Glukosa 1- fosfat

Enz-P + Glukosa 1-fosfat→ Enz + Glukosa 1,6-bifosfat →Enz-P + Glukosa 6-fosfat

c. Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk

uridin difosfat glukosa (UDP Glc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDP Glc

pirofosforilase.

UTP + Glukosa 1-fosfat « UDPGlc + PPi

d. Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan

menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.

e. 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.

Residu glukosa yang lebih lanjut melekat pada posisi 1-4 untuk membentuk rantai

pendek yang diaktifkan oleh glikogen sintase. Pada otot rangka glikogenin tetap

melekat pada pusat molekul glikogen, sedangkan di hati terdapat jumlah molekul

glikogen yang melebihi jumlah molekul glikogenin.

f. Setelah rantai dari glikogen primer diperpanjang dengan penambahan glukosa

tersebut hingga mencapai minimal 11 residu glukosa, maka enzim pembentuk cabang

memindahkan bagian dari rantai 1-4 (panjang minimal 6 residu glukosa) pada rantai

yang berdekatan untuk membentuk rangkaian 1-6 sehingga membuat titik cabang

pada molekul tersebut. Cabang-cabang ini akan tumbuh dengan penambahan lebih

lanjut 1-glukosil dan pembentukan cabang selanjutnya. Setelah jumlah residu terminal

yang non reduktif bertambah, jumlah total tapak reaktif dalam molekul akan

meningkat sehingga akan mempercepat glikogenesis maupun glikogenolisis.

Tahap-tahap perangkaian glukosa demi glukosa digambarkan pada bagan

berikut.

GLIKOGENOLISIS

Kata "Glikogenolisis" di jabarkan menjadi Glikogen yaitu glikogen dan lisis yaitu

pemecahan atau penguraian. Sehingga glikogenolisis adalah reaksi pemecahan glikogen

menjadi glukosa, perubahan glikogen menjadi sumber energi merupakan proses katabolisme

cadangan sumber energi. Glikogenolisis terjadi jika asupan makanan tidak cukup memenuhi

energi yang dibutuhkan tubuh sehingga untuk mendapatkan energi, tubuh mengambil

alternative lain yaitu dengan menggunakan simpanan glikogen yang terdapat dalam hati atau

otot. Tujuan dari glikogenolisis ini terbagi menjadi dua yaitu:

a. Di otot : proses ini digunakan untuk keperluan menghasilkan energi

b. Di hati  : proses ini dilakukan untuk mempertahankan kadar gula dalam darah pada saat

jeda waktu makan.

Enzim utama yang berperan dalam glikogenolisis ini adalah glikogen fosforilase untuk

memecah ikatan 1-4 glikogen. Dua hormon yang mengendalikan glikogenolisis adalah

glukagon dari pankreas dan epinefrin dari kelenjar adrenal. Glukagon dilepaskan dari

pankreas untuk merespon glukosa darah rendah dan epinefrin dilepaskan kelenjar adrenal

sebagai respons terhadap ancaman atau stres. Kedua hormon tersebut akan menstimulasi enzim glikogen fosforilase untuk memulai glikogenolisis dan menghambat kerja enzim glikogen sintase (menghentikan glikogenesis).

Glikogen adalah bentuk karbohidrat yang tersimpan dalam sel hewan. Glikogen disebut

juga pati hewan. Tempat penyimpanan glikogen adalah hati dan otot. Di hati, fungsi utama

glikogen adalah untuk melayani jaringan tubuh lain lewat pembentukan glukosa darah. Di

otot unsur ini hanya memenuhi kebutuhan organ itu sendiri sebagai sumber bahan bakar

metabolik yang siap dipakai. Glikogen adalah struktur polimer bercabang yang mengandung

glukosa sebagai monomer dasar. Glikogen dalam hati akan di glikogenolisis setelah 12-18

jam puasa. Glikogen dalam otot hanya akan mengalami glikogenolisis setelah seseorang

melakukan olah raga yang berat dan lama.

Dalam glikogenolisis, glikogen yang tersimpan dalam hati dan otot, pertama dikonversi

oleh enzim glikogen fosforilase menjadi glukosa-1-fosfat dan kemudian menjadi glukosa-6-

fosfat. Molekul glukosa individu dihidrolisa dari rantai, diikuti dengan penambahan gugus

fosfat pada C-1. Pada langkah selanjutnya fosfat tersebut akan dipindahkan ke posisi C-6

untuk membentuk glukosa 6-fosfat. Glukosa-6-fosfat diubah menjadi glukosa untuk distribusi

di berbagai darah ke sel-sel seperti sel-sel otak.

Proses glikogenolisis terkandang menyebabkan meningkatnya kadar gula dalam darah

yang dapat menyebabkan penyakit diabetes. Proses glikogenolisis jika terjadi secara terus

menerus akan dapat menyebabkan kerusakan pada fungsi liver. Kerusakan pada fungsi liver

akan mneyebabkan penyakit yang sebagian besar tidak dapat diobati dan berakhir dengan

kematian. Penyakit liver adalah penyakit yang sering timbul pada mereka yang pekerja keras

tetapi tidak mempunyai sumber energi yang banyak. Kekurangan sumber energi terjadi

karena para pekerja yang workalkoholik itu terkadang lupa makan tepat waktu sehingga

kebutuhan tenaga untuk melakukan kerja sangat banyak tetapi asupan energi kurang dan tidak

dapat memenuhi kebutuhan. Akhirnya untuk dapat memenuhi kebutuhan energi tersebut,

tubuh terpaksa harus merubah glikogen menjadi glukosa sehingga terjadilah peristiwa

glikogenolisis.

GLUKONEOGENESIS

1. Pengertian Glukoneogenesis

Glukoneogenesis berasal dari kata Yunani yaitu glykys (manis/gula), neo (baru), dan

genesis (asal atau pembentukan). Awalan “gluko” dan “gliko” berakar pada kata Yunani

yaitu glykys (Stryer, 2000). Jadi glukoneogenesis bisa diartikan sebagai pembentukan

gula baru.

Pada dasarnya glukoneogenesis adalah sintesis glukosa dari senyawa bukan

karbohidrat. misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses glukoneogenesis

berlangsung terutama dalam hati. Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat

dibawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat diubah menjadi glukosa kembali melalui

serangkaian reaksi (Poedjiadi, 2012).

Peranan fisiologis dari jalur ini adalah untuk mempertahankan kadar glukosa darah

pada saat masukan glukosa darah rendah, misalnya pada saat puasa, atau apabila tubuh

dalam keadaan stress. Agar glukosa darah tidak kurang dari batas minimal, kadar glukosa

darah harus dipertahankan di atas batas minimal mengingat ada jaringan tubuh yaitu otak,

sel darah merah, dan sel limfoit serta makrofag yang untuk fungsi fisiologisnya mutlak

membutuhkan glukosa (Wakhianto, et al.).

2. Proses dan tahapan Glukoneogenesis

Proses glukoneogenesis berlangsung terutama dalam hati. Glukoneogenesis juga

berlangsung di korteks ginjal, tetapi jumlah total glukosa yang terbentuk di situ hanya

sedikit sepersepuluh dari yang terbentuk di hati, karena massa ginjal yang lebih kecil.

Sangat sedikit glukoneogenesis terjadi di otak, otot kerangka atau otot jantung. Bahkan,

glukoneogenesis di hati dan ginjal membantu memelihara kadar glukosa darah, agar otak

dan otot dapat mengekstraksi cukup glukosa dari darah untuk memenuhi kebutuhan

metabolisme (Stryer, 2000).

Tiga sumber karbon yang utama untuk glukoneogenesis adalah laktat, gliserol, dan

asam amino, terutama alanin. Laktat dihasilkan oleh glikolisis anaerobik di jaringan

misalnya otot yang sedang bekerja atau sel darah merah, gliserol dibebaskan dari

simpanan triasilgliserol di jaringana adiposa dan asam amino terutama berasal dari

simpanan asam amino di otot yang mungkin berasal dari penguraian protein otot. Alanin,

asam amino glukoneogenik utama, dibentuk di otot dari asam amino lain dan dari glukosa

(Wakhianto, et al.).

Jalur glukoneogenesis yaitu mengubah piruvat menjadi glukosa. Kebalikan dari

proses glikolisis yang mengubah glukosa menjadi piruvat. Akan tetapi, glukoneogenesis

bukan kebalikan dari glikolisis, karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak

reversibel, yaitu yang dikatalis oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase.

Artinya diperlukan enzim lain untuk reaksi kebalikannya.

Glukosa + ATP Glukosa-6-fosfat + ADP

Fruktosa-6-fosfat + ATP fruktosa-1,6-difosfat + ADP

Fosfenol piruvat + ADP Asam piruvat + ATP

Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversible tersebut, maka proses

glukoneogenesis berlangsung melalui tahap reaksi lain yakni melalu 4 tahapan reaksi

dengan enzim yang berbeda.

1) Perubahan piruvat menjadi fosfoenolpiruvat

Fosfoenolpiruvat dibentuk dari piruvat melalui oksaloasetat. Mula-mula piruvat

mengalami karboksilasi menjadi oksaloasetat dengan menggunakan satu ATP.

Pengubahan piruvat menjadi oksaloasetat, dikatalisis oleh enzim piruvat

karboksilase.

Piruvat + CO2 + ATP + H2O Oksaloasetat + ADP + Pi + 2H+

Oksaloasetat pada reaksi di atas terdapat pada mitokondria dan harus dikeluarkan

menuju sitoplasma. Namun molekul tersebut tidak dapat melalui membran

mitokondria sebeum diubah menjadi malat. Jadi oksaloasetat akan diubah menjadi

malat agar dapat keluar menuju sitoplasma dan akan segera diubah kembali menjadi

oksaloasetat. Pengubahan oksaloasetat menjadi malat, dikatalisis oleh enzim malat

dehidrogenase. Kemudian malat keluar dari mitokondria menuju sitoplasma. Di

sitoplasma, malat diubah manjadi oksaloasetat kembali yang dikatalisis oleh enzim

malat dehidrogenase.

heksokinase

fosfofruktokinase

piruvat kinase

Selanjutnya Oksaloasetat serentak mengalami dekarboksilasi dan fosforilasi yang

dikatalisis oleh enzim phospoenolpiruvat karboksilase menghasilkan

phospoenolpiruvat.

Oksaloasetat + GTP fosfoenolpiruvat + GDP + CO2

2) Perubahan Fosfoenolpiruvat menjadi Fruktosa 1,6-bisfosfat

Langkah glukoneogenesis selanjutnya berlangsung di dalam sitosol.

Fosfoenolpiruvat membalikkan langkah pada glikolisis untuk membentuk

gliserildehida3-fosfat yang terbentuk, 1 di ubah menjdi dihidroksi aseton fosfat

(DHAP). Kedua triosa fosfatni, DHAP dan gliserildehida3-fosfat, berkondenssi

membentuk fruktosa1,6-bisfosfat melalui kebalikan dari reaksi aldolase. Karena

membentuk DHAP, gliserol masuk ke dalam jalur glukoneogeneis pada tahap ini.

3) Perubahan Fruktosa1,6-bisfosfat menjdi fruktosa 6-fosfat

Fruktosa 6-fosfat dibentuk dari Fruktosa1,6-bisfosfat dengan cara hidrolisis fosfat

pada C-1 yang dikatalis oleh enzim Fruktosa1,6-bisfosfatase.

Fruktosa1,6-bisfosfat + H2O fruktosa 6-fosfat + Pi

4) Perubahan Glukosa 6-Fosfat menjadi Glukosa

Glukosa dibentuk dengan cara hidrolisis glukosa 6-Fosfat pada reaksi yang dikatalis

oleh Glukosa 6-Fosfatase.

Glukosa 6-Fosfatase + H2O Glukosa + Pi

Tahap akhir pembentukan glukosa ini tidak berlangsung dalam sitosol. Melainkan

glukosa 6-Fosfat diangkut ke dalam lumen retikulum endoplasma dan disitu

dihidrolisis oleh glukosa 6-Fosfatase, suatu enzim yang terikat pada membran.

Untuk aktivitasnya, fosfatase perlu distabilkan oleh suatu protein pengikat Ca2+ .

glukosa dan Pi kemudian diangkut kembali ke sitosol oleh sepasang pengangkut

( ”trans-porter”).

Berikut bagan alir dari proses glukoneogenesis

1. Pengendalian (Pengaturan) Glukoneogenesis

Hati dapat membuat glukosa melalui glukoneogenesis dan menggunakan glukosa melalui

glikolisis sehingga harus ada suatu sistem pengaturan yang mencegah agar kedua lintasan ini

tidak bekerja serentak. Sistem pengaturan juga harus menjamin bahwa aktivitas metabolik

hati sesuai dengan status gizi tubuh yaitu pembentukan glukosa selama puasa dan

menggunakan glukosa saat glukosa banyak. Aktivitas glukoneogenesis dan glikolisis diatur

secara terkoordinasi dengan cara perubahan jumlah relatif glukagon dan insulin dalam

sirkulasi.

Bila kadar glukosa dan insulin darah turun, asam lemak dimobilisasi dari cadangan

jaringan adipose dan aktivitas oksidasi dalam hati meningkat. Hal ini mengakibatkan

peningkatan konsentrasi asam lemak dan asetil-KoA dalam hati. Karena asam amino secara

serentak dimobilisasi dari otot, maka juga terjadi peningkatan kadar asam amino terutama

alanin. Asam amino hati diubah menjadi piruvat dan substrat lain glukoneogenesis.

Peningkatan kadar asam lemak, alanin, dan asetil-KoA semuanya memegang peranan

mengarahkan substrat masuk ke glukoneogenesis dan mencegah penggunaannya oleh siklus

asam sitrat. Asetil-KoA secara alosterik mengaktifkan piruvat karboksilase dan menghambat

piruvat dehidrogenase. Oleh karena itu, menjamin bahwa piruvat akan diubah menjadi

oksaloasetat. Piruvat kinase dihambat oleh asam lemak dan alanin, jadi menghambat

pemecahan PEP yang baru terbentuk menjadi piruvat.

Pengaturan hormonal fosfofruktokinase dan fruktosa-1,6-bisfosfatase diperantarai oleh

senyawa yang baru ditemukan yaitu fruktosa 2,6-bisfosfat (F-2,6-BP) yakni suatu molekul

isyarat yang berasal dari fruktosa 6-fosfat. Pembentukan dan pemecahan senyawa pengatur

ini dikatalisis oleh enzim-enzim yang diatur oleh fosforilasi dan defosforilasi. Perubahan

konsentrasi fruktosa-2,6-bisfosfat sejajar dengan perubahan untuk glukosa dan insulin yaitu

konsentrasinya meningkat bila glukosa banyak dan berkurang bila glukosa langka. Fruktosa-

2,6- bisfosfat secara alosterik mengaktifkan fosfofruktokinase dan menghambat fruktosa 1,6-

bisfosfatase. Jadi, bila glukosa banyak maka glikolisis aktif dan glukoneogenesis dihambat.

Bila kadar glukosa turun, peningkaan glukagon mengakibatkan penurunan konsentrasi

fruktosa-2,6-bisfosfat dan penghambatan yang sederajat pada glikolisis dan pengaktifan

glukoneogenesis.

SIKLUS CORI

Siklus Cori, yang disebut berdasarkan penemunya, Carl Cori dan Gerty Cori, adalah

siklus energi yang dibentuk antara lintasan yang menghasilkan tiga senyawa yaitu asam

laktat, asam piruvat dan alanina, dengan lintasan glukoneogenesis. Siklus Cori yang pertama

ditemukan terjadi antara jaringan otot dan hati yang membentuk siklus. Asam laktat yang

disintesis oleh sel otot di lintasan oleh glikolisisakan diserap oleh hati dan diubah menjadi

glukosa. Sekresi glukosa oleh hati pada lintasan glukoneogenesis kemudian diserap oleh sel

otot untuk diubah kembali menjadi asam laktat.

Dalam tiap sel, kedua lintasan, glukoneogenesis dan glikolisis berada dalam koordinasi

sedemikian rupa sehingga salah satu lintasan akan relatif tidak aktif pada saat lintasan yang

lain menjadi sangat aktif. Jika kedua lintasan melakukan aktivitas tinggi pada saat yang

bersamaan, hasil akhir akan berupa hidrolisis terhadap 2 ATP dan 2 GTP untuk tiap siklus

reaksi. Namun sejumlah enzim dengan kadar dan aktivitas yang berbeda dari tiap lintasan

dikendalikan agar hal tersebut tidak terjadi.

Selain itu laju lintasan glikolisis juga ditentukan oleh kadar gula darah, sedangkan laju

lintasan glukoneogenesis ditentukan oleh asam laktat dan beberapa senyawa prekursor

glukosa. Sehingga lintasan glikolisis dalam satu sel akan berpasangan dengan lintasan

glukoneogenesis dalam sel lain melalui mediasi plasma darah dan membentuk satu siklus

yang disebut siklus Cori. Siklus Cori biasa terjadi antara sel otot lurik dan organ hati, oleh

karena otot lurik, pada saat berkontraksi, akan mendifusikan asam laktat dan asam piruvat

keluar menjadi sirkulasi darah. Asam laktat lebih banyak disekresi karena rasio NADH :

NAD+ saat kontraksi otot akan mengubah sebagian asam piruvat menjadi asam laktat. Asam

laktat akan terdifusi masuk ke dalam hati oleh karena rasio NADH : NAD+ yang rendah,

untuk dioksidasi menjadi asam piruvat dan kemudian dikonversi menjadi glukosa.

Sehingga siklus Cori merupakan siklus energi yang terbentuk karena adanya interaksi

antara lintasan glikolisis dalam satu sel yang akan berpasangan dengan lintasan

glukoneogenesis dalam sel lain melalui mediasi plasma darah sehingga menghasilkan asam

laktat dan asam piruvat.

PENGENDALIAN SIKLUS CORI

Berdasarkan gambar diatas, pengendalian metabolism karbohidrat dengan siklus cori

dapat dijelaskan sebagai berikut: dalam siklus cori ada dua hormon yang berperan yaitu

hormon insulin untuk reaksi glikolisis dan hormon glukagon untuk reaksi glukoneogenesis.

Ketika kadar gula darah dalam tubuh tinggi maka hormon insulin akan disekresikan dari

pankreas lalu menstimulasi protein phospatase-1 untuk mengaktifkan enzim PFK-2 dan

menginhibisi FBPhase-2 sehingga proses glikolisis dapat berlangsung dan proses

glukoneogenesis terhenti. Sedangkan ketika kadar gula darah rendah maka pankreas akan

mensekresikan hormon glukagon yang kemudian menstimulasi protein kinase A yang akan

mengaktifkan enzim FBPhase-2 dan menginhibisi enzim PFK-2 sehingga proses

glukoneogenesis berlangsung dan glikolisis terhenti.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Metabolisme Kimia. [online] diakses pada tanggal 1 April 2015 di

old.analytical.chem.itb.ac.id/.../Narasi_Slide_Metabolisme_Kimia.doc

Anonim. 2013. Glikogenesis, Glikogenolisis, dan Glukoneogenesis. [online] diakses pada

tanggal 1 April 2016 di www.edubio.info.

Anonim. 2016. glukoneogenesis-p4. [online] diakses pada tanggal 18 April 2016 di

www.slideshare.net/mobile/SyarifHidayat17/glukoneogenesis-p4

Ethel Sloane. 2003, Anatomi Dan Fisiologi Untuk Pemula, EGC, Jakarta

Joyce james. 2006, Prinsip-Prinsip Sains Untuk Keperawatan, Erlangga, Jakarta

Kirana. 2013. Biokimia Metabolisme Karbohidrat. [online] diakses pada tanggal 2 April

2016 di www.kirana.blog.com/2013/04/21/ biokimia -_ metabolisme - karbohidrat.com

Lehninger, A. L. 1982. Principles Of Biochemistry Fourth Edition. U.S.A : W.H. Freeman.

Poedjiadi, Anna. 2012. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta : UI Press.

Pudjaatmaka,A Hadyana. 2002, Kamus Kimia, Balai pustaka, Jakarta.

Rahayu, RD. 2013. Makalah Biokimia Proses Glikogenesis, Glikogenolisis, Dan

Glukoneogenesis. Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Kesehatan Masyarakat

Ilmu Kesehatan Masyarakat.

Sari, Indah M. 2007. Reaksi-Reaksi Biokimia Sebagai Sumber Glukosa Darah. Fakultas

Kedokteran Sumatera Utara.

Stryer, Lubert. 2000. Biokimia Volume 2 Edisi 4 (diterjemahkan oleh Tim Penerjemah Bagian

Biokimia FKUI). Jakarta : EGC.

Wakianto, et al. 2007. Glukoneogenesis, Glikogenolisis, Glikogenesis. Program Studi

Kedokteran Umum Universitas Mulawarman Samarinda.