Glikogenesis

Pada metabolisme karbohidrat pada manusia dan hewan secara umum,

setelah melalui dinding usus halus sebagian besar monosakarida dibawa oleh

aliran darah ke hati.

Di dalam hati, monosakarida mengalami sintesis menghasilkan

glikogen, oksidasi menjadi CO2 dan H2O atau dilepaskan untuk dibawa

dengan aliran darah kebagian tubuh yang memerlukannya sebagaimana

digambarkan sbb:

Sebagian lain monosakarida dibawa langsung ke sel jaringan organ

tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut.Karena pengaruh

berbagai faktor dan hormon insulinyang dihasilkan oleh kelenjar pankreas, maka

hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah. Bila kadar glkosa dalam darah

meningkat sebagai akibat naiknya proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat,

sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya bila kadar glukosa

menurun, misalnya akibat latihan olahraga, glikogern diuraikan menjadi glukosa

yang selanjutnya mengalami proses katabolisme menghasilkan energi (dalam

bentuk energi kimia, ATP) yang dibutuhkan oleh kegiatan olahraga tersebut

Kadar glukosa yang tinggi merangsang pembentukan glikogen dari glukosa,

sintesis asam lemak dan kolesterol dari glukosa. Kadar glukosa antara 140 dan

170 mg/100 ml disebut kadar ambang ginjal, karena pada kadar ini glukosa

diekskresi dalam kemih melalui ginjal.

Kadar glukosa dalam darah diatur oleh beberapa hormon. Insulin

dihasilkan oleh kelenjar pankreas menurunkan kadar glukosa dengan menaikkan

pembentukan glikogen dari glukosa.

Proses pembentukan glikogen ringkasnya 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.

Glukosa 6-fosfat dan glukosa 1-fosfat merupakan senyawa antara dalam

proses glikogenesis atau pembentukan glikogen dari glukosa. Proses

kebalikannya, penguraian glikogen menjadi glukosa yang

disebut glikogenolisis juga melibatkan terjadinya kedua senyawa antara tersebut

tetapi dengan jalur yang berbeda seperti digambarkan pada Gambar dibawah.

Senyawa antara UDP-glukosa (Glukosa Uridin Difosfat) terjadi pada jalur

pembentukan tetapi tidak pada jalur penguraian glikogen. Demikian pula enzim

yang berperan dalam kedua jalur tersebut juga berbeda.

Gugus fosfat dan energi yang diperlukan dalam reaksi pembentukan

glukosa 6-fosfat dsari glukosa diberikan oleh ATP yang berperan sebagai senyawa

kimia berenergi tinggi. Sedang enzim yang mengkatalisnya adalah glukokinase.

Selanjutnya, dengan fosfoglukomutase, glukosa 6-fosfat mengalami reaksi

isomerasi menjadi glukosa 1-fosfat.

Glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin tri fosfat (UTP) dikatalis oleh

glukosa 1-fosfat uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa

(UDP-glukosa)dan pirofosfat (PPi).

Mekanisme reaksi glikogenesis juga merupakan jalur metabolisme umum

untuk biosintesis disakarida dan polisakarida.

Dalam berbagai tumbuhan seperti tanaman tebu, disakarida sukrosa

dihasilkan dari glukosa dan fruktosa melalui mekanisme biosintesis

tersebut.

Dalam hal ini UDP-glukosa abereaksi dengan fruktosa 6-fosfat, dikatalis

oleh sukrosa fosfat sintase, membentuk sukrosa 6-fosfat yang kemudian

dengan enzim sukrosa fosfatase dihidrolisis menjadi sukrosa.

Glikogenolisis

Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-fosfat.

Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan UDP-

glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1-fosfat

diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti pada reaksi

kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.

Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa 6-

fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam reaksi ini

enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk

glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.

Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel untuk

respirasi sehingga menghasilkan energy , yang energy itu terekam / tersimpan

dalam bentuk ATP