Pengantar Metabolisme Karbohidrat (KH) Karbohidrat adlh komponen pakan/ransum yg merupakan

sumber energi utama bagi ternak (organisme hidup umumnya)

Agar dpt digunakan sbg prekursor energi, KH hrs didegradasi menjadi GLUKOSA dan atau Piruvat, Acetil CoA

PIRUVAT dan ASETIL CoA adlh hasil degradasi umum makro molekul (Protein, Lipid, KH) atau Mikro molekul (AA, gliserol, As Lemak, Glukosa)

Terdapat perbedaan prinsip pencernaan KH antara ruminansia dgn unggas.

Asetil CoA mrpk hasil degrasi umum bagi VFA, agar dapat dimanfaatkan sbg sumber energi bg ruminant

Hormon yang berperan penting dalam regulasi metabolisme KH adalah Insulin dan Glukagon

Secara Umum ada 3 Jalur Metabolisme1. Anabolisme : sintesis senyawa kompleks 2. Katabolisme : Pemecahan senyawa besar mjd

senyawa yg sederhana 3. Ampfibolik : metebolisme yang menghubungkan

anabolik dengan katabolik (contoh krebs sycle)

Contoh Katabolisme

Contoh Anabolisme

Skema Umum Degradasi KH pd Ruminansia dan Regulasinya

Pakan Sumber KH(Rumput, dedak,

jagung, dll)

Fermentasi mikro Rumen

Hasil Fermentasi : Vollytile Fatty Acid (VFA) a.l. Asam Asetat, Propionat, Butirat

Asam Asetat, Butirat sbgn disintesis menjadi badan keton (aceto acetat dan aceton)

Propionat (tdk mngalami perubahan bentuk) tp langsung diabsorpsi di rumen

HATI/LIVER(Glikolisis,

Glikogenesis, Glikogenolisis,

Glukoneogenesis)

Sebagian Kecil (terutama

Amilum/Pati) bypass & diabsorpsi melalui

usus Vena Forta

Otot, dan jaringan lainnya (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis,

Glukoneogenesis)

Glukosa darah

Skema Umum Degradasi KH pd Unggas dan Regulasinya

Pakan Sumber KH(dedak, jagung, dll)

HATI/LIVER(Glikolisis,

Glikogenesis, Glikogenolisis,

Glukoneogenesis)

Pencernaan Kimiawi dan Mekanik,

enzimatik

Vena Forta

Otot, dan jaringan lainnya (Glikolisis, Glikogenesis, Glikogenolisis,

Glukoneogenesis)

Glukosa darah

Absorpsi oleh Villli Usus

Regulasi GLUKOSA : Perspektif Metabolisme

Glukosa sbg mikro molekul dari hasil pencernaan KH, manjadi “Metabolism Centre Precursor” bg kepentingan metabolisme KH

Kelebihan Glukosa disintesis mjd glikogen (& sebaliknya) melalui Glikogenesis dan Glikogenolisis

Agar glukosa dpt dimanfaatkan sbg sumber energi (ATP) mk dikatalis mjd pyruvat.

Beberapa Istilah ttg Metabolisme KH

1. Glikolisis : Perombakan glukosa menjadi PYRUVAT dan ASETIL CoA

2. Glikogenesis : Pembentukan Glikogen dari Glukosa

3. Glikogenolisis : Perombakan Glikogen menjadi Glukosa

4. Glukoneogenesis : Pembentukan Glukosa dari prekursor-prekursor bukan KH (Asam amino, Asam Lemak)

Lokasi Metabolisme KH dalam SEL

Sitosol

GLUKOSA

GLIKOGEN

Glikogenesis

Glikogenolisis

Pyruvat

Asetil CoA KREB

SCYCLE

Glikolisis

Glukoneo- genesis

Villi USUS :

GLUKOSA

Rumen :VFA :- Asetat, Butirat

BADAN KETON - Propionat

Transporter Glukosa dalam Sel beberapa Jaringan

A. GLIKOLISIS

Glukosa Piruvat laktat/etanol dan CO₂ Amfibolik

- Katabolik pemecah glukosa menghasilkan ATP.

- Menghasilkan 3C prekursor untuk pembentukan asam amino, asam lemak dan kolestrol.

Jalur glikolisis (Ubiquitos Pathway)t erdapat hampir di semua sel.

Dlm proses Glikolisis 1 Mol glukosa diubah menjadi 2 mol asam laktat

Fase pertama dalam proses glikolisis : 2 mol ATP diubah mjd ADP. Jd dalam fase ini menggunakan ATP, shg disebut Fase Investasi

Fase kedua : mengubah 2 mol triosa mjd 2 mol asam laktat, & mghasilkan 4 mol ATP

Keseluruhan proses ini hanyamenghasilkan 2 Mol ATP

2 Mol ATP = 14.000 kalori Keseluruhan energi yg digunakan dalm proses ini = 56.000 kal.

Jd efisiensi proses ini = 14.000/56.000 x 100% = 25%

Glikolisis dapat berlangsung dalam keadaan Aerob dan Anerob

Dlm Keadaan Anaerob Rantai transfer elektron tidak dapat berlangsung reoksidasi NADH NAD terjadi melalui reduksi piruvat mjd laktat. Shg ATP lebih sedikit (hanya tingkat substrat)

Bagan disamping menunjukkan produksi laktat sebagai akhir proses glikolisis

B. GLIKOGENESIS & GLIKOGENOLISIS

Bila konsentrasi glukosa terlalu tinggi maka akan disimpan dalam bentuk glikogen.

Glikogen disimpan dalam jariingan liver dan otot

Proses sisntesig glikogen dari glukosa disebut Glikogenesis, dan proses sebaliknya adalah Glikogenolisis

Glikogen Hati juga dapat dibentuk dari asam laktat (yag dihasilkandari proses glikolisis)

Gambar disamping menunjukkan perubahan glukosa, asam laktat dan glikogen. Siklus ini dikenal sebagai Siklus Cori

Siklus Glikogenesis dan Glikogenolisis

C. GLUKONEOGENESIS Glukoneogenesis

Adalah suatu perubahan prekursor (bukan karbohidrat)menjadi glukosa atau glikogen.

Fungsi Utama menjaga kadar glukosa Darah Substrat/Prekursor

Asam amino glukogenikLaktatGliserol, asam-asam lemakPropionat

Jaringan utama berlangsung glukoneogenesis adalah hati dan ginjal.

Glukoneogesis terkait dengan siklus krab dalm kepentingan KH

Asam-asam amino, terutama asam amino glukogenik (asam amino yg dapat diubah menjadi glukosa), terlebh dahulu terlibat dalam krebs sicle, baru kemudian dapat disintesis menjadi Pyruvat. Melalui asam pyruvat ini, asam amino dapat dikonversi menjadi glukosa.

Hanya sbgian kecil asam amino yg dapt diubah langsung menjad pyruvat

Asam2 lemak terlebih dahulu diubah menjadi Asetil Coa, tdk dapat langsung diubah menjadi pyruvat. Tetapi terloibat dalam krebs Sicle, menjadi oxaloacetate kemudian dapt diubah menjadi glukosa melalui jalur phosphoenol pyruvat

D. JALUR PENTOSA POSPAT

E. Regulasi hormonal danl metabolisme KH

Glukagon dan epinefrin meningkatkan Glikogenolisis dan glukoneogenesis di Hati, tp menurunkan laju glikolisis

Dlm otot, eoinefrin meningkatkan glikogenolisis dan glikolisis

PENUTUP1. Metabolisme KH terdiri dair jalur Glikolisis,

Glikogenesis, Glikogenolisis, dan Glukoneogenesis2. Glukosa dan Jalur Glikolisis merupakan center

prekursor dan Lintas Pusat Metabolisme KH pada semua Ternak (umumnya Organisme Hidup)

3. Krebs Cycle merupakan jalur penting bagi prekursor non KH dalam pembentukan glukosa .

4. Krebs Cycle merupakan kelanjutan jalur metabolisme KH dalam mensintesis Energi (ATP) sampai pada tahap transpor elektron dan phosphorilasi oxidatif (akan dibahas lbh dalam akhir perkuliahan Biokimia dan pada materi Bioenergetika, MK Fis.Prod)