Glukoneogenesis Adalah : Jalur, Pengaturan dan Tujuan Glukoneogenesis

Posted on

Adalah.Co.Id – Glukoneogenesis merupakan istilah yang digunakan untuk mencakup semua mekanisme dan lintasan yang bertanggung jawab untuk mengubah senyawa nonkarbohidrat menjadi glukosa atau glikogen. Substrat utama untuk glukoneogenesis adalah asam amino glukogenik laktat, gliserol dan propionat. Hati dan ginjal adalah jaringan utama, karena kedua organ mengandung enzim yang diperlukan.

Glukoneogenesis memenuhi kebutuhan tubuh akan glukosa pada saat karbohidrat tidak tersedia dalam jumlah yang cukup di dalam makanan. Khusus untuk sistem saraf dan eritrosit, diperlukan pasokan glukosa secara terus menerus sebagai sumber energi. Kegagalan glukoneogenesis biasanya berakibat fatal. Tingkat gula darah di bawah tingkat kritis menyebabkan kerusakan otak yang dapat menyebabkan koma dan kematian.

Glukosa juga dibutuhkan dalam jaringan adiposa sebagai sumber gliserida dan dapat memainkan peran dalam mempertahankan tingkat menengah dalam siklus asam sitrat di banyak jaringan tubuh. Bahkan jika lemak menyediakan sebagian besar kebutuhan kalori untuk organisme, selalu ada kebutuhan dasar tertentu untuk glukosa. Glukosa adalah satu-satunya bahan bakar yang menggerakkan otot rangka dalam kondisi anaerob.

Glukoneogenesis-Adalah
Glukoneogenesis Adalah

Unsur ini merupakan prekursor gula susu (laktosa) di kelenjar payudara dan secara aktif diambil oleh janin. Selain itu, mekanisme glukoneogenik digunakan untuk memurnikan berbagai metabolit jaringan lain dari darah, misalnya, laktat yang diproduksi oleh otot dan eritrosit dan gliserol, yang terus diproduksi oleh jaringan adiposa. Propionate, asam lemak glukogenik terpenting yang terbentuk dalam pencernaan karbohidrat ruminansia, adalah substrat penting untuk glukoneogenesis dalam tubuh spesies ini.

Jalur Glukoneogenesis

Piruvat mengalami karboksilasi oleh piruvat karboksilase membentuk oksaloasetat. Enzim ini membutuhkan biotin, katalisis anaplerotik dalam siklus asam trikarboksilat. Dalam glukoneogenesis, reaksi ini melengkapi oksaloasetat yang digunakan untuk sintesis glukosa. Karbon dioksida yang dilepaskan oleh fosfoenolpiruvat karboksikinase (PEPCK) ditambahkan ke piruvat untuk membentuk oksaloasetat.

Oksaloasetat akan mengalami dekarboksilasi oleh fosfoenolpiruvat karboksikinase menghasilkan fosfoenolpiruvat. Untuk reaksi ini, GTP adalah sumber energi serta sumber gugus fosfoenolpiruvat. Enzim yang mengkatalisasi dua langkah ini berada dalam dua kompartemen yang berbeda. Piruvat karboksilase ditemukan di mitokondria ketika fosfoenolpiruvat karboksilase ada dalam sitosol atau mitokondria.

Oksaloasetat tidak mudah menembus membran mitokondria maka dapat diubah menjadi malat atau aspartat. Konversi oksaloasetat menjadi malat membutuhkan NADH. Fosfoenol piruvat, malat dan aspartat dapat ditransfer ke sitosol. Setelah masuk ke membran mitokondria dan masuk ke sitosol perubahan malat kembali ke oksaloasetat yang melepaskan NADH dan mengubah aspartat menjadi oksaloasetat. Dalam sitosol, oksaloasetat dikonversi kembali menjadi fosfoenolpiruvat oleh sitosol fosfoenolpiruvat karboksinase.

Langkah glukoneogenesis selanjutnya berlangsung di dalam sitosol. Fosfoenol piruvat membentuk gliseraldehida-3-fosfat yang mengembun menjadi fruktosa-1,6-bifosfat. Enzim fruktosa 1,6-bifosfotase membebaskan fosfat anorganik dari fruktosa 1,6-bifosfat untuk membentuk fruktosa 6-fosfat. Dalam reaksi glukoneogenik berikutnya, fruktosa-6-fosfat dikonversi oleh isomerase menjadi glukosa-6-fosfat.

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 bekerja serentak. Sistem pengaturan juga harus memastikan bahwa aktivitas metabolisme hati sesuai dengan status gizi tubuh yaitu pembentukan glukosa selama puasa dan penggunaan glukosa glukosa tinggi. Aktivitas glukoneogenesis dan glikolisis diatur secara terkoordinasi dengan mengubah 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 menyebabkan peningkatan kadar asam lemak dan asetil-KoA di hati. Ketika asam amino secara bersamaan dimobilisasi dari otot, tingkat asam amino, khususnya alanin, juga meningkat.

Asam amino hati diubah menjadi piruvat dan substrat lain glukoneogenesis. Peningkatan kadar asam lemak, alanin dan asetil-KoA semuanya berperan dalam mengarahkan substrat ke dalam glukoneogenesis dan mencegah penggunaannya oleh siklus asam sitrat. Asetil-KoA secara allosterik mengaktifkan piruvat karboksilase dan menghambat piruvat dehidrogenase. Oleh karena itu, dijamin piruvat dikonversi menjadi oksalat asetat. Piruvat kinase dihambat oleh asam lemak dan alanin, yang menghambat pemecahan PEP yang baru terbentuk menjadi piruvat.

Tujuan Glukoneogenesis

Karena menghasilkan ketersediaan energi yang meningkat untuk sel, glikolisis meningkat saat sel membutuhkan energi dan berkurang saat energi tersedia. Ini dilakukan melalui mekanisme umpan balik yang melibatkan enzim pengatur dalam glikolisis. Sebaliknya, glukoneogenesis biasanya menghasilkan glukosa untuk diekspor ke sel-sel di bagian lain tubuh. Sel-sel hati tidak memetabolisme glukosa dari glukoneogenesis.

Sekian artikel tentang glukoneogenesis ini semoga bisa memberi manfaat bagi kita semua, Terimakasih.

Baca Juga Artikel Lainnya >>>

Related posts: