Asam piruvat dapat masuk ke dalam mitokhondria dengan pertolongan suatu transporter. Asam piruvat mengalami oksodasi-dekarboksilasi oleh suatu enzim yang tersusun rapi dalam matriks mitokhondria. Enzim-enzim ini disebut piruvat dehidrogenase kompleks
( gambar 5 dan 6 ).
Mula-mula asam piruvat mengalami dekarboksilasi. Reaksi ini dikatalisis enzim piruvat dehidrogenase. Tiamin pirofosfat bertindak sebagai ko-enzim. Dalam reaksi ini terbentuk CO2 dan a-hidroksietil-tiaminpirofosfat atau disebut juga "aktif asetaldehid". Senyawa yang disebut belakangan ini dipindah ke prostetik lipoamide, yang merupakan bagian dari enzim transasetilase. Dalam perpindahan ini disulfida dari lipoamide tereduksi, asetildehida teroksidasi menjadi asetil aktif yang terikat sebagai tioester. Gugusan asetil ini kemudian bereaksi dengan koenzim-A, membentuk asetil-S-KoA, dan menghasilkan lipoamide dalam bentuk disulfhidril(tereduksi). Koenzim yang tereduksi ini dioksidasi kembali oleh suatu flavoprotein, dihidrolipoil dehidrogenase. Flavoprotein yang tereduksi kemudian dioksidasi oleh NAD+. Ringkasnya, reaksinya adalah sebagai berikut:
CH3COCOOH + HSCoA + NAD+ ® CH3CO-SCoA + NADH + H+
Piruvat dehidrogenase diaktifasi oleh fruktosa difosfat, dan dihambat oleh hasil reaksinya yaitu NADH dan asetilKoA. Enzim ini juga dihambat oleh aktivitas oksidasi asam lemak, yang mana akan meningkatkan rasio Asetil-KoA / KoA, NADH / NAD+ dan ATP / ADP. Peningkatan rasio diatas akan mengaktivasi piruvat dehidrogenase (PDH) kinase yang akan mengkatalisis fosforilasi enzim PDH a menjadi PDH b yang tidak aktif. PDH fosfatase akan menghidrolisis PDH b menjadi PDH a yang aktif. PDH fosfatase diaktivasi oleh insulin. Arsenit atau ion merkuri membentuk komplek dengan gugusan -SH dari asam lipoat dan menghambat piruvat dehidrogenase. Kekurangan tiamin akan menyebabkan asam piruvat tertimbun.
Pertanyaan / cek lis
1.Berapa ATP dihasilkan dalam reaksi asam piruvat menjadi asam laktat ?
2.Terangkan apa saja dan apa akibatnya yang dapat mempengaruhi kerja enzim piruvat dehidrogenase.
Catatan :
6. G L I K O G E N.
1.G L I K O G E N E S I S .
Glikogen dalam sel binatang fungsinya mirip dengan amilum dalam tumbuhan yaitu sebagai cadangan energi.
Pembentukan glikogen (glikogenesis) terjadi hampir dalam semua jaringan, tapi yang paling banyak adalah dalam hepar dan dalam otot. Setelah seseorang diberi diet tinggi karbohidrat (hidrat arang), kemudian heparnya dianalisis , maka akan didapatkan kurang lebih 6% berat basah terdiri dari glikogen. Namun 12 sampai 18 jam kemudian, hampir semua glikogen habis terpakai. Dalam otot kandungan glikogen jarang melebihi satu persen, tapi untuk menghabiskan glikogen tersebut agak sulit, yaitu misalnya dengan olah raga berat dan lama.
Sintesis glikogen dimulai dengan perobahan glukosa 6-fosfat menjadi glukosa 1-fosfat yang dikatalisis enzim fosfoglukomutase (glukosa 1,6-bisfosfat bertindak sebagai koenzim) (gambar-7 ).
Selanjutnya enzim uridin difosfat glukosa pirofosforilase (UDPG pirofosforilase) meng-katalisis pembentukan uridin difosfat glukosa (UDP-glukosa) ( gambar-8 ).
UTP + Glukosa 1-fosfat ® UDP-glukosa + Ppi
Reaksi ini boleh dikatakan reaksi sea-rah,karena hidrolisis senyawa inorganik pirofosfat menjadi inorganik fosfat, yang dikatalisis enzim inorganik pirofosfatase menarik reaksi kekanan. Enzim glikogen sintetase (glikogen sintase) memindahkan glukosil aktif dari UDP-glukosa (UDPG) pada bagian dari ujung glikogen yang tidak dapat direduksi, membentuk ikatan a-1-4 glukosidik. Pembentukan ikatan tersebut terjadi ber-ulang2, sehingga cabangnya makin panjang. Apabila panjang cabang tersebut mencapai antara 6 sampai 11, maka enzim amilo-1,4-1,6 transglukosidase ("branching enzim") memindahkan sebagian dari residu ikatan a-1,4 (minimum 6 residu), pada rantai didekatnya membentuk ikatan a-1,6. Jadi terjadi titik percabangan baru. Kemudian kedua cabang tersebut bertambah panjang. Dan seterusnya kejadian berulang kembali ( gambar-9 ).
Uridin difosfat yang dibebaskan ketika unit glukosil dari UDPG dipindah kebagian tertentu dari glikogen, disintesis kembali menjadi UTP dengan memakai ATP. Total kebutuhan ATP untuk menyimpan satu molekul glukosa menjadi satu molekul glikogen adalah dua molekul, dua ADP dan dua inorganik fosfat terbentuk.
Berat molekul glikogen mencapai satu sampai empat juta lebih.
6.2.GLIKOGENOLISIS
Pemecahan glikogen dalam hepar dan otot berbeda dengan enzim yang terdapat dalam pencernaan. Enzim glikogen fosforilase akan
melepaskan unit glukosa dari rantai cabang glikogen yang tidak bisa direduksi. Reaksinya bisa digambarkan sebagai berikut:
(Glukosa)n + H3PO4 ® Glukosa 1-fosfat + (Glukosa)n-1
Enzim ini hanya memecah ikatan a-1-4 glikosidik, dan berhenti pada empat residu dari titik cabang. Enzim amilo (a 1,4)-(a 1,4) glukan transferase, memindah tiga unit glukosa yang terikat pada rantai cabang (yang tinggal empat) pada rantai yang lain membentuk “rantai” lurus. Selanjutnya enzim glikogen fosforilase.akan memecah ikatan a-1,4 sampai 4 unit glukosa dari titik cabang, demikian seterusnya.
Debranching enzim (amilo 1,6-glukosidase) memecah ikatan glukosidik 1,6 dan menghasilkan glukosa ( gambar-13 ). Dalam otot glukosa yang dihasilkan tidak cukup banyak untuk dieksport keluar sel, kemungkinan dipakai oleh sel otot itu sendiri.
Glukosa 1-fosfat yang terlepas diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim fosfoglukomutase. Senyawa ini bisa masuk jalur glikolisis atau jalur lainnya. Di hepar, ginjal dan epitel usus halus glukosa 6-fosfatase yang spesifik memecah ikatan ester dan melepaskan glukosa ke peredaran darah. Enzim ini tidak didapatkan dalam otot.
ADS HERE !!!
