Metabolisme dan Regulasi Glikogen: Glikogenesis & Glikogenolisis
s2MDpm_60ao • 2021-01-12
Transcript preview
Open
Kind: captions Language: id Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh di beberapa video Sebelumnya kita telah mempelajari berbagai peristiwa penting yang terjadi selama metabolisme karbohidrat berlangsung di dalam sel ada peristiwa siklus asam sitrat kemudian oksidasi pirufat glikolisis hingga glukoneogenesis dan pada video kali ini Mari kita membahas peristiwa lain dalam metabolisme karbohidrat khususnya metabolisme glikogen glikogen merupakan salah satu bentuk karbohidrat ya Nah pada peristiwa metabolisme glikogen ada dua macam peristiwa utama yaitu glikogenesis dan glikogenolisis Namanya hampir mirip dengan glikolisis dan glukoneogenesis yang telah kita pelajari di beberapa video sebelumnya namun bila kita perhatikan dua peristiwa ini sama-sama mengandung glikogen yang satunya glikogenesis satunya glikogenolisis satunya Genesis atau pembentukan satunya lisis atau pemecahan nah Seperti yang saya singgung sebelumnya glikogen merupakan salah satu bentuk karbohidrat fungsinya adalah sebagai penyimpanan sehingga glikogen merupakan molekul yang menyimpan cadangan karbohidrat di dalam sel pada sel tumbuhan kita mengenal amilum yang peranannya sama dengan glikogen sedangkan pada sel hewan dan manusia yang berperan layaknya amilum adalah glikogen sebetulnya amilum dan glikogen itu strukturnya hampir sama yang membedakan hanyalah derajat jumlah cabangnya saja nah banyaknya cabang dari glikogen ini memberikan keuntungan tersendiri Kenapa karena banyak cabang maka banyak ujung Nah dari setiap Ujung ini siap dipecah ketika dibutuhkan dipecah untuk menghasilkan glukosa sehingga ketika sel tiba-tiba membutuhkan banyak glukosa maka dalam satu waktu glikogen ini dapat dipecah sehingga menghasilkan banyak glukosa dalam satu waktu tersebut bayangkan bila glikogen hanya terdiri atas satu rantai panjang saja karena hanya terdiri atas satu rantai panjang maka ujungnya hanyalah dua yaitu ujung kanan dan ujung kiri saja sehingga yang dapat dipecah hanyalah kedua ujung tersebut Namun karena glikogen memiliki banyak percabangan seperti ini maka ujungnya banyak karena ujungnya banyak maka banyak ujung yang siap dipecah menjadi glukosa Sekarang mari kita pelajari peristiwa pertama yaitu pembentukan atau sintesis glikogen atau kita kenal sebagai glikogenesis nah peristiwa glikogenesis ini membutuhkan bahan utama yaitu glukosa Tahapan pertama yang harus dilakukan oleh sel adalah glukosa harus mengalami fosforilasi dengan bantuan enzim heksokinase nah fosforilasi ini melibatkan molekul ATP molekul ATP akan menyumbangkan satu gugus fosfatnya sehingga ATP akan berubah menjadi ADP yang awalnya adenosin trifosfat akan berubah menjadi adenosin di fosfat Tri menjadi d tiga fosfat berubah menjadi 2 fosfat Kenapa karena satu gugus fosfatnya akan disumbangkan ke glukosa disumbangkan lebih tepatnya disumbangkan ke karbon nomor 6 sehingga glukosa akan berubah menjadi glukosa 6 fosfat karena fosfatnya tadi menempel di karbon nomor 6 dari glukosa tersebut kita lihat ya peristiwa ini dikatalisis oleh heksokinase enzim yang turut terlibat di peristiwa glikolisis khususnya di Tahapan pertama dari glikolisis Nah setelah glukosa 6 fosfat terbentuk maka gugus fosfat di karbon nomor 6 akan diubah atau dipindahkan ke karbon nomor 1 sehingga glukosa 6 fosfat berubah menjadi glukosa 1 fosfat nah tahapan ini membutuhkan enzim yaitu fosfoglukomutase setelah glukosa satu fosfat terbentuk dia akan berubah menjadi udp glukosa uridil difosfat glukosa peristiwa ini melibatkan UTP UTP itu seperti ATP ya kalau ATP a-nya itu adenosin kalau UTP u-nya itu uridin sama-sama mengandung tiga gugus fosfat ini adenosin trifosfat sedangkan yang ini uridin trifosfat nah Pada tahapan ini uridin trifosfat akan menyumbangkan UMP UMP itu uridin monofosfat jya dia menyumbangkan uridin plus 1 fosfat sehingga akan menghasilkan virofosfat ya awalnya UTP berubah menjadi virofosfat virofosfat itu molekul yang hanya terdiri atas dua fosfat karena UTP menyumbangkan UMP ke glukosa 1 fosfat maka glukosa 1 fosfat berubah menjadi udp glukos udp itu di fosfat di itu dua satu fosfat berasal dari UMP milik OTP satu fosfat berasal dari glukosa sat fosfat kemudian uridil di fosfat glukosa ini akan ditambahkan ke rantai glikogen yang sudah ada nah ketika ditambahkan ke rantai glikogen yang sudah apa sudah ada udp-nya dilepas ya jadinya udp glukosa ini udp-nya as kemudian glukosanya akan ditempelkan ke rantai sehingga rantai glikogennya semakin panjang nah peristiwa ini dikatalisis oleh glikogen sintase ini kan rantai ya Nah glukosa ini yang melalui peristiwa-peristiwa ini akan ditambahkan ke ujung salah satu rantai sehingga rantainya semakin panjang dan ingat ketika glukosa itu ditambahkan ke ujung rantai udp-nya dilepaskan nah rantai di ditambahkan terus-menerus nah ketika membentuk rantai baru itu akan terbentuk ikatan 1,4 glikosidik artinya antara satu glukosa dengan glukosa yang lain diikatkan oleh rantai glikosidik yang menghubungkan antara karbon nomor 1 dengan karbon nomor 4 di kedua glukosa tersebut ya jadinya pembentukan ikatannya antara karbon nomor sat dengan karbon nomor EMP dari dua Glukosa yang berdampingan di rantai glikogen tersebut nah penambahan rantai ini terjadi terus-menerus kemudian setelah itu ada sekitar en residu glukosa en Glukosa yang akan dipindahkan ke bagian sini ya akan membentuk rantai baru percabangan bar baru Nah bisa kita lihat ya Ini ada sekian rantai ini eh mohon maaf sekian residu glukosa ini akan dipindahkan ke sini ketika dipindahkan ke sini dia akan membentuk ikatan alfha 1,4 nah seperti ini ya jadinya ini kan Tadi awalnya rantai rantai ini akan bertambah terus-menerus bertambah Dari peristiwa ini yang dikatalisis oleh glikogen sintase awalnya ada glukosa glukosa diubah menjadi glukosa 6 fosfat kemudian menjadi satu fosfat kemudian menjadi udp glukosa udb glukosa inilah yang akan bergabung menjadi glikogen sehingga rantai akan semakin panjang dengan bertambahnya Glukosa yang bergabung nah kemudian setelah bertambah panjang beberapa residu glukosa ini dipindahkan ke sini kalau ini kan yang dibentuk ikatan 1,4 nah pada sini akan ketika dipindahkan ke sini yang dibentuk adalah ikatan 1,6 jadinya rantai ini dipindah ke sini sehingga rantainya ini akan semakin pendek kemudian membentuk rantai baru ya sehingga akan membentuk rantai baru awalnya ini ya rantainya panjang kemudian dipotong sehingga rantai ini semakin pendek awalnya ini menjadi semakin pendek yang baris kedua ini sedangkan rantai panjang ini dipindahkan ke atas ini sehingga membentuk rantai baru sehingga membentuk percabangan baru Nah Enzim yang terlibat dalam peristiwa ini adalah enzim glikogen branching atau Bahasa Indonesianya adalah enzim pembentukan percabangan kemudian ketika ada glukosa baru akan ditambahkan lagi sehingga kedua rantai ini akan semakin panjang juga setelah itu setelah bertambah panjang nanti ada aktivitas glikogen branching enzim lagi maka setiap rantai ini akan membentuk percabangan lagi sehingga percabangan yang terbentuk Semakin banyak kita lihat di model glikogen ini cabangnya banyak Nah pembentukan banyak cabang ini peristiwanya seperti tadi satu rantai tambah panjang setelah itu ada sekitar en residu yang akan dipindahkan membentuk cabang baru kemudian kedua rantai itu bertambah panjang lagi nanti enam residu dipindahkan membentuk cabang baru lagi sehingga membentuk cabang-cabang sebanyakbanyaknya kemudian ada peristiwa juga glikogenolisis kalau glikogenesis adalah pembentukan glikogen kalau glikogenolisis adalah pemecahan glikogen menjadi glukosa peristiwanya sebetulnya sederhana ini awalnya ada rantai gikogen ya ini anggap aja rantainya panjang sehingga ini disimbolkan seperti ini jadinya ini kita anggap panjang sekali kemudian di ujung rantai ini dapat dapat dipecah menjadi glukosa caranya bagaimana dengan cara menambahkan satu gugus fosfat yang dikatalisis oleh glikogen fosforilase nah ketika ujung dari rantai ini yaitu Glukosa yang paling ujung mendapatkan gugus fosfat dia akan terlepas dari rantainya sehingga dia akan membentuk glukosa satu fosfat sehingga pemecahan atau glikogenolisis itu menghasilkan glukosa satu fosfat sehingga rantainya menjadi lebih pendek nah peristiwanya adalah akan ter akan mengalami peristiwa glikogenalesis akan mengalami peristiwa pemecahan semacam ini secara terusmenerus jadinya ya di ujung ini bisa kita lihat di bagian ini ujung ini glukosa ini akan dipecah dilepaskan terus-menerus dipecah terus-menerus hingga menyisakan empat residu ya pemecahan ini sama seperti ini dengan katalisis glikogen fosforilase kita lihat glikogen fosfilase dengan melibatkan gugus fosfat jadinya peristiwa ini berlangsung terus-menerus hingga glukosa terlepas satu persatu hingga menyisakan empat residu setelah menyisakan empat residu ini tiga residu glukosa ini akan dipindahkan ke ujung salah satu cabang yang lain kita lihat ya Ini awal nya cabangnya panjang kemudian keduaan cabang ini kedua cabang ini akan semakin pendek karena terjadi peristiwa pelepasan glukosa sehingga sama-sama menyisakan empat glukosa kemudian salah satu rantai tiga glukosanya akan dipindahkan ke ujung rantai yang lain sehingga hanya menyisakan satu glukosa saja nah peristiwa ini dikatalisis oleh enzim glukanotransferase kemudian satu Glukosa yang tersisa ini akan dilepaskan menghasilkan glukosa lain nah yang kita lihat di sini Glukosa yang dilepaskan dari peristiwa ini adalah glukosa saja bukan glukosa satu fosfat kalau pada peristiwa ini yang dilepaskan kan adalah glukosa satu fosfat namun pada tahapan ini yang dilepaskan adalah glukosa saja nah peristiwa ini terjadi terus-menerus Nah ini kan sekarang semakin panjang ini akan di dipecah lagi kemudian nanti dipecah sehingga menghasilkan empat residu sama seperti tadi setelah empat residu tiga residu akan dipindahkan ke ujung dari rantai yang lain nah peristiwanya terusmenerus hingga nanti kadar glukosa darah normal kembali nah Nah sekarang kita belajar regulasinya seperti yang kita pelajari tadi regulasi dari metabolisme karb ee glikogen itu sebetulnya melibatkan dua enzim utama yaitu glikogen sintase pada peristiwa glikogenesis dan glikogen fosforilase pada peristiwa glikogenolisis ini ya glikogen fosforilase nah baik glikogen sintase maupun glikogen fosforilase ini dapat dapat dalam dua bisa dalam dua kondisi yang pertama kondisi aktif kita simbolkan sebagai Alfa atau a kemudian kondisi inaktif atau Beta nah pada kondisi aktif Kalau glikogen sintase itu cirinya dia tertempel oleh gugus hidroksil sedangkan glikogen fosforilase pada kondisi aktif itu dia mengalami fosforilasi alias dia ketempelan fosfat sebaliknya pada peristiwa inaktif atau kita kenal sebagai bform bentuk B glikogen sintase itu ketika terfosforilasi sedangkan glikogen fosforilase inaktif ketika dia terlepas fosfornya defosforilasi sehingga dia ketempelan hidroksil jadinya dari sini bisa kita lihat ya saling berkebalikan glikogen sintase itu inaktif ketika ketempelan fosfor namun glikogen fosforilase aktif ketika ketempelan fosfor satunya ketika fosforilasi aktif satunya ketika fosforilasi malah menjadi inaktif nah metabolisme glikogen itu melibatkan enzim eh hormon-hormon hormon utama yang terlibat adalah glukagon dan evinefrin nah ketika glukosa di darah itu rendah maka di darah akan diedarkan enzim glukagon dan evinefrin nah dua enzim ini nanti akan ditang ap oleh sel hati dan sel otot ketika sel hati dan sel otot menerima sinyal dari evinefrin dan glukagon maka hormon ini akan menjadi sinyal yang menyebabkan diaktifkannya protein kinase a ketika protein kinase aktif maka peristiwa degradasi glikogen atau glikogenolisis eh ya glikogenolisis akan terjadi secara detail seperti ini peristiwanya ya ketika evinefrin dan glukagon ditangkap oleh sel hati dan sel otot maka protein kinase a aktif Nah protein kinase a ini fungsinya adalah melakukan peristiwa fosforilasi penambahan gugus fosfat ya fosforilasi pada dua enzim yaitu fosforilase kinase dan glukogen sintase glikogen sintase kita lihat terlebih dahulu yang glikogen sintase glikogen sintase kan fungsinya mensintesis glikogen nah glikogen sintase ketika mengalami fosforilasi dia menjadi glikogen sintase B kita lihat di sini glikogen sintase itu kalau terfosforilasi dia inaktif padahal fungsi dari glikogen sintase adalah sintesis glikogen Oleh karena itu ketika protein kinase memfosforilasi glikogen sintase maka glikogen sintase menjadi inaktif sehingga sintesis glikogen terhenti selain memfosforilasi glikogen sintese protein kinase a juga memfosforilasi fosforilase kinase sehingga fosforilase kinase ketempelan gukus fosfat dan kita lihat di sini ketika glikogen fosforilase ketempelan fosfat dia menjadi aktif karena aktif fosforilase kinase akan mengfosforilasi glikogen fosforil e nah glikogen fosforilase akan berubah menjadi glikogen fosforilase a kita lihat di sini glikogen fosforilase A itu bersifat aktif kenapa karena dia ketempelan gukus fosfat nah fungsi dari glikogen fosforilase adalah degradasi glikogen sehingga glikogennya dipecah akibatnya ketika di darah kadar gula darahnya menurun maka terjadi pemecahan glikogen di sel otot dan sel hati begitu ya begitu pula sebaliknya ketika gula darah tinggi Maka hormon insulin akan diedarkan ketika hormon insulin diedarkan dia akan ditangkap lagi oleh sel hati dan sel otot insulin ini akan mengaktivasi protein fosfatase berbeda dengan peristiwa sebelumnya peristiwa sebelumnya melibabkan protein kinase yang fungsinya adalah fosforilasi menambahkan gugus fosfat nah protein fosfatase itu fungsinya defosforilasi atau mengambil mendegradasi gugus fosfat molekul lainnya kita lihat ya ketika insulin ditangkap oleh membran dari sel hati dan sel otot maka sel hati dan sel otot akan mengaktivasi protein fosfatase protein fosfat akan mendefosforilasi glikogen sintase B sehingga glikogen sintase B yang awalnya tertempel gugus fosfat dia akan lepas gugus fosfatnya menjadi glikogen sintase bentuk a kita lihat di sini ketika glikogen sintase melepaskan fosfatnya dia menjadi aktif sehingga sintesis glikogen terjadi Selain itu protein fosfatas juga mendefos fosforilasi fosforilase kinase fosforilase kinase yang terdesfosforilasi fosfatnya akan hilang sehingga dia kembali menjadi fosforilase kinase Selain itu glikogen fosforilase yang awalnya dalam bentuk a karena dia ketempelan fosfat juga mengalami deffosforilasi juga akibat berinteraksi dengan protein fosfatase akibatnya Dia kehilangan gugus fosfat juga sehingga Awalnya dia yang dalam bentuk a form dalam bentuk a berubah menjadi bentuk B form kita lihat di sini glikogen fosforilase ketika dia kehilangan fosfatnya dia akan menjadi inaktif sehingga degradasi glikogen terhenti dari sini bisa kita lihat metabolisme glikogen itu melibatkan tiga hormon utama yaitu evinefrin kemudian insulin dan evinefrin evinefrin itu nama lain dari adrenalin Oke demikian penjelasan saya terkait metabolisme glikogen yang terdiri atas glikogenesis dan glikogenolisis terima kasih atas perhatiannya Mohon maaf bila ada kesalahan asalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh
Resume
Categories