CH2-OP C H2OH H
H
Mg
OH
H OH
ADP
H
H
H
++
OH ATP
OH H Glukosa
C H2-OP
Glukokinase
OH
OH
H
OH OH
H
H
OH Fruktosa 6-P
OH
Fosfofruktokinase-1 (Phosphofruktokinase=PFK-1)
OH
H
Heksokinase
CH2OH
Fosfoheksosa isomerase
Glukosa-6 fosfat CH2-OP
H 1,3 BP Gliserat O C OH C-OP
Fosfo gliserat Fosgliserat mutase
C-OH 2PGliserat
kinase
O C OH
Enolase
(-)
Iodoasetat
Gliseral dehid-3p dehidro genase
C-OP ADP
C-OH
Fluorida
O C O-P C-OH
C-OP 3PGliserat
NADH
OH OH
H
OH H Fruktosa 1,6 BP
(-) Aldolase
O Pi C H C-OH
ATP
CH2-OP
Fosfo triosa isomerase
C - P C= O
C - OH Dihidroksi Gliseral dehid 3 P aseton fosfat ( DHAP )
NAD +
O C OH C-OP H-C-H
Fosfoenolpiruvat ( PEP )
Piruvat kinase
O C OH C-OH H-C-H
O C OH NADH
Spontan
C=O H-C-H H
O C OH
HO-C-H Laktat
H-C-H
dehidrogenase
H Enol Piruvat
++
NAD
Keto Piruvat ( Piruvat = P )
H Asam Laktat ( L )
Kalau ada O2
Rantai Respairasi NADH = 3 ATP
Glukosa H-C=O
ATP Glukagon
H-C-OH
Adenilil Siklase
H-C H2-OP
cAMP Protein Kinase cAMP "Dependent"
Glikogen Glukosa
Gliseraldehid 3 fosfat
NAD+
Pi
(G)
+
O C-O P
(F6P) PFK-2-P
=
Fruktosa 6 fosfat Fosfo Frukto Kinase-2 PFK-2
H-C-OH H-C H2-OP
Bisfosfo Gliserat mutase
O C-O H
Protein Fosfatase 2
=
1,3 BP Gliserat
ADP
Fruktosa 2,6 bis fosfat
H-C-OP
( F 2,6 BP )
(-) F1,6 Bpase
H-C H2-OP (+)
ATP PFK-1
Glikolisis
Glukoneogenesis
O = C-OH H-C-OH
2,3 BP Gliserat 2,3 Bisfosfogliserat fosfatase
H-C H2-OP
Gambar 2.
Peran Fruktosa 2,6 BP
Asam Laktat
3 P Gliserat
BP = bisfosfat
Gambar 4.
Sel darah merah Pembentukan 2,3 BP Gliserat
NH2 N H3C C
C
+
C CH2 N
N
B
H C S
Tiamin difosfat
CH2
C
Piruvat dehidrogenase
( CH2 )4
CH
CH2
C C CH2 CH2 O P P H3C
COO
-
S S
H3C C COOO
COO H3C C OH C S + N C C H3C
Asam piruvat
-
CO2
H3C C OH C S + N C C H3C
Hidroksi etil
tiamin difosfat
Piruvat dehidrogenase
L
Lipoamid
S
teroksidasi
S
Dihidrolipoil transasetilase
Co A SH O
C o A S C CH3 L
Asetil-KoA
L
SH
Asetil
O S C C H3
lipoamid Dihidrolipoil dehidrogenase
SH
SH
FADH2
Lipoamid tereduksi
A
NAD
+
FAD
NADH + H
+
Gambar 5. A.Oksidasi dekarboksilasi asam piruvat.
B.Asam lipoat.
Asetil-Koa
Asetil-KoA
KoA
Ca2 CO2
NADH + H+
(+)
+
(-) ATP
NADH NAD
(+)
Piruvat Dehidrogenase ( PDH)
ADP
(+)
(-)
Dikholroasetat
(-)
Piruvat
ADP
PDH Kinase
PDH a (-)
ATP
P- PDH b
Pi
H2O
PDH Fosfatase
(-) (+)
NAD+
KoA
Mg
Ca
2+
2+
Insulin
Asam Piruvat
A
(+)
( di Jar. Lipida)
B
Gambar 6. Kontrol Piruvat Dehidrogenase A.Kontrol dengan hambatan hasil reaksi
B.Kontrol dengan perubahan aktif atau itdak aktif
Asetil-KoA
Asam sitrat sintetase
Oksaloasetat NADH Malat dehidrogenasse
Malat
Asam sitrat Sis-Akonitase
NAD+
Fumarase
Sis-Akonitat
Isositrat Dehidrogenase Suksinat Dehidrogenase
Asam Fumarat FADH
Isositrat
a- ketoglutarat Dehidrogenase
Asam Suksinat Suksinat tiokinase
GDP
+
NADH
FAD
GTP
NAD
Alfa-Ketoglutarat
CO2
Suksinil-KoA
NAD+ NADH
Gambar 6 C. Siklus Asam Sitart ( TCA Cycle ).
CO2
Glikogen
Pi
(1-4 dan 1-6) UDP
(1-4 Glukosa) N Glikogen sintase
Glikgen Primer
Fosforilase
UDP Glukosa
Glukan transferase “Debranching enzyme”
UDPGlk pirofosforilase
Ppi 2 Pi
Glukosa
UTP (Uridine Triphosphate)
++
Mg
Fosfoglukomutase
Glukosa 6 fosfat ( G 6-P )
Nukleosida difosfokinase
ATP
( dari debranching enzyme)
Glucose 1 fosfat ( G 1-P )
Glukosa fosfatase
ADP
H2O Pi
Mg ++
Glukosa
ADP
Glukokinse
ATP
Gambar 7. Metabolisme Glikogen O HN
C H2OH H
H OH
H
H
OH
OH
Glukosa
O
N
O O
Urasil
O
P O P O CH 2 O
-
O
-
Difosfat
H
H
H
OH
OH
(Diphosphate)
Gambar 8. Uridin Difosfat Glukosa ( UDPGlk )
H
Ribosa
(β reseptor)
Epinefrin
(+)
Adenilil siklase
(+)
ATP
Fosfodiesterase 5'-AMP
cAMP (+)
Fosforilase
Ca 2+
Kinase
(+)
Protein Kinase
Protein Kinase
cAMP "Dependet"
cAMP "Dependet"
(aktif)
(inaktif)
Glikogen Sintase Kinase (+) Inhibitor-1
(GSK)
ADP
ATP
Glikogen (n+1)
Protein Kinase Kalmodulin "Dependent"
(inaktif)
2+
ATP
Glikogen Sintase b
(inaktif) Glukose 6-P
(+)
Ca
Glikogen Sintase
Insulin (+)
Pi Protein Fosfatase-1
Inhibitor-1-P (aktif)
Glikogen (n)
Protein Fosfatase H2 O
ADP
a
(aktif)
(-)
Gambar 10. Glikogen sintesis, mekanisme kontrol.
+ UDPG
Epinefrin (+)
5'-AMP
(β reseptor)
Adenilil
(+)
Adenilil siklase
siklase
ATP
Fosfodiesterase
aktif
tidak aktif
cAMP
Protein Kinase
Pi
cAMP
"Dependent" tidak aktif
(+)
ADP
Fosforilase a (aktif)
H2O Protein
Protein Kinase cAMP
"Dependent" aktif
Kinase ( aktif)
Kalmodulin bagian dari fosforilase
ATP
kinase
Fosforilase
Fosfa tase-1
Fosforilase
ADP
- Ca2+
Ca2+
ATP
(tidak aktif) H2O
(-)
Protein
Fosfatase-1
Kinase b Inhibitor-1
Fosforilase b
(-)
(tidak aktif) Pi
tidak aktif
ATP
Glikogen (n+1)
(+)
Inhibitor-1 aktif
ADP
Gambar 11. Aktifitas fosforilase, mekanisme kontrol.
Glikogen (n)
+ Glukosa 1-fosfat ( G 1-P )
Pi
Epinefrin
Inhibitor-1
βreseptor
(hepar,otot) Glukagon
(+)
(hepar)
Adenilil siklase
Inhibitor-1
5'-AMP
(+) cAMP
ATP
Fosfat (+)
Fosforilase
Glikogen
kinase b
sintase b
(+) Protein
Proteinkinase
Protein
fosfatase-1
cAMP
fosfatase-1
"dependent"
(-)
Fosforilase
Glikogen
kinase a
sintase a Glikogen
Fosforilase
Fosforilase a UDPGlk
b
Protein fosfatase-1
Glukosa 1-P
Asam laktat
(-)
(dlm otot) Glukosa
Glukosa
(dlm hepar)
Gambar 12. Glikogenesis dan glikogenolisis, mekanisme kontrol.
Peran Proteinkinase cAMP “Dependent”
(-)
Pi
Glukosa
ATP Glukokinase
Glukosa-6P-ase
H2O
ADP
Glukosa-6P
Glikogen Fruktosa-6P ATP
Pi F-1,6 PB-ase
Fosfo Frukto Kinase-1 ( PFK-1 )
H2O Fruktosa-1,6BP
Gliseraldehid-3P Pi
ADP
Dihidroksiasetonfosfat Gliserol 3P
dehidrogenase
Gliserol 3 fosfat
1,3BP-Gliserat
Gliserol kinase
3P-Gliserat
Gliserol 2P-Gliserat PEP Karboksikinase
PEP (Fosfoenolpiruvat)
Piruvat
Asam Laktat Laktat dehidrogenase
Oksaloasetat
Malat Piruvat Asetil-KoA
Piruvat karboksilase
Oksaloasetat
Malat
Alfa-Ketoglutarat
Fumarat
Gambar 14. Glukoneogenesis
Suksinil-KoA
Asam Propionat
O C
H N H C
N H C H
H2 C
S
CH
(CH2 ) 4 COOH
Gambar 15 . Biotin
-
Asam Piruvat
O
O P O
-
O
ATP + HCO3
-
O C
O
ADP
+ -
Biotin
CO2 Biotin
Enzim
Enzim
Biotin-enzim
Oksaloasetat Karbonik fosfat unhidrat
Gambar 16. Pembentukan oksaloasetat dari Bikarbonat dan Asam Piruvat dengan Biotin kofaktor.
KoA-SH
CH3 CH2
COO
Asam
Propionat
CH2
Enz-1
Mg
2+
-
CO2 + H2O
CH3 CO
ATP
Enz-2
S-KoA Propionil-KoA
AMP + PPi
CH3 H- C -COO
Biotin
ATP
CO
ADP + Pi
S-KoA
D-Metil
Malonil-KoA Enz-3
COO
-
CH
2
Siklus Asam Sitrat
(TCA cycle)
CH2
CO-S-KoA
Enz-4 B12
Suksinil-KoA
-
CH3 COO - C - H CO
S-KoA
L-Metil Malonil-KoA
Gambar 17. Metabolisme Asam Popionat Enz-1 = Asil-KoA sintetase Enz-2 = Propionil-KoA Karboksilase
Enz-3 = Metil Malonil-KoA Rasemirase Enz-4 = Metil Malonil-KoA Isomerase
O
_ C OO
HO- C - H
C
H - C -OH
H - C -OH
HO- C - H H - C -OH H - C
HO- C - H
O
H - C -OH
Glukosa-6P Dehidrogenase
6-P Glukonate hydrolase
H - C -OH H - C -OH
H - C H-O-P
Beta D-Glukosa
6-Fosfoglukonolakton
C H-O-P
C HOH C -OH
H- C -OH
H- C -OH
O
H- C
H- C -OH C H2-OP
C H2-OP Ribosa-5 Fosfat
C=O
Transketolase
HO- C-H H- C-OH H- C -OH
H- C -OH
C-H2-OP
H- C -OH
C -OH
H- C -OP
H-
H- C -OH H-
Xylulosa-5 P
O C -= H
H- C -OH
Gliseraldehid-3 Fosfat
H
C-OH
C -OP H
Sedoheptulosa-7 Fosfat
C=O HO- C-H
Transaldolase
H- C-OH
H- C -OH H- C -OH Eritrosa-4 Fosfat
6-P Glukonate Dehidrogenase
H- C -OH H- C -OH H- C H-OP
Ribose-5 fosfat Ketoisomerase
H H- C -OH C =O H- C -OH H- C -OH H- C -O-P H Ribulosa-5 Fosfat
C-H2-OH
C =O
C =O
6-Fosfoglukonat
=
H- C -OH
H- C -OH
H- C -OH
HO- C - H
O
H- C
H - C H-O-P
C OO
H - C -OH
H- C -OH H- C -OP
H- C-OH H- C-OP H Fruktosa-6 Fosfat
H
Gambar 18. HMP Shunt (Jalur Pentosa Fosfat = PPP)
Ribulosa-5Fosfat 3-epimerase
C-H2-OH
C-OH
C=O
C=O
HO- C-H
HO- C-H
H- C-OH
H- C-OH
C-H2-OP Xylulosa-5 P
H- C -OH
H- C-OH Mg
H- C-OP
2 +
Tiamin-Pi2
H
H- C -OH
Fruktosa-6 Fosfat
Transketolase
H- C -OH H- C -OP H Eritrosa-4 Fosfat
O C -= H
H- C -OH H- C -OP
Gliseraldehid-3 Fosfat
H
Gambar 19. HMP Shunt ( Pentosa Phospate Pathway)
G 6-P
6-P Glukonat
Ribulosa 5-P
Xylulosa 5-P
Gliseraldehid 3-P F 6-P
G 6-P
6-P Glukonat ½ G 6-P
Ribulosa 5-P G 6-P
F 6-P
6-P Glukonat
Sedoheptulosa 5-P
Eritrosa 4-P
Gliseraldehid 3-P G 6-P
Ribosa 5-P
Ribulosa 5-P
Xylulosa 5-P
Gambar 20. Alur HMP Shunt dan hubungannya dengan alur Glikolisis
G 6-P
H C
OH
H C OH HO C H H C OH O H C
Fosfogluko mutase
H C O-P H
H C
O-P
H C OH
HO C H H C OH O UTP H C
PP I
H C OH H Glukosa -1-P
Alfa D Glukosa 6 P
H C O UDP
UDPGlc pirofosforilase
HO C H H C OH O 2NAD + H C H2 O H C OH H
O
Uridin Di Fosfat Glukosa
UDP Glukoronat
( UDPGlc )
HO
Glukoronat
O
NAD+
NADPH+H
OH
C
C OH
HO C H H C OH O H C H C O-
C-H 2 -OH
O
Asam-L-Gulonat
3-Keto-L-Gulonat
NADPH + H +
NADP
HO- C-H
H
+
H- C-OH HO- C-H
C-H2 -OH
C-H2 -OH
L-Xylulose
+
HO- C-H
H- C-OH HO- C-H
H- C-OH HO- C-H
H
C-O
=
NADH + H +
HO- C-H C=O
CO2
UDP
O
=
C H2 OH C =O
H C OH
HO C H 2NADH H C OH O + 2H H C H C O-
Asam
C-O
H C O UDP
UDPGlc dehidrogenase
H C OH
Asam-D-Glukoronat
H2 O
“Block in Pen
Gulonolakton
NADP
tosuria”
O
C H2 OH H- C -OH HO- C- H H- C- OH
C-H2 -OH
“Xylitol”
2-Keto-L-Gulonolakton
“Block in
Glikol Aldehid
NAD +
Human”
D-Xylulose
H - C- OH ATP
C-H2 -OH 2+
ADP
Mg
D-Xylulose 5-P
“Pentose Phosphate Pathway”
Gambar 21. Jalur Asam Uronat.
[2H]
C
HO- C
=
C H2 OH C =O
HO- C- H
O
O
HO- C
O
H- C
HO- C-H C-H 2 -OH Asam-L-Askorbat
=
D-Xylulose-1-P
NADH + H+
=
“Xylylose reductase”
CO 2
“Block in Primates and Guinea Pigs”
Asam Glikolat
C
O= C
O= C
O
H- C HO- C-H C-H 2 -OH
Asam Oksalat
Asam-L-Dehidroaskorbat
ATP Glikogen
Heksokinase
Glukokinase
Aldose Reduktase
Glukosa 6 Fosfat ( G 6P )
NADPH +
+ H
Fosfoheksose Isomerase
NADP
+
NAD+
Sorbitol Dehidrogenase
NADH
Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P )
Fruktose 1,6 Bisfosfatase
D-Sorbitol
Glukosa
ATP
+ H+ D-Fruktosa (F )
Heksokinase
Fosfofruktokinase ( PFK )
Fruktokinase
ATP
"Block in
essential Fructosuria"
Fruktosa 1,6 Bis Fosfat
Fruktosa 1 Fosfat ( F 1P )
( F 1,6 BP )
"Block in Hereditary
Fructose Intolerance" Aldolase A
Dihidrkosi Aseton Fosfat
Aldolase B
( DHAP ) Aldolase B
Fosfoheksose Isomerase
Gliseraldehid 3 Fosfat ( Glaldh 3P )
D-Gliseraldehid ( Glaldh)
Triokinase
2 Fosfogliserat ( 2P Glrt )
Gambar 22. Metabolisme Fruktosa
Asam Piruvat ( Prvt )
Galaktosa ATP Mg
+
Galaktokinase
(1)
ADP Galaktosa 1 Fosfat ( Gal-1P )
Glukosa 1 Fosfat ( Glc-1P )
Glukosa
Glc 6P
Glc 1P UDPGlc Gal 1P Uridil transferase
(2)
UDP
UDPGal
Laktosa Laktosa sintase
Glukosa Uridin (3) Difosfo Galaktosa 4-epimerase
NAD+
UDPGlc
Glikogen
UDPGlc Pirofosorilase
Pi
PPi
UTP
Fosforilase
Glukosa 1 Fosfat
(4)
( Glc 1P )
Fosfoglukomutase
Heksokinase atau Glukokinase
ATP
ADP
Glukosa Pi
Glukosa 6 Fosfat H2 O
Glc 6P
Glukosa 6 fosfatase
Gambar 23. Metabolisme galaktose dan sintesis laktosa (perubahan galaktose
glukosa)
Glikogen Glukosa 1 Fosfat ( G 1P ) ATP
ADP Glukosa 6 Fosfat
Glukosa
( G 6P )
Siklus
Fruktosa 6 Fosfat ( F 6P )
Asam Sitrat
Glikolisis
Asam Piruvat
Glutamin
Aminotransferase
ATP
ADP Glukosamin
Glukosamin Asetil-KoA
UTP
Glutamat
6 Fosfat
CO 2 + H 2 O ( TCA Cycle )
UDP
Glukosamin
Fosfo glukomutase
glukosamin
1 Fosfat
Asetil-KoA
ATP N Asetil
ADP N Asetil glukosamin
Glukosamin
6 Fosfat
P2 N Asetil glukosamin 1 Fosfat
Glikosaminoglikan
UTP
( contoh: heparin )
Epimerase
N Asetil mannosamin 6 Fosfat Fosfoenol piruvat
P2 UDP N asetilglukosamin "Glycosaminoglycans NAD+
Epimerase
N Asetil asam neuraminat ( neuraminic acid ) 9 Fosfat
UDP N asetilgalaktomsamin
"Glycosaminolycans "Sialic acid, gangliosides,
( Chondroitins ), glycoproteins"
glycoprotein"
Gambar 24. Metabolisme “amino sugar” (heksosamin).
( hyaluronic cid ), glycoprotein"
250
Vmax 100 Diabetes mellitus
Aktivitas
Glukosa darah ( mg/dl )
200
150
50
100 Normal
50 5
0
2
1 Waktu ( jam )
10
Gambar 28.
Aktivitas fosforilasi
Km heksokinase 0.05 mmol/L (0.9 mg/dL) Km glukokinase 10 mmol/L (180 mg/dL)
Glukosa darah (G)
Urea
Glikogen
G 6P As.Laktat As. Piruvat
Alanin
As. Laktat darah As. Piruvat
20
Glukosa darah ( mmol/L)
heksokinase dan glukokinase
Gambar 27. Glukosa toleransi tes.
Hepar
15
Otot
G 6P
Glikogen
As. Piruvat As. Laktat Alanin
Alanin
Gambar 29. Siklus Asam Laktat ( Cori cycle) dan siklus Glukosa-alanin
25
