Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi dua molekul piruvat serta menghasilkan ATP. Terjadi dalam sitosol semua jenis sel. Enzim kunci yang mengatur laju glikolisis adalah heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase. Hasil akhir glikolisis aerob adalah piruvat, NADH, ATP sedangkan anaerob menghasilkan laktat dan ATP.
3. The fate of glucose
1. Produksi ATP
• Sel yang butuh immediate energy, glukosa dioksidasi untuk
menghasilkan ATP
2. Sintesis Asam amino
• Sel di seluruh tubuh dapat menggunakan glukosa untuk
membentuk beberapa jenis asam amino yang akan menjadi
protein
3. Sintesis glikogen
• Hepatosit & serabut otot → glycogenesis → glikogen
polisakarida.
• Kapasitas penyimpanan glikogen hati: 125 g, otot skelet: 375
g
4. Sintesis trigliserida
• Saat glycogen storage area penuh, hepatosit dapat
mentransform glukosa menjadi gliserol dan asam lemak →
lipogenesis → deposit TG di jar. adiposa
3
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
4. Definisi
• Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengubah
glukosa menjadi dua molekul piruvat
• Pada proses ini juga dihasilkan ATP
• Jalur sumber energi terutama bagi eritrosit matur yang
tidak punya mitokondria.
• Dikenal sebagai Embden-Meyerhof pathway
• Terdapat 10 langkah utk menjadi piruvat
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
4
6. Tahap pengembalian / pay off
• Memerlukan 2 molekul ATP
• Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose
fosfat
Tahap persiapan (energy investment)
• 4 ATP
• 2 molekul piruvat
• 2 molekul NADH + H
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
6
Tahap glikolisis
7. Tahap 1.
• Fosforilasi glukosa → Glukosa 6-fosfat
• Reaksi yang irreversibel, tidak dapat meninggalkan sel
• Heksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosa
• Memerlukan ATP
• Terdapat di semua jenis sel
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
7
8. Tahap ke 2.
Dikatalisis fosfoglukoisomerase
Glukosa 6-fosfat diisomerasi menjadi fruktosa 6-fosfat
Perubahan isomer dari aldosa ke ketosa
Reaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang
kecil
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
8
9. Tahap ke 3.
Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK) (key enzyme in
glycolysis)
Terjadi fosforilasi → fruktosa 1,6-bifosfat
Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama.
Pd kondisi in vivo reaksi berlangsung irreversibel
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
9
10. Tahap ke 4.
Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3P
Dikatalisis oleh Aldolase
Tidak memerlukan kation divalen
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
10
11. Tahap ke 5.
Dikatalisis oleh Triosephosphate Isomerase
Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan
tetap menjaga konsentrasi G3P rendah
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
11
12. Tahap ke 6.
G3P dioksidasi oleh gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase →
membentuk NADH+H
Penambahan ion fosfat inorganik → 1,3-bifosfogliserat
Memerlukan NAD+ sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel
sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaksi
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
12
13. Tahap ke 7.
Dikatalisis oleh fosfogliserat kinase, residu fosfat ditransfer ke
ADP → 3PG dan ATP
Karena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka
pada tahap ini, reaksi menjadi impas (equilibrium)
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
13
14. Tahap ke 8
Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk
membentuk 2PG
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
14
15. Tahap ke 9.
Eliminasi air dari 2-PG → ester fosfat dari enol form dari
piruvat
→ PEP
Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya
fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
15
16. Tahap ke 10
Reaksi ini penting, karena:
- piruvat kinase mentransfer residu P ke ADP
- enol piruvat diubah menjadi piruvat
-Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADP
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
16
27. Kepentingan Laktat
pada Manusia
1. Otot rangka memfermentasi gukosa menjadi laktat pada
saat latihan berat. Laktat selanjutnya memasuki daur Cori.
2. Pada kasus infark miokard, sel-sel otot jantung yang rusak
melepaskan LDH ke dalam darah, sehingga enzim ini bisa
digunakan untuk petanda diagnostik.
3. Sel-sel astrosit pada saraf otak juga menghasilkan laktat.
27
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
30. Pengaturan Pertama Glikolisis:
Heksokinase
• Mengkatalisis semua heksosa.
• Terdapat hampir dalam semua sel, kecuali hepar dan sel-β pankreas.
• Tidak dipengaruhi oleh: puasa, diet, insulin, diabetes melitus
• Dihambat oleh Glukosa-6-fosfat.
30
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
31. Pengaturan Pertama Glikolisis:
Glukokinase
• Mengkatalisis hanya glukosa saja.
• Terdapat dalam sel hepar saja.
• Dipengaruhi oleh: puasa, diet, insulin, diabetes melitus
• Tidak dihambat oleh Glukosa-6-fosfat.
31
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
33. Pengaturan Glikolisis Utama:
Fosfofruktokinase
• Enzim ini membatasi / mengatur kecepatan jalur glikolitik.
• Diaktifkan oleh peningkatan AMP dalam sitosol.
• AMP meningkat karena ATP dihidrolisis oleh reaksi yang
memerlukan energi.
33
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
34. Piruvat Kinase diatur didalam hepar.
Enzim ini mengubah kelebihan glukosa menjadi piruvat, selanjutnya
dimetabolisme menjadi acetyl-CoA agar bisa disimpan sebagai fatty
acids untuk cadangan energi jangka panjang.
34
Pengaturan oleh Piruvat Kinase
8/27/2022
Sri
Wahyuni_Biokimia_FK_UNIMAL
