Katabolisme Karbohidrat (Glikolisis-Siklus Krebs-SPE)

Terdiri dari 3 tahap:

•Tahap 1

Fosforilasi

Isomerasi

Fosforilasi

Tahap 2:

•Unit 6 C dipecah menjadi 2 unit 3 C

Tahap 3:

•Unit 3 C dioksidasi menjadi piruvat

•Glikolisis- 10 tahap: 

Glukosa diPhosphorilasi menjadi  Fructose 1,6-diphosphate

• dipecah menjadi 2 Glyceraldehyde 3-phosphate

•Hasil akhir :

–2 Pyruvic Acid (C3H4O3)

•Bandingkan gdengan glukosa- C6H12O6

–2 NADH

–2 ATP

Glikolisis:

Glikolisis :

    glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi  à

                                   2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP

Fermentasi,  dari  glukosa menjadi laktat:

   glucose + 2 ADP + 2 Pi  à 2 lactate + 2 ATP

Anaerobic catabolism of glucose yields only 2 “high energy” bonds of ATP.

 Regulasi Glikolisis:  jalur glikolisis diregulasi oleh kontrol pada 3 enzim yang mengkatalis reaksi spontan 

Hexokinase, Phosphofructokinase & Pyruvate Kinase.

wLocal control  regulasi  yang dipengaruhi berbagai konsentrasi substrat atau senyawa intermediet yang terlibat dalam jalur .

wGlobal control  regulasi berasal dari keseluruhan sistem organisme, melibatkan  hormone-activated signal cascades.

Sel Hati (liver) memegang peran utama dalam regulasi metabolisme: menjaga kadar nutrisi darah termasuk glukosa

Phosphofructokinase  merupakan proses regulasi yang jarang dterjadi  of the Glycolysis pathway.

Phosphofructokinase  --- allosterically inhibited  oleh  ATP.

wPada konsentrasi  rendah , substrate ATP  terikat pada   active site.

wPada konsentrasi  tinggi  , ATP pada sisi regulasi, menyebabkan perubahan konformasi

Hexokinase terimbibisi oleh product glucose-6-phosphate: 

w secara  cmpetition  padaactive site

w  allosteric  pada separate enzyme site.

 

Glucokinase merupakan Hexokinase  di liver.

wGlucokinase  memiliki   KM  tinggi terhadap Glucose. 

It is active only at high [glucose].

wEfek insulin,  hormon yang diproduksi saat glukosa darah tinggi,   adalah mengaktivasi transkripsi gen pengkode glukokinase  

wGlucokinase  bukan  subject untuk product inhibition  oleh   glucose-6-phosphate. 

wGlucokinase is subject to inhibition by glucokinase regulatory protein (GKRP).

The ratio of Glucokinase to GKRP in liver changes in different metabolic states, providing a mechanism for modulating glucose phosphorylation.

 

Pyruvate Kinase, tahap akhir glikolisis, diregulasi di   liver  dengan modulai   jumlah enzim    

  [glucose tinggi   dalam  sel  liver menyababkan faktor transkripsi  carbohydrate responsive element binding protein (ChREBP) masuk ke nukleus dan mengaktifkan transkripsi  gen Pyruvate Kinase.

Sehingga memfasilitasi conversi  glucose ke pyruvate, ke  acetyl-CoA,  prekursor utama sintesis asam lemak , untuk cadangan jangka panjang

Siklus Krebs - Tricarboxylic Acid Cycle - Citric Acid Cycle >>> all the same

Kreb’s Cycle

Dalam mitokondria

aerobik

Fungsi:

Penghasil prekursor untuk building blok senyawa   ex AA, basa nukleotida, porpirin

Menghasilkan high energy electron untuk memproduksi ATP

Reaksi Transisi:

•Pyruvic Acid è Acetyl - Co A + CO2 + NADH

•Enzim: Pirivat Dehidrogenase

•C2H4O2

•

•

 

Kreb's Cycle:

•Acetyl CoA è Carbon Dioxide

–C2H4O2  menjadi  CO2

–Mdnghasilkan energi/Acetyl CoA (x2 for /Glucose)

•3 NADH

•1 FADH

•1 ATP

•Metabolic Wheel

–Fats, amino acids, etc. 

–Citrate  produk pertama

•Simmons Citrate Media

•

Sistem Transport Elektron:

•Biological oxidations dikatalis oleh enzim intraseluler. 

•Electron Transport:  elektron dipindahkan melalui reduksi  coenzymes (NADH  atau FADH2), secara bertahap melewati rantai protein dan coenzim ( electron transport chain) dan yang terakhir ditangkkap oleh O2 .

• terjadi dalam mitochondrion  atau inner mitochondrial membrane (eukaryotic cells)

Regulasi TCA:

• Pyruvate Dehydrogenase Complex  diregulasi secara alosterik dan dengan  Reversible Phosphorylation

•

Tca diregulasi melalui beberapa titik:

-Isositrat dehidrogrnase:  distimulasi secara alosterik oleg ADP yang meningkatkan afinitas enzim terhadap substrat

ATP dan NADPH merupakan inhibitor

-a-ketoglutarate dehydrogenase :

Dihambat oleh produk (sucinil coA , ATP dan NADH

Elektron Transport Chain:

•NADH  dioksidasi menjadi NAD

•FAD  direduksi menjadi FADH

•Cytochromes  mentransfer e ke aseptor terakhir O2

•Terbentuk H2O  dan ATP

•3 ATP / 1 NADH

•2 ATP / 1 FADH