Glikogenesis, glikogenolisis, dan glukoneogenesis merupakan mekanisme yang dijalankan oleh tubuh untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa atau gula darah agar tetap dalam rentang normal.
Proses-proses ini diatur oleh pelepasan hormon-hormon khusus dalam tubuh, yang mendorong aktivitas berbagai enzim yang terlibat dalam sintesis atau pemecahan glikogen, serta produksi glukosa dari sumber non-karbohidrat.
Ayo, pelajari lebih dalam tentang ketiga proses penting ini dalam pengaturan metabolisme glukosa tubuh.
Glikogenesis
Glikogenesis merupakan proses di mana tubuh mengubah glukosa menjadi glikogen untuk disimpan. Proses ini biasanya terjadi setelah seseorang mengonsumsi makanan dan kadar glukosa darah meningkat.
Kenaikan kadar glukosa ini memicu pankreas untuk melepaskan insulin, hormon yang memfasilitasi glikogenesis dengan mengaktifkan enzim glikogen sintase. Hasil akhirnya adalah glukosa yang diubah menjadi glikogen dan disimpan di hati dan otot untuk digunakan sebagai sumber energi di kemudian hari.
Fungsi Glikogenesis:
Tujuan utama glikogenesis adalah untuk mengubah glukosa menjadi glikogen, yang kemudian disimpan di hati dan otot. Penyimpanan ini sangat penting untuk menjaga ketersediaan energi ketika tubuh membutuhkannya, seperti di antara waktu makan atau saat kadar glukosa darah menurun.
Langkah-langkah Proses Glikogenesis:
- Awalnya, glukosa diubah menjadi glukosa-6-fosfat oleh enzim glukokinase.
- Glukosa-6-fosfat kemudian diubah menjadi glukosa-1-fosfat oleh enzim fosfoglukomutase.
- Enzim UDP-glukosa pirofosforilase mengubah glukosa-1-fosfat menjadi UDP-glukosa, sebuah molekul yang mengandung dua gugus fosfat dan asam nukleat urasil.
- Glikogenin, sebuah protein inti, memulai pembentukan rantai glikogen dengan menambahkan molekul UDP-glukosa satu demi satu.
- Setelah pembentukan rantai awal, glikogen sintase mengambil alih untuk memperpanjang rantai glikogen.
- Enzim percabangan glikogen kemudian menciptakan cabang pada rantai, membuat struktur glikogen menjadi lebih kompleks dan padat, sehingga memudahkan penyimpanan energi yang efisien dalam tubuh.
Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, yang berlangsung ketika tubuh membutuhkan energi tambahan atau saat kadar gula darah menurun, seperti saat berpuasa atau dalam kondisi fisik yang menuntut.
Fungsi Glikogenolisis:
Tujuan utama dari glikogenolisis adalah untuk menyediakan glukosa sebagai sumber energi bagi tubuh ketika asupan makanan terbatas atau tidak tersedia. Proses ini sangat penting dalam menjaga keseimbangan kadar glukosa darah, khususnya saat tubuh dalam keadaan lapar.
Proses Glikogenolisis:
Glikogenolisis diatur oleh hormon-hormon tertentu dan dapat dipengaruhi oleh sinyal saraf, khususnya dalam sel-sel otot. Proses ini dipicu oleh berbagai situasi, seperti penurunan kadar gula darah atau produksi hormon adrenalin saat menghadapi stres atau ancaman.
Beberapa enzim terlibat dalam proses glikogenolisis, di antaranya:
- Enzim Fosforilase Glikogen: Memulai proses pemecahan dengan memotong ikatan glikogen dan menggantinya dengan gugus fosfat, menghasilkan glukosa-1-fosfat.
- Enzim Phosphoglucomutase: Mengubah glukosa-1-fosfat menjadi glukosa-6-fosfat, yang kemudian dapat digunakan oleh sel untuk menghasilkan ATP, molekul pembawa energi utama dalam sel.
- Enzim Percabangan Glikogen: Memindahkan glukosa dari satu cabang ke cabang lain, mempersiapkan pemecahan lebih lanjut.
- Enzim Alfa Glukosidase: Menghapus glukosa terakhir dari rantai, sehingga memecah cabang tersebut dan melepaskan glukosa ke dalam aliran darah.
Dengan berlangsungnya glikogenolisis, tubuh mampu mempertahankan tingkat energi yang diperlukan meskipun dalam kondisi kekurangan asupan makanan.
Glukoneogenesis
Glukoneogenesis adalah proses di mana tubuh menghasilkan glukosa baru dari sumber yang bukan karbohidrat, umumnya berlangsung di hati, dan sebagian kecil di ginjal dan usus kecil.
Fungsi Glukoneogenesis:
Tujuan utama dari glukoneogenesis adalah untuk menjaga kadar gula darah tetap stabil, terutama saat asupan makanan terbatas atau dalam kondisi berpuasa. Proses ini memungkinkan tubuh untuk menghasilkan glukosa dari asam amino, laktat, piruvat, dan gliserol, yang kemudian digunakan oleh sel-sel untuk menghasilkan ATP, molekul penyimpan energi utama di dalam sel.
Proses Glukoneogenesis:
Langkah-langkah kunci dari glukoneogenesis meliputi:
- Proses dimulai di mitokondria atau sitoplasma hati dan ginjal dengan karboksilasi dua molekul piruvat menjadi oksaloasetat, membutuhkan satu molekul ATP.
- Oksaloasetat direduksi menjadi malat oleh NADH, yang memungkinkan malat untuk dipindahkan keluar dari mitokondria.
- Di sitoplasma, malat dioksidasi kembali menjadi oksaloasetat.
- Oksaloasetat kemudian dikonversi menjadi fosfoenolpiruvat melalui enzim PEPCK.
- Fosfoenolpiruvat diubah menjadi fruktosa-1,6-bifosfat, lalu menjadi fruktosa-6-fosfat, dalam proses yang menyerupai glikolisis namun berlangsung dalam arah terbalik.
- Fruktosa-6-fosfat diubah menjadi glukosa-6-fosfat, yang kemudian diubah menjadi glukosa di retikulum endoplasma sel melalui enzim glukosa-6-fosfatase, dengan melepaskan gugus fosfat dan mengonversi ATP menjadi ADP.
Dengan demikian, glukoneogenesis memainkan peran penting dalam menjaga ketersediaan energi dan stabilitas kadar gula darah dalam tubuh, terutama selama periode tanpa asupan makanan.
Berikut adalah 10 pertanyaan umum mengenai proses glikogenesis, glikogenolisis dan glukoneogenesis
- Apa itu glikogenesis? Glikogenesis adalah proses di mana tubuh mengubah glukosa menjadi glikogen yang disimpan di hati dan otot sebagai bentuk penyimpanan energi.
- Apa fungsi utama dari glikogenesis? Fungsi utama glikogenesis adalah untuk menyimpan glukosa berlebih dalam bentuk glikogen sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi ketika tubuh membutuhkannya, terutama di antara waktu makan atau saat kadar glukosa darah menurun.
- Bagaimana glikogenolisis berbeda dari glikogenesis? Glikogenolisis adalah proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, bertindak sebagai mekanisme yang berlawanan dengan glikogenesis. Proses ini terjadi ketika tubuh membutuhkan energi tambahan atau saat kadar gula darah rendah.
- Apa itu glukoneogenesis dan di mana proses ini terjadi? Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa baru dari sumber non-karbohidrat, seperti asam amino dan gliserol, yang terutama terjadi di hati dan sebagian di ginjal dan usus kecil.
- Mengapa glukoneogenesis penting bagi tubuh? Glukoneogenesis penting untuk menjaga kadar gula darah tetap stabil selama periode tanpa asupan makanan, seperti saat berpuasa, memastikan sel-sel terus memiliki akses ke glukosa untuk energi.
- Enzim apa yang terlibat dalam proses glikogenesis? Enzim utama yang terlibat dalam glikogenesis termasuk glukokinase, fosfoglukomutase, UDP-glukosa pirofosforilase, glikogenin, glikogen sintase, dan enzim percabangan glikogen.
- Bagaimana tubuh mengatur glikogenolisis? Glikogenolisis diatur oleh hormon-hormon seperti adrenalin dan glukagon, yang dipicu oleh kondisi seperti penurunan kadar gula darah dan stres fisik atau emosional.
- Apa saja sumber glukosa untuk glukoneogenesis? Sumber glukosa untuk glukoneogenesis termasuk laktat, piruvat, asam amino dari protein, dan gliserol dari lipolisis lemak.
- Bagaimana glikogenolisis berkontribusi pada produksi energi? Glikogenolisis menyediakan glukosa yang kemudian dapat digunakan dalam glikolisis dan siklus asam sitrat untuk menghasilkan ATP, molekul penyimpan energi utama dalam sel.
- Apa peran insulin dalam glikogenesis? Insulin memainkan peran penting dalam glikogenesis dengan menstimulasi aktivitas enzim glikogen sintase, yang memfasilitasi konversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan.
