HIPOGLIKEMIA

Hipoglikemia merupakan menurunnya kadar glukosa secara abnormal yang nantinya akan menimbulkan gejala dari stimulasi sistem syaraf simpati atau disfungsi CNS. Hormon-hormon yang penting terhadap pengaturan glukosa darah adalah, insulin, glukagon, epineprin, kortsol GH. Pada saat makan pastinya kadar insulinnya tinggi dan glukagon rendah. Nah pada saat berpuasa atau tidak makan insulin akan rendah sedangkan glukagon dan kortikosteroid akan meningkat. Ketika keadaan stress kortikosteroid dan adrenalin lah yang meningkat.

Faktor resiko dari hipoglikemia pertama
-ketika dalam keadaan tidak makan
-minum alkohol
-terlalu banyak mengkonsumsi obat diabetes

hipoglikemia bisa terjadi karena insulinoma yaitu pakreatic tumor yang menyebabkan sekresi insulin dan juga tumor-tumor lain seperti tumor payudara, cervix dan adrenal. Kenapa disitu juga bahaya karena tumor ini juga mensekresi IGF (insulin like growth factor).
Hormon yang bereaksi ketika hipoglikemia pastinya adalah
1. glukagon (glikogenolisis dan glukoneogenesis)
2. epinephrine (glikogenolisis, glukoneogenesis dan limit glucose utilization)
3. growth hormone (menurunkan glucose utilizitation dan membantu produksinya)
4. kortisol (sama kayak growth hormone)

empat hormon itu berperan penting dalam mengkontrol fisiologi glukosa kecuali pada keadaan sakit.

sympton hipoglikemia

autonomic atau neurogenic = trembling, palpitasi (jantung berdebar), keringat, lapar, muntah.
Neuroglycopenic = konsentrasi sulit, putus asa, lemah, penglihatan berubah, sulit berbicara, pusing cepat lelah.

Tanda-tanda hipoglikemia terbagi 3:
1. mild hipoglikemia
pucat, takikardi, palpitasi, lapar. Gejala ini dapat disembuhkan secara individual.
2. Moderate hipoglikemia
tidak bisa konsentrasi, putus asa, perilaku yang tidak terkontrol, kelelahan. Ini juga bisa diatasi dengan sendirinya.
3. Severe Hipoglikemik
gangguan orientasi perilaku, loss of conciousness. Gejala ini membutuhkan bantuan orang lain.

Yang dibutuhkan dalam diagnosis: Whiple's Triad (gejala hypoglicemia, gula darah dibawah 50 pada pria dan 45 pada wanita, allevation of symptoms setela pemeriksaan level glukosa yang rendah).
Yang penting diperhatikan dalam whiple's triad yaitu gejala dan level glukosa yang rendah harus dalam satu waktu, beberapa orang mungkin tidak mengalami gejala ketika KGD <50 mg. Ada

kesimpulan

hipoglikemia tidak harus automatic tapi memiliki dasar simptom-simptom sebelumnya setelah diagnosis yang sebelumnya yang terpenting adalah melakukan whipple triad untuk meningkatkan diagnosa. Jadi lebih diperhatikan gejala hipoglikemia dari pada hiperglikemia karena hipoglikemia langsung berhubungan dengan otak.

KETOASIDOSIS (KAD)

keadaan dekompensasi metabolik yang ditandai oleh HIPERGLIKEMIA, ASIDOSIS, KETOSIS. Terutama disebabkan defisiensi insulin yang absolut maupun relatif. Faktor pencetus yang berperan untuk terjadinya KAD adalah infeksi, miokard akut, pankreatitis akut, penggunaan obat golongan steroid, menghentikan atau mengurangi dosis insulin
berdasarkan pernyataan diatas dapat disimpulkan bahwa pada saat keadaan KAD menyebabkan produksi glukosa hati meningkat dan utilisasi glukosa tubuh menurun, denggan hasil akhir hiperglikemia. Walaupun sel tubuh tidak dapat menggunakan glukosa sistem homeostatis tubuh terus teraktifasi untuk memproduksi glukosa dalamjumlah banyak sehingga terjadi hiperglikemia. Kombinasi defisiensi insulin dan peningkatan konsentrasi hormon kontra regulator terutama epinephrine mengaktifasi hormon lipase sensitif pada jaringan lemak. Akibatnya lipolisis meningkat sehingga terjadi peningkatan produksi keton dan FFA secara berlebihan
Jadi kesimpulannya, pada saat terjadi resistensi insulin makan glukosa sedikit yang dapat terpakai karena glukosa tidak dapat masuk ke dalam sel akibat insulin tersebut. Akhirnya pada jaringan lemak akan meningkatkan lipolisis pada hati akan meningkatkan glukoneogenesis yang akhirnya dapat menimbulkan asidosis, atau ketosis yang nantinya dapat menyebabkan diuresis osmotik jadi sering kencing gituu jika parah dia bisa terjadi dehidrasi bahkan sampai syok hipovolemik, masi ingat kan teman-teman syok hipovolemik itu? Ingaat la ya...
.

KOMPLIKASI DIABETES MELITUS

jadi diabetes melitus bisa dibagi menjadi dua. Kronik dan akut. kronik komplikasi dari diabetes melitus. Komplikasi kroniknya dibagi dua mikrovaskular dan makrovaskular. Contoh mikrovaskular, retinophati nefrophati neurophati. Contoh makrovaskular jantung koroner, cerebrovaskular disease, peripheral vaskular disease. Akut komplikasinya terbagi dua. Yaitu hiperglikemia dan hipoglikemia.

MIKROVASKULAR complication

Diabetic Retinopathi

naiknya glukosa menyebabkan naiknya poliol pathway flux merupakan jalur dari aldose reduktase atau terbentuknya sorbitol. Seperti yang kita ingat metabolisme karbohidrat kemarin yang kita tahu bahwa glukosa akan diubah menjadi sorbitol oleh aldose reduktase. Harusnya disini kan sorbitol diubah menjadi fruktosa oleh enzim sorbitol dehidrogenase tapi karena glukosanya banyak maka sorbitol yang terbentuk banyak. Akhirnya tidak semua sorbitol diubah menjadi fruktosa akibatnya terjadi penumpukan sorbitol di sel. Ini dapat menyebabkan makular edema dan iskemik dari retina. Makular itu merupakan titik jatuhnya cahaya. Jadi ketika makularnya bengkak maka dapat menimbulkan penglihatan kabur yang dapat menimbulkan kebutaan. Yang lebih parah dari retina iskemik. Teman-teman masi ingat iskemik kan? Baguslah kalo ingat. Karena retina iskemik ini akan membentuk vaskular baru (neovaskularisasi) akhirnya dapat menyebabkan kebutaan. Yang lebih parah adalah retinanya lepas.

Diabetic Nefropathi

biasanya pasien yang nefrophati juga mengalami retinophati ada beberapa tahap diabetes nefrophati diantaranya adalah

hiperfiltration

mikroalbuminuria

over proteinuria

decline GFR

end stage of renal failure

hipertensi biasanya berimbang dengan mikroalbuminuria. Jadi secara bahasa sehari-harinya gula darah meningkat menyebabkan hiperglikemia nah hiperglikemia ini akan menyebabkan vasodilatasi ginjal dan protein glikasi. Protein glikasi maksudnya protein yang mengikat gula menyebabkan kerusakan pada glomerulus. Kalo vasodilatasi oleh renal mengakibatkan menaiknya filtrasi dari glomerulus maka hiperfiltration. Dan ekskresi protein meningkat, protein banyak diekskresi ini menyebabkan mikroalbuminuria dan terjadi kerusakan glomerulus terjadi nefrophati.

Diabetic neuropathi

perkembangan neurophati seiring dengan durasi diabetes dan kontrol glikemik baik syaraf yang bermyelin dan tidak bermyelin akan rusak.

Tahapan-tahapannya yang pertama

1.      intraneural biochemical abnormalitis

terjadi karen akumulasi sorbitol dan deplet dari myoinositol.

2.      Impairement of electro physiological meassurement

penurunan kecepatan konduksi syaraf dan asimptomatik.

3.      clinical neurophaty

dideteksi dengan metode klinik dan mungkin simptomatik.

4.      End stage complication

ulceration and charcot neurophaty

dari empat stage diatas, stage yang pertama dan kedua masih mungkin untuk sembuh tapi mulai stage yang ketiga sudah tidak bisa dipulihkan. Misalnya pasien sudah merasakan kebas.

Autonomic Neurophaty

gangguan cardiovaskular, muskular sistem, gastroforesis, bladder empting,, sering berkeringat, takikardi, dan lapar.

MACROVASKULAR complication

ditandai dengan aterosklerosis, Miokard dan lower extremities. Aterotrombosis merupakan yang paling sering pada komplikasi dari makrovaskular. Aterotrombosis dapat menyebabkan miocardial infark, iskemik stroke, amputasi, dan kematian pembuluh darah.

Makrovaskular disease pada diabetes melitus.

Intinya karena adanya insulin resisten maka menyebabkan pasien menderita diabetes tipe 2, vaskular disease. Hipotesis adanya insulin resisten dan hiperinsulinemia karena ada faktor genetik maupun lingkungan merupakan pusat dari pengembangan penyakit :

-glukosa intolerance

-hipertensi

-dislipidemia

-koagulopathy 

diabetic foot disease

sindromnya dia itu peripheral neuropathy peripheral vaskular disease, infeksi jaringan. Merupakan faktor resiko untuk kaki ulcer atau amputasi. Terjadi pada laki-laki, karena laki-laki lebih sering beraktifitas daripada perempuan.

DIABETES MELITUS

karateristik hiperglikemia kronik dengan pengaruh metabolisme lipid, karbohidrat dan protein. Merupakan pengaruh sekresi insulin. Kronik hiperglikemia memiliki efek jangka panjang diantaranya kerusakan otak, ginjal, syaraf jantung dan pembuluh darah.

           

Diabetes dibagi atas beberapa klasifikasi:

1.      diabetes tipe 1

2.      diabetes tipe 2

3.      Diabetes tipe lain       

4.      Gestational Diabetes

singkatnya ketika kita makan gula darah akan naik, insulin disekresikan oleh pankreas maka gula darah akan menurun. Pada otot akan menghasilkan glikogen dan di hati glukoneogenesis dan glikogenolisis akan menurun.

DIABETES TIPE 1

defisiensi insulin karena sel beta pankreas rusak. Penyebabnya kadar insulinnya menurun, C peptida menurun, idiopatik.

DIABETES TIPE 2

paling sering ditemui pada kasus-kasus diabetes biasanya penyebabnya adalah insensitif insulin, atau defisiensi insulin tapi gak absolutnya. Terjadi pada orang obesitas atau overweight. Patogenesinya terjadi hiperinsulinemia gara-gara itu terjadi penurunan kemampuan dari beta sel pankreas dan juga akan terjadi penurunan berat badan.

Faktor resiko

paling rentan terkena diabetes tipe dua adalah orang yang

umur diatas 40 tahun tapi jaman sekarang yang muda juga bisa kena DM 2 karena perubahan gaya hidup.  Biasanya memiliki riwayat IGT dan IFG. Lalu mengalami vaskular disease dan ada riwayat Gestational DM. 

secara tidak langsung didalam hati, adiposa, otot dapat mengeluarkan glukosa maka kalo insulinnya defisiensi dapat menyebebakan hiperglikemia

mekanismenya yang mungkin karena defisiensi sel beta. Lipotoxicity dapat merusak sel beta terjadi peninggian FFA dan Trigliserida. Glukotoxicity rusaknya sel beta karena hiperglikemia. Bisa juga karena TNF-alfa, faktor genetik dan amiloid deposit.

Gejala-gejala

gejala klasiknya: poliphagia, polidipsi dan poliuria.

Gejala lainnya: fatigu (lelah) penglihatan buram, penyembuhan terhadap luka lama.

IFG dan IGT dapat menyebabkan kardiovaskular dan berkembangnya diabetes

tes untuk difrensial diagnosis

-antibodi

-C peptide

-Urinariketon

DIABETES TIPE LAIN

biasanya disebut juga dengan diabetes tipe lain. penyebabnya diantaranya adalah:

cacat genetik dari fungsi sel beta

cacat genetik dari insulin

penyakit pada eksokrin pankreas

endokrinopathies

obat-obatan dan bahan kimia

infeksi

DIABETES GESTATIONAL

disebut dengan GDM atau gestational diabetes melitus. Merupakan intoleran dari karbohidrat yang menyebabkan hiperglikemia selama kehamilan. Diabetes ini menaikkan tingkat morbditi perinatal dan mortalitas.

Latihan Soal Metabolic System

latihan soal buat kite-kite METABOLIC SYSTEM

part 1

1. Glukosa masuk kedalam plasenta melalui bantuan dari...
    a. GLUT1 b. GLUT2 c. GLUT3 d. GLUT4 e.BSSD
2. Protein merupakan kumpulan dari asam-asam amino yang berikatan dengan ikatan...
    a. Kovalen b. Van der Wall c. Hidrogen d. Peptida e. BSSD
3. Asam amino memiliki 2 gugus, salah satunya adalah...
    a. asam amino b. Karbomoil c. Karbohidrat d. Laktat e.BSSD
4. Lemak berfunsi sebagai pembentuk dinding sel, yaitu dengan cara membentuk...
    a. TAG b. Steroid c. Phospholipid d. Sphingolipid e. BSSD
5. Lemak dapt juga berfungsi sebagai sumber energi dalam sel, yaitu dalam bentuk...
    a. FA b. TAG c. Gliserol d. Fosfat e. BSSD
6. Pada proses glikolisis anaerob, glukosa akan dirubah menjadi...
    a. Laktat b. Keton c. TAG d. FA e. BSSD
7. Salah satu enzim irreversibel pada proses glikolisis adalah...
    a. Glukokinase b. Enolase c. Fosfoheksosaisomerase d. PFK e. BSSD
8. Gliserol tidak dapat digunakan dalam jarinngan adiposa, maka selanjutnya akan dibawa ke hati dan dirubah menjadi...
    a. Gliserol-3-fosfat b. Gliserol-2-fosfat c. Gliseraldehid-3-fosfat
    d. Gliserat-1.3-fosfat e. BSSD
9. Pada soal no.8, enzim yang berperan adalah...
    a. gliserol mutase b. Gliserol kinase c. Gliseraldehid decarboxilase
    d. enolase e. BSSD
10. Pada proses glikolisis, dalam sel darah akan merah akan terbentuk 2,3 BPG yang memiliki funsi diantaranya sebagai...
    a. Menurunkan urea b. Menurunkan afinitas hemoglobin c. Menaikkan kadar Hemoglobin
    d. Menurunkan albumin e. BSSD

to be continued :p
untuk sisanya klik download

RESISTENSI INSULIN

definisinya adalah merupakan respon tak sejalan dengan efek fisiologi dari insulin .dan efek dari endotel function. Akhirnya glukosanya tidak banyak yang diserap ke dalam sel, tapi banyaknya di darah. Nah akhirnya insulin terpancing untuk semakin banyak ke dalam darah. Gejala ini disebut hiperinsulinemia sindrom metabolik.

Metabolik sindrom (deadly quartet)

merupakan faktor resiko untuk diabetes dan cardiovaskular disease yang meliputi:

sentral abdomen obesitas,

diabetes, IFG, IGT

hipertensi

dislipidemia 

farmakodinamik insulin

biasanya disetiap jalur metabolisme terdapat insulin, contohnya metabolisme karbohidrat, lemak protein. Sering ada di beberapa jaringan, liver adiposa dan skeletal muscle.

Penurunan produksi glukosa hati

 contohnya menurunkan glukoneogenesis, glikogenolisis, ketogenesis

Jadi, kalo BMI naik adiposit sentral juga naik menyebabkan insulin resisten dan hiperinsulinemia

OBESITAS

penyebabnya bisa banyak:
1. faktor genetik
misalnya gen OB akan memproduksi leptin.
2. Neuroendoktrin
jarang disebabkan oleh penyakit seperti hipotiroidism, chusing syndrom, PCOS,
3. Faktor Lingkungan
merupakan faktor yang paling utama. Faktor makanan ataupun faktor fisikal.
4. Epidemiologi study
misalnya umur, gender, etnik, level pendidikan, status pernikahan, rokok, alkohol

teknik mengukur komposis tubuh
1.underwater weighting
merupakan cara yang paling akurat
2. technological assessment
ada bioelektrik impedansi, infrared spektroskopi, ultrasound, imaging teknik.
3. Skinfold teknik
4. Antropometrik meassurement
diantaranya ada body mass index
waist to hip ratio atau WHR
circumference meassure
tabel body mass index

cara mengukurnya body mass index : massa (kg) / tinggi kuadrat (m)

Adiposa tissue

white adiposa tissue
berada di bawah subkutan di belakang peritoneum, menyetor trigliserida utamanya yang tampung lemak tapi ada sedikit protein dan air.
Brown adiposa tissue
biasanya banyak pada infant untuk adaptasi dingin dan memproduksi panas. Banyak ditemukan di scapula.

Adipositokin

adiposit yang secara biologi merupakan aktif molekul yang dapat mempengaruhi fungsi dari integritas jaringan lain. Contoh adipositokin adalah: leptin, merupakan sinyal dari rasa kenyang dengan menekan rasa lapar. ASP (acylation stimulating protein) meningkatkan sintesis trigliserida dengan meningkatkan glukosa uptake. TNF (tumor necrotic factor) menyebabkan resistensi insulin pada obesitas. PAI-1 (plasminogeen activator inhibitor) menyebabkan vascular trombosis. Adiponektin merupakan anti aterogenik dan antiinflamatori. Resistin adiposa spesifik sistein dengan kapasitas untuk menurunkan sensitifitas dari insulin.

HOMEOSTASIS DAN KONTROL

REGULASI DARI METABOLISME GLUKOSA

            dibawah kondisi normal tubuh akan mengandung serum dengan kadar kosentrasi glukosa antar 70-100 mg/dl. Sistem saraf sendiri membutuhkan antara 110 glukosa darah perhari untuk metabolisme. 

            3 komponen organik dalam makanan, karbohidrat, protein, lemak. Mengikuti jejak dalam abrospsi GI tract nutrien gula yang mengandung glukosa di transfer langsung ke liver oleh vena porta. Ketika   glukosa plasma naik hati menurunkan kadar glukosa dalam darah dan menyetornya untuk keperluan selanjutnya. Ada beberapa hormon yang mengatur glukosa darah diantaranya adalah insulin, glukagon, GH, kortisol, tiroksin. Insulin dan glukagon merupakan hormon yang identik tapi kerjanya  antagonis.

              Glukosa dalam darah ini diatur oleh glukagon dan insulin. Glukagon dihasilkan oleh alfa  sel sedangkan beta sel menghasilkan insulin. Glukagon bersifat simpatis insulin bersifat parasimpatis. 

            Insulin hormon dominan sesudah makan, insulin akan disekresi jika kadar gula darah naik, konsentrasi asam amino naik, feedforward dari GI tract hormon, aktifitas parasimpatetik.

glukagon dominan pada saat fasted state (ga makan) glukagon berfungsi sebagai pencegah hipoglicemi. Liver merupakan target utama dari glukagon. Glukagon menstimulasi glikogenolisis  dan gluneogenesis. Glukagon ini sendiri di dirilis dari asam amino plasma darah. 

REGULASI MAKAN

energi dari tubuh berasal dari katabolisme makanan, yang harus seimbang antara energi yang masuk dengan energi keluar. Energi yang berasal dari makanan nantinya 75% akan dikonversikan menjadi panas dan 25% nya untuk aktifitas kita sehari-hari. Sel tidak bisa menggunakan energi untuk berkerja. Tapi panas: menghangatkan jaringan, dan darah menjaga keseimbangan suhu tubuh.
Kalo energi yang masuk seimbang, berat badan tidak akan naik atau pun turun tetap stabil. Sedangkan, negative energy balance lebih banyak energy output dari pada energy input. Positive energy balance kebalikannya enegy input lebih banyak dari energy output.

regulasi dari jumlah makanan yang masuk

-energi regulasi atau energi long term regulation.
Jumlah normal dari energi yang disimpan dalam tubuh untuk jangka panjang.
-alimantary regulation
untuk mencegah kekenyangan pada waktu sehabis makan.

Amigdala dan prefrontal cortex untuk selera makan.
Hipotalamus sebagi pusat makan. Bagian lateral untuk rasa lapar. Sedangkan bagian ventromedial untuk rasa kenyang. Brain stem untuk mengatur kerja mekanik makanan dan GI tract.

Adiposit mensekresi leptin, kalo cadangan lemak yang dirilis banyak maka asupan leptin ke datah juga banyak. Leptin bereaksi pada arcuate nucleus. Untuk menekan makanan yang masuk dan menaikkan metabolite rate dengan cara menginhibisi NPY dan menstimulasi melanokortin ketika banyak glukosa yang dapat digunakan akan menstimulasi glukoreseptif neuron di hipotalamus, ini akan menyebabkan rasa kenyang. Perilaku makan sering di tentukan oleh kondisi lingkungan.

perilaku makan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan sosial dan psikologis yang dapat dikendalikan secara sadar, misalnya makan beberapa kali perhari.

Ghrelin berada di lambung kerjanya meningkat disaat lapar
menstimulasi NPY makanya terjadi lapar
mencapai puncak disaat 1 jam sebelum makan

METABOLISME NUKLEOTIDA

METABOLISME NUKLEOTIDA

perannya diantaranya membentuk DNA dan RNA. Membentuk UDP glukosa membentuk ATP dan GTP membentuk NAD, FAD dan membentuk cAMP. Nukleosida diantaranya adalah purin atau pirimidin yang terikat dengan pentosa. Sedangkan nukleotida adalah ester fosfat dari nukleosida. Basa purin pertama yaitu adenin dan guanin. Cincin purin diantaranya adalah glycin glutamin aspartat. Cincin pirimidin diantarany adalah aspartat dan carbomoilfosfat.

dalam biosintesis nukleotida ada 2 jalur. Yaitu
a. jalur de novo
Nukleus fosfat yang menyusun purin dan pirimidin berasal dari PRPP. Nah PRPP ini sendiri dari Ribosa 5 fosfat + ATP. Ribosa 5 fosfat berasal dari HMP shunt. PRPP ini sendiri akan diubah menjadi fosfo ribosil 1 amin. Dengan enzim amidofosforibosil transferase dengan bantuan glutamin sebagai pendonor NH3. Lalu melewati 10 rangakaian reaksi akan membentuk IMP. IMP ini sendiri akan membentuk adenilosuksinat dan xantilat. Nah adenilosuksinat akan membentuk AMP sedangkan xantilat akan membentuk GMP.
b. jalur salvage pathway (recycling)
nah disini PRPP akan diubah menjadi purin-ribonukleotida.
Contohnya Adenin + PRPP jadi adenilat + Ppi.

BIOSINTESIS NUKLEOTIDA

Pirimidin
dibentuk dari glutamin dengan bantuan ATP dan HCO3 menjadi carbamoylphospat. Selanjutnya carbamoylphospat ditambah dengan aspartat menghasilkan N-Carbamoylaspartat. Dan akhirnya terbentuk UMP. Selanjutnya akan terbentuk CMP, yaitu dengan proses aminasi terhadap UMP.

REGULASI SINTESIS NUKLEOTIDA

1. feedback inhibition dari sintesis purin nukleotida merupakan kontrol dari biosintesis purin sintesis purin nukleotida dapat dihambat feedback pada beberapa tempat. Yang pertama enzim PRPP sintetase yang diinhibisi oleh AMP GMP IMP yang mengatur konsentrasi PRPP.
2. Reaksi kunci untuk dimulainya biosintesis purin oleh enzim glutamin PRPP amidotransferase dihambat oleh purin ribonukleotida.
3. AMP menghambat sintesis adenilosuksinat dari inosinat, sedang GMP menghambat perubahan inosinat menjadi xantilat.
4. GTP merupakan substrat dari sintesis GMP, dan ATP merupakan substrat dari sintesis AMP.

Hubungan timbal balik substrat ini atau resiprok memelihara produksi yang seimbang dari adenin dan guanin ribonukleotida. Nah untuk selanjutnya katabolisme purin dapat dilihat pada gambar dibawah ini

asam urat dalam serum yang ada digambar nantinya akan menumpuk menjadi kristal natrium urat disendi ini akan menyebabkan penyakit yang disebut gouty arthritis. Namun asam urat memiliki fungsi sebagai antioksidan. Katabolisme dari pirimidin dapat dilihat dari gambar berikut.

METABOLISME PROTEIN

Protein itu merupakan makromolekul yang berikatan dengan polipeptida. Berfungsi sebagai untuk: biokatalisator, hormon, da tempat penyimpanan genetika yang khas. Sifatnya ditentukan oleh jenis asam amino, urutan asam amino pada rantainya dan lain-lain. Asam amino adalah unit monomer suatu protein memiliki gugus fungsional yaitu gugus asam amino dan gugus asam karboksilat.

PENCERNAAN PROTEIN

Sebagian zat-zat makanan harus dipecah menjadi molekul-molekul sebelum diabsorpsi. Pemecahannya itu dibantu oleh enzim-enzim. Jadi urutan pencernaan proteinnya begini nii. Jadi awalnya makanan yang mengandung protein masuk ke dalam mulut, setelah dikunyah makanan masuk ke dalam lambung. Nah disini enzim pepsin bersama HCL mengubah protein asli menjadi proteosa dan pepton. Lalu isi lambung atau kimus ini akan masuk ke duodenum secara sedikit demi sedikit melalui spinkter pilorus. Nah disini sekresi pankreas dan empedu yang sangat basa menetralkan asam dari kimus. Lalu getah pankreas yang mengandung enzim tripsin dan kimotripsin akan mengubah protein asli proteosa dan pepton menjadi polipeptida. Getah pankreas juga mengandung enzim peptidase. Karboksipeptidase (menghidrolisis ikatan peptida terminal pada ujung karboksil). Amino peptidase dan dipeptidase (memecah ikatan peptida terminal pada ujung amino bebas). Lalu isi dari duodenum akan masuk kedalam usus.  Proses ini akan terus berlanjut sampai berubah menjadi asam amino penyusunnya. Asam amino akan diabsorpsi oleh mukosa usus halus masuk ke dalam sirkulasi darah.

           

jenis-jenis asam amino

ada yang esensial ataupun non esensial

essensial: Isoleusin, lysine, leucine, methionin, phenylalanin, threonina, triptofan, valin.

Non esensial: alanini, arginin, asparagin, asam aspartat, sistein, tirosin, serin, dan lain-lain.

KATABOLISME ASAM AMINO

NH3 berubah menjadi urea dibuang melalui urin rangka atom C nya akan membentuk metabolit tertentu. Pemisahan gugus amino berlangsung di hepar. Trans aminasi oleh enzim aminotransferase dan vitamin B. Menggunakan alfa ketoglutarat menghasilkan glutamat deaminasi oksidatif dan membebaskan amoniak. Masuk ke urea cycle.

UREA CYCLE

merupakan proses detoksifikasi dari NH3 dimulai dengan pembentukan karbamoilfosfat. Menggunakan karbamoilfosfat sintetase. Bedanya pembentukan karbamoilfosfat pada protein dan metabolisme nukleotida adalah Pada protein menggunakan urea sedangkan nukleotida menggunakan glutamin. Dari siklus urea ini dapat masuk ke dalam siklus kreb karena ada hubungan fumarat.

Tadi kan kita bicara bahwa rantai atom C dapat membentuk metabolit tertentu. Diantaranya dia dapat membentuk 7 jenis metabolit.

-piruvat

-asetil ko-a

-acetoacetyl co-a

-alfa ketoglutarat

-succinyl co-a

-fumarat

-oxaloacetat

dari metabolit yang terbentuk akan menghasilkan asam amino glukogen dan ketogen.

Kelainan pada asam amino

kelainan genetik pada enzim  atau inborn error.

ALKAPTONURIA

dikarenakan enzim defisiensi homogentisat oksidase. Ciri-cirinya urin berwarna hitam, arthritis, kulit berwarna hitam. 

ALBINISM

defisiensi enzim tirosinase. Akhirnya sensitif terhadap matahari menyebabkan kanker.

PHENYLKETONURIA

defisiensi enzim phenylalanin hidroksilase. Menyebabkan mental retardasi kerusakan otak irreversibel.

MAPLE SYRUP URINE DISEASE

defisiensi enzim branched chain alfa ketoacid dehidrogenase complex. Gejalanya muntah, retardasi mental, kerusakan otak.

METHYL MALONIC ACIDEMIA

penumpukan methylmalonyl co-a. Gejalanya sama seperti maple urine.

Beberapa biomolekul yang dapat dibentuk oleh asam amino.

GLUTATION

berfungsi sebagai reducing agent. Berfungsi untuk transfer asam amino dan proteksi terhadap radikal bebas.

NEUROTRANSMITTER

Glutamat dan Acetil kolin sebagai eksitatori neurotransmitter. Glycin dan GABA sebagai inhibitory neurotransmitter.

KATEKOLAMIN

.contohnya dopamin epinephrine,norepinephrine, berfungsi sebagai eksitatori neurotransmitter. NE dan E di produksi oleh sel chromaffin di medula adrenal. Defisiensi dari dopamin mengakibatkan parkinson disease juga meningkatkan cardiac output dan blood pressure epinephrine dibentuk dari orepinephrine metilasi dari PNMT.

METABOLISME LIPID

biasanya lipid berfungsi sebagai penghasil energi, pembentuk asam empedu, pembentuk vitamin D, hormon steroid, pembentukan prostaglandin, da mempertahankan integritas membran. Asam lemak merupakan sumber energi dalam sel. Asam lemak diperoleh dari pemecahan Triasilgliserol oleh lipoprotein lipase. Lipoprotein lipase akan aktif jika berikatan dengan apo c2 chylomicron. Nah pada jaringan adiposa gliserol tidak bisa digunakan sehingga dia dihantar ke hati untuk dirubah menjadi gliserol 3 fosfat.
FFA rantai sedang atau pendek di transfer oleh Albumin, sedangkan lipid lainnya di transfer oleh chylomicron dalam pembuluh limfa. Transport lipid menggunakan lipoprotein, yang terdiri dari Apoprotein dan Apolipoprotein. Lipoprotein ini sendiri terdiri atas, VLDL, HLD, LDL, IDL, chylomicron. Nah apoprotein ini sebagai tanda pengenal. Sedangkan apolipoprotein berfungsi sebagai ko faktor enzim, protein pengalih lipid sebagai ligan interaksi reseptor.
Nah kita mulai dengan chlymicron. Berfungsi untuk mentransport TAG dan ester kolesterol dari intestinal ke jaringan adiposa, dibentuk dari apoprotein B48. VLDL disintesis di hati dan sebagai transport lipid ke jaringan dibentuk oleh apoprotein B100. LDL berfungsi sebagai transport kolesterol ke jaringan. HDL transport kolesterol dari jaringan rusak/mati ke sirkulasi.
TAG merupakan cadangan energi yang sangat besar nah dia disimpan didalam sel adiposa dan sewaktu-waktu dapat digunakan sebagai bahan bakar yang akan dipindahkan ke jaringan lain oleh darah. Hidrolisis TAG oleh lipase merupakan tahap awal penggunaan lemak sebagai bahan bakar. Gliserol ini nantinya akan mengalami fosforilasi dan dioksidasi menghasilkan dihidroksi aceton fosfat lalu diisomerasi menjadi gliseraldehid. Aktifasi lipase di atur epinephrin norepinephrine dan glukagon, ACTH.

Oksidasi asam lemak

oksidasi asam lemak yang penting adalah oksidasi B di dalam mitokondria. Asam lemak mitokondria di aktifkan diluar membran oleh ATP dan dikatalisoleh enzim asil koA sintase atau tiokinase menjadi asil ko-a.

Beta oksidasi

FA rantai panjang di transport oleh karnitin, oksidasinya akan menghasilkan asetil ko-a dan asil ko-a. Asil ko-a jenuh dipecah melalui 4 reaksi yaitu oksidasi oleh FAD, hidrasi, oksidasi oleh NAD, dan Tiolisis oleh ko-a. Nah disini terjadi pembentukan FADH2, NADH dan asetil ko-a. Nah itu kan untuk asam lemak yang jenuh, untuk asam lemak yang tidak jenuh diperlukan 2 enzim tambahan yaitu isomerase dan reduktase. Proses pemecahannya sama aja dengan asam lemak jenuh.

Asam lemak rantai karbon ganjil.

Nah tadi kan asam lemak yang kita bahas itu yang jumlah rantai karbonnya genap. Nah sekarang kita bahas yang rantai karbonnya ganjil. Sama seperti oksidasi asam lemak pada daur akhirnya akan terbentuk propionil koa dan asetil koa yang akan berubah menjadi suksinil koa untuk masuk ke siklus krebs.

Ketogenesis

pembentukan badan keton di matriks mitokondria, terjadi bila oksidasi karbohidrat tidak seimbang dengan oksidasi asam lemak. Untuk dibeberapa jaringan (cardiak dan skeletal muscle). Untuk keadaan kelaparan yang berkepanjangan badan keton digunakan untuk sumber energi bagi otak. Proses ketogenesi bisa terjadi pada diabetes yang tidak terkontrol. Keadaan badan keton yang tinggi di dalam darah, disebut ketonemia. Dan bila tinggi di dalam urin disebut ketonuria.

Sintesa asam lemak.

Berlangsung di sitosol. Asetil koa akan diubah menjadi malonil koa oleh biotin enzim. Dilanjutkan oleh enzim fatty acid sintase hingga terbentuk palmitat. Sintesa asam lemak dibutuhkan NADPH oleh HMP shunt. Rantai asam lemak diperpanjangan dengan menambahkan 2 unit asetil koa. Perpanjangan berhenti setelah terbentuknya palmitat.

Metabolisme Kolesterol

sebelumnya metabolisme kolesterol terjadi di hepar, asetil koa dan asetoasetil koa akan diubah menjadi HMG koa. Distitosol HMG koa diubah menjadi mevalonat oleh HMG koa reduktase, mevalonat dengan serangkaian reaksi berubah menjadi kolesterol fungsi kolesterol itu, membentuk asam empedu, integritas membran, pembentuk vitamin D, membentuk hormon steroid,.

Kolesterol yang berikatan dengan reseptor di permukaan membran yang berendositosis dalam vesikel bergabung dengan lisosom. Kolesterol reesterifikasi yang mengandung asam oleat dan palmitoleat disimpan dalam sel. Tapi kalo kolesterolnya berlebihan reseptor LDL tidak tersintesis sehingga pengambilan kolesterol di plasma terhambat memicu terjadinya hiperkolesterolemia dan aterosklerosis.

Guna kolesterol dalam pembentukan hormon streroid. Dari pregnolone yang disintesis di mitokondria di transport ke retikulum endoplasma diubah menjadi progesterone. Pregnolone dan progesteron ini yang membentuk hormon steroid.

METABOLISME FRUKTOSA

nah kita sekarang masuk ke metabolisme fruktosa. Fruktosa ini bisa didapat dari disakarida sukrosa atau juga ditemukan sebagai monosakarida dalam buah. Intinya fruktosa dalam sel difosforilasi oleh heksokinase atau fruktokinase yang akhirnya menjadi fruktosa 1 fosfat. Lalu akan dipecah menjadi DHAP (dihidkrosiasetonfosfat) dan Gliseraldehid oleh aldolase B. DHAP dapat secara langsung masuk ke glikolisis dan glukoneogenesis di dalam hati khususnya.
Lalu gliseraldehid tersebut dapat dimetabolisme menjadi sintesis TAG atau dapat menjadi gliseral 3 fosfat. Fruktosa ini akan banyak di dalam liver dan menyebabkan sintesis dari asam lemak. Lalu meningkatkan esterifikasi dari asam lemak dan meningkatkan sekresi VLDL. Aldolase reduktase mereduksi glukosa untuk mereduksi sorbitol ke dalam jaringan retina, ginjal sperma dan lain-lain. Di dalam hati, sperma pembentukan sorbitol berubah menjadi fruktosa oleh enzim sorbitol dehidrogenase dan inilah sumber energi sperma.
Sorbitol tidak seperti glukosa, dia tidak bisa melewati membran sel akibatnya sorbitol terjebak didalam sel. Ketika sorbitol dehidgrogenasenya rendah sorbitol akan menumpuk didalam sel. Ini menyebabkan efek osmotik meningkat, sorbitol menarik air sehingga terjadi pembengkakan diantaranya katarak, neurophati petipheral, vaskular problem yang nantinya mengakibatkan retinophati dan nefrophati.

URONIC ACID PATHWAY

             merupakan jalan untuk mengkonversi glukosa menjadi asam gluukoronic, asam ascorbat dan pentosa. Nah glukoronik acid sendiri diperoleh dari oksidasi UDP glukosa oleh UDP glukosa dehidrogenase. Asam glukoronic digunakan untuk menggabungkan atau mengkonjugasi dengan substansi endogenous seperti bilirubin maupun exogenous misalkan obat. Nah konjugasi ini terjadi sebelum eliminasi dalam urin. Produk akhir dari asam glukoronik adalah xylulosa 5 fosfat. Yang akan masuk ke pentosa fosfat pathway (PMP).

Defisiensi dari xylitol dehidrogenase menyebabkan ekskresi pentosa dalam jumlah yang besar ke dalam urin yang disebut penyakit pentosuria.

PENTOSA PHOSPAT PATHWAY

pada prinsipnya pentosa pathway bertujuan menghasilkan NADPH dan ribosa 5 fosfat. Terdapat 2 fase yaitu, fase oksidatif dan non oksidatif. Reaksi ini aktif terjadi pada hati, jaringan adiposa, korteks adrenal, eritrosit,dan lactating mamary gland. 3 reaksi
1. reaksi oksidatif :glukosa 6 fosfat dehidrogenase mengkatalis oksidasi dari glukosa 6 fosfat lau reaksi selanjutnya akan dilakukan oleh glukonolaktonase fosfoglukolat dehidrigenase yang pada akhirnya akan menghasilkan 2 NADPH dan Ribulosa 6 fosfat. Selanjutnya Ribulosa 5 fosfat ini masuk ke reaksi non oksidatif
2. reaksi non oksidatif. Ribulosa 5 fosfat di konversi menjadi ribosa 5 fosfat oleh ribulosa 5 fosfatisomerase dan menjadi xylulosa 5 fosfat oleh ribulosa 5 fosfat epimerase. Nah selanjutnya ribosa 5 fosfat bertemu dengan ATP terbentuk PRPP yang digunakan pada biosintesis nukleotida.

Nah tadi kan proses itu menghasilkan NADPH dan ribulosa 5 fosfat. NADPH nya akan digunakan reduksi biosintesis dan reduksi dari hidrogen peroksida.

GLUKONEOGENESIS

Intinya itu, ini merupakan proses pembentukan glukosa dari molekul yaang bukan karbohidrat. KEnapa ini harus terjadi, karena sebagai fungsi untuk melindungi tubuh khususnya otak dari hipoglikemia. Nah substrat-substrat yang biasa digunakan diantaranya asam amino, laktat, gliserol dan propionat. Nah disitu disebut bahwa gliserol dapat berubah menjadi glukosa, itu mungkin dapat sedikit memberikan gambaran mengapa orang yang obesitas dapat mengalami diabetes melitus.

Masi ingat kan dengan reaksi irreversibel pada glikolisis, nah disini dapat di alihkan dengan 4 alternatif. Yaitu:

-        karboksilasi dari piruvat ke oksaloasetat oleh piruvat karboksilase lalu oksaloasetat akan di konversi oleh ke fosfoenolpiruvat oleh fosofoenolpiruvat karboksikinase

-        oksaloasetat akan mengalami reduksi menjadi malat lalu ditranspor ke sitosol dan terjadi oksidasi kembali atau reoxidize ke oksaloasetat.

-        Terjadi juga defosforilasi fruktosa 1.6bifosfat oleh fruktosa 1.6bifosfatase

-        terjadi juga defosforilasi dari glukosa 6 fosfat dengan glukosa 6 fosfatase

            sintesis glukosa dari laktat

-        laktat dihasilkan oleh sel dengan kadar oksigen yang rendah.

-        Lalu dimasukkan kedalam Cori cycle dimana laktat yang dirilis dari otot skelet pada saat olahraga selanjutnya akan ditransfer ke hati lalu dirubah menjadi piruvat dan piruvat akan dirubah menjadi glukosa

            sintesis glukosa dari gliserol

-        gliserol yang merupakan produk dari metabolisme lemak yang disimpan dalam adiposa tissue akan ditransfer ke hati lalu dikonvesi menjadi gliserol 3 fosfat oleh gliserol kinase (hanya di hati dan ginjal). Hanya di hati dan ginjallah dapat dikonversi menjadi gliserol glukosa.

            Sintesis glukosa oleh asam amino

-        asam amino yang terpenting adalah alanin, singkatnya pada saat olahraga piruvat dirubah menjadi alanin. Lalu alanin akan ditransport ke hati dan dikonversi kembali menjadi piruvat lalu dirubah menjadi glukosa.

GLIKOGENOLISIS

glikogenolisis proses pemecahan glikogen menjadi glukosa atau glukosa 6 fosfat pada saat respon gula darah rendah. Proses ini terjadi di sitosol. Nah disini adalah proses kebalikan, kalo yang tadi pembentukan rantai sekarang degradasi rantai. Reaksinya:

a. shortening of chain

menggunakan bantuan dari Pi, glikogen fosforilase memotong rantai 1.4 pada bagian cabang terluar dari glikogen. Glikogen fosforilase akan berhenti ketika  cabang yang dipotong tersebut tingggal memiliki 4 glukosa residu. Molekul glikogen yang telah terdegradasi dari branch point disebut limit dextrine.

b. removal of chain

dimulai dari adanya oligoglukotransferase yang memutuskan 3 dari 4 glukosa residu yang tadi pada saat shortening of chain dan mentransfernya ke non reducing end pada rantai lain.

Ini menyebabkan terbentuknya rantai cabang 1.6. lalu  dilanjutkan dengan amiloglukosidase yaitu debranching enzime yang pastinya fungsinya untuk memutuskan cabang dari 1.6 tersebut. Nah sehingga akan terbentuk satu rantai tanpa cabang deh.

Jadi intinya glikogen akan diubah menjadi glukosa 1 fosfat oleh glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1 fosfat ini akan diubah menjadi glukosa 6 fosfat oleh fosfoglukomutase. Lalu gukosa 6 fosfat ini diubah oleh glukosa 6 fosfatase menjadi glukosa. Dan glukosa akan berdifusi dari sel ke darah. Lalu kadar gula darah jadi normal lagiiii

tapi ada juga peyakitnya yang disebut glikogen storage disease dan terbagi atas beberapa tipe-tipe.

Tipe 1 Von Gierke's disease

terjadi karena defisiensi glukosa 6 fosfatase pada jaringan hati.

Tipe 2 Pompe's disease

karena defisiensi enzim alfa-1.4 glukosidase pada semua lisosom

Tipe 3 Cori's disease

karena defisiensi dari amilo 1.6 glukosidase atau debranching enzim pada jaringan di semua organ

Tipe 4 Anderson's disease

karena defisiensi amilotransglikosidase pada jaringan di liver dan mungkin pada semua jaringan.

Tipe 5 Mc Ardle's disease

karena defisiensi glikogen fosforilase pada jaringan otot.