Apa itu Glikolisis
Glikolisis, bagian dari respirasi seluler, adalah serangkaian reaksi yang merupakan fase pertama dari sebagian besar katabolisme karbohidrat, katabolisme yang berarti pemecahan molekul yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil. Kata glikolisis berasal dari dua kata Yunani dan berarti pemecahan sesuatu yang manis. Glikolisis memecah glukosa dan membentuk piruvat dengan produksi dua molekul ATP. Produk akhir piruvat dari glikolisis dapat digunakan dalam respirasi anaerobik jika tidak ada oksigen tersedia atau dalam respirasi aerobik melalui siklus TCA yang menghasilkan lebih banyak energi yang dapat digunakan untuk sel.
Garis besar umum glikolisis berikut ini:
- Molekul glukosa diberi energi oleh penambahan fosfat berenergi tinggi dari ATP, membentuk glukosa-6-fosfat.
- Penyusunan ulang molekul membentuk fruktosa-6-fosfat.
- Menggunakan energi yang tersedia dari molekul ATP kedua, fosfat kedua ditambahkan ke fruktosa.
- Fruktosa-1,6-bifosfat dipecah menjadi dua molekul tiga karbon, masing-masing memiliki satu gugus fosfat. Dihydrooxacetone (DHAP) dengan cepat menyusun ulang untuk membentuk molekul G3P lain, sehingga hasil bersihnya adalah dua molekul G3P.
- Dalam reaksi hampir simultan, setiap molekul G3P memperoleh fosfor anorganik sambil menyumbangkan dua elektron dan ion hidrogen ke NAD + untuk membentuk molekul pembawa energi NADH. Molekul yang dihasilkan memiliki dua fosfat berenergi tinggi.
- Dua molekul ADP energi rendah dinaikkan ke molekul ATP oleh fosfat dari bifosfogliserat. Ini memulihkan energi yang diinvestasikan pada langkah pertama glikolisis. Fosfor yang tersisa dipindahkan ke posisi tengah.
- Fosfat akhir ditransfer ke ADP untuk membentuk ATP, dan langkah ini merupakan hasil bersih 2 ATP untuk proses glikolisis secara keseluruhan.
Apa itu Glikogenolisis
Glikogenolisis adalah pemecahan glikogen (n) menjadi glukosa-1-fosfat dan glikogen (n-1). Cabang-cabang glikogen dimetabolisme oleh penghilangan monomer glukosa berurutan melalui fosforolisis, oleh enzim glikogen fosforilase.
Mekanisme
Reaksi keseluruhan untuk pemecahan glikogen menjadi glukosa-1-fosfat adalah:
glikogen (residu n) + Pi ⇌ glikogen (residu n-1) + glukosa-1-fosfat
Di sini, glikogen fosforilase memecah ikatan yang menghubungkan residu glukosa terminal dengan cabang glikogen dengan mengganti kelompok fosforil untuk ikatan α [1 → 4].
Glukosa-1-fosfat dikonversi menjadi glukosa-6-fosfat (yang sering berakhir dengan glikolisis) oleh enzim fosfoglucomutase.
Residu glukosa difosforilasi dari cabang glikogen sampai empat residu sebelum glukosa yang bercabang dengan hubungan α [1 → 6]. Enzim pencabutan glikogen kemudian mentransfer tiga dari empat unit glukosa yang tersisa ke ujung cabang glikogen lainnya. Ini memperlihatkan titik percabangan α [1 → 6], yang dihidrolisis oleh α [1 → 6] glukosidase, menghilangkan residu glukosa akhir cabang sebagai molekul glukosa dan menghilangkan cabang. Ini adalah satu-satunya kasus di mana metabolit glikogen bukan glukosa-1-fosfat. Glukosa kemudian difosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat oleh hexokinase.
Fungsi Glikogenolisis
Glikogenolisis terjadi di sel-sel otot dan jaringan hati sebagai respons terhadap sinyal hormon dan saraf. Secara khusus, glikogenolisis memainkan peran penting dalam respons fight-or-flight dan regulasi kadar glukosa dalam darah.
Dalam miosit (sel otot), degradasi glikogen berfungsi untuk menyediakan sumber langsung glukosa-6-fosfat untuk glikolisis, untuk menyediakan energi untuk kontraksi otot.
Dalam hepatosit (sel hati), tujuan utama pemecahan glikogen adalah untuk melepaskan glukosa ke dalam aliran darah untuk diambil oleh sel lain. Kelompok fosfat glukosa-6-fosfat dihilangkan oleh enzim glukosa-6-fosfatase, yang tidak ada dalam miosit, dan glukosa bebas keluar dari sel melalui saluran difusi yang difasilitasi oleh GLUT2 dalam membran sel hepatosit.
Glikogenolisis diatur secara hormonal sebagai respons terhadap kadar gula darah oleh glukagon dan insulin, dan distimulasi oleh epinefrin selama respons fight-or-flight. Pada miosit, degradasi glikogen juga dapat dirangsang oleh sinyal saraf.
Signifikansi klinis
Pemberian glukagon parenteral (intravena) adalah intervensi medis manusia yang umum dalam keadaan darurat diabetes ketika gula tidak dapat diberikan secara oral. Ini juga dapat diberikan secara intramuskular.
Perbedaan:
Glikolisis dan glikogenolisis adalah dua proses yang memecah glukosa menjadi piruvat dan glikogen menjadi glukosa masing-masing. Glikolisis adalah langkah awal respirasi seluler, dan terjadi pada sitosol sel. Sebaliknya, glikogenolisis terjadi pada sel-sel otot dan jaringan hati. Kedua proses ini penting karena membantu mengatur kadar glukosa dalam tubuh. Inilah perbedaan antara glikolisis dan glikogenolisis.
Glukosa diubah menjadi piruvat oleh glikolisis. Di sisi lain, glikogen yang merupakan bentuk penyimpanan glukosa diubah menjadi glukosa oleh glikogenolisis. Ini adalah perbedaan utama antara glikolisis dan glikogenolisis. Selain itu, glikolisis terjadi di sitoplasma sel sedangkan tempat terjadinya glikogenolisis di sel otot dan jaringan hati. Kedua proses berkontribusi pada produksi energi dan pemeliharaan kadar glukosa dalam tubuh kita.
