Metabolisme Bersama (Terintegrasi)

TEMA YANG SERING DITEMUKAN PD PENGATURAN METABOLISME
Jaringan reaksi yg kompleks dlm sel diatur dengan sangat tepat dan terkoordinasi. Ada beberapa cara u/ regulasi metabolisme:
1) INTERAKSI ALOSTERIK
Aliran molekul pd sebagian jalur metabolisme lebih ditentukan oleh jumlah dan aktivitas enzim2 tertentu daripada oleh jumlah substrat yang tersedia.
Reaksi irreversible yg penting mrp t4 pengaturan yg potensial. Pd suatu jalur metabolisme reaksi irreversible yg pertama hampir selalu mengalami pengaturan yg ketat. Enzim yg mengkatalisis langkah2 yg menentukan diatur scr alosterik, spt fosfofruktokinase pd glikolisis & asetil KoA karboksilase pd sintesis asam lemak. Reaksi2 irreversible yg slnjtnya pd suatu jalur juga mengalami regulasi. Interaksi alosterik memungkinkan enzim itu dg cpt m’deteksi b’bagai sinyal & melakukan penyesuaian thd informasi.




2) MODIFIKASI KOVALEN
Bbrp enzim pengatur diatur dg modifikasi kovalen disamping dg interaksi alosterik. Misalnya, aktivitas katalitik enzim glikogen fosforilase meningkat oleh fosforilasi, sedangkan aktivita enzim glikogen sintase berkurang. Modifikasi kovalen ini dikatalisis oleh enzim spesifik.
Contoh lain adlh enzim glutamin sintase yg mjd kuarang aktif dengan infeksi unit AMP secara kovalen. Penambahan dan pembebasan gugus untuk modifikai ini dikatalisis oleh enzim spesifik.
3) JUMLAH ENZIM
# Jumlah dan aktivitas enzim terkontrol.
# Kecepatan sintesis dan pemecahan banyak enzim pengatur diubah oleh hormon.
4) PENGKOTAKAN AKTIVITAS ENZIM
# Pola metabolisme sel eukariot jelas dipengaruhi o/ adanya pengkotakan.
# Glikolisis, jalur pentosa fosfat, dan sintesis asam lemak terjadi di sitosol.
# Oksidasi asam lemak, daur asam sitrat, dan fosforolasi oksidatif terselenggara di mitokondria.
# Bbrp proses spt glukoneogenesis dan sintesis urea berlangsung di sitoplasma & mitokondria.
5) PERAN KHUSUS ORGAN TUBUH PADA METABOLISME
Regulasi metabolisme pada eukariot tinggi sgt dipengaruhi o/ organ2 dg metabolisme yg b’beda2.. Interaksi organ-organ ini akan dibahas nanti.
















JALUR-JALUR UTAMA METABOLISME DAN SITUS PENGATURAN
1. GLIKOLISIS
# Rangkaian reaksi glikolisis dlm sitosol m’ubah glukosa mjd 2 molekul piruvat dg p’bntkan 2 ATP & 2 NADH.
# NAD+ yg digunakan pd reaksi yg dikatalisis o/ enzim gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenasi harus dibentuk kembali supaya glikolisis dapat berlangsung terus.
# Pd kead. anaerob, spt pd otot kerangka yg sngt aktif, ini t’laksana dgn mereduksi piruvat mjd laktat.
# Dlm keaad. aerob, NAD+ dibntk pd transfer e- dari NADH kpd O2 melalui rantai transport elektron.
# Glikolisis m’punyai 2 tujuan utama : Memecah glukosa untuk membentuk ATP
: Membentuk kerangka karbon untuk biosintesis.
# Kecepatan perubahan glukosa menjadi piruvat diatur untuk memenuhi kedua kebutuhan ini.

2. DAUR ASAM SITRAT
# Jalur bersama u/ oksidasi molekul bahan bakar-karbohidrat, a.a., dan asam lemak terjadi di dalam mitokondria.
# Sebagian besar bahan bakar ini masuk ke dalam daur asam sitrat sebagai asetil KoA.
# Oksidasi lengkap 1 unit asetil m’hasilkan 1 GTP, 3 NADH, & 1 FADH2. 4 pasang elektron kemudian dipindahkan kpd O2 melalui rantai transport elektron yg menyebabkan pembentukan gradien proton untuk mendorong sintesis 9 ATP, NADH & FADH2 hanya dioksidasi jika sekaligus terjadi fosforidasi ADP menjadi ATP.
# Rangkaian yg ketat ini, yang disebut KONTROL RESPIRASI menjamin bahwa kecepatan daur asam sitrat sesuai kebutuhan ATP. ATP yang berlimpah juga mengurangi aktivitas 3 enzim dalam daur itu (sitrat sintase, iso sitrat dehidrogenase, dan α-ketoglutarat dehidrogenase).
# Daur asam sitrat juga mempunyai peran anabolik. Bersama dengan piruvat karboksilat, daur asam sitrat menyediakan zat antara untuk biosintesis seperti suksinil KoA untuk pembentukan porfirin.

3. JALUR PENTOSA FOSFAT
~ Rangkaian reaksi2 ini, yg berlangsung di sitosol mempunyai 2 tujuan:
# pembentukan NADPH untuk biosintesis reduktif
# p’bntkan ribosa 5-fosfat u/ sintesis nukleotida.
~ 2 NADPH dibentuk pada perubahan Glukosa 6- fosfat menjadi Ribosa 5- fosfat.

4. GLUKONEOGENESIS
# Glukosa dapat disintesis oleh hati dan ginjal dari zat awal non karbohidrat seperti laktat, gliserol dan amino.
# Titik masuk utama ke jalur ini adalah piruvat yang akan mengalami karboksilasi menjadi oksaloasetat.
# Dalam mitokondria, oksaloasetat kemudian mengalami dekarboksilasi dan fosforilasi dlm sitosol untuk membentuk fosfoenol piruvat.
# Reaksi lain khas pd glukoneogenesis adalah 2 langkah hidrolisis u/ mengatasi reaksi2 glikolisisi yang irreversible.
# Pengaturan glukoneogenesis & glikolisis biasanya saling bertolakbelakang sehingga satu jalur lambat sekali dan jalur yang lain sangat aktif.
# Sebagai contoh, AMP menghambat dan sitrat mengaktifkan enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase, yang merupakan enzim kunci pada glukoneogenesis. Sedangkan kedua molekul ini mempunyai efek sebaliknya pada enzim fosfo fruktokinase yang mengatur glikolisis.
# F-2,6-3P juga mengkoordinasi proses ini dgn menghambat enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase. Jadi, jika glukosa banyak, kadar F-2,6-3P yang tinggi menghambat glukoneogenesis dan mengaktifkan glikolisis.

5. SINTESIS DAN PEMECAHAN GLIKOGEN
~ Glikogen, simpanan bahan bakar yg mudah dimobilisasi mrp polimer bercabang yang terdiri dr residu2 glukosa. Zat antara aktif pada sintesisnya adalah UDP-Glukosa, yang dibentuk dari Glukosa 1-fosfat dan UTP.
~ Glikogen sintase mengkatalis transfer glukosa dari UDP-Glukosa ke gugus hidroksil pada residu terminal untai yang sedang diperpanjang, glikogen depecah melalui jalur yang berbeda.

6. SINTESIS DAN DEGRADASI ASAM LEMAK
# Asam lemak disintesis dalam sitosol dengan penambahan unit dua karbon menjadi rantai yg sedang tumbuh/ diperpanjang pada protein pengemban pada gugus asil.
# Malonil-KoA, zat antara yang teraktivasi, dibentuk dari karboksilasi asetil-KoA.
# Gugus-gugus asetil dibawa dari mitokondria ke sitosol dengan ulang alik sitrat-malat (shuttle).
# Sitrat dlm sitosol merangsang enzim asetil-KoA karboksilase, enzim yang mengkatalis langkah yang menentukan ketika ATP & Asetil-KoA berlimpah, kadar sitrat meningkat, yang akan mempercepat pembentukan asam lemak.
# Asam lemak dipecah dengan jalur yang berbeda. Dalam kompartemen yang berbeda pula. Asam-asam lemak ini mengalami degradasi menjadi Asetil-KoA dalam matriks mitokondria melalui oksidasi beta. Asetil-KoA kemudian memasuki siklus asam sitrat jika persediaan oksaloasetat cukup. Jalan lain adalah Asetil-KoA dapat membentuk zat keton. FADH2 dan NADH yang terbentuk pada oksidasi beta memindahkan elektronnya kepada O2 melalui rantai transform elektron seperti siklus asam sitrat, oksidasi beta dapat berlanjut hanya jika NAD+ dan FAD dibentuk kembali. Jadi, kecepatan degradasi asam lemak juga terangkai dengan kebutuhan ATP.

PERSIMPANGAN: GLUKOSA 6-FOSFAT, PIRUVAT, DAN ASETIL-KoA
Faktor-faktor yang menguasai aliran molekul pada metabolisme dapat dimengerti dengan memeriksatiga persimpangan kunci: Glukosa 6-fosfat, piruvat, dan Asetil-KoA. Tiap molekul tersebut mengalami nasib yang berbeda.
1. GLUKOSA 6-FOSFAT
Glukosa yang memasuki sel dengan cepat akan mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat yang dapat disimpan dalam bentuk glikogen, dioksidasi melalui piruvat atau diubah menjadi Ribosa 5-fosfat (gambar 30-9)










2. PIRUVAT
Asam α-keto tiga karbon ini adlh titik temu jalur2 metabolisme utama lain (gambar 30-10)

Pertama : PIRUVAT, berasal terutama dari glukosa 6-fosfat,
Reduksi piruvat yg mudah terjadi laktat ini dikatalisis o/ enzim laktat dehidrogenase & berfungsi u/ m’bentuk kembali NAD+ dan memungkinkan glikolsis berjalan terus dalam keadaan anaerob.

Kedua : ALANIN & LAKTAT (Bentuk tereduksi piruvat)
# Laktat yg dibentuk dlm jaringan yg aktif spt pd otot yg sdng berkontraksi kmdn dioksidasi kembali mjd piruvat terutama di hati. Interkonversi ini memakan waktu & memindahkan sebagian beban metabolisme dari otot yang aktif ke hati.

# Reaksi reversible lain yg mdh tjd dlm sitosol adlh transminasi piruvat, suatu asam keto α- mjd alanin, asam amino pasangannya. Sebaliknya bbrp asam amino dpt diubah mjd piruvat. Jadi reaksi transminasi mrp kaitan utama antara metabolisme a.a. & metabolisme karbohidrat.

3. ASETIL Ko-A
Sumber utama unit dua karbon yang aktif ini adalah dekarboksilasi oksidatif piruvat dan oksidasi β asam lemak (gambar 30.10).

Asetil-KoA juga berasal dari asam amino ketogenik. Tidak spt bnyk molekul lain dalam metabolisme, nasib Asetil KoA agak terbatas . Unit Asetil dapat dioksidasi lengkap menjadi CO2 pada daur asam sitrat. Atau kedua, tiga molekul asetil KoA membentuk 3 hidroksi-3-metil glutaril KoA.

Unit enam karbon ini merupakan zat awal untuk sintesis kolesterol dan zat keton, bentuk transpor unit asetil antara hati dan beberapa jaringan perifer.

Nasib Asetil-KoA yang ketiga adalah pengangkutannya ke sitosol dalam bentuk sitrat untuk sintesis asam lemak. Penting untuk ditekankan lagi bahwa Asetil KoA tidak dapat diubah menjadi piruvat pada mamalia. Akibatnya mamalia tidak dapat mengubah lipid menjadi karbohidrat.

PROFIL METABOLIT DI ORGAN-ORGAN UTAMA

Pola metabolisme di otak, otot, jaringan adiposa, hati sangat berbeda..
1) Otak
Glukosa merupakan bahan bakar satu” nya untuk otak manusia kecuali pada keadaan kelaparan lama. Otak tidak punya simpanan bahan bakar, sehingga terus menerus memerlukan glukosa yg masuk ke dalam otak. Otak menggunakan sekitar 120 gram glukosa per hari, yang sesuai dengan masukan energi sekitar 420 kkal.

Otak menggunakan kira” 60% dari penggunaan glukosa oleh seluruh tubuh pada keadaan istirahat. Pengukuran dengan NMR non-invasif menggunakan 13C menunjukan bahwa kadar glukosa dalam otak adalah sekitar 1 mM kalo kadar plasma normal, yaitu 4,7mM (84,7mg/dl). (gbr 30.11)

Glikolisis menurun jika kadar glukosa mendekati nila Km enzim heksokinase (-50µM). Titik rawan ini terjadi kalau kadar glukosa plasma turun sampai dibawah 2,2 mM (39,6 mg/dl).




Gbr 30.11
Dalam keadaan kelaparan, zat keton (asetoasetat dan 3-hidroksi butirat, yaitu bentuk tereduksinya) yang dibuat oleh hati digunakan untuk menggantikan sebagian glukosa sebagai bahan bakar di otak. Asetoasetat diaktifkan oleh KoA yang dipindahkan dari suksinil KoA untuk membentuk asetoasetil KoA. (gbr 30.12)


2) OTOT
# Bahan bakar utama untuk otot adalah glukosa, asam lemak, dan zat keton.
# Otot berbeda dari otak, mempunyai simpana glikogen dalam jumlah besar (1200 kkal). Pada kenyataanya kira2 ¾ bagian dari seluruh glikogen dalam tubuh disimpan dalam otot. (Tabel 30-31)

Tabel 30-31
Cadangan bahan bakar pd seorang laki2 dg BB 70 kg
Energi yg tersedia
Organ Glukosa/glikogen Triasilgliserol Protein yg dpt dipecah
Darah 60 45 0
Hati 400 450 400
Otak 8 0 0
Otot 1200 450 24000
Jaringan adiposa 80 135000 40









































# Pola metabolisme pada otot yg sedang istirahat sangat berbeda. Pada otot yg istirahat asam lemak adalah bahan bakar utama. Zat keton dapat juga menyediakan bahan bakar untuk otot jantung. Ternyata otot jantung lebih mengutamakan penggunaan asetoasetat daripada glukosa.


3) JARINGAN ADIPOSA
~ Triasilgliserol di jaringan adiposa merupakan cadangan bahan bakar metabolisme yang sangat besar. Kandungan energinya adalah 135.000 kkal pada pria dg berat badan 70kg.
~ Jaringan adiposa mrp jaringan khusus u/ esterifikasi as. lemak & p’bebasannya dari triasilgliserol.
~ Pada manusia hati mrp tempat utama sintesis asam lemak, sedangkan tugas biosintesis utama jaringan adiposa adalah mengaktifkan asam lemak dan meningkatkan derivat KoA kepada gliserol.

























4) HATI
Aktivitas metabolisme hati sangat pentiung untuk menyediakan bahan bakar bagi otak, otot, dan organ perifer lain.
Sebagian besar senyawa yg diabsorbsi oleh usus, melewati hati, yang memungkinkan hati mengatur kadar banyak metabolit dalam darah. Hati dapat menyerap banyak sekali glukosa dan mengubahnya menjadi glikogen. Sebanyak 400 kkal dpt disimpan dgn cara ini.Hati dapat membebaskan glukosa kedalam sirkulasi darah dengan memecah simpanan glikogen dan dengan glukoneogenesis.
Zat awal utama pada pembentukan glukosa adalah laktat dan alanin dari otot, gilserol dari jaringan adiposa, dan asam amino glukogenik dari makanan. Hati juga berperan sebagai pusat pengaturan metabolisme lipid. Jika bahan bakar banyak sekali, asam lemak yang berasal dari makanan atau yang disintesis oleh hati, diesterifikasi dan disekresi kedalam darah dalam bentuk VLDL ( Very Low Density Lipoprotein) (gbr 30.16). Lipoprotein plasma ini merupakan sumber utama asma lemak yang digunakan oleh jaringan adiposa untuk mensintesis triasilgliserol.

Bagaimana Hati memperoleh energi untuk kebutuhanya sendiri??

Asam keto yang dihasilkan dari pemecahan asam amino lebih diutamakan daripada glukosa sebagai bahan bakar di hati.

Tujuan utama glikolisis di hati adalah membentuk unit pembangun untuk proses” biosintesis. Hati juga tidak dapat menggunakan asetoasetat sebagai bahan bakar sebab enzim transferase yang diperlukan untuk aktivasinya menjadi asetil KoA di hati sangat sedikit. Jadi, hati menghindari bahan baka tersebut dan memindahkannya ke otot dan otak- benar” suatu organ yang mementingkan keperluan organ lain.

C=O
R

Asil karnitin



REGULATOR HORMONAL PD METABOLISME BAHAN BAKAR

Banyak hormon memainkan peranan kunci pada integrasi metabolisme. Terutama insulin, glukagon, epinefrin, dan norepinefrin mempunyai efek luas pada penyimpanan dan mobilisasi bahan bakar dan segi2 metabolisme yang terkait.

1. INSULIN
Protein 6-kd ini dan glukagon adalah pengatur hormonal pada metabolisme bahan bakar yang paling penting.
# Sekresi insulin oleh sel2 β-pankreas dirangsang oleh glukosa dan sistem saraf parasimpatis.
# Pd dsrnya insulin mengisyaratkan keadaan cukup gizi. Hormon ini merangsang penyimpanan bhn bakar & sintesis protein dg berbagai cara. Insulin bekerja thd kaskade protein kinase. Hormon ini merangsang sintesis glikogen di otot & hati dan menekan glukoneogenesis oleh hati. Insulin juga mempercepat glikolisis di hati, yg pd gilirannya meningkatkan sintesis asam lemak. Pemasukan glukosa ke dalam sel otot dan adiposa dirangsang oleh insulin.
# Jumlah asam lemak & glukosa yg melimpah dlm jaringan adiposa menyebabkan sintesis & penyimpanan triasilgliserol. Kerja insulin juga meluas ke metabolisme asam amino dan protein.
# Insulin meningkatkan masuknya asam amino bercabang (valin, leusin, dan isoleusin) ke dalam otot untuk membentuk protein otot. Memang secara umum insulin mempunyai efek merangsang sintesis protein. Selain itu insulin menghambat pemecahan protein intrasel.

2. GLUKAGON
Hormon polipeptida 3,5-kd ini disekresi oleh sel α-pankreas sebagai respons terhadap kadar gula darah rendah dalam keadaan puasa.
~ Organ sasaran utama glukagon adlh hati. Glukagon merangsang pemecahan glikogen dan menghambat sintesisnya dg memicu kaskade cAMP siklik yg menyebabkan fosforilasi enzim2 fosforilase dan glikogen sintase.

3. EPINEFRIN dan NOREPINEFRIN
Hormon2 katekolamin ini disekresi oleh medula adrenal dan ujung2 saraf simpatis sbg respon thd kadar glukosa darah yg rendah.
# Seperti glukagon, ke2 hormon ini merangsang mobilisasi (pemecahan) glikogen dan triasilgliserol dengan memicu kaskade AMP siklik.


KADAR GLUKOSA DARAH DIPERTAHANKAN OLEH HATI
Kadar glukosa darah normal sesudah puasa semalam adalah 80 mg/dl (80 mg/100 ml, atau 4,4 mM). Kadar glukosa normal berkisar antara 80 mg/dl sblm makan sampai 120 mg/dl sesudah makan.

Bagaimana glukosa darah dipertahankan pd kadar kurang lebih tetap meskipun ada perubahan besar pada pemasukan dan penggunaanya??

Unsur2 regulasi utama telah dibicarakan dan sekarang hanya tinggal menyatukan disini. Kadar glukosa darah diatur terutama oleh hati, yang dapat mengambil atau membebaskan glukosa dalam jumlah besar sebagai respon terhadap sinyal dari hormon dan kadar glukosa itu sendiri

















PENYESUAIAN METABOLISME PADA KELAPARAN LAMA MENURUNKAN PEMECAHAN PROTEIN SAMPAI TITIK TERENDAH

Sekarang kita beralih kpd penyesuaian metabolisme pd keadaan kelaparan lama. Seorang laki2 dewasa dg berat 70 kg dg keadaan gizi baik mempunyai cadangan bahan bakar kurang lebih 1000 kkal dalam bentuk glikogen, 24.000 kkal dalam bentuk protein mobil dan 135.000 kkal dalam bentuk triasilgliserol.
(Lihat Tabel 30-1)

Energi yang diperlukan untuk jangka waktu 24 jam berkisar antara kurang lebih 1000 kkal pd keadaan basal sampai 6000 kkal, tergantung aktivitas yg dilakukan. Jd simpanan bhn bakar dpt memenuhi keperluan kalori untuk kelaparan selama 1-3 bulan,tetapi persebaran karbohidrat akan habis dalam hny satu hari.Meski dalam keadaan spt ini kadar glukosa darah dipertahankan di atas 2,2 mM (40 mg/dl). Otak tidak dapat bertahan pada kadar glukosa darah yg lebih rendah, walaupun untuk waktu singkat.

Jadi, prioritas metabolisme yang pertama dalam keadaan kelaparan adalah menyediakan glikosa yang cukup untuk otak dan jaringan lain (seperti sel darah merah) yang sangat tergantung pada glukosa.

Tapi zat awal glukosa tdk t’sedia bnyk. Sebagian bsr energi disimpan dlm asam lemak pd triasilgliserol. Ingat bhw asam lemak tak dapat diubah mjd glukosa sebab asetil KoA tdk dpt diubah menjdai piruvat.

Fargmen gliserol dari triasilgliserol dapat diubah menjadi glukosa tetapi jumlahnya kecil.
Sumber potensial u/ pembentukan glukosa lain adlh asam amino yg didptkan dari pemecahan protein. Otot adalah sumber potensial asam amino lama kelaparan.

Tetapi mempertahankan kehidupan bagi sebagian besar binatang memerlukan kemampuan gerak cepat dan kini memerlukan masa otot yg besar. Denagn demikian, prioritas metabolisme yang kedua pada keadaan kelaparan adalah menyimpan protein. Ini dapat dilaksanakan dengan memindahkan penggunaan bahan bakar dari glukosa ke asam lemak dan zat keton (Gambar 30-20)









































CADANGAN LEMAK YANG SANGAT BANYAK MEMUNGKINKAN BURUNG BERMIGRASI SANGAT JAUH

Burung yg b’migrasi memberi gambaran yang mencolok ttg nilai biologis triasilgliserol. Pd musim gugur bbrp jenis burung dpt terbang dari New England ke West Indiest dan kembali lagi pada musim semi.

Burung-burung ini terbang tanpa berhenti melintasi air sepanjang kira-kira 2400 km. Kecepatan terbangnya 40km/jam selama 60 jam.Prestasi yang hebat ini dimungkinkan oleh adanya simpanan lemak yang secara efisien dipecah selama penerbangan panjang ini.

Burung yg berpindah u/ jarak dekat atau tdk pindah sama sekali mempunyai tubuh kurus. Burung spt ini mempunyai indeks lemak sekitar 8,3 (definisi indeks lemak jalan rasio antara berat kering lemak agak total tubuh dan yang bukan lemak). Sebaliknya burung yg bermigrasi jauh mjd agak gemuk sbg persiapan u/ terbang melintasi darat kemudian menjadi sangat gemuk pada saat akan melintasi laut.

.... ”hummingbird” berleher merah....

TENAGA UNTUK LARI CEPAT DAN LARI MARATHON DIPEROLEH DARI BAHAN BAKAR YANG BERBEDA

Pemilihan bahan bakar selama olahraga berat menggambarkan banyak segi penting mngenai pembantukan energi dan integrasi metabolisme. Miosin secara langsung memperoleh tenaga dari ATP tetapi jumlah ATP di otot relatif sedikit. Dengan demikian, tenaga yang dikeluarkan serta kecepatan lari tergantung pada kecepatan pembentukan ATP dari bahan bakar lain.

Seperti tampak pada tabel 30-3, kreatin fosfat (fosfokreatin) dapat dengan cepat memindahkan gugus fosforil energi tinggi pada ADP untuk membentuk ATP. Tetapi jumlah kreatin fosfat, seperti juga ATP sendiri, sangat terbatas. Lebih banyak ATP dapat dibentuk dengan mengubah glikogen otot menjadi laktat, tetapi dengan kecepatan yang lebih rendah daripada kreatin fosfat.


Tabel 30-3
Sumber bhn bakar untuk kontraksi otot
Sumber bhn bakar Kecepatan maks. Produksi ATP (mmol/det) -P total yg tersedia (mmol)
ATP otot 223
Kreatin fosfat 73,3 446
Glikogen otot mjd laktat 39,1 6700
Glikogen otot mjd CO2 16,7 84000
Glikogen hati mjd CO2 6,2 19000
As. lemak jar. Adipose mjd CO2 6,7 4.000.000



Sebagian ATP yang digunakan pada lari 1000m harus datang dari fosforilasi oksidatif. Karena ATP duhasilkan dalam waktu yang lebih lambat melalui fosforilasi oksidatif daripada melalui glikolisis. Lihat Tabel 30. , maka kecepatannya harus lebih lambat daripada untuk lari cepat 100 meter.Kecepatan juara lomba 1000 meter adalah 7,6 meter/detik dan 10,1 meter/detik untk lomba lari 100 meter (gambar 30-22 )


















GANGGUAN METABOLISME PADA DIABETES AKIBAT KEKURANGAN INSULIN DAN KELEBIHAN GLUKAGON

Kita akhiri bab ini dengan pemicaraan mengenai diabetes melitus.Pada penyakit yang kompleks ini penggunaan bahan bakar tidak normal.
Glukosa dibentuk berlebihan oleh hati dan sangat sedikit digunakan oleh organ-organ yang lain. IN SIDENSI diabetes militus (biasanya disebut diabetes saja), dinegara-negara industri kira-kira 1%. Memang diabetes ialah penyakit metabolik yang paling umum didunia, yang menyerang ratusan juta manusia. Diabetes tipe 1 disebabkan oleh kelainan auto imun yang menyebabkan kerusakan sel-sel beta yang mensekresi insulin di pankreas. Diabetes tipe2 sebaliknya, mempunyai penyebab yang berbeda. Dasar genetik agaknya ada tapi kerusakan molekulernya belum diketahui. Pada pasien diabetes yang tidak diobati, kadar insulin dalam darah relatif terlalu rendah, dan kadar glukagon relatif terlalu tinggi untuk kebutuhan tubuhnya.


GLUKOSA BEREAKSI DENGAN HEMOGLOBIN MEMBENTUK SUATU INDIKATOR UNTUK KADAR GULA DARAH

Diabetes dapat mengakibatkan komplikasi yang berat dalam jangka waktu lama. Penyakit metabolik ini menyebabakan deganerasi retina yang dpat mengakibatkan kebutaan.
Kerusakan ginjal, kerusakan syaraf, dan ateroskleosis adalah komplikasi yang sering timbul. Komplikasi-komplikasi degeneratif ini mungkin timbul karena kadar gula yang tinggi selama bertahun-tahun tetapi persangkaan ini belum dapat dibuktikan.jadi tujuan utama dalam pengobatan diabetes adalah menurunkan kadar gula darah. Indikator yang berharga untuk kadar gula darah telah ditemukan dengan tak terduga pada penelitian di sibidang yang berbedayaitu transport 02 .

Selama umur sel darah merah (120 hari) glukosa, glukosa-6-phosphat dan gula lain secara non enziatik dapat membentuk konjugat yang stabil dengan gugus amino alfa pada rantai beta hemoglobin. Gugus aldehit glukosa bentuk rantai terbuka, berkondensasi dengan gugus amino membentuk basa SCHIFF.