Glukosa adalah sumber energi utama bagi tubuh, khususnya untuk otak dan sel darah merah. Tapi, apa yang terjadi saat tubuhmu kekurangan asupan karbohidrat?
Di sinilah glukoneogenesis berperan penting sebagai mekanisme penyelamat untuk menjaga pasokan energi tetap berjalan optimal.
Apa Itu Glukoneogenesis?
Glukoneogenesis adalah proses metabolik di mana tubuh menghasilkan glukosa dari sumber non-karbohidrat. Prekursor yang digunakan dalam proses ini meliputi:
- Asam amino glukogenik (hasil pemecahan protein)
- Laktat (produk samping metabolisme otot)
- Gliserol (dari pemecahan lemak)
- Propionat (dari metabolisme asam lemak tertentu)
Proses ini berlangsung terutama di hati dan sebagian di ginjal, membantu menjaga kadar glukosa darah tetap stabil saat asupan karbohidrat dari makanan tidak mencukupi, misalnya saat puasa panjang, diet rendah karbohidrat, atau kondisi kelaparan.
Sebagai catatan, glukoneogenesis berbeda dengan glikogenolisis. Kalau glikogenolisis adalah proses memecah cadangan glikogen menjadi glukosa, glukoneogenesis justru membuat glukosa baru dari sumber non-karbohidrat.
Tujuan Utama Glukoneogenesis
Fungsi utama glukoneogenesis adalah menjaga kadar glukosa darah tetap stabil, terutama saat tubuh kamu dalam kondisi:
- Puasa
- Tidak mengonsumsi cukup karbohidrat
- Mengalami kelaparan
- Melakukan aktivitas fisik berat dalam jangka waktu lama
Otak manusia sangat bergantung pada glukosa sebagai sumber energi utamanya, dan sel darah merah bahkan hanya bisa menggunakan glukosa untuk bertahan hidup.
Menurut Kementerian Kesehatan Republik Indonesia, kadar glukosa darah normal saat puasa berkisar antara 70–100 mg/dL, dan kurang dari 140 mg/dL dua jam setelah makan.
Menjaga kestabilan glukosa darah ini sangat penting untuk mempertahankan fungsi tubuh yang optimal.
Proses Glukoneogenesis
Glukoneogenesis bukan sekadar membalikkan proses glikolisis (pemecahan glukosa menjadi energi).
Ada beberapa tahap yang unik karena beberapa reaksi dalam glikolisis tidak dapat dibalik secara langsung. Berikut adalah tahapan penting dalam glukoneogenesis:
1. Konversi Piruvat menjadi Fosfoenolpiruvat (PEP)
Dimulai dengan perubahan piruvat menjadi oksaloasetat oleh enzim piruvat karboksilase di dalam mitokondria.
Oksaloasetat kemudian diubah menjadi fosfoenolpiruvat (PEP) oleh enzim PEP karboksikinase di sitosol.
2. Konversi Fruktosa 1,6-bisfosfat menjadi Fruktosa 6-fosfat
Enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase berperan di sini dengan menghilangkan gugus fosfat, memungkinkan pembentukan fruktosa 6-fosfat.
3. Konversi Glukosa 6-fosfat menjadi Glukosa:
Langkah terakhir ini terjadi di hati dan ginjal menggunakan enzim glukosa 6-fosfatase yang menghilangkan gugus fosfat, menghasilkan glukosa bebas yang kemudian dilepaskan ke aliran darah.
Proses ini memastikan tubuh tetap mendapatkan suplai glukosa, bahkan ketika asupan makanan tidak mencukupi.
Regulasi Glukoneogenesis
Glukoneogenesis diatur dengan ketat untuk memastikan kadar glukosa darah yang stabil. Regulasi ini melibatkan:
- Hormon: Insulin menghambat glukoneogenesis, sedangkan glukagon dan kortisol menstimulasi.
- Ketersediaan Substrat: Ketersediaan prekursor seperti laktat, gliserol, dan asam amino memengaruhi laju glukoneogenesis.
- Regulasi Enzim: Aktivitas enzim-enzim kunci dalam glukoneogenesis diatur oleh berbagai molekul efektor.
Prekursor Glukoneogenesis
Dalam proses glukoneogenesis, tubuh menggunakan berbagai zat non-karbohidrat sebagai bahan baku untuk menghasilkan glukosa. Beberapa prekursor utama yang berperan antara lain:
- Laktat: Dihasilkan oleh otot selama aktivitas fisik intensif serta oleh sel darah merah sebagai produk samping metabolisme anaerobik.
- Gliserol: Berasal dari pemecahan trigliserida (lemak tubuh). Gliserol kemudian diubah menjadi glukosa di hati.
- Asam Amino Glukogenik: Diambil dari pemecahan protein, khususnya dari otot, yang kemudian digunakan untuk membentuk glukosa baru.
- Propionat: Merupakan produk metabolisme dari asam lemak rantai ganjil, yang juga bisa dimanfaatkan dalam jalur glukoneogenesis.
Prekursor-prekursor ini menjadi penyelamat tubuh kamu saat asupan karbohidrat minim, misalnya saat puasa panjang atau diet rendah karbohidrat.
Perbedaan Glikolisis dan Glukoneogenesis
Meskipun keduanya melibatkan jalur metabolik yang berhubungan dengan glukosa, glikolisis dan glukoneogenesis memiliki fungsi dan arah yang berlawanan:
- Glikolisis: Merupakan proses pemecahan glukosa menjadi piruvat untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Jalur ini terjadi di sitosol hampir semua sel tubuh.
- Glukoneogenesis: Sebaliknya, ini adalah proses membentuk glukosa dari sumber non-karbohidrat. Proses ini membutuhkan energi (ATP dan GTP) dan berlangsung terutama di hati serta sebagian di ginjal.
Singkatnya, glikolisis menghasilkan energi dari glukosa, sedangkan glukoneogenesis menggunakan energi untuk membentuk glukosa baru saat dibutuhkan.
Sumber: Halodoc
