PROFILPELAJAR.COM

Glukoneogenesis (GNG) adalah jalur metabolisme yang menghasilkan glukosa dari substrat karbon non-karbohidrat tertentu. Proses ini bersifat universal dan ditemukan pada tumbuhan, hewan, jamur, bakteri, serta mikroorganisme lainnya.^[1] Pada vertebrata, glukoneogenesis terutama terjadi di hati dan sebagian kecil di korteks ginjal. Glukoneogenesis, bersama glikogenolisis, merupakan mekanisme utama yang digunakan oleh manusia dan hewan lain untuk menjaga kadar gula darah tetap stabil, mencegah terjadinya hipoglikemia.^[2] Pada ruminansia, karena karbohidrat dari makanan cenderung dimetabolisme oleh mikroorganisme di rumen, glukoneogenesis berlangsung terus-menerus, tanpa tergantung pada kondisi puasa, diet rendah karbohidrat, atau aktivitas fisik.^[3] Pada hewan lain, proses ini terjadi selama periode puasa, kelaparan, diet rendah karbohidrat, atau olahraga intens.

Pada manusia, substrat untuk glukoneogenesis dapat berasal dari sumber non-karbohidrat yang dapat dikonversi menjadi piruvat atau intermediat pada jalur glikolisis. Dari pemecahan protein, substratnya meliputi asam amino glukogenik; dari pemecahan lipid (seperti trigliserida), substratnya meliputi gliserol dan asam lemak rantai ganjil; serta dari bagian metabolisme lain seperti laktat dari siklus Cori. Dalam kondisi puasa berkepanjangan, aseton yang terbentuk dari badan keton juga dapat berfungsi sebagai substrat, memberikan jalur dari asam lemak menjadi glukosa.^[4] Meskipun sebagian besar glukoneogenesis terjadi di hati, peran ginjal dalam proses ini meningkat pada kondisi diabetes dan puasa berkepanjangan.^[5]

Jalur glukoneogenesis bersifat sangat endergonik hingga terhubung dengan hidrolisis ATP atau GTP, yang mengubahnya menjadi proses eksergonik. Sebagai contoh, jalur dari piruvat menuju glukosa-6-fosfat membutuhkan 4 molekul ATP dan 2 molekul GTP untuk berlangsung secara spontan. ATP ini diperoleh dari katabolisme asam lemak melalui beta oksidasi.^[6]

Prekursor

Pada manusia, prekursor utama glukoneogenesis adalah laktat, gliserol, alanin, dan glutamin. Secara keseluruhan, senyawa-senyawa ini menyumbang lebih dari 90% dari total glukoneogenesis.^[7] Selain itu, asam amino glukogenik lainnya serta semua intermediat siklus asam sitrat (yang dikonversi menjadi oksaloasetat) juga dapat berfungsi sebagai substrat glukoneogenesis.^[8] Secara umum, konsumsi makanan yang mengandung substrat glukoneogenik tidak secara langsung meningkatkan glukoneogenesis pada manusia.^[9]

Pada ruminansia, propionat merupakan substrat utama glukoneogenesis.^[10] Sementara itu, pada non-ruminansia, termasuk manusia, propionat dihasilkan dari β-oksidasi asam lemak rantai ganjil dan bercabang, meskipun perannya sebagai substrat glukoneogenik relatif kecil.^[11]^[12]

Rujukan

^ Lehninger, Albert L.; Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2000). Lehninger principles of biochemistry (edisi ke-3rd ed). New York: Worth Publishers. ISBN 978-1-57259-153-0. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
^ "The chemical logic behind... Gluconeogenesis". web.archive.org. 2009-08-26. Diakses tanggal 2024-10-23.
^ Dukes, H. H.; Reece, William O. (2004). Dukes' physiology of domestic animals (edisi ke-12th ed). Ithaca: Comstock Pub. Associates. ISBN 978-0-8014-4238-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
^ Kaleta, Christoph; Figueiredo, Luís F. de; Werner, Sarah; Guthke, Reinhard; Ristow, Michael; Schuster, Stefan (2011-07-21). "In Silico Evidence for Gluconeogenesis from Fatty Acids in Humans". PLOS Computational Biology (dalam bahasa Inggris). 7 (7): e1002116. doi:10.1371/journal.pcbi.1002116. ISSN 1553-7358. PMC 3140964 . PMID 21814506. Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)
^ Swe, Myat Theingi; Pongchaidecha, Anchalee; Chatsudthipong, Varanuj; Chattipakorn, Nipon; Lungkaphin, Anusorn (2019-06). "Molecular signaling mechanisms of renal gluconeogenesis in nondiabetic and diabetic conditions". Journal of Cellular Physiology (dalam bahasa Inggris). 234 (6): 8134–8151. doi:10.1002/jcp.27598. ISSN 0021-9541.
^ Rodwell V (2015). Harper's illustrated Biochemistry, 30th edition. USA: McGraw Hill. p. 193. ISBN 978-0-07-182537-5.
^ Gerich, John E.; Meyer, Christian; Woerle, Hans J.; Stumvoll, Michael (2001-02-01). "Renal Gluconeogenesis". Diabetes Care (dalam bahasa Inggris). 24 (2): 382–391. doi:10.2337/diacare.24.2.382. ISSN 0149-5992.
^ Garrett, R.; Grisham, Charles M. (2002). Principles of biochemistry: with a human focus. Fort Worth: Harcourt College Publishers. ISBN 978-0-03-097369-7.
^ Nuttall, Frank Q.; Ngo, Angela; Gannon, Mary C. (2008-09). "Regulation of hepatic glucose production and the role of gluconeogenesis in humans: is the rate of gluconeogenesis constant?". Diabetes/Metabolism Research and Reviews (dalam bahasa Inggris). 24 (6): 438–458. doi:10.1002/dmrr.863. ISSN 1520-7552.
^ Van Soest PJ (1994). Nutritional Ecology of the Ruminant (2nd ed.). Cornell Univ. Press. ISBN 978-1501732355.
^ Rodwell VW, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA (2018). Harper's Illustrated Biochemistry (31st ed.). McGraw-Hill Publishing Company.
^ Baynes J, Dominiczak M (2014). Medical Biochemistry (4th ed.). Elsevier.