Tag: Membran sel

Asam karboksilat adalah kelas senyawa organik yang ditandai dengan adanya gugus karboksil (-COOH) di dalamnya. Rumus umum untuk asam karboksilat adalah R – COOH di mana R merujuk ke seluruh molekul. Keasaman asam karboksilat umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan fenol sederhana karena mereka bereaksi dengan basa lemah seperti karbonat dan bikarbonat untuk melepaskan gas karbon dioksida.

Asam karboksilat banyak digunakan dan termasuk asam amino dan asam asetat. Garam dan ester dari asam karboksilat dikenal sebagai karboksilat. Ketika gugus karboksil dideprotonasi, basa konjugatnya membentuk ion karboksilat. Ion karboksilat distabilkan dengan resonansi dan ini meningkatkan stabilitasnya. Ini lebih lanjut membuat mereka lebih asam dibandingkan dengan alkohol. Ada juga berbagai metode yang dapat digunakan untuk persiapan asam karboksilat.

Namun, asam karboksilat dapat diamati sebagai bentuk berkurangnya asam karbon-asam Lewis, dalam kondisi tertentu asam karboksilat dapat didekarbilasi untuk menghasilkan karbon dioksida.

Manfaat asam karboksilat

Asam karboksilat membentuk serangkaian asam lemak yang sangat baik digunakan untuk kesehatan manusia. Omega-6 dan omega-3 adalah asam lemak esensial yang tidak diproduksi oleh tubuh. Mereka membantu dalam mempertahankan membran sel dan mengontrol penggunaan nutrisi bersama dengan metabolisme. Jika kita mengonsumsi makanan dengan lemak tak jenuh, glukosa dan nutrisi lain akan langsung mengalir ke dalam aliran darah tanpa diserap. Sedangkan jika ada asupan lemak jenuh, pencernaan akan melambat dan tubuh akan mendapatkan lebih banyak waktu untuk menyerap energi dan nutrisi dari makanan.

Poin-poin berikut akan menyatakan penggunaan signifikan lain dari asam karboksilat:

  • Pembuatan sabun membutuhkan asam lemak lebih tinggi. Sabun umumnya garam natrium atau kalium dari asam lemak tinggi seperti asam stearat.
  • Industri makanan menggunakan banyak asam organik untuk produksi minuman ringan, produk makanan, dll. Misalnya, asam asetat digunakan dalam pembuatan cuka.
  • Garam natrium asam organik menemukan aplikasi dalam pengawet.
  • Dalam industri farmasi asam organik digunakan dalam banyak obat seperti aspirin, fenacetin, dll.
  • Asam asetat sering digunakan sebagai koagulan dalam pembuatan karet.
  • Asam organik menemukan aplikasi besar dalam membuat bahan pewarna, parfum, dan rayon.


Proses eksositosis dapat bersifat konstitutif atau intermiten, yang disebut juga eksositosis teregulasi. Vesikel dapat berasal dari kompartemen seluler seperti endosom primer (yang juga menerima vesikel endositik) atau terjadi secara langsung dalam domain trans aparatus Golgi. Pengakuan protein terhadap satu rute eksositosis atau yang lain akan diberikan oleh deteksi daerah sinyal yang dibagi antara protein.

Rute eksositosis konstitutif

Jenis eksositosis ini terjadi di semua sel dan tanpa henti. Di sini banyak protein terlarut terus menerus dikeluarkan ke sel luar, dan banyak lainnya didaur ulang dengan memasukkan ke dalam membran plasma untuk mempercepat dan memungkinkan regenerasi mereka, karena selama endositosis, membran dengan cepat diinternalisasi.

Rute eksositosis ini tidak diatur oleh apa yang selalu dalam proses. Dalam sel-sel kalsiformis dari usus dan fibroblas dari jaringan ikat, misalnya, eksositosis bersifat konstitutif, karena terjadi terus-menerus. Sel-sel kalsiform melepaskan lendir secara konstan, sementara fibroblas melepaskan kolagen.

Dalam banyak sel yang terpolarisasi dalam jaringan, membran dibagi menjadi dua domain yang berbeda (domain apikal dan basolateral), yang mengandung serangkaian protein yang berkaitan dengan diferensiasi fungsionalnya.

Dalam kasus ini, protein dari jaringan trans Golgi secara selektif mengangkut domain yang berbeda dengan rute konstitutif. Ini dilakukan oleh setidaknya dua jenis vesikel sekretori konstitutif yang secara langsung menargetkan domain apikal atau basolateral dari sel-sel yang terpolarisasi ini.

Jalur eksositosis yang diatur

Proses ini eksklusif untuk sel sekresi khusus, di mana serangkaian protein atau produk kelenjar dipilih oleh domain trans dari aparatus Golgi dan dikirim ke vesikel sekretori khusus, di mana mereka terkonsentrasi dan kemudian dilepaskan ke matriks ekstraseluler ketika menerima beberapa stimulus ekstraseluler.

Banyak sel endokrin yang menyimpan hormon dalam vesikula sekretori, memulai eksositosis hanya setelah mengenali sinyal dari sel luar, yang merupakan proses intermiten.

Fusi vesikel ke membran sel adalah proses umum dalam berbagai jenis sel (dari neuron ke sel endokrin).

Protein terlibat dalam proses eksositosis yang diatur

Dua keluarga protein terlibat dalam proses eksositosis:

  • Rab, yang bertanggung jawab untuk menjangkar vesikel ke membran dan memberikan spesifisitas untuk transportasi vesikuler. Mereka umumnya terkait dengan GTP dalam bentuk aktifnya.
  • Di sisi lain, protein efektor SNARE memungkinkan fusi antara membran. Peningkatan konsentrasi kalsium (Ca2 +) di dalam sel berfungsi sebagai sinyal dalam proses.

Protein Rab mengenali peningkatan Ca2 + intraseluler dan memulai penahan vesikel ke membran. Area vesikel yang menyatu membuka dan melepaskan isinya ke ruang ekstraseluler, sedangkan vesikel bergabung dengan membran sel.


Seperti endositosis, proses sekresi seluler eksositosis membutuhkan energi dalam bentuk ATP, karena merupakan proses aktif. Aparatus Golgi memainkan peran mendasar dalam eksositosis, karena ini memecah membran yang mengemas bahan yang diperuntukkan bagi sekresi seluler.

Proses eksositosis diawali oleh vesikel pengangkut intraseluler berasal dari badan Golgi, bergerak dengan isinya melalui sitoplasma, sepanjang mikrotubulus sitoplasma, menuju membran sel, melebur ke sana dan melepaskan isinya ke cairan ekstraseluler.

Endositosis dan eksositosis mempertahankan keseimbangan dalam sel yang memungkinkan untuk mempertahankan dimensi dan sifat membran plasma. Kalau tidak, membran sel akan mengubah dimensinya dengan diperpanjang oleh penambahan membran vesikel ekskresi yang ditambahkan ke dalamnya.

Dengan cara ini, selaput berlebih yang ditambahkan dalam eksositosis, diintegrasikan lagi oleh endositosis, mengembalikan selaput ini melalui vesikel endositik ke aparatus Golgi, di mana ia didaur ulang.

Eksosom tidak berasal dari badan Golgi

Tidak semua bahan yang ditujukan untuk eksositosis berasal dari jaringan trans aparatus Golgi. Sebagian dari ini berasal dari endosom awal. Ini adalah organel seluler yang khusus menerima vesikel yang terbentuk selama proses endositosis.

Di dalamnya, setelah digabungkan dengan endosom, sebagian konten digunakan kembali dan diangkut ke membran sel melalui vesikel yang terbentuk di endosom itu sendiri.

Di sisi lain, di terminal pra-sinaptik neurotransmitter dilepaskan dalam vesikel independen untuk mempercepat komunikasi saraf.


Secara Morfologis karakteristik archaebacteria dan Eubacteria berbeda dalam beberapa aspek utama. Sementara sebagian besar anggota kedua kelompok memiliki dinding sel, membran sel mereka secara kimiawi berbeda, seperti bahan penyusun kimia mereka secara keseluruhan. Meskipun tidak ada perbedaan keras dan cepat antara peran yang diisi oleh dua jenis bakteri, yang paling banyak archaebacteria hidup di lingkungan yang sangat tidak bersahabat, seperti perairan yang sangat asin atau mata air belerang yang panas. Beberapa Eubacteria juga hidup di lingkungan yang keras ini, tetapi yang lain mendiami lokasi mulai dari permukaan tanah sampai pada usus rayap.

Kingdom monera dalam taksonomi terdiri dari dua kelompok filogenetis yang berbeda: Eubacteria dan archaebacteria. Seperti yang terlihat pada artikel sebelumnya Eubacteria dan archaebacteria secara genetik berbeda satu sama lain karena mereka berasal dari eukariota (organisme dengan membran nuklir: protista, tumbuhan, hewan (invertebrata dan vertebrata) dan jamur).

Archaebacteria

Jenis Archaebacteria ada tiga yaitu Archaebacteria Ekstrem Termofil (contohnya genus sulfolobus dan pyrolobus fumarif). Archaebacteria Ekstrem Halofil (contonya Halobacterium holobium) dan Archaebacteria Metanogen (contohnya Lachnospira multiparus). Karakteristik Archaebacteria antara lain :

  1. Sel Penyusun tubuhnya bertipe prokariotik
  2. Memiliki RNA polimerase yang sederhana
  3. Dinding sel bukan dari peptidoglikan
  4. Tidak memiliki membran nukleus dan tidak memiliki organel sel
  5. ARNt-nya berupa metionin
  6. Sensitif terhadap toksin dipteri

Eubacteria

Eubacteria disebut juga bakteri sejati, bersifat prokariotik. Karakteristik Eubacteria  antara lain :

  1. Memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan
  2. Telah mempunyai organel sel berupa ribosom yang mengandung satu jenis ARN polimerase
  3. Membran plasmanya mengandung lipid dan ikatan ester
  4. Sel bakteri meiliki kemampuan untuk mensekresikan lendir
  5. Stoplasma bakteri terdiri dari protein, karbohidrat, lemak, ion organik, kromatopora, ribosom dan asam nukleat sebagai penyusun RNA dan DNA.

Meskipun sangat kecil (kebanyakan bakteri secara signifikan lebih kecil dari sel-sel eukariotik), bakteri mengisi beberapa peran penting di alam. Kita yang paling akrab dengan bakteri sebagai penyebab penyakit dari radang tenggorokan sampai penyakit pes. Namun, relatif sedikit bakteri penyebab penyakit. Kebanyakan bermanfaat bagi organisme lain. Beberapa bakteri adalah fotoautotrof, memproduksi makanan dari bahan anorganik dan cahaya.

Dalam beberapa kasus, fotoautotrof tertentu memiliki kemampuan ekologis penting untuk memperbaiki nitrogen dari atmosfer, membuatnya tersedia untuk akar tanaman. Bakteri lainnya adalah saprofit, memecah bahan organik mati. Yang lain hidup bersimbiosis dalam saluran pencernaan organisme lain dan membantu dalam pencernaan bahan makanan yang beragam.

Struktur dan siklus reproduksi dari Monera relatif sederhana dibandingkan dengan mereka kelompok eukariota. Mereka tidak memiliki inti yang berbeda dan organel kompleks. Struktur khusus, seperti mesin fotosintesis, mengambil bentuk membran internal. Materi genetik Monera juga relatif sederhana. Mereka memiliki kromosom dan plasmid prokariotik kecil dan bukan kromosom kompleks yang ditemukan pada eukariota. Kebanyakan Monera berkembang biak dengan pembelahan biner.


Eubacteria adalah kelompok kuno dan beragam. Spesies yang berbeda telah berevolusi untuk menyesuaikan di setiap jenis lingkungan dan gaya hidup. Mereka sering diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan oksigen dan oleh jenis nutrisi di mana mereka terlibat. Eubacteria, juga dikenal sebagai bakteri sejati sering memiliki reputasi yang buruk. Eubacteria banyak dianggap sebagai agen penyebab penyakit. Setiap hari produk baru keluar dari para adverstising dengan kemampuan mereka untuk menghancurkan makhluk-makhluk mikroskopis yang berbahaya ini. Pada kenyataannya, hanya sebagian kecil dari organisme ini uniseluler yang menyebabkan penyakit.

Struktur tubuh:

  • Lapisan lendir (Kapsul). Tersusun atas polisakarida, befungsi untuk melindungi terhadap kekeringan, sebagai gudang makanan dan melindungi diri dari serangan/infeksi sel inang.
  • Dinding sel. Bahan penyusun dinding sel adalah peptidoglikan ( gula + protein / asam amino ), berfungsi : memberi proteksi/pelindung/kekuatan, memberi bentuk tubuh sehingga bentuknya tetap.
  • Membran sel, berfungsi untuk tempat keluar masuknya zat, tempat melekatnya flagel, bersifat semipermiabel
  • Flagellum, untuk mendukung mobilitas/gerakan ( tidak semua ada )
  • Phili , menjadi saluran pada konjugasi (mampu menyuntikkan sebagian DNA ke sel lain )
  • Sitoplasma  :sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia dalam sel
  • Mesosom, merupakan lipatan ke dalam dari membran sel  berfungsi sebagai tempat respirasi sel ( penyedia energi )
  • Ribisom, berfungsi sebagai tempat sintesis protein
  • DNA, merupakan pembawa sifat genetik (reproduksi)
  • Plasmid : DNA non kromosom berbentuk sirkuler

Apa Itu Eubacteria ?

Eubacteria adalah organisme prokariotik, yaitu tidak mempunyai membran inti dan tubuhnya bersel satu. Sel tubuh bakteri dapat mengeluarkan lendir pada permukaan dinding sel. Bakteri Mycoplasma The mikrobiellsten yang memiliki ukuran 0,12 mikron dan terbesar adalah thiomargarita dengan ukuran 200 mikron.

Bentuk

Berbagai bentuk Kingdom Eubacteria

Bacillus (basil / tangkai)

  • Monobacillus, dalam bentuk tangkai tunggal.
  • Misalnya, Escherichia coli, Salmonella typhosa (penyebab demam tifoid) dan Lactobacillus.
  • Diplobacillus berbentuk seperti tiang yang menghubungkan dua kali dua.
  • Misalnya, Reribacterium salmoninarum
  • Streptobacillus, berbentuk seperti tiang yang menghubungkan seperti rantai.
  • Contohnya, Streptobacillus moniliformis, Bacillus anthracis dan Azobacter sp.

Cocci (cocci / bullet)

  • Monococci, cukup bulat. Misalnya, Monococcus gonorrhoeae.
  • Diplococcus, bulat dengan dua tangan.
  • Misalnya, Diplococcus pneumoniae
  • Tetracoccus bundar terdiri dari 4 bakteri kuadrat.
    Streptococcus, bulat dalam kelompok yang membentang seperti rantai.
  • Contoh: Streptococcus pyogenes.
  • Staphylococcus, bundar dalam kelompok-kelompok seperti anggur.
  • Misalnya Staphylococcus aureus.
  • Sarcina, bulat dalam kelompok, masing-masing kelompok terdiri dari 8 bakteri membentuk susunan berbentuk kubus.
  • Misalnya Sarcina sp.

Sprilium (spiral / pegas)

  • Spirilium, bengkok lebih dari setengah lingkaran.
    Misalnya, Spirilium minor
  • Spirocheata, halus dan lentur secara rohani.
    Contoh: Treponema pallidum dan Spirocheata palida
  • Koma, spiral berbentuk koma yang dianggap tidak sempurna.
    Misalnya koma Vibrio

Ciri-Ciri

Ciri-Ciri Kingdom Eubacteria:

  • Uniseluser
  • Tidak ada klorofil
  • Amitosis reproduksi
  • Habitat di tanah, air, udara, makhluk hidup
  • Dinding sel mengandung peptidoglikan
  • Dapat bergerak dengan flagel
  • Membran plasma mengandung lipid dengan ester terikat / ikatan rantai karbon
  • Ribosom mengandung jenis RNA polimerase
  • Reaksi terhadap antibiotik streptomisin dan kloramfenikol bukanlah kelainan pertumbuhan
  • Tinggal di koloni.

Klasifikasi

Klasifikasi Kingdom Eubacteria

A. Berdasarkan Karakteristik Dinding Sel

Ada dua subdivisi berdasarkan sifat dinding sel, yaitu pewarnaan Gram-positif (Clostridium tetani dan Mycobacterium tuberculosis) dan pewarnaan Gram-negatif (Treponema pallidum dan Vibrio cholera).

B. Berdasarkan Jumlah dan Posisi Flagela

  • Atrik tanpa flagel
  • Monotrik memiliki flagel di salah satu ujung bakteri
  • Lopotrik, banyak flagela ditemukan di salah satu ujung bakteri
  • Amfitrik, flagela di kedua ujung bakteri
  • Peritrik, flagel didistribusikan ke permukaan sel bakteri

C. Berdasarkan Gaya Hidup

  • Heterotrof mendapatkan energi dari bahan organik terdekat. Misalnya, Bacillus antracis.
  • Autotrof dapat mengubah bahan anorganik sebagai bahan makanan menjadi bahan organik. Misalnya, bakteri hijau.

D. Berdasarkan Permintaan Oksigen

Untuk mendapatkan energi, bakteri bernapas untuk memecah zat makanan.

  • Aerob obligat. Oksigen bebas diperlukan untuk memecah zat dan mendapatkan energi, bahagia hidup di lingkungan yang lembab dan dengan udara yang cukup. Misalnya, Mycobacterium tuberculosis, Nitrococcus, Nitrosomonas, Nitrobacter
  • Anaerob obligat. Bakteri ini tidak membutuhkan oksigen bebas untuk memecah zat. Fermentasi menghasilkan energi karena bakteri ini menghasilkan zat fermentasi. Misalnya, Clostridium tetani (berkembang biak dan menghasilkan racun ketika luka ditutup), Micrococcus denitrificans (hidup di tempat yang kaya akan nitrat dan rendah oksigen), Lactobacillus bulgaricus (untuk membuat yoghurt)
  • Aerob / Anaerob opsional. Eubacteria dikelompokkan menjadi lima filum, yaitu proteobacteria, cyanobacteria, spirohetes, klamidia dan bakteri gram positif (dinding sel peptidoglikan yang tebal, bakteri yang, setelah pewarnaan dengan violet dan yodium, 95% tidak dapat dihilangkan dengan etil alkohol untuk menghasilkan warna ungu).


Glikogen adalah polisakarida yang merupakan bentuk penyimpanan glukosa dalam tubuh manusia. Glukosa merupakan biomolekul penting yang menyediakan energi untuk sel-sel di seluruh tubuh manusia secara keseluruhan. Manusia memperoleh glukosa yang berasal dari makanan yang mereka makan. Ketika mereka kehabisan glukosa, glikogen dapat dimanfaatkan sebagai sumber glukosa.

Pada manusia, glikogen yang disimpan dan diproduksi oleh hepatosit dalam hati. Glikogen juga merupakan Glukon yaitu terdiri dari unit D-glukosa secara eksklusif. Ini adalah sumber karbohidrat yang dicadangkan untuk hewan dan juga tumbuhan. Mari kita lihat struktur dan fungsi Glikogen.

Struktur

Struktur glikogen mirip dengan amilopektin. Satu-satunya pengecualian adalah glikogen sangat bercabang. Dalam molekul glikogen, percabangan terjadi lebih sering, hampir setiap enam unit glukosa. Ini adalah alasan mengapa glikogen berperilaku berbeda terhadap amilopektin. Ini adalah alasan mengapa molekul glikogen memiliki berat molekul yang sangat tinggi. Ukurannya juga tidak kompak, itu adalah molekul besar. Eksperimen hidrolisis akan menunjukkan bahwa dalam molekul glikogen, satu kelompok ujung terjadi setelah setiap sepuluh hingga dua belas unit glukosa.

glikogen
glikogen

Fungsi

Glikogen melakukan beberapa fungsi yang sangat penting pada tumbuhan dan hewan. Glikogen dapat melakukan fungsi-fungsi ini karena struktur dan formasinya yang unik.

Sekarang seperti yang Anda ketahui, glukosa ditemukan di membran sel sel tumbuhan dan hewan. Molekul glukosa ini sangat kecil dan kompak. Mereka dapat dengan mudah berdifusi keluar dari membran sel. Tetapi glikogen adalah molekul yang besar dan kompleks, sehingga tidak akan berdifusi keluar dari membran sel. Oleh karena itu merupakan fungsi penting glikogen, penyimpanan glukosa dalam sel.

Jika sejumlah besar sel glukosa ada di dalam sel, tekanan osmotik dalam sel akan sangat tinggi. Ini dapat menyebabkan membran sel pecah. Tetapi jika glukosa bergabung menjadi satu molekul besar glikogen, masalahnya tidak terjadi.

Seperti disebutkan sebelumnya glikogen adalah cadangan glukosa untuk sel-sel tubuh kita. Jika konsentrasi glukosa rendah, enzim yang ada dalam sel dapat dengan mudah menghidrolisis kelompok akhir glikogen untuk membuat glukosa. Proses ini menjadi mudah karena struktur glikogen.

Kebalikan dari hal di atas juga benar. Jika konsentrasi glukosa tinggi, enzim dapat menempel molekul glukosa untuk membentuk glikogen.

Meskipun asam lemak jauh lebih berenergi daripada glikogen, glikogen tetap menjadi bentuk senyawa penyimpanan energi yang disukai pada hewan. Glukosa yang berlebihan disimpan dalam butiran glikogen, terutama di sel-sel hati, otot, dan jaringan adiposa. Glikogen bukanlah osmotik, sedangkan glukosa adalah osmotik. Jadi jika kelebihan glukosa tidak disimpan sebagai glikogen, hal itu dapat mengganggu tekanan osmotik dan akhirnya menyebabkan kerusakan atau kematian sel.

Glikogen adalah sumber glukosa yang dapat diakses. Glikogen memasok sel otot dan lemak dengan glukosa yang dapat dimetabolisme secara lokal. Karena sel-sel ini kekurangan enzim glukosa-6-fosfatase, glukosa digunakan secara internal dan tidak dibagi dengan sel-sel lain.

Sebaliknya, sel-sel hati memiliki glukosa-6-fosfatase yang melakukan defosforilasi glukosa yang ditangkap dan dengan demikian dapat memungkinkan mobilisasi glukosa dari sel-sel hati. Jika tidak ada cukup sirkulasi glukosa dalam aliran darah, pankreas mengeluarkan glukagon, yang merangsang sel-sel hati untuk glikogen dan melepaskan glukosa bebas ke dalam aliran darah.

Oleh karena itu, glikogen membantu menjaga kadar gula darah normal. Mirip dengan “bank”, tubuh dapat “menyimpan” glukosa tambahan dan dengan demikian “mengekstraksi” glukosa ketika energi dibutuhkan. Glukosa adalah bahan bakar penting. Ini adalah sumber energi utama yang disukai oleh otak. Selain itu, tidak seperti asam lemak, glukosa juga dapat memasok energi ketika ada aktivitas anaerob (kekurangan oksigen).

Pengertian

Glikogen adalah polisakarida yang terbentuk dari kelebihan glukosa dalam tubuh. Molekul glukosa tunggal dapat membentuk asam glikosidik untuk menghasilkan makromolekul yang lebih besar. Ketika kita mengkonsumsi gula dalam bentuk molekul tunggal atau dalam bentuk pati, kita memutuskan hubungan ini untuk melepaskan glukosa dan monosakarida, yang diperlukan untuk produksi ATP.

Dengan peningkatan kebutuhan energi secara signifikan, kelebihan glukosa disimpan sebagai glikogen di hati dan sel otot untuk digunakan di masa depan.

Konversi glukosa ini menjadi glikogen yang dikontrol secara hormon. Insulin yang dilepaskan dari pankreas, secara khusus mengontrol konversi glukosa menjadi glikogen untuk menurunkan gula darah. Proses sebaliknya juga dikendalikan oleh hormon. Ketika tubuh membutuhkan lebih banyak gula, glukagon yang juga diproduksi di pankreas, mengontrol konversi glikogen menjadi glukosa yang disimpan sehingga dapat digunakan untuk kebutuhan ATP. Proses ini disebut glukoneogenesis.

Sejarah

Glikogen ditemukan oleh Claude Bernard. Eksperimen menunjukkan bahwa hati mengandung zat yang dapat menyebabkan kekurangan gula melalui “fermentasi” di hati. Pada 1857 ia menggambarkan isolasi zat yang disebut “zat manis”. Setelah ditemukannya glikogen di hati, A. Sanson menemukan bahwa jaringan otot juga mengandung glikogen. Formula empiris untuk glukogen (C6H10O5) n didirikan pada tahun 1858 oleh Kekule.

Ciri-ciri

Pada hewan, glikogen adalah salah satu bentuk utama penyimpanan energi (trigliserida atau lemak tubuh). Mirip dengan pati, glikogen adalah karbohidrat kompleks yang menyimpan kelebihan glukosa. Kadang-kadang disebut “kekuatan hewan”. Hal ini karena komponen amilopektin pati tanaman memiliki komposisi dan struktur yang mirip dengan komponen glikogen polisakarida. Perbedaannya adalah percabangan luas glikogen di setiap unit glukosa 8-12.

Unit glukosa dihubungkan oleh ikatan α-glikosidik (1 hingga 4) dan rantai bentuk. Cabang-cabang terhubung ke rantai glukosa oleh ikatan α-glikosidik (1-6). Ikatan α-glukosa membentuk polimer heliks terbuka (berbeda dengan ikatan glukosa yang menghasilkan filamen yang hampir lurus membentuk fibril struktural seperti pada selulosa).

Di bawah mikroskop, glikogen memiliki tanda zodiak yang khas atau tanda bintang. Ini terjadi sebagai butiran dalam sel sitosol. Diameter bervariasi antara 10 hingga 40 nm. Pada inti butiran glikogen adalah glikogenin, enzim yang mengkatalisis konversi glukosa menjadi glikogen dan bertindak sebagai primer.

Peran

Tubuh dapat menyimpan energi dalam berbagai bentuk. Salah satu bentuk energi yang disimpan adalah lemak dan glikogen adalah bentuk lainnya. Asam lemak memiliki energi yang lebih tinggi, tetapi glukosa adalah sumber energi yang lebih disukai untuk otak dan glukosa juga dapat memasok energi ke sel tanpa oksigen misalnya selama latihan anaerob. Oleh karena itu glikogen berguna untuk menyediakan sumber glukosa bagi tubuh.

Penyimpanan

Dalam tubuh yang sehat, pankreas merespons kadar gula darah yang lebih tinggi, seperti makanan dengan melepaskan insulin yang menurunkan gula darah dengan menstimulasi hati dan otot untuk mengambil glukosa dari darah dan menyimpannya sebagai glikogen.

Orang dengan diabetes tidak membuat cukup insulin sendiri atau insulin tidak cukup efektif. Akibatnya, pankreas tidak merespon secara efektif untuk meningkatkan gula darah.

Pelepasan Glikogen

Glikogen dapat dilepaskan dari hati karena beberapa alasan, yaitu sebagai berikut:

  1. Menanggapi situasi saat stres
  2. Saat bangun (proses ini disebut fenomena fajar)
  3. Respons terhadap gula darah rendah
  4. Untuk membantu pencernaan.

Dalam situasi ini, ketika tubuh merasakan tambahan glukosa yang diperlukan dalam darah, pankreas melepaskan hormon glukagon yang memicu konversi glikogen menjadi glukosa yang dilepaskan ke dalam aliran darah.

Glikogen Otot

Sel-sel otot kekurangan enzim glukosa-6-fosfatase, yang merupakan suatu enzim yang dapat digunakan sel-sel hati untuk mengekspor glukosa ke darah. Oleh karena itu, glikogen yang disimpan dalam sel otot digunakan secara internal dan tidak bersama. Sel-sel lain yang mengandung sedikit glikogen juga menggunakannya secara lokal.

Glikogen dalam sel otot yang bertindak sebagai sumber glukosa langsung tersedia untuk ledakan aktivitas seperti lari cepat 100 m. Ketika kebutuhan energi sel melebihi suplai oksigen terbatas, ATP (yang “mata uang energi” dari sel) dihasilkan sebagian oleh glikolisis glukosa anaerob dari glikogen otot.

Glikolisis adalah jalur di mana glukosa dapat dipecah dalam piruvat tanpa adanya oksigen. Meskipun oksidasi lengkap glukosa di hadapan oksigen (fosforilasi oksidatif) yang menghasilkan sekitar 18 kali jumlah ATP, glikolisis terjadi sekitar 100 kali lebih cepat daripada pernapasan aerobik.

Selama periode energi yang singkat dan intens, energi harus menghasilkan jumlah ATP maksimum untuk kontraksi otot dalam waktu sesingkat mungkin. Namun, periode aktivitas yang lebih lama membutuhkan setidaknya penggunaan sebagian ATP yang berasal dari fosforilasi oksidatif.

Gangguan

Penyakit yang paling umum di mana metabolisme glikogen menjadi abnormal adalah diabetes, di mana glikogen hati dapat menumpuk secara normal atau menipis karena jumlah insulin yang tidak normal. Memulihkan metabolisme glukosa normal biasanya juga menormalkan metabolisme glikogen.

Pada hipoglikemia yang disebabkan oleh kelebihan insulin, kadar glikogen hati tinggi tetapi kadar insulin tinggi mencegah glikogenolisis yang harus mempertahankan kadar gula darah normal. Glukagon adalah pengobatan umum untuk jenis hipoglikemia ini.

Berbagai gangguan metabolisme bawaan disebabkan oleh kurangnya enzim yang diperlukan untuk sintesis atau pemecahan glikogen. Ini secara kolektif dikenal sebagai penyakit penyimpanan glikogen.