Glikogenenesis, Proses Pembentukan Glikogen

Glikogenesis adalah proses pembentukan atau biosintesis glikogen yang terjadi terutama di dalam hati dan otot. Glikogen atau gula otot merupakan cadangan makanan yang dibentuk dari molekul glukosa hasil pencernaan makanan. Glukosa akan saling berikatan dengan ikatan α 1-4 glikosidik untuk membentuk glikogen. Molekul glikogen tersusun bercabang-cabang agar dapat tersimpan maksimal di dalam sel.

Kelebihan kadar glukosa di dalam darah akan memicu disekresikannya hormon insulin untuk memicu terjadinya glikogenesis. Glikogen ini dapat dipecah lagi menjadi glukosa saat kadar glukosa darah menurun seperti dalam keadaan lapar atau puasa.

Glikogenesis terjadi dengan cara penambahan molekul glukosa pada rantai glikogen yang telah ada (disebut sebagai glikogen primer). Penambahan glukosa akan terjadi secara bertahap, satu demi satu molekul glukosa akan memperpanjang glikogen yang telah ada.

Sintesis glikogen melalui glikogenesis

Proses glikogenesis di dalam tubuh adalah sebagai berikut.

• Fosforilasi glukosa oleh ATP menjadi glukosa 6-fosfat, dikatalisis oleh enzim glukokinase/hexokinase.
• Berikutnya glukosa 6-fosfat mengalami reaksi isomerasi menjadi glukosa 1-fosfat, dikatalisis oleh enzim fosfoglukomutase.
• Glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin tri phosphate (UDP) menjadi uridil di phosphate glukosa (UDP-glukosa), dikatalisis oleh enzim glukosa 1-fosfat uridil transferase.
• UDP-glukosa kemudian akan diikatkan pada rantai glikogen yang sudah ada, dikatalisis oleh enzim glikogen sintase. Dalam proses ini, atom C pertama dari UDP-glukosa diikatkan ke atom C keempat yang ada pada rantai glikogen primer dan membentuk ikatan α 1-4 glikosidik.
• Berikutnya enzim pembentuk cabang (branching enzyme) akan memindahkan kurang lebih 6 residu glukosa pada salah satu residu glukosa yang ada pada glikogen primer untuk membentuk titik cabang. Enam residu gukosa tersebut akan diikatkan pada atom C nomor 6 pada molekul glikogen primer.
• Penambahan glukosa terus berlangsung pada kedua cabang hingga semakin panjang dan akan terbentuk banyak cabang-cabang baru di berbagai lokasi.
• Glikogenesis akan berakhir apabila gula dalam darah telah mencapai kadar yang normal.

Proses pembentukan glikogen melalui glikogenesis merupakan langkah penting dalam menjaga kadar gula dalam darah tetap normal. Ketidakmampuan tubuh untuk menjalankan glikogenesis dengan wajar dapat mengakibatkan timbulnya penyakit diabetes melitus. Diabetes melitus dapat menjadi penyakit yang berbahaya dan mematikan karena memicu berbagai komplikasi seperti stroke, kerusakan jaringan, dan kebutaan.

Ketika kadar gula dalam darah rendah, tubuh akan melakukan proses pemecahan glikogen untuk dibentuk menjadi glukosa kembali. Proses pemecahan glikogen menjadi glukosa disebut dengan glikogenolisis. Lebih lanjut tentang glikogenolisis dapat dibaca pada artikel : Glikogenolisis, ProsesPemecahan Glikogen.

Glikogen sering disebut sebagai pati hewan karena merupakan cadangan makanan pada hewan. Ikatan antar molekul glukosa antara glikogen dan amilum (pati) adalah sama, yaitu ikatan α 1-4 glikosidik. Glikogen adalah cadangan makanan hewan, sedangkan amilum adalah cadangan makanan tumbuhan. Perbedaan utama antara glikogen dan amilum adalah adanya lebih banyak rantai cabang pada glikogen dibandingkan dengan amilum.

Mekanisme reaksi glikogenesis juga merupakan jalur metabolisme umum pada biosintesis disakarida dan polisakarida. Pada jaringan tumbuhan, disakarida sukrosa dihasilkan melalui reaksi kondensasi glukosa dan fruktosa yang diawali proses glikogenesis. Dalam proses tersebut UDP-glukosa bereaksi dengan fruktosa 6-fosfat dikatalisis oleh enzim sukrosa fosfat sintase, membentuk sukrosa 6-fosfat. Kemudian enzim sukrosa fosfatase akan mengkatalisis sukrosa 6-fosfat menjadi sukrosa.