---
title: "Biosintesis dan Sel yang Terpadu"
book: "Biologi Universitas — Tahun 1"
subject: biology
language: id
chapter: 16
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/16-biosintesis-dan-sel-yang-terpadu
---

# Bab 16 — Biosintesis dan Sel yang Terpadu

Pada pukul delapan pagi sebuah hati sedang mengubah gula sarapan menjadi [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) dan [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride); pada pukul tiga dini hari berikutnya hati yang sama sedang membuat gula dari [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) otot lalu mencurahkannya ke dalam darah bagi sebuah otak yang tidak makan apa pun selama sembilan jam. Tak ada yang berubah pada [enzimnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme); yang berubah adalah [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) mana yang dinyalakan. Bab-bab sebelumnya membongkar molekul [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell); bab ini menyusunnya kembali — sintesis gula, [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide), [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) dan [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) — lalu bertanya bagaimana sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell), dan sebuah [organisme](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/1-organisme-sistem-yang-berinteraksi-dengan-lingkungannya#def-b1-organism-environment-organism), memutuskan pada tiap saat lintasan mana yang berjalan. Jawabannya adalah sehimpunan kecil mata uang bersama, beberapa [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) di persimpangannya, dan hormon yang memberi tahu tiap [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) keadaan keseluruhannya.

## 16.1 Apa yang dibutuhkan sebuah sintesis

**Proposisi 16.1 (Ketiga tuntutan anabolisme).**

Tiap biosintesis memerlukan *kerangka karbon*, yang ditarik dari segelintir zat antara [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) dan [daur Krebs](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-krebs); *daya reduksi*, yang dipasok sebagai [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp); dan *energi*, yang dipasok sebagai [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp). Karena itu katabolisme dan anabolisme bertemu di persimpangan yang sama — glukosa-6-fosfat, triosa fosfat, piruvat, [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), $\alpha$-ketoglutarat, oksaloasetat — tetapi berjalan pada [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah pada langkah tak berbaliknya, sehingga tiap arahnya dapat disakelar sendiri-sendiri, dan keduanya memakai [koenzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah bagi elektronnya: NADH, yang dijaga teroksidasi, untuk membawa elektron pergi dalam katabolisme; [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp), yang dijaga tereduksi, untuk menyerahkannya dalam sintesis.

**Definisi 16.2 (Lintasan pentosa fosfat).**

*Lintasan pentosa fosfat* dalam [sitosol](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-organelle) mengoksidasi glukosa-6-fosfat menjadi ribulosa-5-fosfat dan $\mathrm{CO_2}$, sambil mereduksi dua $\mathrm{NADP^+}$ menjadi NADPH; cabangnya yang tak mengoksidasi lalu saling mengubah gula fosfat berkarbon lima, empat, enam dan tujuh, sehingga [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) dapat membuat ribosa-5-fosfat bagi [nukleotidanya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/11-nukleotida-dan-asam-nukleat#def-b1-nucleic-acids-nucleotide) ketika ia memerlukan pentosa, NADPH ketika ia memerlukan daya reduksi (sintesis [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride), pertahanan terhadap pengoksidasi), atau keduanya, lalu mengembalikan sisanya ke [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis). Ia sumber utama NADPH dalam [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) hewan; pada tumbuhan [reaksi terang](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/14-fotosintesis-dan-autotrofi#prop-b1-photosynthesis-lightreactions) kloroplasnya memasok NADPH pada siang hari.

![Persimpangan metabolisme. Enam pusat lintasan pusatnya (biru) menerima bahan bakar serta simpanan (jingga) dan memasok tiap biosintesis (hijau). Glukoneogenesis (merah) menjalankan bagian tengah petanya ke atas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-3/b1-biosyntheses-integration/fig-71adbe39fbc5.svg)

*Persimpangan metabolisme. Enam pusat lintasan pusatnya (biru) menerima bahan bakar serta simpanan (jingga) dan memasok tiap biosintesis (hijau). [Glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) (merah) menjalankan bagian tengah petanya ke atas.*

## 16.2 Membuat glukosa: glukoneogenesis

**Definisi 16.3 (Glukoneogenesis).**

*Glukoneogenesis* membuat glukosa dari prazat bukan [karbohidrat](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-monosaccharide) — laktat, piruvat, gliserol dan kerangka karbon sebagian besar [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) — di dalam hati (dan sedikit di ginjal). Ia menjalankan [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) mundur lewat ketujuh langkahnya yang berbalikan dan memintasi ketiga langkah tak berbaliknya dengan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang berbeda: piruvat dikarboksilasi menjadi oksaloasetat (dalam [mitokondria](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-mitochondrion), satu [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)) lalu didekarboksilasi menjadi fosfoenolpiruvat (satu GTP); fruktosa-1,6-bisfosfat dihidrolisis menjadi fruktosa-6-fosfat; glukosa-6-fosfat dihidrolisis menjadi glukosa bebas, yang meninggalkan [selnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell). Tiap glukosa: 6 setara [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) dan 2 NADH, berhadapan dengan 2 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) yang dihasilkan [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) — harga menjalankan lintasan menurun secara mendaki.

![Glikolisis dan glukoneogenesis berbagi tujuh reaksi yang berbalikan dan berbeda pada tiga reaksi yang tak berbalik, yang masing-masing dipintasi sebuah enzim tersendiri. Enzim yang terpisah berarti kendali yang terpisah: hati dapat menyalakan satu arah dan memadamkan yang lain.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-3/b1-biosyntheses-integration/fig-ae10bf8a19ed.svg)

*[Glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) dan [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) berbagi tujuh reaksi yang berbalikan dan berbeda pada tiga reaksi yang tak berbalik, yang masing-masing dipintasi sebuah [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) tersendiri. [Enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah berarti kendali yang terpisah: hati dapat menyalakan satu arah dan memadamkan yang lain.*

**Proposisi 16.4 (Apa yang dapat dan tak dapat menjadi glukosa).**

Laktat, gliserol, dan [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) yang menghasilkan piruvat atau zat antara [daur Krebs](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-krebs) (semuanya kecuali leusina dan lisina) dapat diubah menjadi glukosa. [Asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) tidak, pada hewan: oksidasi $\beta$-nya memberikan [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), yang kedua karbonnya masuk ke daurnya lalu pergi sebagai dua $\mathrm{CO_2}$ sebelum ada oksaloasetat yang diperoleh, sehingga tak ada rute bersih dari [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) ke gula. Tumbuhan, jamur dan bakteri memiliki *daur glioksilat*, sebuah jalan pintas yang melewatkan kedua dekarboksilasinya dan membuat sebutir biji berminyak yang berkecambah dapat mengubah [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) menjadi gula yang dibutuhkan kecambahnya. Sebaliknya seekor mamalia yang kelaparan harus membuat glukosanya dari [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide).

**Contoh 16.5 (Daur Cori).**

Sebuah otot yang berlari cepat memfermentasi [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) menjadi laktat, yang masuk ke darah; hati menyerap laktat itu, mengoksidasinya menjadi piruvat, membuat glukosa darinya dengan 6 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) tiap glukosa, lalu mengembalikan glukosanya ke darah agar ototnya memakainya lagi. Ototnya memperoleh 2 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) tiap glukosa tanpa oksigen dan menyerahkan tagihan 6 kepada hatinya, yang membayarnya dengan oksigen tanpa tergesa-gesa: “utang oksigen” sebuah lari cepat sebagian besar dilunasi di dalam hati.

## 16.3 Menimbun: glikogen dan lemak

**Definisi 16.6 (Sintesis glikogen).**

Glukosa ditimbun sebagai [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) dengan mengaktifkan glukosa-6-fosfat menjadi *UDP-glukosa* (satu UTP), yang ditambahkan *[glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) sintase* pada ujung tak mereduksi pohon yang sudah ada; sebuah *[enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) pencabang* memotong lalu memasangkan kembali rantai pendek untuk membuat cabang $\alpha(1{\to}6)$-nya ([Bab 10](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#ch-b1-carbohydrates)). Sintase dan fosforilasenya diatur ke arah yang berlawanan oleh isyarat yang sama: fosforilasi yang menyalakan fosforilase memadamkan sintasenya, sehingga pohonnya tak pernah dibangun dan dibongkar sekaligus.

**Definisi 16.7 (Sintesis asam lemak).**

[Asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) dibuat dalam [sitosol](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-organelle) dari [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) yang diekspor dari [mitokondria](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-mitochondrion). *[Asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) karboksilase*, langkah yang diatur, mengarboksilasinya (satu [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)) menjadi malonil-KoA; *[asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) sintase* lalu menambahkan dua karbon pada satu waktu dari malonil-KoA pada rantai yang sedang tumbuh, sambil mereduksi tiap penambahannya dengan dua [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp), sampai palmitat (C16) dilepaskan: 8 [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), 7 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) dan 14 [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) tiap palmitat. Pemanjangan dan penakjenuhan dalam [retikulum endoplasma](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-endomembrane) membuat asam yang lain; pengesteran dengan gliserol-3-fosfat (dari triosa fosfat) membuat [trigliserida](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride). Lintasannya bukanlah oksidasi $\beta$ yang dibalik: [enzimnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) berbeda, ruangnya berbeda, malonil-KoA alih-alih [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) alih-alih $\mathrm{FADH_2}$ dan NADH — dan malonil-KoA menghambat pengangkutan [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) ke dalam [mitokondria](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-mitochondrion), sehingga sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) tidak membuat [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) sekaligus membakarnya.

**Contoh 16.8 (Lemak dari gula).**

Sebuah hati yang diberi glukosa lebih banyak daripada yang dapat ditimbunnya sebagai [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) membuat [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride): glukosa menjadi piruvat menjadi [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) (sambil kehilangan sepertiga karbonnya sebagai $\mathrm{CO_2}$ dan memperoleh [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)), [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) menjadi palmitat dengan biaya [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) itu dan [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) dari [lintasan pentosa fosfatnya](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp), palmitat menjadi [trigliserida](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) yang dikirim ke [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride). Sekitar $15\,\%$ energi gulanya hilang dalam pengubahannya; sisanya ditimbun sembilan kali lebih padat daripada [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) ([Bab 9](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#ch-b1-lipids)). Kebalikannya — [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) menjadi gula — mustahil.

## 16.4 Nitrogen: asam amino dan nukleotida

**Definisi 16.9 (Asimilasi nitrogen, transaminasi).**

Amonium masuk ke materi organik hampir seluruhnya lewat *glutamat*: glutamat dehidrogenase menambahkannya pada $\alpha$-ketoglutarat, dan glutamina sintetase menambahkan yang kedua pada [rantai samping](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) glutamat (satu [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)), sehingga membuat glutamina. Dari kedua penyumbang itu, *transaminase* (aminotransferase, dengan [koenzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) vitamin B$_6$) memindahkan gugus aminonya ke asam $\alpha$-keto mana pun, sehingga membangun [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) dari kerangka karbon lintasan pusatnya: keluarga glutamat dari $\alpha$-ketoglutarat, keluarga aspartat dari oksaloasetat, alanina dan serina dari piruvat serta 3-fosfogliserat. Tumbuhan dan bakteri membuat kedua puluhnya; hewan telah kehilangan lintasan panjang menuju sembilan di antaranya, yaitu [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) *esensial*, dan mengambilnya dari makanan. Transaminase yang sama, yang dijalankan mundur, melucuti nitrogen dari [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid) yang berlebih untuk diekskresikan sebagai amonia (ikan), urea (mamalia) atau asam urat (burung, serangga).

**Contoh 16.10 (Nukleotida).**

Sebuah cincin [purin](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/11-nukleotida-dan-asam-nukleat#def-b1-nucleic-acids-nucleotide) dirakit pada ribosa-5-fosfat dari glisina, aspartat, dua glutamina, dua satuan berkarbon satu dan $\mathrm{CO_2}$, dengan biaya enam [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp); sebuah [pirimidin](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/11-nukleotida-dan-asam-nukleat#def-b1-nucleic-acids-nucleotide) dari aspartat dan karbamoil fosfat. Deoksinukleotida dibuat dari ribonukleotida dengan mereduksi gulanya, memakai [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp). Sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) yang hendak membelah membuat sekitar $10^{10}$ [nukleotida](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/11-nukleotida-dan-asam-nukleat#def-b1-nucleic-acids-nucleotide) dalam sejam; obat yang menghambat sintesis ini — metotreksat, 5-fluorourasil — menghentikan [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) yang membelah lebih dahulu, dan itulah sebabnya obat itu mengobati kanker.

## 16.5 Mamalia yang terpadu

**Proposisi 16.11 (Kenyang dan berpuasa).**

[Organnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/2-organisasi-fungsional-seekor-mamalia#def-b1-mammal-organization-organ) berbagi pekerjaan. Sesudah sebuah santapan, *insulin* dari pankreas memberi tahu hati agar menimbun glukosa sebagai [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) lalu mengubah kelebihannya menjadi [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride), memberi tahu otot agar menyerap glukosa dan menimbun [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide), memberi tahu [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) agar menyerap [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride); glukosa darahnya, yang telah naik ke $8\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$, kembali ke $5\,$ dalam dua jam. Di antara waktu makan, *glukagon* memberi tahu hati agar menguraikan [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) dan, seiring habisnya [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) itu, membuat glukosa dari laktat, gliserol serta [asam amino](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-aminoacid), dan memberi tahu [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) agar melepas [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid), yang dibakar otot dan hati menggantikan glukosa; otaknya, yang tak sanggup membakar [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride), tetap memperoleh $120\,\mathrm{g}$ glukosanya sehari. Dalam puasa berhari-hari hati mengubah [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) menjadi *badan keton*, yaitu asam kecil yang dapat dipakai otaknya, dan permintaan glukosa — serta [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) yang membuatnya — turun dua pertiga. Mekanisme hormonnya menjadi bagian jilid Tahun ke-2; logika metabolismenya adalah bagian bab ini.

![Glukosa darah sepanjang sehari. Tiap santapan menaikkannya selama dua jam sementara insulin menggerakkan penimbunannya; di antara waktu makan dan sepanjang malam, glukagon menjaganya dekat 5\, mmol/ L dari glikogen hati dan glukoneogenesisnya. Titik acuannya bertahan dalam faktor dua.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-3/b1-biosyntheses-integration/fig-555da98367ea.svg)

*Glukosa darah sepanjang sehari. Tiap santapan menaikkannya selama dua jam sementara insulin menggerakkan penimbunannya; di antara waktu makan dan sepanjang malam, glukagon menjaganya dekat $5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ dari [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hati dan [glukoneogenesisnya](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis). [Titik acuannya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/1-organisme-sistem-yang-berinteraksi-dengan-lingkungannya#def-b1-organism-environment-homeostasis) bertahan dalam faktor dua.*

![Sebuah lobulus hati: lempeng hepatosit yang memancar dari sebuah vena pusat, terendam darah dari usus. Sel itu menimbun glikogen, membuat glukosa, membangun lemak serta badan keton, dan membuang nitrogen — rumah kliring metabolisme tubuh.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-3/b1-biosyntheses-integration/img-b92899ecb8d0.jpg)

*Sebuah lobulus hati: lempeng hepatosit yang memancar dari sebuah vena pusat, terendam darah dari usus. [Sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) itu menimbun [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide), membuat glukosa, membangun [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) serta badan keton, dan membuang nitrogen — rumah kliring metabolisme tubuh.*

**Metode 16.12 (Membaca sebuah keadaan metabolik).**

1. Tanyakan bahan bakar mana yang berlimpah: glukosa yang tinggi berarti penimbunan ( [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) , lalu [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) ); glukosa yang rendah berarti penggerakan.
2. Ikuti isyaratnya: insulin mengaktifkan sintase dan menonaktifkan fosforilase serta lipase; glukagon melakukan kebalikannya — sebagian besar lewat fosforilasi [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang sama ( [Bab 13](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#ch-b1-enzymes) ).
3. Periksa persimpangannya: [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) dan sitrat menghambat PFK lalu membuka [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) ; AMP melakukan sebaliknya; malonil-KoA menghambat pembakaran [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) selama [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) sedang dibuat; [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) mengaktifkan karboksilase yang memulai [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) .
4. Bagikan [organnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/2-organisasi-fungsional-seekor-mamalia#def-b1-mammal-organization-organ) : hati (menimbun, membuat dan mengekspor glukosa; membuat keton dan urea), otot (menimbun [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) bagi dirinya sendiri, mengekspor laktat dan alanina), [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) (menimbun dan melepas [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) ), otak (membakar glukosa, lalu keton).

## 16.6 Tumbuhan yang terpadu

**Proposisi 16.13 (Sumber dan lubuk).**

Pada siang hari kloroplas sehelai [daun](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/3-organisasi-fungsional-sebuah-tumbuhan-berbunga#def-b1-flowering-plant-organization-organs) mengekspor triosa fosfat ke [sitosolnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-organelle), tempat ia dibuat menjadi *sukrosa* untuk diekspor dalam floem ([Bab 24](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/24-pertukaran-gas-dan-pengangkutan-getah-tumbuhan#ch-b1-plant-transport)) ke [akar](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/3-organisasi-fungsional-sebuah-tumbuhan-berbunga#def-b1-flowering-plant-organization-organs), buah dan ujung yang tumbuh; apa yang tak sanggup dibawa floemnya disimpan dalam kloroplas sebagai *[pati](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide)*, sebuah simpanan sementara, lalu digerakkan pada malam hari agar sukrosanya terus mengalir. Bila hati mamalia memutuskan antara [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) dan ekspor lewat hormon, sehelai [daun](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/3-organisasi-fungsional-sebuah-tumbuhan-berbunga#def-b1-flowering-plant-organization-organs) memutuskan antara [pati](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) dan sukrosa lewat aras fosfat dalam [sitosolnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-organelle), yang mengendalikan pengekspor selubung kloroplasnya. Sebuah tumbuhan mengatur lewat kepekatan metabolitnya sendiri, [organ](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/2-organisasi-fungsional-seekor-mamalia#def-b1-mammal-organization-organ) demi [organ](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/2-organisasi-fungsional-seekor-mamalia#def-b1-mammal-organization-organ); mamalia menambahkan sebuah perintah saraf dan hormon atas keseluruhannya.

![Sehelai daun beraneka warna sebelum dan sesudah uji iodin: pati (biru kehitaman) hanya dibuat di tempat klorofilnya ada. Kawasan putihnya, yang mengimpor sukrosa dari kawasan hijaunya, tidak membuat pati sendiri.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-3/b1-biosyntheses-integration/img-c1aa6eb0498e.jpg)

*Sehelai [daun](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/3-organisasi-fungsional-sebuah-tumbuhan-berbunga#def-b1-flowering-plant-organization-organs) beraneka warna sebelum dan sesudah uji iodin: [pati](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) (biru kehitaman) hanya dibuat di tempat [klorofilnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/14-fotosintesis-dan-autotrofi#def-b1-photosynthesis-pigments) ada. Kawasan putihnya, yang mengimpor sukrosa dari kawasan hijaunya, tidak membuat [pati](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) sendiri.*

**Contoh 16.14 (Pati semalam).**

Sehelai [daun](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/3-organisasi-fungsional-sebuah-tumbuhan-berbunga#def-b1-flowering-plant-organization-organs) menyisihkan sebagai [pati](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) sekitar separuh dari yang difiksasinya pada siang hari lalu menguraikannya pada laju yang nyaris tetap sepanjang malam, sehingga simpanannya habis tepat sebelum fajar: perpendeklah malamnya secara buatan dan [patinya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) tersisa; perpanjanglah dan tumbuhannya kelaparan pada jam-jam terakhirnya. Lajunya disetel dalam jam pertama kegelapannya menurut besar simpanannya dan lama malam yang diharapkan — sebuah perhitungan yang dikerjakan dengan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) dan sebuah jam, dalam sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) yang tak berotak.

## 16.7 Latihan

**Latihan 16.1 ★.**

Sebutkan ketiga hal yang dibutuhkan sebuah biosintesis dan lintasan yang memasok sebagian besar [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) hewan.

**Solusi Latihan 16.1.**

Kerangka karbon (dari lintasan pusatnya), daya reduksi ([NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp)), energi ([ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)). [Lintasan pentosa fosfat](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp).

**Latihan 16.2 ★.**

Sebutkan ketiga langkah tak berbalik [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) dan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang memintasi masing-masing dalam [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis).

**Solusi Latihan 16.2.**

Heksokinase, dipintasi glukosa-6-fosfatase; fosfofruktokinase, oleh fruktosa-1,6-bisfosfatase; piruvat kinase, oleh piruvat karboksilase ditambah PEP karboksikinase.

**Latihan 16.3 ★.**

Dari gambar glukosa darahnya, bacalah puncaknya sesudah sarapan, waktu kembalinya ke $5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$, dan nilai terendahnya semalam.

**Solusi Latihan 16.3.**

Puncaknya sekitar $7.5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ sejam sesudah santapannya; kembali ke $5\,$ sesudah sekitar tiga jam; terendahnya sekitar $4.5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ sebelum sarapan.

**Latihan 16.4 ★.**

Mengapa sebutir biji bunga matahari yang berkecambah dapat membuat gula dari [minyaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) dan seorang manusia yang kelaparan tidak?

**Solusi Latihan 16.4.**

Bijinya memiliki daur glioksilat, yang mengubah dua [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) menjadi satu asam berkarbon empat tanpa kehilangan karbon sebagai $\mathrm{CO_2}$, lalu dari asam itu membuat gula. Hewan tidak memiliki kedua [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) jalan pintas itu: [asetil-KoA-nya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) masuk ke [daur Krebs](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-krebs) dan kedua karbonnya pergi sebagai $\mathrm{CO_2}$ sebelum ada oksaloasetat bersih yang muncul.

**Latihan 16.5 ★★.**

Hitunglah biaya [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) membuat satu glukosa dari dua laktat, dan biaya bersih satu putaran daur Cori (otot memperoleh 2, hati membelanjakan 6). Siapa yang membayar, dan dengan apa?

**Solusi Latihan 16.5.**

Enam setara [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) (dua karboksilasi, dua GTP, dua [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) pada langkah fosfogliseratnya) tiap glukosa. Bersih tiap daurnya: $2 - 6 = -4$ [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp). Hati yang membayar, dengan oksigen, sesudah lari cepatnya — ototnya meminjam [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) yang tak sanggup dibuatnya secara aerob pada waktunya.

**Latihan 16.6 ★★.**

Satu palmitat memerlukan 8 [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), 7 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) dan 14 [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp). Berapa banyak molekul glukosa yang harus melewati [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) dan piruvat dehidrogenase untuk memasok [asetil-KoA-nya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), dan berapa banyak yang lewat [lintasan pentosa fosfat](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) (2 [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) masing-masing) untuk memasok [NADPH-nya](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp)?

**Solusi Latihan 16.6.**

Tiap glukosa memberikan 2 [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh): 4 glukosa. Tiap glukosa lewat cabang oksidatifnya memberikan 2 [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp): 7 glukosa. Sebelas glukosa bagi satu palmitat — empat memasok karbon dan tujuh memasok elektron.

**Latihan 16.7 ★★.**

Jelaskan mengapa [sintesis asam lemak](#def-b1-biosyntheses-integration-fasynthesis) dan oksidasi $\beta$ memakai [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang berbeda, ruang yang berbeda dan [koenzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang berbeda, serta bagaimana malonil-KoA mencegah keduanya berjalan bersama.

**Solusi Latihan 16.7.**

[Enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang berbeda membuat tiap arahnya dapat dinyalakan atau dipadamkan sendiri-sendiri; ruang yang berbeda ([sitosol](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-organelle) bagi sintesisnya, [matriks](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-mitochondrion) bagi oksidasinya) memisahkan kedua lubuk zat antaranya; [NADPH](#def-b1-biosyntheses-integration-ppp) dijaga tereduksi bagi sintesisnya sedangkan [NAD](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-carriers) dijaga teroksidasi bagi penguraiannya, sehingga tiap arahnya lebih disukai secara termodinamika di tempatnya sendiri. Malonil-KoA, zat antara pertama yang menentukan sintesisnya, menghambat ulang alik karnitin yang membawa [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) ke dalam [mitokondria](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/6-organisasi-fungsional-sel-eukariot#def-b1-eukaryotic-cell-mitochondrion): selama [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) sedang dibuat, tak ada yang dibakar.

**Latihan 16.8 ★★.**

Tuliskan [transaminasi](#def-b1-biosyntheses-integration-nitrogen) alanina dengan $\alpha$-ketoglutarat lalu namailah hasilnya. Arah mana yang berjalan sesudah santapan berprotein, dan mana yang berjalan dalam puasa?

**Solusi Latihan 16.8.**

Alanina $+ \alpha$-ketoglutarat $\rightleftharpoons$ piruvat $+$ [glutamat](#def-b1-biosyntheses-integration-nitrogen). Sesudah santapan berprotein, kelebihan alanina menyerahkan nitrogennya kepada [glutamat](#def-b1-biosyntheses-integration-nitrogen) (ke kanan), untuk dibuang sebagai urea dan karbonnya bagi bahan bakar atau glukosa. Dalam puasa, [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) otot diuraikan dan gugus aminonya dikumpulkan pada piruvat sebagai alanina (ke kiri dalam otot), dikirim ke hati, lalu di sana diubah kembali menjadi piruvat dan glukosa.

**Latihan 16.9 ★★.**

Seorang pasien kekurangan glukosa-6-fosfatase. Ramalkan pengaruhnya pada glukosa darahnya di antara waktu makan, pada ukuran hatinya, dan pada laktat darahnya, beserta alasannya.

**Solusi Latihan 16.9.**

Hatinya tak sanggup melepas glukosa bebas: glukosa darahnya turun berbahaya di antara waktu makan (hipoglikemia). Glukosa-6-fosfatnya menumpuk lalu dialihkan ke dalam [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide), yang tak sanggup digerakkan hatinya ke darah: hatinya membesar oleh [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide). Kelebihan glukosa-6-fosfat itu juga menuruni [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) menjadi laktat, yang naik dalam darahnya.

**Latihan 16.10 ★★★.**

Otak memerlukan $120\,\mathrm{g}$ glukosa sehari dan $1\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) menghasilkan $0.55\,\mathrm{g}$ glukosa. Hitunglah [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) yang akan hilang dari seorang yang berpuasa tiap hari untuk memberi makan otaknya lewat [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) saja, dan otot yang diwakilinya ($20\,\%$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide)). Jelaskan apa yang diubah badan keton, bila keton itu memangkas kebutuhan glukosa otaknya menjadi $40\,\mathrm{g}$.

**Solusi Latihan 16.10.**

$120/0.55 = 218\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) tiap hari, sekitar $1.1\,\mathrm{kg}$ otot. Dengan badan keton, $40/0.55 = 73\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide), $360\,\mathrm{g}$ otot: kehilangannya turun dua pertiga, dan ketahanan hidup pada simpanan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) diperpanjang dari beberapa minggu menjadi beberapa bulan.

**Latihan 16.11 ★★★.**

Insulin mengaktifkan [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) sintase dan menonaktifkan [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) fosforilase; glukagon melakukan kebalikannya. Jelaskan mengapa keduanya tak dapat aktif sekaligus, apa yang akan terjadi bila demikian (hitunglah [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) yang terbuang tiap daurnya: satu UTP untuk menambahkan sebuah glukosa, tak ada untuk menyingkirkannya), dan untuk apa “daur sia-sia” ini dipakai lebah madu ketika menghangatkan otot terbangnya.

**Solusi Latihan 16.11.**

Untaian fosforilasi yang sama mengaktifkan yang satu dan menonaktifkan yang lain, sehingga isyarat yang membuka satu katup menutup yang lain. Seandainya keduanya aktif, tiap glukosa yang ditambahkan (satu UTP, setara satu [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp)) dan disingkirkan (gratis) akan memakan biaya satu [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) tiap putaran dan tidak menghasilkan apa-apa selain kalor. Lebah madu menjalankan justru daur semacam itu (pada fruktosa-6-fosfat) dalam otot terbangnya sebelum lepas landas pada pagi yang dingin, dengan membakar [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) sebagai pemanas sampai ototnya cukup hangat untuk terbang.

**Latihan 16.12 ★★★.**

“Sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) tidak memiliki rencana; ia memiliki katup.” Bahaslah dalam satu paragraf: kendali [alosterik](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-allostery) dan hormon [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) persimpangannya, peran [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah bagi arah yang berlawanan, dan apa yang muncul darinya yang tampak seperti sebuah rencana.

**Solusi Latihan 16.12.**

Tiap [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) persimpangan hanya menanggapi molekul di sekelilingnya — [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp), AMP, sitrat, [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), sebuah fosfat yang ditaruh sebuah kinase padanya — lalu membuka atau menutup sesuai dengan itu; [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah bagi kedua arahnya berarti membuka satu arah dapat menutup yang lain. Tak ada [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang tahu tentang sarapan atau otaknya; namun jumlah tanggapan setempat itu adalah bahwa hati menimbun sesudah santapan, melepas pada malam hari, menghemat [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) dalam puasa: sebuah siasat yang taat asas, tanpa ahli siasat. “Rencananya” adalah susunan kabel katupnya, yang dipilih seleksi, dan hormon yang menyetel banyak katup sekaligus itulah yang membuat [organismenya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/1-organisme-sistem-yang-berinteraksi-dengan-lingkungannya#def-b1-organism-environment-organism) bertindak sebagai satu.

## 16.8 Soal: Dua Puluh Empat Jam Seorang Manusia

**Soal 16.1.**

Soal akhir pekan — sehari tanpa sarapan: simpanannya yang ditimbang, otaknya yang diberi makan, proteinnya yang dihitung dan lemaknya yang digerakkan, berakhir pada berapa jam puasa yang dapat ditutup glikogen hatinya

Seorang dewasa $70\,\mathrm{kg}$ mengeluarkan $8.4\,\mathrm{MJ}$ sehari ($100\,\mathrm{W}$ rata-rata) dan memegang: [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hati $100\,\mathrm{g}$, [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) otot $400\,\mathrm{g}$, [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) $12\,\mathrm{kg}$, [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) $10\,\mathrm{kg}$ (yang $6\,\mathrm{kg}$ di antaranya dalam otot). Otaknya memakai $120\,\mathrm{g}$ glukosa sehari ($5\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$); [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) lain yang bergantung glukosa ([sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) darah merah, medula ginjal) $40\,\mathrm{g}$. Energi: [karbohidrat](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-monosaccharide) $17\,\mathrm{kJ}/\mathrm{g}$, [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) $38\,\mathrm{kJ}/\mathrm{g}$, [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) $17\,\mathrm{kJ}/\mathrm{g}$; $1\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) menghasilkan $0.55\,\mathrm{g}$ glukosa lewat [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis); $1\,\mathrm{g}$ [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) menghasilkan $0.1\,\mathrm{g}$ glukosa (dari gliserolnya).

**Bagian I — Simpanannya.**

1. Hitunglah energi yang dipegang tiap keempat simpanannya, dalam megajoule, dan berapa hari pengeluaran yang diwakili masing-masing.
2. Simpanan mana yang dapat memasok glukosa ke darah secara langsung? Mengapa [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) otot tidak?
3. Hitunglah total glukosa yang dibutuhkan tubuhnya tiap hari bagi [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) yang bergantung glukosa.
4. Hitunglah glukosa dalam darahnya sendiri ( $5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ , $5\,\mathrm{L}$ , $180\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ) dan berapa menit ia akan memberi makan otaknya saja.
5. Berapa fraksi pengeluaran hariannya yang berupa glukosa otak?
6. Sesudah sebuah santapan, [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hatinya penuh dan glukosa darahnya masih naik. Sebutkan nasib berikutnya glukosa itu dan hormon yang mengarahkannya.

**Bagian II — Malamnya.** Santapan terakhirnya berakhir pukul 20:00; sejak itu hatinya sendirian memasok glukosa darahnya.

7. Pada $160\,\mathrm{g}$ glukosa tiap hari, berapa permintaan tiap jam [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) yang bergantung glukosa?
8. Berapa lama $100\,\mathrm{g}$ [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hati bertahan pada laju itu, bila tak ada yang lain memasok glukosa?
9. Sesungguhnya [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) memasok sekitar sepertiga glukosanya sejak jam-jam pertamanya. Hitunglah ulang lama [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) .
10. Pada pukul berapa pagi harinya [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hatinya habis menurut tiap taksirannya?
11. Sementara itu ototnya membakar [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) . Hitunglah [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) yang dioksidasi semalam ( $12\,\mathrm{h}$ ) bila otot itu menanggung $60\,\%$ pengeluaran istirahatnya dan hanya membakar [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) .

**Bagian III — Hari berikutnya, tanpa makan.**

12. Dengan [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) habis, $160\,\mathrm{g}$ glukosa itu harus datang dari [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) . Hitunglah [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) yang dibutuhkan tiap hari, dan massa otot yang diwakilinya.
13. Hitunglah [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) yang dibelanjakan hati untuk membuat $160\,\mathrm{g}$ glukosa dari piruvat (6 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) tiap glukosa) dan energinya pada $50\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ .
14. Hitunglah sumbangan gliserol [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) : berapa banyak [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) yang dioksidasi tiap hari bila ia menutup seluruh pengeluaran bukan glukosanya, dan berapa banyak glukosa yang dihasilkan gliserolnya?
15. Hitunglah ulang [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) yang dibutuhkan dengan sumbangan gliserolnya dikurangkan.
16. Pada laju itu, berapa hari sampai separuh ototnya hilang?
17. Sejak hari ketiga hatinya membuat badan keton dan otaknya mengambil dua pertiga energinya dari keton itu; kebutuhan glukosanya turun ke $40\,\mathrm{g}$ bagi otaknya ditambah $40\,\mathrm{g}$ bagi selebihnya. Hitunglah ulang kehilangan [proteinnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) tiap hari dan berapa hari sampai separuh ototnya hilang.
18. Hitunglah berapa hari simpanan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) bertahan pada $8.4\,\mathrm{MJ}$ sehari (nilai itu turun ke $6.5\,\mathrm{MJ}$ dalam puasa yang berkepanjangan: hitunglah ulang).
19. Jelaskan mengapa seorang yang berpuasa mati karena kehilangan [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) sebelum [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) habis, dan apa yang ditunda badan keton.

**Bagian IV — Katupnya.**

20. Sebutkan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) hati yang harus aktif pada pukul 03:00 dan tidak aktif pada pukul 09:00, dan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang harus sebaliknya, bagi [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) .
21. Sebutkan isyarat (hormon) yang menyetel keduanya pada tiap arahnya, dan perubahan kimia yang menjadi cara kerjanya.
22. Sebuah [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) hati pada pukul 03:00 memiliki [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) yang tinggi dari oksidasi [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) . Sebutkan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) yang diaktifkannya dan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) yang dihambat [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) pada saat yang sama.
23. Jelaskan mengapa [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) dan [glikolisis](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) , yang berjalan sekaligus dalam [sel](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/5-sel-satuan-kehidupan#def-b1-cell-unit-of-life-cell) yang sama, hanya akan mengubah [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) menjadi kalor, dan bagaimana [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang terpisah pada ketiga pintasannya mencegahnya.
24. Seorang penderita diabetes tanpa insulin memiliki glukosa darah yang tinggi namun hatinya tetap membuat glukosa dan badan keton. Jelaskan paradoksnya dari katupnya.
25. Nyatakan hasilnya: berapa jam puasa yang ditutup [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hatinya (dengan dan tanpa [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) ), kehilangan [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) hariannya sebelum dan sesudah peralihan ke badan keton, serta berapa hari simpanan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) bertahan.

**Solusi Soal 16.1.**

**1.** [Glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hati $100\times 17 = 1.7\,\mathrm{MJ}$, 0.2 hari; [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) otot $6.8\,\mathrm{MJ}$, 0.8 hari; [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) $12\,000\times 38 =
456\,\mathrm{MJ}$, 54 hari; [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) $170\,\mathrm{MJ}$, 20 hari (tak pernah seluruhnya dapat dipakai). **2.** [Glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hati: hatinya memiliki glukosa-6-fosfatase. Otot tidak memilikinya, sehingga [glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) hanya menghasilkan glukosa-6-fosfat bagi [glikolisisnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-glycolysis) sendiri. **3.** $120 + 40 = 160\,\mathrm{g}$ tiap hari. **4.** $0.005\times 5\times 180 = 4.5\,\mathrm{g}$: pada $5\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$, sekitar $54\,\mathrm{min}$. **5.** $120\times 17 = 2.0\,\mathrm{MJ}$, seperempat dari $8.4\,\mathrm{MJ}$. **6.** Pengubahannya menjadi [asam lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-fattyacid) dan [trigliserida](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) dalam hatinya, yang diekspor ke [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride); insulin. **7.** $160/24 = 6.7\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$. **8.** $100/6.7 = 15\,\mathrm{h}$. **9.** [Glikogennya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) memasok dua pertiga, $4.4\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$: $100/4.4 =
22\,\mathrm{h}$. **10.** Pukul 11:00 pagi berikutnya menurut taksiran pertama, 18:00 menurut yang kedua — sepanjang malam pada kedua halnya, dengan selisihnya bergantung pada seberapa dini [glukoneogenesisnya](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) mengambil alih. **11.** Pengeluaran istirahat selama $12\,\mathrm{h}$: $4.2\,\mathrm{MJ}$; $60\,\%$-nya $2.5\,\mathrm{MJ}$; $2500/38 = 66\,\mathrm{g}$ [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride). **12.** $160/0.55 = 290\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide), yakni $1.45\,\mathrm{kg}$ otot sehari. **13.** $160/180 = 0.89\,\mathrm{mol}$ glukosa; pada 6 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) masing-masing itu $5.3\,\mathrm{mol}$ [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp), dan pada $50\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ sekitar $265\,\mathrm{kJ}$ — sekitar $3\,\%$ dari $8.4\,\mathrm{MJ}$ sehari: membuat glukosanya murah, dan yang kurang pada tubuhnya adalah kerangka karbonnya, bukan energinya. **14.** Pengeluaran bukan glukosanya $8.4 - 160\times 0.017 =
5.7\,\mathrm{MJ}$: $5700/38 = 150\,\mathrm{g}$ [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride), yang gliserolnya memberikan $15\,\mathrm{g}$ glukosa. **15.** $(160 - 15)/0.55 = 264\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide), $1.3\,\mathrm{kg}$ otot sehari. **16.** $3\,\mathrm{kg}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) otot pada $264\,\mathrm{g}$ sehari: sekitar $11\,\mathrm{d}$. **17.** $(80 - 15)/0.55 = 118\,\mathrm{g}$ [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide), $0.6\,\mathrm{kg}$ otot sehari; separuh ototnya dalam $25\,\mathrm{d}$ — dan dalam praktik kehilangannya turun lebih jauh, ke $20\text{ to }30\,\mathrm{g}$ sehari, seiring tubuhnya berhemat. **18.** $456/8.4 = 54$ hari; pada $6.5\,\mathrm{MJ}$, 70 hari. **19.** [Protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) bukanlah sebuah simpanan melainkan mesinnya: kehilangan sepertiganya (otot pernapasan, jantung, [protein](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) kekebalan) bersifat fatal, dan pada $100\,\mathrm{g}$ sehari atau lebih hal itu terjadi dalam beberapa minggu, sedangkan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) akan bertahan dua bulan. Badan keton membuat otaknya dapat berjalan pada [lemak](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride), memangkas permintaan glukosanya dan dengan itu kehilangan [proteinnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) menjadi sepertiga, serta merentangkan ketahanan hidupnya ke arah batas yang ditetapkan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride). **20.** [Glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) fosforilase aktif pada pukul 03:00, [glikogen](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/10-karbohidrat#def-b1-carbohydrates-polysaccharide) sintase pada pukul 09:00. **21.** Glukagon (03:00) dan insulin (09:00); fosforilasi kedua [enzimnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) oleh untaian kinase, yang dibalik sebuah fosfatase. **22.** [Asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh) mengaktifkan piruvat karboksilase; [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) (dan sitrat) menghambat fosfofruktokinase. **23.** Glukosa menjadi piruvat menghasilkan 2 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp); piruvat kembali menjadi glukosa memakan biaya 6: tiap perjalanan pulang pergi membakar 4 [ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp) tanpa hasil. Dengan [enzim](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/13-enzim-dan-katalisis-biokimia#def-b1-enzymes-enzyme) yang berbeda pada ketiga pintasannya, isyarat yang sama ([ATP](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/8-air-dan-biomolekul-kecil#def-b1-water-small-molecules-atp), [asetil-KoA](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/15-respirasi-sel-dan-fermentasi#def-b1-respiration-fermentation-pdh), fosforilasi) mengaktifkan satu perangkat dan menghambat yang lain, sehingga hanya satu arah yang terbuka. **24.** Tanpa insulin katupnya disetel seperti dalam puasa apa pun glukosanya: fosforilase, [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis) dan lipolisisnya menyala, sintesisnya padam, dan hatinya, yang “mempercayai” tubuhnya kelaparan, mencurahkan glukosa serta keton ke dalam darah yang sudah penuh glukosa yang tak sanggup diserap [jaringan](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/4-pola-tubuh-dan-jaringan-hewan#def-b1-body-plans-tissues-tissue) yang bergantung insulin. **25.** Sekitar $15\,\mathrm{h}$ tanpa [glukoneogenesis](#def-b1-biosyntheses-integration-gluconeogenesis), $22\,\mathrm{h}$ dengannya — semalam dan sepagi; kehilangan [proteinnya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/12-asam-amino-dan-protein#def-b1-proteins-peptide) sekitar $260\,\mathrm{g}$ sehari mula-mula dan $120\,\mathrm{g}$ (yang turun lebih jauh) begitu badan keton memberi makan otaknya; simpanan [lemaknya](https://one-course.com/books/biology/3/id/chapter/9-lipid#def-b1-lipids-triglyceride) bertahan sekitar $55\text{ to }70\,\mathrm{d}$.