S2 KIMIA UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI

1. HORMON INSULIN DAN
GLUKAGON
Oleh :
Herlina (G2L1 14 006)
Christiana Sri Sudarwanti (G2L1 14 007)
Under the guidance of
Dr. Prima Endang, M.Si
Dept.of Chemical Post Graduate Universitas Halu Oleo

2. INSULIN >< GLUKAGON
KADAR GLUKOSA DARAH
MENAIKKANMENURUNKAN
PANKREAS
Insulin pada sel
beta
Glukagon pada sel
alfa
NORMAL

4.  Hormon yang secara alami dikeluarkan oleh
pankreas ke dalam aliran darah dan
kemudian beredar ke seluruh tubuh
 Secara fisiologis, regulasi glukosa darah
yang baik diatur hormon insulin bersama
dengan hormon glukagon yang disekresikan
oleh sel alfa kelenjar pankreas.

5.  Fungsi insulin : membantu glukosa dalam
darah masuk ke dalam sel. Jika insulin
sangat sedikit atau tidak ada atau tidak bisa
berfungsi normal, maka glukosa tidak dapat
masuk ke dalam sel, akibatnya metabolisme
glukosa akan terganggu.
 Glukosa yang tidak dapat masuk ke dalam
sel akan berada dalam konsentrasi tinggi di
dalam darah. Jika berlangsung lama dapat
menyebabkan penyakit diabetes

6.  Struktur molekul insulin terdiri dari 2 rantai
peptida (struktur dipeptida) dihubungkan
dengan jembatan/ikatan disulfida.
 Menghubungkan struktur helix terminal N-C
dari rantai asam amino yang satu (A) dengan
struktur sentral helix rantai asam amino
lainnya (B).
 Rantai A terdiri 21 asam amino
 Rantai B 30 asam amino.
 Total 51 asam amino, berat molekul 5802

7. - Kode genetik untuk insulin ditemukan dalam DNA di bagian atas
lengan pendek dari kromosom ke sebelas
- berisi 153 basa nitrogen (63dalam rantai A dan 90 dalam rantai B).
Sintesis insulin dimulai dalam bentuk preproinsulin (precursor
hormon insulin) pada retikulum endoplasma kasar oleh sel beta.
- Dengan bantuan enzim peptidase, preproinsulin mengalami
pemecahan terbentuk proinsulindihimpun dalam gelembung-
gelembung (secretory vesicles) dalam sel tersebut.
- Dengan bantuan enzim peptidase, proinsulin diurai menjadi insulin
dan peptida-C (C-peptide) yang keduanya sudah siap untuk
disekresikan secara bersamaan melalui membran sel

9.  Reseptor adalah molekul pengenal spesifik dari sel tempat
hormon berikatan sebelum memulai efek biologisnya.
 Reseptor terdapat pada permukaan (membran plasma)
ataupun intraseluler.
 Interaksi hormon dengan reseptor permukaan sel akan
memberikan sinyal pembentukan senyawa.
 Reseptor insulin berupa heterotetramer (α2β2) yang terikat
melalui ikatan disulfida yang multipel.
 Reseptor insulin merupakan reseptor tirosin kinase. Reseptor
insulin dikode oleh gen yang disebut gen IRS 1.
 Gen IRS 1 ini terletak pada kromosom 2q35–36.1 yang terdiri
2 ekson yang mengandung 64.538 basa. Kodon 927 terletak
pada ekson 1.

10.  Molekul protein IRS 1 terdiri atas 1.242 residu asam
amino dengan berat molekul 131.592 kDa.
 Fungsi gen tersebut adalah menyandi sintesis
protein IRS 1 yang diekspresikan secara luas pada
jaringan yang peka insulin, yaitu otot skelet, hepar,
jaringan adiposa, dan sel beta pankreas.
 Reseptor insulin memediasi aktivitasnya dengan
memfosforilasi tirosin pada protein di dalam sel.
 Protein substrat yang difosforilasi oleh reseptor
insulin termasuk protein yang disebut IRS-1 (Insulin
Receptor Substrate 1)

11.  Terfosforilasinya ikatan IRS-1
 meningkatkan afinitas molekul transporter
glukosa di membran luar jaringan yang
responsif terhadap insulin seperti sel otot
dan jaringan lemak
 meningkatkan masuknya glukosa ke dalam
sel

12.  Sintesis insulin dimulai dalam bentuk
preproinsulin (precursor hormon insulin)
pada retikulum endoplasma kasar oleh sel
beta.
 Dengan bantuan enzim peptidase,
preproinsulin mengalami pemecahan
 terbentuk proinsulin

13.  dihimpun dalam gelembung-gelembung
(secretory vesicles) dalam sel tersebut.
 dengan bantuan enzim peptidase, proinsulin
diurai menjadi insulin dan peptida-C (C-
peptide)
 keduanya siap untuk disekresikan secara
bersamaan melalui membran sel

15.  Kadar glukosa darah yang meningkat,
merupakan komponen utama yang memberi
rangsangan terhadap sel beta dalam
memproduksi insulin.
 Disamping glukosa, beberapa jenis asam
amino dan obat-obatan, dapat pula memiliki
efek yang sama dalam rangsangan terhadap
sel beta.

16.  Sekresi insulin adalah proses yang
membutuhkan energi dan melibatkan
sistem mikrotubulus mikrofilamen dalam
sel β pulau Langerhans.
 Sejumlah perantara (mediator) terlibat
dalam proses pelepasan insulin.

17.  Sekresi insulin adalah proses yang membutuhkan
energi dan melibatkan sistem mikrotubulus
mikrofilamen dalam sel β pulau Langerhans.
 Sejumlah perantara (mediator) terlibat dalam
proses pelepasan insulin.
Tahap I
 proses glukosa (masuk ke dalam sel) melewati
membran sel secara difusi dengan bantuan GLUT-2
glucose transporter.
 GLUT-2 sebagai kendaraan pengangkut glukosa

18.  Glukosa akan mengalami proses glikolisis dan
fosforilasi di dalam sel
 membebaskan molekul ATP
Tahap II
Molekul ATP yang terbentuk, dibutuhkan untuk tahap
selanjutnya yakni proses mengaktifkan penutupan K
channel pada membran sel. Pembentukan ATP
 mengakibatkan terjadinya peningkatan rasio
ATP/ADP
 kadar glukosa intraseluler tinggi
 depolarisasi membran sel serta menginduksi
penutupan KATP channel pada permukaan sel.

19. Tahap III
 Penutupan K ATP chanel
 terhambatnya pengeluaran ion K dari dalam sel
 tahap depolarisasi membran sel,
 tahap pembukaan Ca channel (Cell-surface
voltage dependent Calsium channels ).
 masuknya ion Ca ke dalam sel β
 peningkatan kadar ion Ca intrasel
 memicu exocytosis insulin.

20.  Molekul insulin masuk ke dalam sirkulasi
darah terikat dengan reseptor.
 Ikatan insulin dan reseptornya
membutuhkan GLUT-4 glucose transporter
untuk dapat masuk ke dalam sel otot dan
jaringan lemak, serta uptake glukosa dengan
efisien, yang akhirnya menurunkan kadar
glukosa dalam plasma.

22.  Terjadinya aktivasi penutupan K channel tidak
hanya disebabkan oleh rangsangan ATP hasil
proses fosforilasi glukosa intrasel, tapi juga
dapat oleh pengaruh beberapa faktor lain
misalnya obat-obatan.
 Senyawa obat-obatan tersebut, misalnya obat
anti diabetes sulfonil urea, bekerja pada
reseptor tersendiri, tidak pada reseptor yang
sama dengan glukosa, yang disebut
sulphonylurea receptor (SUR) pada membran
sel beta.

23.  Insulin berperan penting dalam pengendalian
metabolisme dalam tubuh terutama metabolisme
karbohidrat.
 Hormon ini sangat krusial perannya dalam proses
utilisasi glukosa oleh hampir seluruh jaringan tubuh,
terutama pada otot, lemak, dan heparInsulin yang
disekresikan oleh sel β pankreas
 langsung diinfusikan ke dalam hati melalui vena portal
 didistribusikan ke seluruh tubuh melalui peredaran
darah.
 Efek kerja insulin yaitu membantu transpor glukosa dari
darah ke dalam sel. Akibatnya, glukosa darah akan
meningkat dan kebutuhan energi sel tubuh akan
terpenuhi.

24.  Saat dan setelah makan, karbohidrat dikonsumsi akan
segera dipecah menjadi gula dan masuk aliran darah
dalam bentuk glukosa.
 Ketika keadaan normal, tingginya kadar glukosa setelah
makan akan direspon oleh kelenjar pankreas dengan
memproduksi hormon insulin.
 Adanya insulin, glukosa akan segera masuk ke dalam sel.
 Dengan bantuan insulin, kadar glukosa yang lebih dari
kebutuhan akan disimpan di dalam hati (liver) dalam
bentuk glikogen.
 Jika kadar glukosa darah turun (saat puasa atau di
antara dua waktu makan)
 Glikogen akan dipecah kembali menjadi glukosa untuk
memenuhi kebutuhan energi.

25.  Pada jaringan perifer seperti jaringan otot dan lemak,
insulin berikatan dengan sejenis reseptor (Insulin Receptor
Substrate = IRS) yang terdapat pada membran sel tersebut.
 Manakala jaringan ( hepar ) resisten terhadap insulin, maka
efek inhibisi hormon tersebut terhadap mekanisme
produksi glukosa endogen secara berlebihan menjadi tidak
lagi optimal.
 Semakin tinggi tingkat resistensi insulin, semakin rendah
kemampuan inhibisinya terhadap proses glikogenolisis dan
glukoneogenesis, dan semakin tinggi tingkat produksi
glukosa dari hepar.

27.  Kekurangan hormon insulin dalam tubuh /
ketika hormon insulin tidak bekerja
mengakibatkan penyakit Diabetes Melitus.

28. B. HORMON GLUKAGON

29. B.1 STUKTUR GLUKAGON
- Struktur primer dari Glukagon adalah yang terdiri dari 29 asam
amino dan mempunyai massa molekul 3483 Da.
- AA: His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-
Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-
Asn-Thr
- Glukagon melewati dalam proses sintesisnya yang disebut sebagai
limited proteolyse, yang artinya molekul glukagon berasal dari
prohormon.
- Disintesis dari molekul prekursor proglukagon yang berukuran
jauh lebih besar
- Gen untuk glukagon selain di pankreas juga terdapat di otak dan
sel enteroendokrin L di sistem pencernaan (Ileum dan Kolon).

30. B.1 STUKTUR GLUKAGON
- Glukagon beredar dalam plasma dalam bentuk bebas,
tidak terikat dengan protein pengangkut.
- Karena tidak terikat dengan protein pengangkut maka
usia paruh glukagon dalam plasma singkat (sekitar 5
menit)
- Glukagon diinaktifkan di hati yang mempunyai enzim
yang memecah 2 asam amino pertama dari ujung
terminal amino.

31. B.2 STUKTUR ASAM AMINO
GLUKAGON
His
Gln
Ser
Gly
Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp Ser Arg Arg Ala
Trp
Val
Phe
AsP
Gln
Thr Asn Met Leu
N Terminal C Terminal
Glukagon diinaktifkan di hati yang mempunyai enzim yang memecah
2 asam amino pertama dari ujung terminal amino.
2 AA pertama

32. B.3 SINTESIS GLUKAGON
- Glukagon dalam proses sintesisnya yang disebut sebagai limited
proteolyse, yang artinya molekul glukagon berasal dari prohormon.
- Disintesis dari molekul prekursor proglukagon yang berukuran jauh lebih
besar
- Proglukagon adalah protein yang terpecah dari preproglukagon melalui
GCG
- Proglukagon adalah prekursor dari glukagon dan terdiri dari beberapa
komponen lain yaitu pada sel alfa pada pancreas dan sel L pada usus
(besar dan kecil)
- Pembelahan proglucagon menghasilkan Glicentin, glicentin-related
pancreatic polypeptide (GRPP), oxytomodulin (OXY or OXM), Glucagon,
GLP-1, GLP-2.
- Kadar glukosa darah yang menurun merupakan komponen utama yang
memberi rangsangan terhadap sel alfa dalam memproduksi insulin.

33. B.3 SINTESIS GLUKAGON
PROGLUKAGON

34. B.4 SEKRESI GLUKAGON
Stimulus sekresi glukagon adalah kondisi hipoglikemia
atau jika konsentrasi gula di dalam darah turun.
Inhibitor atau yang menghambat sekresi glukagon adalah
kondisi hiperglisemia atau jika konsentrasi gula darah
naik.
Faktor lain yang mempengaruhi sekresi glukagon antara
lain asam amino, asam lemak, serta keton, hormon
traktus gastrointestinal dan neurotransmiter.

35. B.4 SEKRESI GLUKAGON

36. B.5 MEKANISME KERJA
Glukagon merangsang glikolisis dan lipolisis.
Kenaikan kadar cAMP (ciklik adenosine
monofosfat) merangsang konversi asam
amino menjadi glukosa dengan menginduksi
sejumlah enzim yang terlibat dalam lintasan
glukoneogenik.
Kenaikan kadar cAMP sel adiposa
mengaktifkan enzim lipase yang sensitif
terhadap hormon tersebut

37. B.5 MEKANISME KERJA GLUKAGON
RESEPTOR
SPESIFIK HATIGLUKAGON
Enzim Adenilil
Siklase
cAMP
Enzim
Fosforilase
Enzim Glikogen
Sintase
MENGHASILKAN
MENGAKTIFKAN
MENGHAMBAT
Pembentukan
glikogen berhenti
Peningkatan kadar
gula darah

38. B.5 FUNGSI HORMON GLUKAGON
a. Meningkatkan kadar gula dalam darah.
b. Mengubah glikogen menjadi glukosa dalam peristiwa
glikolisis.
Sekresi glukagon pada pankreas tinggi bila tubuh dalam
keadaan hipoglikemia dan turun bila tubuh dalam
keadaan hiperglikemia.

39. MEKANISME KERJA HORMON
INSULIN DAN GLUKAGON

40. MEKANISME KERJA HORMON INSULIN
DAN GLUKAGON DALAM DARAH

41. DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1. 2013. Glukagon. Http://Wikipedia.bahasa.Indonesia.ensiklopedia
bebas.htm [diakses 19 Oktober 2014]
Anonim 2. 2012. Page/biokimia_hormonpancreas [diakses 19 Oktober 2014]
Aulanni. Resistensi Insulin. Universitas Brawijaya.
Http://aulanni.lecture.ub.ac.id/resistensi-insulin-dr-risma.p. [diakses
1 Oktober 2014]
Bell, G.I., et al. 1983. Nature 304.
Manaf, Asman, mekanisme insulin. Universitas Andalas.
Http://repository.unand.ac.id/.../INSULIN__MEKANISME_...
[diakses 1 Oktober 2014]
Puradini. 2012. Mekanisme hirmin Insulin.
Https://puradini.Wordpress.Com/.../insulin-mekanisme-s.. [diakses 1
Oktober 2014]