Siklus krebs sebagai rangkaian aksi untuk oksidasi lengkap bahan makanan

Definisi Siklus Krebs
  • Adalah satu seri reaksi yang terjadi di dalam mitokondria yang membawa katabolisme residu asetyl, membebaskan ekuivalen hidrogen, yang dengan oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan ATP sebagai kebutuhan energi jaringan.
  • Residu asetyl dalam bentuk asetyl-KoA (CH3-CO-S-CoA, asetat aktif)
Tujuan Siklus Krebs

  • Menjelaskan reaksi-reaksi metabolik akhir yang umum terdapat pada jalur biokimia utama katabolisme tenaga
  • Menggambarkan bahwa CO2 tidak hanya merupakan hasil akhir metabolisme, namun dapat berperan sebagai zat antara, misalnya untuk proses lipogenesis.
  • Mengenali peran sentral mitokondria pada katalisis dan pengendalian jalur-jalur metabolik tertentu, mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi.
Fungsi
  • Menghasilkan sebagian besar CO2
  • Metabolisme lain yang menghasilkan CO2 misalnya jalur pentosa phospat atau P3 (pentosa phospat pathway) atau kalau di harper heksosa monofosfat.
  • Sumber enzym-enzym tereduksi yang mendorong RR ( Rantai Respirasi)
  • Merupakan alat agar tenaga yang berlebihan dapat digunakan untuk sintesis lemak sebelum pembentukan TG untuk penimbunan lemak
  • Menyediakan prekursor-prekursor penting untuk sub-sub unit yang diperlukan dalam sintesis berbagai molekul
  • Menyediakan mekanisme pengendalian langsung atau tidak langsung untuk lain-lain sistem enzym

Daur Siklus Krebs

  • Karbohidrat , Protein dan Lemak /Lipid akan dimetabolisme yang hasil akhirnya menjadi asetyl Co-A, dimana asetyl Co-A merupakan substrat untuk siklus krebs.
  • Kemudian dari siklus krebs dihasilkan CO2, Hidrogen (FAD NAD) dan ATP.
  • Hidrogen (reducing ekivalen) merupakan substrat untuk rantai respirasi (RR).
  • Siklus krebs harus berjalan dalamSiklus Asam Sitrat (Siklus Krebs)

Keterangan:
  • Substrat siklus krebs adalah asetyl Co-A.
  • Asetyl Co-A akan bereaksi dengan oksalo asetat (OAA) à hasilnya sitrat
  • Asam sitrat rumusnya beda dengan asam askorbat (vitamin C), kalau vitamin C itu rumusnya lebih mirip glukosa. Manusia tidak bisa menghasilkan vitamin C karena ada suatu reaksi yang terputus dimana manusia itu tidak mempunyai enzim L-glunoluase oksidase yang mengoksidasi glukosa menjadi vitamin C.
  • Dari isositrat ke alfa-ketoglutarat membebaskan CO2 dan NADH (koenzim).
  • Kalau menghasilkan NADH pasti membutuhkan NAD.
  • NAD à dalam bentuk teroksidasi
  • NADH à dalam bentuk tereduksi
  • NAD merupakan derivat vitamin B3.
  1. B1 à thiamin
  2. B2 à riboflavin
  3. B3 à niasin
  • Koenzim yang terkait dengan ATP hanya vitamin B2 dan B3.
  • Kekurangan vitamin B akan mengganggu metabolisme energi.
  • NADH à enzimnya isositrat dehidrogenase.
  • NADH akan masuk ke rantai respirasi melepaskan hidrogen dan menghasilkan 3 ATP. Sedangkan FADH menghasilkan 2 ATP
  • Dekarboksilasi oksidasi à melepaskan CO2.
  • Dari alfa-keto menjadi suksinil Co-A à prosesnya dekarboksilasi oksidasi.
  • Dari succynyl Co-A menjadi succinate langsung dihasilkan ATP.
  • Reaksi yang menghasilkan ATP langsung: siklus krebs, glikolisis, fosforilasi oksidatif, dan rantai respirasi.
  • Lemak penghasil ATP paling banyak tapi tidak menghasilkan ATP secara langsung. Lemak banyak menghasilkan NADH dan FADH.
  • Dari succinate menjadi fumarate dihasilkan FADH2, membutuhkan koenzim FAD (derivat vitamin B2), dihasilkan 2 ATP.
  • Dari malate ke oxaloacetat dihasilkan NADH 3 ATP.
  • Total ATP untuk 1 putaran (1 asetyl Co-A) siklus krebs à 12 ATP.
  • Glikolisis à 2 asetyl Co-A
  • Lemak à 8 asetyl Co.A
  • 1 mol glukosa à 2 kali putaran
  • 1 mol lemak à 8 kali putaran
  • Karbohidrat disimpan di dalam becak-bercak sitoplasma di dalam hepar.
  • Hepar dapat bertahan menyimpan glikogen à 0,5 gram
  • Berfungsi mengoksidasi hasil glikolisis mjd CO2 dan juga menyimpan energi ke bentuk molekul berenergi tinggi spt ATP, NADH, FADH2
  • Sentral dalam siklus oksidatif dlm respirasi à dimana semua makromolekul dikatabolis (Karbohidrat, Lipid dan Protein)
  • Untuk kelangsungannya membutuhkan : NAD, FAD, ADP, Pyr (piruvat) dan OAA
  • Menghasilkan senyawa intermedier yg penting à asetil Co A, a KG & OAA
  • Asam amino yang dihasilkan dari alfa-ketoglutarat melalui proses transamnasi à glutamat. Kalau asam oksaloasetat à aspartat
  • Merupakan prekursor untuk biosintesis makromolekul – makromolekul
  • Siklus krebs selain sebagai jalur akhir karbohidrat , lemak dan protein, juga merupakan jalur awal ari makromolekul-makromolekul.
  • Jalur akhir à katabolisme à mengubah KH à asetyl Co.A
  • Jalur awal à anabolisme
  • Berfungsi dalam katabolisme dan juga anabolisme à amfibolik
  • Katabolisme à memproduksi molekul berenergi tinggi
  • Anabolisme à memproduksi intermedier untuk prekursor biosintesis makromolekul

Jadi Dalam setiap siklus:
  • 1 gugus asetil ( molekul 2C) masuk dan keluar sebagai 2 molekul CO2
  • Dalam setiap siklus : OAA digunakan untuk membentuk sitrat à setelah mengalami reaksi yang panjang à kembali diperoleh OAA
  • Terdiri dari 8 reaksi : 4 mrpkn oksidasi à dimana energi à digunakan utk mereduksi NAD dan FAD
  • Dihasilkan: 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2
  • Tidak diperlukan O2 pada TCA, tetapi digunakan pada Fosforilasi oksidatif à untuk memberi pasokan NAD, shg piruvat dapat di ubah menjadi Asetil Co A 

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(gluLosa)
Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

1. Glikolisis.
2. Daur Krebs.
3. Transpor elektron respirasi.

1. Glikolids:Peristiwa perubahan :
Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ
3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat.Jadi hasil dari glikolisis :
1.1. 2 molekul asam piravat.
1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
tinggi.
1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia 


3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.

Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP
1. Glikolisis:
Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP
2. Siklus Krebs:
2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP
2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator:
10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP
2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP

Total 38 ATP
Subscribe to: Posts (Atom)