Anak Pulau KW: Glikolisis dan Siklus Krebs

Tugas Biokim

GLIKOLISIS

SIKLUS KREBS

OLEH :

NAMA : ABULKHAIR ABDULLAH

NIM : 70100111001

KELAS : FARMASI A

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI

ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA-GOWA

2012

1. Jelaskan tentang siklus krebs!

a. Defenisi

Siklus krebs adalah sederetan jenjang reaksi metabolisme pernapasan selular yang terpacu enzim yang terjadi setelah proses glikolisis, dan bersama-sama merupakan pusat dari sekitar 500 reaksi metabolisme yang terjadi di dalam sel. Reaksi ini merupakan 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. Lintasan katabolisme akan menuju pada lintasan ini dengan membawa molekul kecil untuk diiris guna menghasilkan energi, sedangkan lintasan anabolisme merupakan lintasan yang bercabang keluar dari lintasan ini dengan penyediaan substrat senyawa karbon untuk keperluan biosintesis.

b. Daur

Memasuki siklus Krebs, asetil KoA (2 atom C) bereaksi dengan asam oksalo asetat (4 atom C) sehingga menjadi asam sitrat (6 atom C). Dalam peristiwa ini KoA dibebaskan. Selanjutnya, asam sitrat bereaksi dengan NAD sehingga membentuk asam alfa ketoglutarat (5 atom C) dengan membebaskan karbondioksida. Dilanjutkan dengan peristiwa yang agak kompleks, yaitu pembentukan asam suksinat (4 atom C). Asam suksinat terbentuk dari reaksi antara asam alfa ketoglutarat dengan NAD dan membebaskan NADH dan karbondioksida. Peristiwa ini juga menghasilkan ATP yang langsung dapat digunakan. Asam suksinat yang terbentuk kemudian akan bereaksi dengan FAD (flavin adenine dinucleotide) dan membentuk asam malat (4 atom C). Asam malat kemudian bereaksi dengan NAD dan akan membentuk asam oksalo asetat dan akan kembali melakukan reaksi. Pada tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen. ATP dapat langsung digunakan namun hidrogen berenergi digabungkan dengan penerima hidrogen (aseptor hidrogen) yaitu NAD dan FAD untuk dibawa ke sistem transport elektron. Seluruh reaksi dalam siklus Krebs berlangsung di dalam mitokondria.

c. Tujuan

- 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.

d. 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 enzim

e. Hasil

- 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 merupakan oksidasi à di mana energi à digunakan untuk mereduksi NAD dan FAD

- Dihasilkan: 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH₂

- Tidak diperlukan O₂pada TCA, tetapi digunakan pada Fosforilasi oksidatif àuntuk memberi pasokan NAD, sehingga piruvat dapat diubah menjadi Asetil Co A

f. Senyawa yang terlibat

2. Jelaskan apa itu glikolisis!

a. Defenisi

Glikolisis adalah serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan terjadi (dengan berbagai variasi) di banyak jenis sel dalam hampir seluruh bentuk organisme.

b. Skema

c. Enzim dan produk

Enzim yang terlibat	Produk yang dihasilkan
Heksokinase + kofaktor : Mg²⁺	Glukosa-6-fosfat + ADP + H⁺
Fosfoglukosa isomerase	Fruktosa-6-fosfat
Fosfofruktokinase + kofaktor : Mg²⁺	Fruktosa-1,6 bifosfat + ADP + H⁺
Aldolase	Dihidroksi aseton fosfat + gliseraldehid-3 fosfat
Trios fosfat isokinase	Gliseraldehis-3 fosfat
Gliseraldehid-3 fosfat dehidrogenase	1,3-bifosfogliserat + NADH + H⁺
Fosfogliserat kinase + kofaktor : Mg ²⁺	3-fosfogliserat + ATP
Fosfogliserat mutase	2-fosfogliserat
Enolase	Fosfoenolpiruvat + H₂O
Piruvat kinase + kofaktor : Mg²⁺	Piruvat + ATP

d. Ringkasan reaksi glikolisis pada lintasan EMP

3. Jelaskan tentang glikolisis aerob dan glikolisis anaerob!

Glikolisis dapat berlangsung dalam keadaan aerob, bila sediaan oksigen cukup untuk mempertahankan kadar NAD+ yang diperlukan, atau dalam keadaan anaerob (hipoksik), bila kadar NAD+ tidak dapat dipertahankan lewat sistem sitokrom mitokondrial dan bergantung pada usaha temporer perubahan piruvat menjadi laktat. Glikolisis anaerob, yang menaruh kepercayaan temporer pada piruvat merupakan usaha tubuh dalam menantikan pulihnya kecukupan oksigen. Dengan demikian glikolisis merupakan keadaan ini disebut hutang oksigen.

a. Glikolisis anaerob (Tahap I)

Reaksi Glikolisis (pelepasan energi) berlangsung di dalam sitoplasma (dalam kondisi anaerob) yaitu diawali dari reaksi penguraian molekul glukosa menjadi glukosa-6-fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP dan melepas 1 P. Jika glukosa-6-fosfat mendapat tambahan 1 P menjadi fruktosa-6-fosfat kemudian menjadi fruktosa 1,6 fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP yang melepas 1 P. Jadi untuk mengubah glukosa menjadi fruktosa 1,6 fosfat, energi yang dibutuhkan sebanyak (-2) ATP. Selanjutnya fruktosa 1,6 fosfat masuk ke mitokondria dan mengalami lisis (pecah) menjadi dehidroksik aseton fosfat dan fosfogliseraldehid.

b. Glikolisis aerob (Tahap II)

Reaksi Glikolisis (membutuhkan oksigen) berlangsung di dalam mitokondria (dalam kondisi awal), molekul fosfogliseraldehid yang mengalami reaksi fosforilasi (penambahan gugus fosfat) dan dalam waktu yang bersamaan, juga terjadi reaksi dehidrogenasi (pelepasan atom H) yang ditangkap oleh akseptor hidrogen, yaitu koenzim NAD. Dengan lepasnya 2 atom H, fosfogliseraldehid berubah menjadi 2×1,3-asam difosfogliseral kemudian berubah menjadi 2×3-asam fosfogliseral yang menghasilkan (+2) energi ATP. Selanjutnya 2×3-asam fosfogliseral tersebut berubah menjadi 2 x asam piruvat dengan menghasilkan (+2) energi ATP serta H₂O (sebagai hasil sisa). Jadi, energi hasil akhir bersih untuk mengubah glukosa menjadi 2 x asam piruvat, adalah :

Energi yang dibutuhkan Tahap I : (-2) ATP

Energi yang dihasilkan Tahap II : (+4) ATP

Energi hasil akhir bersih : 2 ATP

4. Jelaskan tentang daur anaplerotik!

Senyawa intermediate dalam TCA digunakan juga untuk Bio Cintesis Asam
Amino, asam nukleat, dan komponen penting lainnnya dalam sel. Pengambilan
senyawa intermediate tersebut dari dalam siklus untuk tujuan biosintesis
menyebabkan ketidakseimbangan senyawa 4 karbon yang digunakan untuk
kelangsungan siklus. Jadi harus ada mekanisme yang dapat menyediakan kembali
senyawa yang dipakai tersebut. Mekanisma yang demikian disebut dengan anaplerotik. Tanpa adanya mekanisme yang demikian, sel yang hanya menggunakan gula sebagai sumber karbon tidak mungkin dapat tumbuh.

Jalur anaplerotik utama pada siklus asam trikarboksilat :

- Piruvat karboksilase, yang mengubah piruvat menjadi oksaloasetat, terdapat baik di hati maupun otot. Piruvat dehidrogenase (PDH) adalah jalur alternative pemakaian piruvat.

- Di banyak jaringan, glutamate diubah secara reversible menjadi α-ketoglutarat oleh transaminase (TA) dan glutamate dehidrogenase (GDH).

- Rangka karbon pada valin dan isoleusin, suatu unit 3-karbon dari asam lemak berantai ganjil, rangka karbon pada timin, dan sejumlah senyawa lain masuk ke siklus asam trikarboksilat di tingkat suksinil KoA. Jalur ini terdapat pada hampir semua jaringan. Degradasi valin dan isoleusin mungkin merupakan rute anabolic utama di dalam jaringan yang tidak mengandung piruvat karboksilase. Asam amino lain juga mengalami degradasi menjadi fumarat jufa oksaloasetat

- Di hati, siklus asam trikarboksilat adalah bagian dari jalur yang mengubah valin dan isoleusin menjadi glukosa; di otot rangka, siklus asam trikarboksilat adalah bagian dari jalur yang mengubah asam amino ini menjadi glutamin.

Rangkaian reaksi anaplerotik lainnya terutama penting bagi sel yang menggunakan asam asetat atau asam lemak sebagai sumber karbon adalah siklus gleoksilat. Siklus ini terdiri dari dua reaksi yaitu :

- Pemecahan gleoksilat dari asam isositrat

- Penambahan senyawa 2 karbon asam gleoksilat pada asetil COA membentuk asam malat (senyawa empat karbon)

Sumber :

http://books.google.co.id

http://id.wikipedia.org

http://slemgaul.wordpress.com

http://study-zone.tripod.com

http://www.crayonpedia.org