• Tidak ada hasil yang ditemukan

Glikolisis berasal dari kata glukosa dan

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Glikolisis berasal dari kata glukosa dan"

Copied!
8
0
0

Teks penuh

(1)

Glikolisis berasal dari kata glukosa dan lisis (pemecahan), 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. Proses glikolisis sendiri menghasilkan lebih sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan dalam senyawa organik berupa adenosine triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH.

Lintasan glikolisis yang paling umum adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas (EMP pathway), yang pertama kali ditemukan oleh Gustav Embden, Otto Meyerhof dan Jakub Karol Parnas. Selain itu juga terdapat lintasan Entner–Doudoroff yang ditemukan oleh Michael Doudoroff dan Nathan Entner terjadi hanya pada sel prokariota, dan berbagai lintasan heterofermentatif dan homofermentatif.

Ringkasan reaksi glikolisis pada lintasan EMP adalah sebagai berikut:

Sedangkan ringkasan reaksi dari glikolisis, siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif adalah:

Tca Cycle

TCA cycle (siklus asam sitrat, 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. 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. Metabolom dan jenjang reaksi pada siklus ini merupakan hasil karya Albert Szent-Györgyi and Hans Krebs.

Pada sel eukariota, siklus asam sitrat terjadi pada mitokondria, sedangkan pada organisme aerob, siklus ini merupakan bagian dari lintasan metabolisme yang berperan dalam konversi kimiawi terhadap karbohidrat, lemak dan protein - menjadi karbon dioksida, air, dalam rangka menghasilkan suatu bentuk energi yang dapat digunakan. Reaksi lain pada lintasan katabolisme yang sama, antara lain glikolisis, oksidasi asam piruvat dan fosforilasi oksidatif.

Produk dari siklus asam sitrat adalah prekursor bagi berbagai jenis senyawa organik. Asam sitrat merupakan prekursor dari kolesterol dan asam lemak, asam ketoglutarat-alfa merupakan prekursor dari asam glutamat, purina dan beberapa asam amino, suksinil-KoA merupakan prekursor dari heme dan klorofil, asam oksaloasetat merupakan prekursor dari asam aspartat, purina, pirimidina dan beberapa asam amino.

(2)

Siklus asam sitrat dimulai dengan satu molekul asetil-KoA bereaksi dengan satu molekul H2O, melepaskan gugus koenzim-A, dan mendonorkan dua atom karbon yang tersisa dalam bentuk gugus asetil kepada asam oksaloasetat yang memiliki molekul dengan empat atom karbon, hingga menghasilkan asam sitrat dengan enam atom karbon.

NO. Substrat Produk Enzim Reaksi Keterangan

1.

Oksaloasetat + Asetil-KoA

Asam sitrat + CoA-SH + H+

Sitrat sintase Hidrolisis

Setelah enzim sitrat sintase melepaskan

satu ion H+ dari molekul CH3 gugus

asetil dari asetil-KoA, molekul

CH2-pada gugus asetil tersebut akan bereaksi dengan asam oksaloasetat

membentuk metabolit

S-sitril-KoA. Reaksi hidrolisis yang terjadi selanjutnya

pada gugus koenzim-A akan mendorong reaksi

hingga menghasilkan tiga

(3)
(4)

membentuk

+ H2O Malat Fumarase Hidrasi

(5)

hidroksil menjadi karbonil dan menghasilkan senyawa pertama

siklus sitrat, yaitu asam oksaloasetat.

PP Pathway

Jalur metabolik yang utama untuk penggunaan glukosa adalah glikolisis dan lintasan pentosa fosfat. Lintasan pentosa fosfat atau heksosa monofosfat shunt merupakan jalur alternatif untuk metabolisme glukosa. Lintasan pentosa fosfat lebih kompleks dari pada glikolisis. Lintasan ini tidak menghasilkan ATP.

Lintasan pentosa fosfat merupakan jalur alternatif untuk metabolisme glukosa. Lintasan ini tidak menghasilkan ATP, tetapi mempunyai dua fungsi utama, yaitu :

1. Produksi NADPH untuk sintesis reduktif seperti biosintesis asam lemak serta steroid. Kegunaan

NADPH untuk sel adalah untuk :

2. Mencegah stress oksidatif dengan mengubah H2O2 menjadi H2O dan jika tidak terdapat

NADPH , H2O2 akan di ubah menjadi radikal bebas hidroksin yang akan menyerang sel.

3. Pada sel darah merah , kegunaan pertama dari NADPH adalah untuk mereduksi bentuk

disulfide dari glutathione menjadi bentuk sulfhydryl, reduksi glutathione ini adalah untuk mempertahankan struktur normal dari sel darah merah dan untuk menjaga bentuk hemoglobin dalam bentuk Fe2+.

4. NADPH pada hati dan payudara digunakan untuk biosintesis asam lemak.

Enzim pada lintasan pentosa fosfat sepeti pada glikolisis ditemukan di dalam sitosol. Seperti pada glikolisis, oksidasi dicapai lewat reaksi dehidrogenasi , tetapi dalam hal lintasan pentosa fosfat , sebagai akseptor hidrogen digunakan NADP+ dan bukan NAD+. Tidak ada ATP yang digunakan ataupun diproduksi pada jalur ini.

Terdapat 2 fase pada penthosa fosfat :

1. Fase oksidatif yang menghasilkan NADPH

Pada fase yang pertama , glukosa 6-phosphate menjalani proses dehidroginase dan dekarboksilase untuk memberikan sebuah senyawa pentosa, yaitu ribosa 5-phosphate.

2. Fase nonoksidatif yang menghasilkan prekursor ribosa

Pada fase yang kedua, ribulosa 5-fosfat dikonversi kembali menjadi glukosa 6-fosfat oleh serangkaian reaksi yang terutama melibatkan dua enzim yaitu : transketolase dan transaldolase.

Fase Oksidatif Menghasilkan NADPH:

1. Reaksi dehidrogenasi glukosa fosfat menjadi fosfoglukonat terjadi lewat pembentukan

6-fosfoglukonolakton yang dikatalisis oleh enzim glukosa-6-fosfat dehidrogenase, suatu enzim yang bergantung NADP. Hidrolisis 6-fosfoglukonolakton dilaksanakan oleh enzim glukonolakton hidrolase.

2. Tahap oksidasi yang kedua dikatalisis oleh enzim 6-fosfoglukonat dehidrogenase, yang juga

(6)

Fase Nonoksidatif Menghasilkan Prekursor:

Ribulosa 5-fosfat kini berfungsi sebagai substrat bagi dua ennzim yang berbeda. Ribulosa 5-fosfat 3-epimerase mengubah konfigurasi disekitar karbon 3 dari ribulosa 5 fosfat, dengan membentuk epimer xilulosa pospat, yaitu senyawa ketopentosa lainnya. Ribosa 5-fosfat ketoisomerase mengubah ribulosa 5-5-fosfat menjadi senyawa aldopentosa yang bersesuaian, yaitu ribosa 5-fosfat yang merupakan precursor bagi residu ribosa yang diperlukan dalam sintesis nukleotida dan asam nukleat.

Transketolase memindahkan unit dua-karbon yang terdiri atas karbon 1 dan 2 dari sebuah ketosa kepada atom karbon aldehid pada gula aldosa. Karena itu, enzim ini mempengaruhi konversi gula pentosa menjadi aldosa dengan berkurangnya dua karbon, dan sekaligus mengonversi gula aldosa menjadi ketosa dengan bertambahnya dua atom karbon. Reaksi tersebut memerlukan vitamin B, yaitu tiamin.

Jadi, enzim transketolase mengatalisis proses pemindahan unit dua karbon dari xilulosa 5 fosfat kepada ribulosa 5 fosfat , yang menghasilkan ketosa sedoheptulosa 7-fosfat tujuh karbon dan aldosa gliseraldehid 3-fosfat . kedua produk ini kemudian memasuki reaksi lainnya yang dikenal sebagai reaksi transaldolasi. Enzim transaldolasi memungkinkan pemindahan moietas dihidroksiaseton tiga - karbon (karbon 1-3), dari ketosa sedoheptulosa 7-fosfat kepada aldosa gliseraldehid 3-fosfat untuk membentuk ketosa fruktosa 6-fosfat dan aldosa eritrosa 4-fosfat empat karbon.

Kemudian berlangsung reaksi selanjutnya yang sekali lagi melibatkan enzim transketolase , dengan xilulosa 5-fosfat berfungsi sebagai donor glikoaldehid. Pada keadaan ini, eritrosa 4-fosfat yang terbentuk di atas bertindak sebagai akseptor , dan hasil reaksinya adalah fruktosa 6-fosfat serta gliseraldehid 3-fosfat.

Hubungan Pentose Phosphate Pathway ( PPP ) dengan Glikolisis

Hubungan pentose phosphate pathway ( PPP ) dengan glikolisis adalah PPP merupakan jalur alternative reaksi tumbuhan dalam memperoleh energi dari oksidasi gula menjadi CO2 dan air selain melalui proses glikolisis.

Reaksi PPP serupa dengan reaksi pada glikolisis. Disamping itu, glikolisis dan PPP mempunyai pereaksi tertentu yang lazim dan keduanya terjadi terutama di sitosol, sehingga kedua lintasan saling terjalin. Satu perbedaan penting ialah di PPP penerima elektonnya selalu NADP+, sedangkan di glikolisis penerima elektonnya adalah NAD+.

Transaminasi

Transaminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari tiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, a ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto. Ada dua enzim penting dalam reaksi transaminasi yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase yang bekerja sebagai katalis dalamreaksi berikut :

(7)

Pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino diterima oleh asam keto. Alanin transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat-alanin. Glutamat transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamat-ketoglutarat sebagai satu pasang substrak .

Reaksi transaminasi terjadi didalam mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma. Semua enzim transaminase tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai koenzim. Telah diterangkan bahwa

piridoksalfosfat tidak hanya merupakan koenzim pada reaksi transaminasi, tetapi juga pada reaksi-reaksi metabolisme yang lain.

Deaminasi Oksidatif

Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Dalam beberapa sel misalnya dalam bakteri, asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis.

Asam glutamat + NAD+ a ketoglutarat + NH4+ + NADH + H+

Dalam proses ini asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH4+. Selain NAD+ glutamat dehidrogenase dapat pula menggunakan NADP+ sebagai aseptor elektron. Oleh karena asam glutamat merupakan hasil akhir proses transaminasi, maka glutamat dehidrogenase merupakan enzim yang penting dalam metabolisme asam amino oksidase dan D-asam oksidase.

Itulah tahap dalam proses metabolisme proten

ahap awal pembentukan metabolisme asam amino, melibatkan pelepasan gugus amino, kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Dua proses utama pelepasan gugus amino yaitu, transaminasi dan deaminasi.

Transaminasi

Transaminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari tiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, a ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa keto ini diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto. Ada dua enzim penting dalam reaksi transaminasi yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase yang bekerja sebagai katalis dalamreaksi berikut :

(8)

Pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino diterima oleh asam keto. Alanin transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat-alanin. Glutamat transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamat-ketoglutarat sebagai satu pasang substrak .

Reaksi transaminasi terjadi didalam mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma. Semua enzim transaminase tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai koenzim. Telah diterangkan bahwa

piridoksalfosfat tidak hanya merupakan koenzim pada reaksi transaminasi, tetapi juga pada reaksi-reaksi metabolisme yang lain.

Deaminasi Oksidatif

Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Dalam beberapa sel misalnya dalam bakteri, asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis.

Asam glutamat + NAD+ a ketoglutarat + NH4+ + NADH + H+

Referensi

Dokumen terkait

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN AKUNTANSI FKIP UMS ANGKATAN 2013. Menyatakan dengan sebenarnya bahwa artikel publikasi yang saya serahkan ini benar-benar hasil karya

Studi ini memperlihatkan realitas sosial dalam hubungan sosial antar etnis di Kelurahan Nyamplungan dalam membangun dan menjaga integrasi sosial. Adapun subyek

Langkah selanjutnya adalah dengan membuat katalog data, matriks CRU , Tabel kandidat aplikasi serta integrasinya terhadap proses bisnis dan entitas data utama,

perbedaan rerata yang signifikan, dengan melihat rata-rata hasil belajar pada kelompok model penemuan terbimbing diperoleh hasil belajar siswa kelompok kreativitas

Dwidjoseputro (2005) menjelaskan, dalam hal bentuk ada koloni bulat, Dwidjoseputro (2005) menjelaskan, dalam hal bentuk ada koloni bulat, ada yang memanjang, ada

untuk mengandung beberapa jenis kesalahan. Kesalahan dapat berupa penulisan huruf, kosakata, atau pola kalimat dalam bahasa Jepang disesuaikan dengan level pembelajaran

Usulan perancangan yang terpilih untuk tool holder dengan teknologi Ultrasonic Vibration Assisted Turning adalah Konsep C dengan material AISI 304 Steel. Hasil pengujian

[r]