SIKLUS KREBS

Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke

dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah

"mengantar" asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar

dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air

sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion

H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi NADH, dan melepaskan satu molekul CO2 dan

membentuk asam -ketoglutarat. Setelah itu, asam -ketoglutarat kembali melepaskan satu

molekul CO2, dan teroksidasi dengan melepaskan satu ion H+ yang kembali mereduksi NAD+

menjadi NADH. Selain itu, asam -ketoglutarat mendapatkan tambahan satu ko-A dan

membentuk suksinil ko-A. Setelah terbentuk suksinil ko-A, molekul ko-A kembali

meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat. Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil

ko-A menjadi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul

ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekul ATP. Kemudian, asam suksinat

mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H+, yang kemudian diterima oleh FAD dan

membentuk FADH2, dan terbentuklah asam fumarat. Satu molekul air kemudian ditambahkan

ke asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat,

karena itu asam fumarat berubah menjadi asam malat. Terakhir, asam malat mengalami oksidasi

dan kembali melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan membentuk

NADH, dan asam oksaloasetat kembali terbentuk. Asam oksaloasetat ini kemudian akan

kembali mengikat asetil ko-A dan kembali menjalani siklus Krebs.

Dari siklus Krebs ini, dari setiap molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2

FADH2, dan 4 CO2. Selanjutnya, molekul NADH dan FADH2 yang terbentuk akan menjalani

rangkaian terakhir respirasi aerob, yaitu rantai transpor elektron.

SIKLUS KREBS

1. Asetil-KoA akan menyumbangkan gugus asetil pada oksaloasetat sehingga terbentuk

asam sitrat. Koenzim A akan dikeluarkan dan digantikan dengan penambahan molekul

air.

2. Perubahan formasi asam sitrat menjadi asam isositrat akan disertai pelepasan air.

3. Asam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan bantuan enzim asam isositrat

dehidrogenase, membentuk asam -ketoglutarat. NAD+ akan mendapatkan donor

elektron dari hidrogen untuk membentuk NADH. Asam -ketoglutarat selanjutnya

diubah menjadi suksinil KoA.

4. Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus KoA dan ADP mendapatkan donor

fosfat menjadi ATP. Akhirnya, suksinil-KoA berubah menjadi asam suksinat.

5. Asam suksinat dengan bantuan suksinat dehidrogenase akan berubah menjadi asam

fumarat disertai pelepasan satu gugus elektron. Pada tahap ini, elektron akan ditangkap

oleh akseptor FAD menjadi FADH2.

6. Asam Fumarat akan diubah menjadi asam malat dengan bantuan enzim fumarase.

7. Asam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan bantuan enzim asam malat

dehidrogenase. NAD+ akan menerima sumbangan elecktron dari tahap ini dan

membentuk NADH.

8. Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan dapat dimulai lagi dengan

sumbangan dua gugus karbon dari asetil KoA.

Menyambung posting sebelumnya mengenai Glikolisis, mari kita bahas apa yang terjadi dengan

hasil dari glikolisis tersebut. Glikolisis akan menghasilkan 3 macam molekul:

2 molekul ATP yang langsung menjadi sumber energi

2 molekul NADH yang akan masuk ke dalam jalur transport elektron untuk menghasilkan

ATP

2 molekul piruvat yang akan masuk ke dalam siklus Krebs

Mari kita lihat lebih detail mengenai siklus Krebs, langkah demi langkah. Sebelum masuk ke

siklus Krebs, 1 molekul piruvat akan diubah menjadi Asetil-CoA dengan bantuan enzim

Pyruvate Dehidrogenase. Pada proses tersebut, satu molekul CO2 dan dan satu atom H akan

dilepaskan dari piruvat, serta satu molekul CoA (coenzym A) akan ditambahkan. Atom H akan

ditangkap oleh NAD+ dan menghasilkan NADH. Asetil-CoA kemudian masuk ke dalam siklus

Krebs dengan langkah sebagai berikut:

Asetil akan dilepaskan dari Asetil-CoA, kemudian digabungkan ke oksaloasetat untuk

membentuk sitrat dengan penambahan air. Proses tersebut dikatalisasi oleh enzim citrate

synthase.

Sitrat kemudian diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim acotinase.

Isositrat akan diubah menjadi alfa-ketoglutarat dengan melepaskan satu molekul CO2 dan

satu atom H. Atom H akan ditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Proses

tersebut dikatalisasi oleh enzim isocitrate dehydrogenase.

Alfa-ketoglutarat kemudian diubah menjadi suksinil-CoA dengan melepaskan satu

molekul CO2 dan satu atom H serta menempelkan satu molekul CoA. Atom H akan

ditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Enzim yang berperan adalah alpha-

ketoglutarate dehydrogenase.

Suksinil-CoA lalu diubah menjadi suksinat oleh enzim Succinyl-CoA synthetase. Pada

proses ini molekul CoA akan dilepaskan, selain itu terdapat satu atom P yang ikut dalam

reaksi dan kemudian akan ditangkap oleh ADP untuk membentuk ATP.

Langkah selanjutnya adalah perubahan suksinat menjadi Fumarat oleh enzim succinate

dehydrogenase. Dua atom H akan dilepaskan dan ditangkap oleh FAD+ untuk

membentuk FADH2.

Fumarat lalu diubah menjadi malat oleh fumarase dengan penambahan air.

Malat kemudian akan diubah kembali menjadi oksaloasetat oleh enzim malate

dehydrogenase. Satu atom H dilepaskan pada proses tersebut dan ditangkap oleh NAD+

untuk membentuk NADH.

Hasil akhir dari siklus Krebs saja dari 1 molekul piruvat adalah 3 molekul NADH, 1 molekul

FADH2, dan 1 molekul ATP. Namun kalau ditambah NADH yang dihasilkan pada perubahan

piruvat menjadi asetil-CoA, maka total NADH yang dihasilkan adalah 4 molekul. Untuk jelasnya

silahkan lihat gambar berikut:

SIKLUS KREBS

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) 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 QUOTE alfa-ketoglutarat membebaskan CO2 dan NADH (koenzim).

Kalau menghasilkan NADH pasti membutuhkan NAD.

NAD dalam bentuk teroksidasi

NADH dalam bentuk tereduksi

NAD merupakan derivat vitamin B3.

1. B1 thiamin

2. B2 riboflavin

3. B3 niasin

Koenzim yang terkait dengan ATP hanya vitamin B2 dan B3.

Kekurangan vitamin B akan mengganggu metabolisme energi.

NADH enzimnya isositrat dehidrogenase.

NADH akan masuk ke rantai respirasi melepaskan hidrogen dan menghasilkan 3 ATP.

Sedangkan FADH menghasilkan 2 ATP

Dekarboksilasi oksidasi melepaskan CO2.

Dari QUOTE alfa-keto menjadi suksinil Co-A 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 12 ATP.

Glikolisis 2 asetyl Co-A

Lemak 8 asetyl Co.A

1 mol glukosa 2 kali putaran

1 mol lemak 8 kali putaran

Karbohidrat disimpan di dalam becak-bercak sitoplasma di dalam hepar.

Hepar dapat bertahan menyimpan glikogen 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 QUOTE

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 setelah mengalami

reaksi yang panjang kembali diperoleh OAA

Terdiri dari 8 reaksi : 4 mrpkn oksidasi dimana energi digunakan utk mereduksi

NAD dan FAD

Dihasilkan: 2 ATP, 8 NADH, 2 FADH2

Tidak diperlukan O2 pada TCA, tetapi digunakan pada Fosforilasi oksidatif untuk

memberi pasokan NAD, shg piruvat dapat di ubah menjadi Asetil Co A