8 Tahapan Proses Siklus Krebs (asam sitrat) – Siklus krebs juga dikenal sebagai siklus asam trikarboksilat (TCA). Pada sel prokariotik, siklus asam sitrat terjadi di sitoplasma; dalam sel eukariotik, siklus asam sitrat berlangsung dalam mitokondria.
Siklus ini pertama kali dijelaskan oleh ilmuwan “Sir Hans Adolf Krebs” (1900-1981). Ia menerima Hadiah Nobel untuk bidang Fisiologi dan Kedokteran pada tahun 1953 bersama dengan Fritz Albert Lipmann, yang menjelaskan siklus ATP.
Proses mengoksidasi turunan dari glukosa, asam lemak dan asam amino menjadi karbon dioksida (CO2) melalui serangkaian langkah-langkah yang dikendalikan oleh enzim.
Tujuan dari Siklus Krebs adalah untuk mengumpulkan elektron berenergi tinggi yang berasal dari bahan bakar dengan cara mengoksidasi mereka, yang diangkut oleh operator dengan mengaktifkan NADH dan FADH2 ke rantai transpor elektron.
Siklus Krebs juga merupakan sumber untuk prekursor dari banyak molekul lain, dan karena itu merupakan jalur amfibolik (berarti bisa anabolik maupun katabolik).
Persamaan reaksi untuk siklus krebs adalah:
asetil KoA + 3 NAD + FAD + ADP + HPO4-2 ——> 2 CO2 + KoA + 3 NADH+ + FADH+ + ATP
Reaksi 1: Pembentukan Sitrat
Reaksi pertama dari siklus krebs adalah kondensasi asetil-KoA dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat, dikatalisasi oleh sitrat sintase.
Setelah oksaloasetat bergabung dengan asetil-KoA, molekul air memecah asetil mengarah ke rilis koenzim A dari kompleks.
Reaksi 2: Pembentukan Isositrat
Sitrat yang disusun kembali untuk membentuk bentuk isomer, isositrat oleh enzim acontinase.
Dalam reaksi ini, molekul air akan dihapus dari asam sitrat dan kemudian dimasukkan kembali di lokasi lain. Efek keseluruhan dari konversi ini adalah bahwa gugus-OH dipindahkan dari posisi 3 ‘ke 4’ pada molekul. Transformasi ini menghasilkan molekul isositrat.
Reaksi 3: Oksidasi Isositrat menjadi α-ketoglutarat
Pada langkah ini, dehidrogenasi isositrat mengkatalisis dekarboksilasi oksidatif dari isositrat untuk membentuk α-ketoglutarat.
Dalam reaksi, turunan NADH dari NAD terlihat. Enzim isositrat dehidrogenase mengkatalisis oksidasi dari gugus -OH pada posisi 4 ‘dari isositrat untuk menghasilkan perantara yang kemudian memiliki molekul karbon dioksida dihapus dari itu untuk menghasilkan alpha-ketoglutarat.
Reaksi 4: Oksidasi α-ketoglutarat menjadi suksinil -KoA
Alpha-ketoglutarat teroksidasi, karbon dioksida akan dihapus, dan koenzim A ditambahkan untuk membentuk senyawa 4-karbon suksinil-KoA.
Selama oksidasi ini, NAD + direduksi menjadi NADH + H +. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah alpha-ketoglutarat dehidrogenase.
Reaksi 5: Mengubah suksinil -KoA menjadi suksinat
KoA dihapus dari suksinil-KoA untuk menghasilkan suksinat.
Energi yang dilepaskan digunakan untuk membuat guanosin trifosfat (GTP) dari guanosin difosfat (GDP) dan Pi oleh fosforilasi tingkat substrat. GTP kemudian dapat digunakan untuk membuat ATP. Enzim suksinil-KoA sintase mengkatalisis reaksi ini dari siklus asam sitrat.
Reaksi 6: Oksidasi suksinat menjadi fumarat
Suksinat dioksidasi menjadi fumarat.
Selama oksidasi ini, FAD direduksi menjadi FADH2. Enzim suksinat dehidrogenase mengkatalisis pemindahan dua hidrogen dari suksinat.
Reaksi 7: Hidrasi Fumarat menjadi Malat
Hidrasi reversibel fumarat menjadi L-malat dikatalisis oleh fumarase (fumarat hidratase).
Fumarase berlanjut ke proses penataan ulang dengan menambahkan hidrogen dan oksigen kembali ke substrat yang telah dihapus sebelumnya.
Reaksi 8: Oksidasi Malat menjadi oksaloasetat
Malat dioksidasi untuk menghasilkan oksaloasetat, senyawa awal dari siklus asam sitrat oleh dehidrogenase malat. Selama oksidasi ini, NAD + direduksi menjadi NADH + H +.
Jumlah ATP yang dihasilkan selama siklus krebs adalah 12 ATP
3 NAD + = 9 ATP
1 FAD = 2 ATP
1 ATP = 1 ATP
Meninjau seluruh proses, siklus Krebs terutama mengubah kelompok asetil dan air, menjadi karbon dioksida dan bentuk energi dari reaktan lainnya.
Ringkasan Siklus Krebs
Senyawa yang terbentuk selama siklus Krebs digunakan untuk sintesis biomolekul seperti asam amino, nukleotida, klorofil, sitokrom dan lemak dll.
Peralihan seperti pada suksinil KoA merupakan prekursor dari heme dan klorofil.
Asam amino terbentuk dari α- asam ketoglutarat, asam piruvat dan asam oksaloasetat.
Siklus Krebs (siklus asam sitrat) melepaskan banyak energi (ATP) yang diperlukan untuk berbagai kegiatan metabolisme sel.
Dengan siklus ini, kerangka karbon terbentuk, yang digunakan dalam proses pertumbuhan dan untuk menjaga sel-sel.
