Siklus Asam Sitrat/ Siklus Asam Trikarboksilat

Posted on Updated on

Siklus asam sitrat atau siklus krebs.

Siklus asam sitrat pertama kali dikemukakan oleh Hans Krebs pada tahun 1937 sebagai jalur oksidasi asam piruvat di dalam jaringan hewan. Siklus asam sitrat atau siklus krebs, yang juga dikenal sebagai siklus asam trikarboksilat, adalah suatu rangkaian reaksi kimia yang menyebabkan asetil-SKoA mengalami degradas menjadi karbon dioksida dan atom hidrogen.

Pada hakikatnya, siklus ini dimulai dengan penggabungan asetil-SKoA dengan asam trikarboksilat yang mengandung 4 atom, yaitu asam oksaloasetat, untuk membentuk asam trikarboksilat yang mengandung 6 karbon, yaitu asam sitrat. Selanjutnya reaksi penggabungan ini diikuti serangkaian reaksi kimia yang menyebabkan pembebasan dua molekul karbon dioksida dan pembentukan kembali asam oksaloasetat.

Enzim-enzim yang bertanggung jawab atas jalannya siklus ini terdapat di dalam mitokondria, baik yang terdapat bebas pada ruangan matriks mitokondria maupun yang terikat pada permukaan membran bagian dalam mitokondria. Enzim yang terdapat pada ruangan matriks mitokondria antara lain sitrat sintetase, isositrat dehidrogenase, kompleks a-ketoglutarat dehidrogenase, suksinil S-KoA sintetase, fumarase, dan malat dehidrogenase, sedangkan enzim yang terdapat pada permukaan membran bagian dalam mitokondria adalah suksinal dehidrogenase dan akonitase.

Hasil penelitian Eugenne Kennedy dan Albert Lehninger menunjukkan bahwa keseluruhan rangkaian pada siklus krebs berlangsung di dalam mitokondria sel-sel hewan. Reaksi-reaksi berikut adalah tahapan-tahapan rangkaian reaksi pada siklus krebs.

Reaksi pembentukan asam sitrat

Kondensasi antara asetil-SKoA dan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Enzim yang berperan adalah sitra sintetase.

Reaksi pembentukan asam isositrat

Rekasi pembentukan asam isositrat dari asam sitrat ini melalui pembentukan senyawa antara asam cis-akonitat. Akonitase merupakan enzim yang mengkatalisis penambahan air secara reversibel pada reaksi ini

picture

Reaksi pembentukan asam a-ketoglutarat

Reaksi pertama adalah dehidrogenasi asam isositrat yang dikatalisis oleh enzim isositrat dehidrogenase membentuk senyawa antara asam oksalosuksinat. Reaksi kedua adalah reaksi dekarboksilasi asam oklasosuksinat menjadi asam a-ketoglutarat.

Reaksi pembentukan asam suksinat

Reaksi pembentukan asam suksinat dari asam a-ketoglutarat melalui dua tahap reaksi. Reaksi pertama adalah dekarboksilasi oksidatif asam a-ketoglutarat menjadi suksinil-SKoA dengan bantuan enzim a-ketoglutarat dehidrogenase. Reaksi kedua adalah hidrolisis suksinil-SKoA menjadi asam suksinat oleh enzim suksinil-KoA sintetase

Reaksi pembentukan asam fumarat

Dehidrogenasi asam suksinat menjadi asam fumarat ini dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase. Enzim suksinat dehidrogenase yang berperan dalam reaksi ini mempunyai koenzim FAD.

Reaksi pembentukan Asam L-malat

Reaksi hidrasi asam fumarat menghasilkan asam L-malat. Enzim yang bekeja sebgai katalisator dalam reaksi ini adalah enzim fumarase.

Reaksi pembentukan asam oksaloasetat

Reaksi tahap akhir Siklus Krebs adalah oksidasi asam malat menjadi asam oksaloasetat oleh pengaruh enzim malat dehidrogenase yang mempunyai koenzim NAD.

Siklus asam trikarboksilat sering disebut sebagai siklus krebs karena reaksi-reaksnya diformulasikan menjadi suatu lingkaran oleh Sir Hans Krebs. Siklus ini juga disebut “Siklus asam sitrat” karena sitrat adalah salah satu dari senyawa pertama yang diketahui ikut berperan. Nama yang paling umum untuk jalur ini, siklus asam trikarboksilat atau ATK, menunjukkan keterlibatan trikarboksilat sitrat dan isositrat.

Pada sebagian besar jalur oksidasi bahan bakar, lemak, karbohidrat, protein, dan badan keton diuraikan menjadi bagian asetil 2-karbon yang diaktifkan pada asetil koenzim A (asetil KoA). Dalam siklus asam trikarboksilat (Siklus ATK). Fragmen asetil ini dioksidasi lebih lanjut menjadi CO2. Oksidasi berlangsung dalam empat rekasi yang memindahkan elektron ke koenzim penerima elektron yaitu NAD+ dan FAD. Reaksi lain dalam siklus asam trikarboksilat menyebabkan penyusunan ulang elektron agar pemindahan ini mudah terjadi. Pada awalnya, bagian asetil dari asetil koA bergabung dengan zat antara 4-karbon yaitu oksaloasetat untuk membentuk sitrat (6 karbon). Kemudian terjadi penyusunan ulang ikatan dalam  sitrat yang diikuti oleh dua reaksi dekarboksilasi oksidatif. Reaksi ini memindahkan elektron ke NAD+ dan melepaskan 2 karbon sebagai CO2 penghabis elektron. Pada langkah berikutnya dalam siklus asam trikarboksilat, terbentuk ikatan fosfat berenergi tinggi pada GTP dari fosforilasi tinggi subtrat. Pada sisa siklus asam trikarboksilat, terjadi dua reaksi pemindahan elektron lainnya dan regenerasi oksaloasetat. Proses keseluruhan berlangsung disertai kekekalan sebagian besar energi yang terdapat di dalam ikatan kimia gugus asetil sebagai 3 NADH, 1 FAD(2H), dan GTP.

Gugus asetil yang merupakan bahan bakar, atau sumber elektron, untuk siklus asam trikarboksilat berasal dari jalur metabolisme bahan bakar yang lain; oksidasi asam lemak, glikolisis, oksidasi badan keton, oksidasi etanol, dan jalur oksidatif masing-masing asam amino. Sekitar duapertiga dari NADH dan FAD(2H) yang dihasilkan dari oksidasi bahan bakar berasal dari oksidasi asetil KoA dalam siklus asam trikarboksilat.

Kecepatan siklus asam trikarboksilat dikoordinasikan secara ketat dengan kecepatan penggunaan ATP melalui pengaturan masing-masing enzim oleh senyawa terkait ATP, oleh status reduksi NAD+, dan oleh konsentrasi Ca2+

read more on website jurusanbiologi

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s