Siklus Krebs – Sejarah, Pengertian, Reaksi, Hasil, Tahapan

Pengertian Siklus Asam Sitrat (Kanker)

siklus-krebs

Siklus ini menunjukkan serangkaian reaksi kimia yang terjadi di semua organisme aerobik (yaitu, mereka menggunakan oksigen untuk mempercepat atau mempercepat metabolisme mereka, seperti yang kita lakukan). Siklus ini cukup rumit, ada banyak tahapan, banyak reaktan dan juga banyak produk, dan siklus tersebut dapat atau dapat diubah atau dipengaruhi oleh berbagai faktor. Fungsi penting, bagaimanapun, adalah untuk dapat menghasilkan ATP, “molekul energi” dari sumber karbon, yang merupakan sumber makanan bagi organisme.

Glukosa ini biasanya disuplai sebagai molekul induk yang kita dapatkan dari makanan, dan tumbuhan mendapatkannya melalui fotosintesis. Glukosa ini dipecah menjadi asetil-KoA oleh glikolisis dan dekarboksilasi; Langkah ini bukan bagian dari proses kanker.

Proses Krebs kemudian melalui serangkaian reaksi yang menghasilkan ATP, NADH, ubiquinol, dan karbondioksida, meskipun tidak semuanya sekaligus. Karbon dioksida ini dikeluarkan, ATP digunakan di seluruh tubuh untuk produksi energi dan NADH dan juga ubiquinol digunakan kembali atau juga bereaksi dalam proses metabolisme lain untuk membuat senyawa yang berbeda.

Siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat atau disebut juga dengan siklus Krebs merupakan tahap kedua dari respirasi aerobik. Seperti namanya, pendiri siklus ini adalah Sir Hans Krebs (1937). Dalam kondisi aerobik ini, glukosa yang telah atau telah diubah menjadi asam piruvat oleh glikolisis sepenuhnya teroksidasi menjadi air dan juga menjadi karbon dioksida melalui siklus asam sitrat. Sebelum asam piruvat (yaitu 3 atom karbon) dapat memasuki siklus asam sitrat, ia juga harus dioksidasi menjadi Asetil-Koenzim A atau Asetil-Ko-A (2 atom karbon). Reaksi ini berlangsung di mitokondria dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.

Fungsi siklus Krebs

Sebagai jalur metabolisme, siklus Kreb ini berperan penting dalam ketersediaan ATP yang dibutuhkan oleh jaringan. Di bawah ini adalah fungsi dari siklus Kreb, diantaranya sebagai berikut:

  • Sebagai upaya terakhir untuk oksidasi karbohidrat, protein dan lipid untuk dimetabolisme menjadi asetil-koenzim-A.
  • Menghasilkan sebagian besar CO2 ini dengan mengoksidasi glukosa.
  • Menghasilkan serangkaian koenzim tereduksi yang menggerakkan rantai pernapasan untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat).
  • Menawarkan berbagai bahan untuk memenuhi kebutuhan sintesis protein dan asam nukleat;
  • Mengubah jumlah energi dan zat berlebih menjadi sintesis asam lemak sebelum trigliserida dibentuk untuk penyimpanan lemak
  • Bertindak sebagai kontrol langsung atau tidak langsung dari sistem enzim melalui komponen siklus.

Siklus krebs sebagai bagian dari respirasi sel

  • Siklus ini merupakan salah satu fase dalam seluruh proses respirasi sel. Istilah siklus Krebs berasal dari nama pendirinya, Sir Hans Adolf Krebs, seorang ahli biokimia campuran Jerman dan Inggris.
  • Dia juga seorang ahli bedah THT yang melarikan diri dari Nazi pada saat itu untuk mengajar biokimia di Universitas Cambridge, di mana dia menemukan siklus tersebut pada tahun 1937.
  • Pada tahun 1953, seorang ahli biokimia Jerman dan Amerika, bersama dengan Fritz Lipmann, menerima Hadiah Nobel untuk menemukan siklus kompleks.
  • Peristiwa pernafasan sel diawali dengan proses glikolisis, yaitu pemecahan 1 molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 ATP dan 2 NADH.
  • Tahap glikolisis ini dapat atau dapat terjadi tanpa adanya oksigen, sehingga proses pernapasan ini dikenal dengan pernapasan anaerobik.
  • Namun, ketika glikolisis terjadi dalam kondisi oksigen jarang atau tidak ada oksigen sama sekali, tubuh manusia sebenarnya menghasilkan asam laktat alih-alih memproduksi asam piruvat.
  • Dan koneksi tersebut membuat otot pegal setiap kita menghentikan suatu aktivitas atau aktivitas. Jadi olahraga ringan dan istirahat pendek adalah cara yang baik untuk bersantai.

Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif mengubah asam piruvat menjadi asetil-Co-A. Tahap ini terjadi dalam beberapa reaksi yang dikatalisis oleh kompleks enzim yang dikenal sebagai piruvat dehidrogenase.

Enzim ini terdapat di dalam mitokondria sel eukariotik, sedangkan untuk sel prokariotik terdapat di dalam

sitoplasma.

Langkah-langkah dalam dekarboksilasi oksidatif ini meliputi:

  • Gugus asam karboksilat (-COO) keluar dari asam piruvat dan menjadi CO2.
  • Sisa 2 atom karbon piruvat dalam bentuk CH2COO- kemudian mentransfer kelebihan elektron pada molekul
  • NAD +, sehingga terbentuk NADH, dan 2 atom tersebut juga berubah menjadi asetat.
  • Pada akhirnya koenzim-A (Co-A) berikatan dengan asetat, sehingga membentuk asam asetat-koenzim-A.
  • Hasil dari dekarboksilasi oksidatif adalah molekul asetil-Co-A, NADH dan CO2.

Molekul 1-glukosa kemudian diubah menjadi 2 molekul asam piruvat selama glikolisis, yang berarti bahwa untuk 1 molekul glukosa prosesnya menghasilkan 2 molekul asetil-Co-A, 2 NADH dan juga 2 CO2.

Mekanisme proses siklus Krebs

Siklus Kreb ini merupakan tahap kedua setelah tahap glikolisis respirasi sel. Siklus berlangsung di mitokondria, sedangkan untuk glikolisis terjadi di sitoplasma. Asam piruvat yang dihasilkan dari adanya proses glikosisis masuk ke dalam mitokondria terlebih dahulu melalui proses dekarboksilasi oksidatif, sehingga proses siklus Kreb dapat atau dapat berlangsung.

Pada tahap dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat ini diubah menjadi asetil-koenzim-A. Proses konversi dirantai oleh enzim piruvat dehidrogenase, yang ada di dimitokondria sel eukariotik.

Berikut adalah langkah-langkah untuk mengubah asam piruvat menjadi asetil-Ko-A, juga dikenal sebagai dekarboksilasi oksidatif:

  • Pelepasan gugus asam karboksilat (-COO) dari asam piruvat menjadi CO2;
  • 2 atom karbon yang tersisa (Ch3COO-) dari piruvat mentransfer kelebihan elektron ke NAD +, sehingga NADH terbentuk dan 2 molekul menjadi asetat.
  • Selanjutnya Koenzim-A (Ko-A) berikatan dengan asetat yang sudah atau sudah terbentuk sebelumnya, sehingga terbentuk asetil yang dihasilkan.
  • Koenzim-A (Asetil-Ko-A). Asetil-Ko-A adalah bahan baku dalam siklus Kreb, yang berlangsung di mitokondria untuk menghasilkan ATP, NADH, FADH2 dan CO2.

Tahapan siklus Krebs

Ada 8 tahapan dalam siklus Krebs, diantaranya sebagai berikut:

  1. Tingkat I: sintase sitrat
    Hidrolisis merupakan proses yang berlangsung pada tahap ini. Pada tahap hidrolisis ini, molekul asetil-Ko-A bergabung dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat, yang didukung oleh adanya enzim sintase asam sitrat.
  2. Tahap II: Isomerase sitrat
    Untuk tahap kedua ini, asam sitrat yang terbentuk atau yang terbentuk diubah menjadi isocitrate dengan bantuan enzim Fe2 + acotinase.
  3. Stadium III: dehidrogenase isocitrate
    Pada tahap ini proses dekarboksilasi atau perombakan pertama berlangsung. Isosianat yang terbentuk pada tahap sebelumnya dioksidasi menjadi oksalosuksinat yang terikat pada enzim yaitu enzim isositrat dehidrogenase. Pada tahap ini isocytrate diubah menjadi α-ketoglutarat oleh enzim isositrate dehydrogenase dan didukung oleh NADH.
  4. Stadium IV: kompleks dehidrogenase α-ketoglutarat
    Pada tahap ini terjadi proses pengubahan α-ketoglutarat menjadi suksinil-Co-A oleh enzim kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase.
  5. Stadium V: tikonase suksinat
    Pada tahap kelima ini, suksinil-Co-A diubah menjadi suksinat. Untuk tahap ini, proses konversi atau konversi tidak hanya dibantu oleh enzim tetapi juga membutuhkan Mg2 + dan GDP dengan Pi (fosfat) yang membentuk GTP. GTP diubah lagi yaitu sebagai ATP.
  6. Tahap VI: dehidrogenase suksinat
    Suksinat yang diproduksi atau dibuat mengalami dehidrasi menjadi fumarat dengan bantuan enzim suksinat dehidrogenase.
  7. Tahap VII: hidrasi
    Pada tahap ini berlangsung proses hidrasi yaitu proses penambahan atom hidrogen pada ikatan rangkap karbon (C = C) yang terdapat dalam fumarat untuk menghasilkan malat.
  8. Tahap VIII: regenerasi oksaloasetat
    Pada tahap ini enzim malat dehidrogenase diubah menjadi oksaloasetat. Oksaloasetat ini bertugas menangkap asetil-KoA sehingga proses siklus Kreb dapat atau dapat berlangsung kembali.

Untuk dapat memenuhi kebutuhan energi tersebut, siklus Kreb harus berlangsung dua kali. Hal ini disebabkan adanya reaksi oksidasi pada molekul glukosa ketika proses siklus Kreb hanya menghasilkan 2 molekul asetil-Co-A dalam satu waktu.

Hasil dari siklus Krebs

Pada proses 1 Kreb cycle ini menghasilkan 12 ATP dengan perhitungannya yaitu

  • 1 molekul GTP yang langsung diproduksi menjadi ATP;
  • 3 molekul NADH, yang kemudian dioksidasi oleh transpor elektron untuk menghasilkan 3 ATP per molekul;
  • 1 molekul FADH, yang kemudian dioksidasi oleh transpor elektron, menghasilkan 2 ATP per molekul;
  • 1 molekul CO2, yang kemudian dilepaskan.

Untuk 2 siklus kanker, 24 energi ATP dan 2 molekul CO2 dihasilkan.

Proses kanker

Berawal dari 1 molekul asetil-KoA yang bereaksi dengan 1 molekul H2O, yang kemudian melepaskan gugus koenzim A kemudian melepaskan 2 atom karbon yang tersisa dalam bentuk gugus asetil menjadi asam oksaloasetat yang memiliki atau memiliki molekul dengan 4 karbon. atom Saat itu, ia akan menghasilkan asam sitrat dengan 6 atom karbon

Sumber :