Pengertian, Fungsi, Tahapan dan Hasil Siklus Krebs Terlengkap – Siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat atau disebut juga dengan siklus Krebs merupakan tahapan kedua dari respirasi aerob. Sesuai dengan namanya penemu siklus ini adalah Sir Hans Krebs (1937). Pada kondisi aerob, glukosa yang telah diubah menjadi asam piruvat melalui glikolisis akan dioksidasi secara sempurna menjadi air dan karbon dioksida melalui siklus asam sitrat. Sebelum memasuki siklus asam sitrat, asam piruvat (3 atom karbon) harus dioksidasi terlebih dahulu menjadi asetil koenzim A atau asetil Ko-A (2 atom karbon). Reaksi ini terjadi di dalam mitokondria dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.
Fungsi Siklus Krebs
Sebagai jalur metabolisme, siklus kreb sangat berperan penting pada ketersediaan ATP yang diperlukan jaringan. Berikut adalah fungsi dari siklus kreb,diataranya:
- Sebagai jalur akhir oksidasi karbohidrat, protein, dan lipid yang akan dimetabolisme menjadi Asetil Koenzim-A.
- Menghasilkan sebagian besar CO2 dengan mengoksidasi glukosa;
- Menghasilkan sejumlah koenzim tereduksi yang menggerakkan rantai pernapasan untuk memproduksi ATP (adenosin trifosfat)
- Menyediakan sejumlah bahan untuk kebutuhan sintesis protein dan asam nukleat;
- Mengkonversi sejumlah energi dan zat yang berlebihan untuk digunakan pada sintesis asam lemak sebelum pembentukan trigleserida untuk penimbunan lemak
- Bertindak sebagai pengendalian langsung maupun tidak langsung terhadap sistem enzim melalui komponen siklus.
Proses dan Tahapan Siklus Krebs
Siklus kreb merupakan tahapan kedua setelah glikolisis dari respirasi seluler, siklus ini terjadi di dalam mitokondria, sedangkan glikolisis terjadi di dalam sitoplasma. Asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikoslisis masuk ke dalam mitokondria terlebih dulu melalui proses dekarboksilasi oksidatif agar proses siklus kreb dapat berlangsung.
Pada tahap dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat akan diubah menjadi Asetil Koenzim-A. Proses pengubahan ini diperantai oleh enzim piruvat dehidrogenase yang ada pada mitokondria sel eukariotik.
Berikut adalah tahapan pengubahan asam piruvat menjadi Asetil Ko-A atau disebut dengan dekarboksilasi oksidatif:
- Pelepasan gugus karboksilat (-COO) dari asam piruvat menjadi CO2;
- Sisa dua atom karbon (Ch3COO-) dari piruvat akan mentransfer kelebihan elektronnya ke NAD+ sehingga akan terbentuk NADH dan dua molekul tadi akan menjadi asetat.
- Selanjutnya, koenzim-A (Ko-A) akan diikatkan pada asetat yang telah terbentuk sebelumnya sehingga dihasilkan Asetil Koenzim-A (Asetil Ko-A). Asetil Ko-A inilah yang menjadi bahan baku dalam siklus kreb yang berlangsung di mitokondria untuk menghasilkan ATP, NADH, FADH2, dan CO2.
Terdapat 8 tahapan siklus krep, diantaranya
Tahap I: Sitrat Sintase
Proses yang berlangsung ditahap ini disebut dengan hidrolisis. Pada tahap ini terjadi penggabungan molekul Asetil Ko-A dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat dibantu oleh enzim asam sitrat sintase.
Tahap II: Isomerase Sitrat
Pada tahap ini, asam sitrat yang telah terbentuk diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim akotinase yang mengandung Fe2+.
Tahap III: Isositrat Dehidrogenase
Pada tahap ini, berlangsung proses dekarboksilasi atau perombakan pertama. Isositrat yang terbentuk pada tahap sebelumnya dioksidasi menjadi oksalosuksinat yang terikat enzim oleh enzim isositrat dehidrogenase. Pada tahap ini pula, isositrat diubah menjadi α-ketoglutarat oleh enzim isositrat dehidrogenase dan dibantu NADH.
Tahap IV: α-Ketoglutarat Dehidrogenase Kompleks
Pada tahap ini terjadi proses pengubahan α-ketoglutarat menjadi suksinil Ko-A oleh enzim α-ketoglutarat dehidrogenase kompleks.
Tahap V: Suksinat Thikonase
Pada tahap ini, terjadinya konversi suksinil Ko-A menjadi suksinat. Pada tahap ini proses konversi atau pengubahan tidak hanya dibantu oleh enzim namun juga memerlukan Mg2+ dan GDP dengan Pi (Fosfat) akan membentuk GTP. GTP inilah yang nantinya akan diubah sebagai ATP.
Tahap VI: Suksinat Dehidrogenase
Suksinat yang telah dihasilkan pada ini akan didehidrigenase menjadi fumarat dengan bantuan enzim suksinat dehidrogenase.
Tahap VII: Hidrasi
Pada tahap ini terjadi proses hidrasi, yaitu proses penambahan atom hidrogen pada ikatan ganda karbon (C=C) yang ada pada fumarat sehingga menghasilkan malat.
Tahap VIII: Regenerasi Oksaloasetat
Pada tahap ini, terjadi pengubahan malat oleh enzim malat dehidrogenase membentuk oksaloasetat. Oksaloasetat ini berperan menangkap Asetil-KoA sehingga proses siklus kreb dapat berlangsung kembali.
Untuk mencukupi kebutuhan energi, siklus kreb harus berlangsung sebanyak dua kali. Hal tersebut karena reaksi oksidasi pada molekul glukosa untuk sekali proses siklus kreb hanya menghasilkan 2 molekul Asetil Ko-A.
Hasil Siklus Krebs
Dalam proses satu kali Siklus kreb, menghasilkan 12 ATP dengan perhitungan
1 molekul GTP yang akan secara langsung diproduksi menjadi ATP;
3 molekul NADH yang akan dioksidasi melalui transpor elektron menghasilkan 3 ATP per molekul;
1 molekul FADH yang akan dioksidasi melalui transpor elektron menghasilkan 2 ATP per molekul;
1 molekul CO2 yang dilepaskan.
Sehingga, untuk dua kali Siklus kreb akan dihasilkan energi sebanyak 24 ATP dan 2 molekul CO2.
Demikian artikel tentang”Pengertian, Fungsi, Tahapan dan Hasil Siklus Krebs Terlengkap“, semoga bermanfaat.