Apa saja hasil akhir dari siklus krebs?
|
Show Pernahkah kamu mendengar tentang materi siklus Krebs? Tentu saja hal ini tidak sama dengan tokoh Mr. Krabs yang ada di serial kartun Spongebob, ya, Quipperian! Siklus Krebs yang dimaksud ialah salah satu tahapan dari proses respirasi sel di dalam tubuh manusia. Urutan reaksi ini disebut juga siklus asam sitrat karena dalam prosesnya, siklus ini memang memproduksi asam sitrat. Ya, senyawa yang menghasilkan rasa asam seperti pada jeruk ternyata juga ada di tubuh kita, lho, Quipperian! Penasaran bagaimana info lengkap tentang materi siklus Krebs? Simak terus pembahasan berikut, ya! Siklus Krebs sebagai Bagian dari Respirasi SelSeperti yang telah disinggung sebelumnya, siklus Krebs merupakan salah satu tahapan dari proses respirasi sel secara keseluruhan. Istilah siklus Krebs berasal dari nama penemunya, yaitu Sir Hans Adolf Krebs, seorang ahli biokimia berkebangsaan campuran Jerman dan Inggris. Ia juga merupakan seorang dokter bedah THT yang saat itu melarikan diri dari Nazi Jerman untuk mengajar biokimia di Universitas Cambridge, tempat ia menemukan siklus kompleks ini pada tahun 1937. Selanjutnya pada 1953, ia bersama Fritz Lipmann ahli biokimia berkebangsaan Jerman dan Amerika akhirnya dianugerahi hadiah Nobel atas penemuan siklus kompleks tersebut.Peristiwa respirasi sel diawali dengan proses glikolisis, yaitu pemecahan satu molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 ATP, dan 2 NADH. Tahap glikolisis tetap dapat berlangsung bahkan tanpa adanya oksigen sehingga proses pernapasan ini disebut juga respirasi anaerob. Meski demikian, jika glikolisis berlangsung dalam kondisi oksigen yang tipis atau bahkan tidak ada sama sekali, bukannya memproduksi asam piruvat, tubuh justru menghasilkan asam laktat. Senyawa inilah yang membuat otot kita merasa pegal setiap kali kita selesai beraktivitas. Jadi jika Quipperian merasa pegal, bisa jadi sel tubuh kamu kekurangan oksigen untuk menghasilkan energi. Kamu bisa melakukan stretching, olahraga ringan, atau bahkan istirahat sejenak, lho, untuk memulihkan kondisi. Kemudian, molekul asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis akan memasuki tahap berikutnya, yaitu siklus Krebs. Yuk, simak rincian materi siklus Krebs pada pembahasan berikut! Tahapan Siklus KrebsBerbeda dengan glikolisis, pada siklus Krebs, reaksi kimia yang terjadi memerlukan kehadiran oksigen sehingga proses ini disebut juga pernapasan aerob. Reaksi di dalam siklus Krebs butuh molekul O2 bukan berarti ada molekul dengan kandungan karbon yang perlu bereaksi langsung dengan oksigen. Akan tetapi, selama proses siklus Krebs berlangsung, terdapat molekul NADH yang membutuhkan gas O2 agar dapat teroksidasi menjadi NAD+ dan menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Secara umum, siklus Krebs terdiri dari 2 tahapan, yaitu tahap persiapan dan siklus Krebs itu sendiri: 1. Tahap Persiapan (Dekarboksilasi Oksidatif)Setelah melalui tahap glikolisis yang berlangsung di dalam sitoplasma, produk berupa asam piruvat akan masuk ke dalam membran dalam mitokondria sel tubuh untuk melanjutkan reaksi persiapan sebelum benar-benar memasuki siklus Krebs. Pada tahap persiapan ini, molekul asam piruvat (C3H4O3) mengalami oksidasi dan berubah menjadi asetil koenzim A atau asetil-KoA (C2H3OS-CoA). Proses ini disebut juga dengan dekarboksilasi oksidatif atau reaksi oksidasi yang menyebabkan berkurangnya komponen karbon. Terlihat bahwa sebelumnya, asam piruvat memiliki 3 atom karbon. Setelah mengalami oksidasi, asam piruvat berubah menjadi asetil-KoA yang hanya memiliki 2 atom karbon. Proses pengurangan jumlah karbon inilah yang dinamakan dekarboksilasi. Atom karbon yang dilepas kemudian bergabung dengan atom oksigen membentuk CO2 dan dikeluarkan dari tubuh. Itulah sebabnya kita mengeluarkan karbon dioksida ketika kita bernapas. Selain menghasilkan asetil-KoA, proses oksidasi ini juga mengubah NAD+ menjadi NADH. Selanjutnya, molekul asetil-KoA inilah yang sebenarnya menjadi bahan baku di dalam siklus Krebs. 2. Siklus KrebsSesuai namanya, rantai reaksi pada tahap ini memang berbentuk siklus yang berulang secara terus-menerus. Pada prinsipnya, siklus Krebs merupakan rantai reaksi yang seluruh prosesnya dikatalisasi (dipercepat laju reaksinya) oleh enzim. Pada siklus ini, asetil-KoA bergabung bersama asam oksaloasetat (C4H4O5) membentuk asam sitrat (C6H8O7). Ya, molekul dengan 2 karbon (asetil-KoA) bergabung dengan asam oksalat dengan 4 karbon menghasilkan asam sitrat yang memiliki 6 karbon. Selanjutnya, asam sitrat mengalami reaksi oksidasi berkali-kali hingga 2 atom karbonnya terputus dan kembali menjadi asam oksaloasetat dengan 4 atom karbon. Asam oksaloasetat kemudian akan bergabung dengan asetil-KoA lainnya untuk membentuk asam sitrat. Molekul asam sitrat lalu mengalami oksidasi hingga 2 atom karbonnya terlepas dan membentuk asam oksaloasetat. Hal ini terjadi terus-menerus hingga membentuk siklus. Dua atom karbon yang terlepas pada reaksi oksidasi asam oksaloasetat selanjutnya bergabung dengan atom oksigen membentuk CO2 dan keluar dari tubuh. Siklus ini tentu saja tidak hanya menghasilkan karbon, tetapi juga NADH, FADH2, dan ATP. Satu molekul asetil-KoA yang masuk ke dalam siklus Krebs akan menghasilkan 3 molekul NADH, 1 molekul FADH2, dan 1 ATP. Jadi, jika seluruh proses pernapasan seluler ini dirangkum maka hasilnya adalah:
Karena 1 glukosa menghasilkan 2 asam piruvat, maka dari tahap dekarboksilasi oksidatif: 2 asam piruvat 2 asetil-KoA + 2 NADH
Karena 1 glukosa menghasilkan 2 asam piruvat dan 2 asam piruvat menghasilkan 2 asetil-KoA, maka dari tahap siklus Krebs: 2 asetil KoA + 2 asam oksaloasetat 2 asam sitrat + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP Dari tiga tahap respirasi sel di atas, dapat disimpulkan bahwa satu molekul glukosa dapat menghasilkan total 4 ATP, 10 NADH, dan 2 FADH2. Selanjutnya NADH dan FADH2 akan diteruskan ke dalam tahap transfer elektron untuk menghasilkan ATP. Satu NADH dapat menghasilkan 3 molekul ATP sementara satu molekul FADH2 dapat menghasilkan 2 molekul ATP sehingga total ATP yang diperoleh dari 1 molekul glukosa adalah:
Akan tetapi, jumlah 38 ATP ini hanya terjadi pada kondisi ideal, yaitu ketika terdapat cukup oksigen dan sel bekerja dengan sangat efisien. Faktanya, satu glukosa paling sering hanya menghasilkan 29-30 ATP saja. Lebih Lanjut Mengenai Respirasi SelSetelah semua rincian di atas, ternyata kita baru menghitung jumlah energi yang dihasilkan oleh satu glukosa saja, lho, Quipperian! Bagaimana dengan molekul lain seperti protein dan lemak? Faktanya, sebagian besar makanan yang kita makan termasuk lemak memang akan berakhir sebagai glukosa. Sementara itu, protein dapat dipecah menjadi asam amino yang kemudian berubah menjadi asetil-KoA, bahan utama dalam siklus Krebs. Bagaimana, Quipperian? Semoga melalui pembahasan materi siklus Krebs ini kamu jadi lebih peduli dengan olahraga dan asupan gizimu setiap hari, ya! Dukung juga kebutuhan asupan belajar kamu bersama Quipper Video. Kamu bisa berlangganan melalui link berikut, Quipperian! Link cara daftar: bit.ly/caradaftarquipper Link registrasi: https://learn.quipper.com/signup/video/ID Sumber:
Penulis: Laili Miftahur Rizqi |
