Glikolisis merupakan proses pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat dengan menghasilkan ATP dan NADH. Glikolisis terjadi pada sel mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan melalui 10 tahap reaksi. Proses ini terjadi di sitoplasma dengan bantuan 10 jenis enzim yang berbeda.
Pada tahap awal proses glikolisis membutuhkan 1 ATP sebagai sumber energi yaitu pemecahan glukosa menjadi senyawa glukosa 6-fosfat yang dibantu enzim hexsokinase. Sedangkan 1 ATP dibutuhkan lagi pada saat perubahan Fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-bifosfat, reaksi ini dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase.
Pada tahap selanjutnya, glikolisis akan menghasilkan 4 ATP yang dapat digunakan untuk membayar hutang ATP yang telah digunakan tadi [2 ATP] dan masih ada sisa 2 ATP yang dapat digunakan untuk fungsi yang lain. Pembentukan 4 ATP tersebut terjadi pada tahap perubahan 1,3 bifosfogliserat menjadi 3-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat kinase menghasilkan 2 ATP dan pada tahap peeubahan Fosfoenolpiruvat menjadi asam piruvat yang dikatalisis oleh enzim piruvat kinase yang menghasilkan 2 ATP.
Jadi dalam glikolisis, terjadi surplus ATP, lebih banyak ATP yang dihasilkan daripada yang digunakan dalam proses tersebut.
PEMBAHASAN LEBIH LANJUT:
Glikolisis merupakan proses pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat dengan menghasilkan ATP dan NADH. Glikolisis terjadi pada sel mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan melalui 10 tahap reaksi. Proses ini terjadi di sitoplasma dengan bantuan 10 jenis enzim yang berbeda.
Alur langkah glikolisis adalah sebagai berikut.:
1. Tahap pertama, glukosa akan diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim hexokinase. Tahap ini membutuhkan energi dari ATP [adenosin trifosfat]. ATP yang telah melepaskan energi yang disimpannya akan berubah menjadi ADP.
2. Glukosa 6-fosfat akan diubah menjadi fruktosa 6-fosfat yang dikatalisis oleh enzim fosfohexosa isomerase.
3. Fruktosa 6-fosfat akan diubah menjadi fruktosa 1,6-bifosfat, reaksi ini dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase. Dalam reaksi ini dibutuhkan energi dari ATP.
4. Fruktosa 1,6-bifosfat [6 atom C] akan dipecah menjadi gliseraldehida 3-fosfat [3 atom C] dan dihidroksi aseton fosfat [3 atom C]. Reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim aldolase.
5. Satu molekul dihidroksi aseton fosfat yang terbentuk akan diubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat oleh enzim triosa fosfat isomerase. Enzim tersebut bekerja bolak-balik, artinya dapat pula mengubah gliseraldehida 3-fosfat menjadi dihdroksi aseton fosfat.
6. Gliseraldehida 3-fosfat kemudian akan diubah menjadi 1,3-bifosfogliserat oleh enzim gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase. Pada reaksi ini akan terbentuk NADH.
7. 1,3 bifosfogliserat akan diubah menjadi 3-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat kinase. Para reaaksi ini akan dilepaskan energi dalam bentuk ATP.
8. 3-fosfogliserat akan diubah menjadi 2-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat mutase.
9. 2-fosfogliserat akan diubah menjadi fosfoenol piruvat oleh enzim enolase.
10. Fosfenolpiruvat akan diubah menjadi piruvat yang dikatalisis oleh enzim piruvat kinase. Dalam tahap ini juga dihasilkan energi dalam bentuk ATP.
Jadi hasil total glikolisis adalah 2 molekul asam piruvat dengan 2 ATP dan 2 NADH. Molekul ATP yang terbentuk sebenarnya ada 4, namun 2 ATP telah digunakan untuk membayar hutang ATP yang telah dipakai pada tahap reaksi pertama dan ketiga.
Semoga penjelasan di atas cukup membantu kalian dalam memahami materi ini ya. Nah, soal-soal lain yang terkait dengan kategori bab di atas dapat dilihat pada link berikut ini:
- Anaerob pada otot: brainly.co.id/tugas/17464614
- Respirasi : brainly.co.id/tugas/17586943
- Kemosintesis = brainly.co.id/tugas/16002160
Mata Pelajaran : Biologi
Kelas: 12 SMA
Kategori: Metabolisme
Kata kunci: tahap Glikolisis, Glikolisis, Respirasi, Katabolisme Glikosa.
Kode kategori berdasarkan kurikulum k13: 12.4.2
Glikolisis berasal dari kata glukosa dan lisis [pemecahan], adalah serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan terjadi [dengan berbagai variasi] di banyak jenis sel dalam hampir seluruh bentuk organisme. Proses glikolisis sendiri menghasilkan lebih sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan dalam senyawa organik berupa adenosine triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH.
Lintasan glikolisis yang paling umum adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas [bahasa Inggris: EMP pathway], yang pertama kali ditemukan oleh Gustav Embden, Otto Meyerhof dan Jakub Karol Parnas. Selain itu juga terdapat lintasan Entner–Doudoroff yang ditemukan oleh Michael Doudoroff dan Nathan Entner terjadi hanya pada sel prokariota, dan berbagai lintasan heterofermentatif dan homofermentatif.
Ringkasan reaksi glikolisis pada lintasan EMP adalah sebagai berikut:[1][2]
C 6 H 12 O 6 + 2ATP + 2NAD + → 2Piruvat + 4ATP + 2NADH {\displaystyle {\mbox{C}}_{6}{\mbox{H}}_{12}{\mbox{O}}_{6}+{\mbox{2ATP}}+{\mbox{2NAD}}^{+}\rightarrow {\mbox{2Piruvat}}+{\mbox{4ATP}}+{\mbox{2NADH}}}Sedangkan ringkasan reaksi dari glikolisis, siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif adalah:[3]
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + energi {\displaystyle {\mbox{C}}_{6}{\mbox{H}}_{12}{\mbox{O}}_{6}+{\mbox{6O}}_{2}\rightarrow {\mbox{6CO}}_{2}+{\mbox{6H}}_{2}{\mbox{O}}+{\mbox{energi}}}Pencernaan Karbohidrat
Karbohidrat [sakarida atau gula] yang kita makan sebagai sumber energi masuk ke dalam tubuh dalam bentuk senyawa kompleks, seperti disakarida [maltosa dan laktosa] dan polimer pati [amilosa dan amilopektin]. Agar dapat digunakan oleh tubuh untuk menghasilkan energi, senyawa karbohidrat yang diserap dari dinding saluran pencernaan harus dipotong menjadi senyawa gula sederhana yang disebut monosakarida, seperti glukosa.
Pencernaan polimer karbohidrat dimulai di mulut. Di dalam mulut, terdapat enzim amilase yang dapat membantu memotong polimer karbohidrat menjadi struktur yang lebih sederhana.[4] Selain itu, air liur di dalam mulut memiliki pH yang cukup asam untuk membantu pemotongan senyawa karbohidrat kompleks. Pada tahap selanjutnya, pencernaan karbohidrat kompleks berlanjut di daerah lambung. Enzim amilase yang masih ada akan segera berhenti bekerja karena pH lambung yang sangat asam. Selain karbohidrat, beberapa senyawa lain, seperti protein dan lemak, akan dicerna tubuh dengan bantuan enzim protease dan lipase.[5] Setelah menjadi senyawa yang lebih sederhana, polimer karbohidrat kemudian masuk ke dalam usus pencernaan.
Di dalam usus, pemotongan karbohidrat dilakukan dengan bantuan enzim α-amilase. Enzim ini dihasilkan di pankreas dan memiliki aktivitas yang sama dengan enzim amilase yang ada di mulut. Secara garis besar, enzim ini akan memecah disakarida dan oligosakarida menjadi monosakarida. Enzim lain yang turut membantu pemecahan molekul kompleks karbohidrat di usus adalah maltase, sukrase, laktase, dan trehelase.[6] Hasil dari pemotongan enzim-enzim ini adalah molekul karbohidrat sederhana [monosakarida], seperti glukosa. Senyawa ini kemudian diedarkan ke seluruh tubuh dan akan dikonversi menjadi asam lemak, asam amino, glikogen, dan lain-lain.
Di dalam tubuh, glukosa akan dioksidasi untuk menjadi senyawa lain sesuai dengan keperluan masing-masing sel, seperti asam laktat dan asam piruvat.[7] Peristiwa oksidasi inilah yang umum dikenal dengan istilah glikolisis. Glikolisis terjadi di sitosol dan merupakan langkah awal dari proses produksi energi utama di dalam tubuh manusia dimana asam piruvat menjadi salah satu senyawa prekursor terpenting.
Lintasan EMP
| 1 | Glukosa + ATP |
Glukosa-6 fosfat + ADP + H+ |
Heksokinase + Kofaktors: Mg2+ |
Fosforilasi substrat |
Sebuah molekul ATP dibutuhkan untuk mengkonversi glukosa menjadi G6P. Reaksi ini menjaga kadar gula dalam sitoplasma tetap rendah sebagai stimulasi agar asupan ke dalam sitosol tetap mengalir melalui GLUT dan mencegah glukosa untuk keluar kembali ke dalam periplasma. |
| 2 | Glukosa-6 fosfat | Fruktosa-6 fosfat | Fosfoglukosa isomerase | Isomerasi | Enzim fosfoglukosa isomerase akan memindahkan gugus karbonil oksigen dan mengkonversi G6P menjadi bentuk isomernya berupa fruktosa-6 fosfat [F6P]. Reaksi ini bersifat umpan balik, namun sering kali terdorong ke reaksi berikutnya karena kadar F6P yang rendah. Saat kadar F6P menjadi tinggi, reaksi umpan balik akan terjadi dengan sendirinya mengkonversi F6P menjadi G6P. Fenomena ini dijelaskan dengan prinsip Le Chatelier. |
| 3 | Fruktosa-6 fosfat + ATP |
Fruktosa-1,6 bifosfat + ADP + H+ |
Fosfofruktokinase + Kofaktors: Mg2+ |
||
| 4 | Fruktosa-1,6 bifosfat | Dihidroksi aseton fosfat + Gliseraldehid-3 fosfat |
Aldolase | ||
| 5 | Dihidroksi aseton fosfat | Gliseraldehid-3 fosfat | Trios fosfat isokinase | Isomerasi | |
| 6 | Gliseraldehid-3 fosfat + NAD+ + Pi |
1,3-bifosfogliserat + NADH + H+ |
Gliseraldehid-3 fosfat dehidrogenase | Oksidasi | |
| 7 | 1,3-bifosfogliserat + ADP |
3-fosfogliserat + ATP |
Fosfogliserat kinase + Kofaktor: Mg2+ |
||
| 8 | 3-fosfogliserat | 2-fosfogliserat | Fosfogliserat mutase | ||
| 9 | 2-fosfogliserat | Fosfoenolpiruvat + H2O | Enolase | ||
| 10 | Fosfoenolpiruvat + ADP + H+ |
Pyr + ATP | Piruvat kinase + Kofaktor: Mg2+ |
Catatan Kaki
- ^ [Inggris] Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter [2002]. Molecular Biology of the Cell - Fig. 2-71. An outline of glycolysis [edisi ke-4]. Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. Diakses tanggal 2010-07-17. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list [link]
- ^ [Inggris] Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter [2002]. Molecular Biology of the Cell - Panel 2-8 Details of the 10 Steps of Glycolysis [edisi ke-4]. Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. Diakses tanggal 2010-07-17. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list [link]
- ^ [Inggris] "Overview of Citric Acid Cycle". Elmhurst College; Charles E. Ophardt. Diakses tanggal 2010-07-17.
- ^ //www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003464.htm
- ^ //themedicalbiochemistrypage.org/glycolysis.html
- ^ "Salinan arsip". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010-03-29. Diakses tanggal 2010-04-08.
- ^ "Salinan arsip". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-07-16. Diakses tanggal 2010-04-08.
Pranala luar
- [Inggris] Glikolisis Diarsipkan 2013-03-22 di Wayback Machine.
Diperoleh dari "//id.wikipedia.org/w/index.php?title=Glikolisis&oldid=19022014"