Siklus Krebs: Penjelasan Lengkap dan Terperinci

  • Siklus Krebs menghasilkan ATP secara tidak langsung dan merupakan pendaur ulang metabolisme yang efisien.
  • Untuk setiap putaran dihasilkan NADH, FADH2, GTP dan CO2.
  • Hal ini penting untuk sintesis metabolik biomolekul fundamental.

Siklus Krebs

Tentunya Anda harus mempelajari biologi salah satu tahapan metabolisme terpenting dalam respirasi sel aerobik yang terjadi di tubuh kita: Siklus Krebs. Ini juga dikenal sebagai siklus asam sitrat dan merupakan tahap metabolisme penting yang terjadi dalam matriks mitokondria sel hewan. Pada artikel ini, Anda akan menemukan secara rinci karakteristik siklus Krebs, langkah demi langkah pengoperasiannya, dan pentingnya metabolisme sel.

Respirasi seluler

mitokondria

Untuk memahami siklus Krebs, perlu diingat bahwa respirasi sel dibagi menjadi tiga fase mendasar:

  • Glikolisis: Proses di mana glukosa dipecah menjadi piruvat atau asam piruvat, yang kemudian diubah menjadi Asetil-KoA.
  • Siklus Krebs: Di sini, Asetil-KoA dioksidasi menjadi CO2.
  • Rantai transpor elektron (juga dikenal sebagai rantai pernapasan): Ini adalah fase di mana sebagian besar energi dihasilkan melalui transfer elektron hidrogen, memanfaatkan produk sampingan dari tahap sebelumnya.

Apa itu siklus Krebs?

Pentingnya siklus Krebs

Siklus Krebs adalah bagian penting dari metabolisme sel dan salah satu jalur utama dimana energi dihasilkan dalam bentuk ATP. Siklus ini mendorong pemecahan produk akhir metabolisme karbohidrat, lipid dan beberapa asam amino. Melalui siklus Krebs, Asetil-KoA dioksidasi, melepaskan CO2, H2O dan ATP. Proses ini penting bagi sel kita untuk memperoleh energi yang diperlukan untuk menjalankan fungsi vital dan aktivitas fisik. Selain itu, zat antara metabolik juga diproduksi selama siklus Krebs sebagai prekursor dalam biosintesis asam amino dan biomolekul lainnya.

Langkah-langkah siklus Krebs

Siklus Krebs selangkah demi selangkah

Dalam siklus Krebs, serangkaian reaksi kimia memungkinkan oksidasi Asetil-KoA menjadi CO2, menghasilkan molekul berenergi tinggi seperti NADH, FADH2 dan GTP (atau ATP). Tahapan ini terjadi di matriks mitokondria dan membutuhkan oksigen.

  1. Dekarboksilasi oksidatif piruvat: Prosesnya dimulai ketika piruvat dari glikolisis diubah menjadi Asetil-KoA melalui dekarboksilasi oksidatif, menghasilkan NADH dan melepaskan CO2.
  2. Pembentukan sitrat: Asetil-KoA bergabung dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat, senyawa yang memberi nama pada siklus ini.
  3. Konversi sitrat menjadi isositrat: Melalui reaksi isomerisasi yang dikatalisis oleh enzim aconitase, sitrat diubah menjadi isositrat.
  4. Oksidasi isositrat: Isositrat mengalami dekarboksilasi oksidatif yang mengubahnya menjadi α-ketoglutarat, melepaskan molekul CO2 dan menghasilkan NADH dalam prosesnya.
  5. Pembentukan suksinil-KoA: α-Ketoglutarat dioksidasi menjadi suksinil-KoA. Pada langkah ini, CO2 juga dilepaskan dan molekul NADH lainnya dihasilkan.
  6. Konversi suksinil-KoA menjadi suksinat: Melalui fosforilasi tingkat substrat, suksinil-KoA diubah menjadi suksinat, menghasilkan GTP atau ATP, bergantung pada jenis sel.
  7. Oksidasi suksinat menjadi fumarat: Suksinat dioksidasi menjadi fumarat melalui aksi suksinat dehidrogenase, dan FADH2 diproduksi.
  8. Hidrasi fumarat menjadi malat: Fumarat diubah menjadi malat melalui hidrasi yang dikatalisis oleh fumarase.
  9. Oksidasi malat menjadi oksaloasetat: Akhirnya, malat dioksidasi lagi menjadi oksaloasetat, meregenerasi senyawa yang penting untuk memulai siklus kembali. Selain itu, molekul NADH lain dihasilkan.

Siklus ini berulang terus menerus selama Asetil-KoA tersedia, menunjukkan pentingnya metabolisme dalam menghasilkan energi secara konstan.

Sejarah Siklus Krebs

Hans Adolf Krebs, seorang ahli biokimia Jerman, menemukan siklus ini pada tahun 1937, dan karyanya sangat berpengaruh sehingga ia mendapatkan Hadiah Nobel pada tahun 1953. Krebs menunjukkan bagaimana nutrisi yang berbeda, seperti karbohidrat, lemak, dan protein, dapat dipecah dalam proses metabolisme tunggal untuk menghasilkan energi. Penemuannya memungkinkan kita memahami secara komprehensif bagaimana sel mengekstraksi energi dari makanan.

Pentingnya siklus Krebs

Pentingnya siklus asam sitrat

Siklus Krebs tidak hanya penting untuk produksi ATP, tetapi juga menghasilkan bahan yang digunakan tubuh dalam sintesis biomolekul. Zat antara seperti oksaloasetat dan α-ketoglutarat sangat penting untuk sintesis asam amino, sedangkan sitrat digunakan untuk sintesis asam lemak. Selain itu, siklus Krebs merupakan pendaur ulang yang efisien: produk akhir, seperti oksaloasetat, diregenerasi untuk memulai siklus kembali. Ini adalah sistem mandiri yang memaksimalkan efisiensi seluler.

Produk dari siklus Krebs

Untuk setiap putaran siklus Krebs, dihasilkan hal-hal berikut:

  • 3 NADH
  • 1 FADH2
  • 1 GTP (atau ATP)
  • 2 molekul CO2

Baik NADH dan FADH2 penting untuk rantai transpor elektron, di mana sejumlah besar ATP diproduksi melalui fosforilasi oksidatif. Meskipun secara teknis siklus Krebs tidak menghasilkan ATP secara langsung, GTP dapat diubah menjadi ATP, dan pembawa NADH dan FADH2 memainkan peran penting dalam produksi energi sel. Setiap molekul glukosa yang memasuki siklus menghasilkan dua molekul Asetil-KoA, menggandakan jumlah total energi yang dihasilkan. Semua ini menjadikan siklus Krebs sebagai proses utama tidak hanya untuk produksi energi, tetapi juga untuk proses anabolik lainnya di dalam tubuh. Siklus Krebs adalah jantung sebenarnya dari metabolisme sel, dimana energi dari karbohidrat, lipid dan protein berkumpul untuk diubah menjadi bentuk energi yang diperlukan untuk berfungsinya dan pemeliharaan kehidupan. Ini adalah proses menakjubkan yang diulangi jutaan kali di setiap sel kita, memastikan bahwa kita dapat menjalankan fungsi sehari-hari dengan energi yang diperlukan.


tinggalkan Komentar Anda

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Bidang yang harus diisi ditandai dengan *

*

*

  1. Penanggung jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan data: Mengontrol SPAM, manajemen komentar.
  3. Legitimasi: Persetujuan Anda
  4. Komunikasi data: Data tidak akan dikomunikasikan kepada pihak ketiga kecuali dengan kewajiban hukum.
  5. Penyimpanan data: Basis data dihosting oleh Occentus Networks (UE)
  6. Hak: Anda dapat membatasi, memulihkan, dan menghapus informasi Anda kapan saja.