apa itu siklus krebs? Proses Siklus Krebs & Hasilnya

Siklus Krebs atau siklus asam sitrat dirumuskan pertama kali oleh Hans A. Krebs dan Arthur Johnson. Reaksi ini merupakan rangkaian dari metabolisme mikrob yang bertujuan memanen energi dari makanan.

Misalnya dari medium pertumbuhan, bagi mikrob-mikrob yang diisolasi di laboratorium. Pelajari Siklus Krebs dengan cepat pada artikel Siklus Krebs Singkat dan Lengkap ini.

Apa Definisi dan Fungsi Siklus Krebs?

Siklus Krebs adalah rangkaian reaksi oksidatif yang menghasilkan ATP/GTP, NADH & FADH2, serta dua buah karbon dioksida. Reaksi ini umumnya diawali dengan glikolisis dan reaksi dekarboksilasi oksidatif. Reaksi dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi oksidatif yang mengubah asam piruvat menjadi asetil-KoA. Sel mendapat piruvat dari pemecahan karbohidrat atau asam amino tertentu.

Selain dekarboksilasi oksidatif, Siklus Krebs mendapat bahan baku dari beta oksidasi asam lemak (asetil KoA) dan metabolisme asam amino (Asetil-KoA, fumarat, oksaloasetat, glutamat dll).

Fungsi utama siklus asam sitrat ini adalah untuk menghasilkan energi siap pakai dan energi pereduksi untuk metabolisme sel. Namun, senyawa intermediet hasil siklus krebs juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku sintesis asam amino, asam lemak dan berbagai biomolekul lain seperti porfirin.

Tahapan Siklus Krebs: Letak, Reaksi dan Enzim yang Berperan

Dimanakah Letak Terjadinya Siklus Krebs?

Organisme prokariotik melakukan Siklus Krebs di sitoplasma sel. Sedangkan pada organisme eukariotik, Siklus Krebs terletak di matriks mitokondria.

Bagaimana Tahapan dan Enzim yang Berperan di Siklus Krebs?

Tahapan Siklus Asam Sitrat:

1. Tahapan pertama dari Siklus Krebs adalah pembentukan asam sitrat (6C) dari oksaloasetat (4C)
   dan asetil-KoA (2C). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim citrate synthase.
2. Isomerasi Asam Sitrat Menjadi Isositrat dengan bantuan enzim Aconitase. Enzim ini akan menghilangkan gugus hidroksil dari asam sitrat
   dan mengubahnya menjadi cis-akonitat. Molekul ini kemudian dikembalikan gugus hidroksilnya dan membentuk isositrat
3. Molekul isositrat akan mengalami dekarboksilasi oksidatif menghasilkan alfa-ketoglutarat dan sebuah molekul karbondioksida. Enzim yang berperan dalam
   reaksi ini adalah isositrat dehidrogenase. Reaksi ketiga dari siklus krebs ini membutuhkan sebuah molekul NADH sebagai pereduksi.
4. alfa-ketoglutarat (5C) juga akan mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi molekul dengan empat atom karbon dan melepas karbondioksida. Molekul 4 karbon tadi kemudian mengikat Asetil-KoA dan membentuk molekul suksinil-KoA. Reaksi ini dikatalisis oleh alfa-ketoglutarat dehidrogenase. Reaksi ini membutuhkan sebuah NADH sebagai pereduksi
5. Suksinil-KoA akan dihidrolisis oleh suksinil-KoA sintase menjadi suksinat. Pada saat yang bersamaan, terbentuk ATP atau GTP pada tahapan ini
6. Suksinat akan dioksidasi menjadi fumarat dan dua molekul proton. Kedua proton tersebut akan ditransfer ke FAD membentuk FADH2. Enzim yang berperan adalah suksinat dehidrogenase
7. Enzim fumarase akan menambahkan molekul air pada fumarat. Reaksi ini membentuk molekul malat
8. Akhirnya, malat akan didaur ulang secara oksidatif menjadi oksaloasetat oleh malat dehidrogenase

Bagaimana Regulasi Siklus Krebs?

Siklus asam trikarboksilat (TCA), juga dikenal sebagai siklus Krebs atau asam sitrat, adalah sumber utama energi untuk sel dan merupakan bagian penting dari respirasi aerobik. Siklus memanfaatkan energi kimia yang tersedia dari asetil koenzim A (asetil KoA) menjadi energi pereduksi NADH dan FADH2.

Siklus TCA diregulasi dalam berbagai cara. Salah satunya adalah melalui enzim isocitrate dehydrogenase yang mengatur langkah 3 dari siklus TCA. Selain ketersediaan energi ini juga mengatur siklus ini. Sehingga saat energi rendah siap pakai rendah, yang diindikasikan dengan akumulasi ADP mengaktifkan siklus krebs. Sedangkan akumulasi NADH atau FADH2 (produk dari siklus asam sitrat) menghambat reaksi ini.

Rangkuman Siklus Krebs

Rangkuman Siklus Krebs:

1. Siklus Krebs adalah rangkaian reaksi biokimia yang mengoksidasi asetat hasil metabolisme karbohidrat, lemak,
   dan protein menjadi energi siap pakai (ATP), energi pereduksi (FADH2 dan NADH), serta CO2
2. Fungsi lain Siklus Krebs adalah menyediakan prekursor biosintesis asam amino dan biomolekul penting lain bagi mikrob
3. Siklus Krebs terjadi di sitoplasma sel prokariotik dan di matriks mitokondria sel eukariotik
4. Siklus Krebs juga dikenal sebagai siklus asam sitrat dan siklus asam trikarboksilat
5. Siklus Krebs diawali dengan dekarboksilasi oksidatif asam piruvat menjadi asetil-CoA
6. Oksaloasetat dalam siklus ini akan didaur ulang, oleh karena itu, proses ini disebut Siklus Krebs
7. Dari tiap molekul Asetil-CoA, Hasil Siklus Krebs adalah: 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH₂, 2 CO₂, dan 3 H⁺

Sumber