Metabolisme Karbohidrat (GLIKOLISIS)

Skema besar ekstraksi energi karbohidrat

Proses enzimatis pada katabolisme gula Makhluk hidup memerlukan energi untuk melaksanakan berbagai maktifitas hidup, seperti pertumbuhan, aktifitas gerak, reproduksi dan irritabilitas. Energi ini dapat dipengaruhi dari proses perombakan senyawa-senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang sederhana yang dikenal dengan istilah katabolisme. Katabolisme dapat dibedakan menjadi dua, yaitu respirasi dan fermentasi. Untuk lebih memahami proses katabolisme marilah kita memahami proses perombakan gula. 1.      Respirasi aerob          Katabolisme gula secara sempurna dikenal dengan respirasi aerob yang dapat dibagi menjadi 3 tahap, yaitu glikolisis, daur krebs dan reaksi transfer elektron respiratori. Dalam rentetan reaksi respirasi tersebut terjadi pengubahan-pengubahan senyawa kimia sehingga akhirnya akan dihasilkan senyawa yang sederhana yang sederhana dan energi dalam bentuk ATP.

a.      Glikolisis Glikolisis merupakan reaksi tahap pertama secara aerob (cukup oksigen). Tahap ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Glikolisis terjadi dalam sitoplasma dan hasil akhirnya berupa senyawa asam piruvat. Glikolisis memiliki sifat-sifat, antara lain: glikolisis dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob, glikolisis melibatkan enzim ATP dan ADP, serta peranan ATP dan ADP pada glikolisis adalah memindahkan (mentransfer) fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain. Pada sel eukariotik, glikolisis terjadi di sitoplasma (sitosol). Glikolisis terjadi melalui 10 tahapan yang terdiri dari 5 tahapan penggunaan energi dan 5 tahapan pelepasan energi. Molekul glukosa akan masuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi, glukosa diberi energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan glukosa dalam keadaan terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang dibantu oleh enzim heksokinase. Glikolisis ini terjadi pada saat sel memecah molekul glukosa yang mengandung 6 atom C (6C) menjadi 2 molekul asam piruvat yang mengandung 3 atom C (3C) yang melalui dua rangkaian reaksi yaitu rangkaian I (pelepasan energi) dan rangkaian II (membutuhkan oksigen) dengan uraian sebagai berikut.

Rangkaian I Rangkaian II Energi yang dibutuhkan Tahap I : (-2) ATP Rangkaian I Reaksi Glikolisis (pelepasan energi) berlangsung di dalam sitoplasma (dalam kondisi anaerob) yaitu diawali dari reaksi penguraian molekul glukosa menjadi Glukosa fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP dan melepas 1 P. Jika glukosa-6 fosfatmendapat tambahan 1 P menjadi fruktosa-6-fosfat kemudian menjadi fruktosa 1,6 fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP yang melepas 1 P. Jadi untuk mengubah glukosa menjadi fruktosa 1,6 fosfat, energi yang dibutuhkan sebanyak (-2) ATP. Selanjutnya fruktosa 1,6 fosfat masuk ke mitokondria dan mengalami lisis (pecah) menjadi dehidroksik aseton fosfat dan fosfogliseraldehid. Rangkaian II Rangkaian II Reaksi Glikolisis (membutuhkan oksigen) berlangsung di dalam mitokondria (dalam kondisi awal), molekul fosfogliseraldehid yang mengalami reaksi fosforilasi (penambahan gugus fosfat) dan dalam waktu yang bersamaan, juga terjadi reaksi dehidrogenasi (pelepasan atom H) yang ditangkap oleh akseptor hidrogen, yaitu koenzim NAD. Dengan lepasnya 2 atom H, fosfogliseraldehid berubah menjadi 2×1,3-asam difosfogliseral kemudian berubah menjadi 2×3-asam fosfogliseral yang menghasilkan (+2) energi ATP. Selanjutnya 2×3-asam fosfogliseral tersebut berubah menjadi 2x asam piruvat dengan menghasilkan (+2) energi ATP serta H2O (sebagai hasil sisa). Jadi, energi hasil akhir bersih untuk mengubah glukosa menjadi 2x asam piruvat, adalah: Energi yang dibutuhkan Tahap I  : (-2) ATP Energi yang dihasilkan  Tahap II : (+4) ATP Energi hasil akhir bersih             :     2 ATP

glikolisis

terimakasih