RESPIRASI : SIKLUS ASAM SITRAT Kul 10

Letak : di dalam mitokondria ke luar masuknya metabolit daur ini melalui membran mitokondria merupakan proses yg aktif dan terkendali

Jalur reaksi Siklus Kreb’s

FUNGSI TCA CYCLE Fungsi utama : 1. Oksidasi asetil KoA menjadi CO2, H2O dan energi (1 mol asetil KoA menghasilkan 12 mol ATP oleh karena daur ini banyak melepas H+ dan elek- tron yg akan masuk rantai respirasi) 2. Anggota TCA cycle bersifat amfibolik, artinya : dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi energi, atau disintesis menjadi senyawa lain

ANGGOTA TCA CYCLE BERSIFAT AMFIBOLIK Dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi energi * katabolisme asam amino anggota TCA cycle energi * oksidasi beta asam lemak asetil KoA anggota siklus krebs energi * oksidasi glukosa piruvat asetil KoA anggota siklus krebs energi Dapat disintesis menjadi senyawa lain, misalnya men- jadi : * glukosa (melalui glukoneogenesis) * asam amino tertentu * asam lemak (lipogenesis)

TAHAPAN REAKSI SIKLUS ASAM SITRAT Tahap 1. sitrat sintase Asetil KoA + oksaloasetat + H2O sitrat + KoA-SH Merupakan reaksi kondensasi aldol yg disertai hidroli- sis dan berjalan searah Tahap 2 Sitrat diubah menjadi isositrat oleh enzim akonitase yg mengandung Fe++ caranya : mula2 terjadi dehi- drasi menjadi cis-akonitat ( yg tetap terikat enzim ) kemudian terjadi rehidrasi menjadi isositrat

Tahap 3 Isositrat dioksidasi menjadi oksalosuksinat (terikat en- zim) oleh isositrat dehidrogenase yg memerlukan NAD+ Reaksi ini diikuti dekarboksilasi oleh enzim yg sama menjadi α-ketoglutarat. Enzim ini memerlukan Mn++ / Mg++ Ada 3 jenis isozim isositrat dehidrogenase : * satu jenis isozim menggunakan NAD+ isozim ini hanya ditemukan di dalam mitokondria NADH + H+ yg terbentuk akan diteruskan dalam rantai respi- rasi * Dua jenis isozim yg lain menggunakan NADP+ dan ditemukan dalam mitokondria dan sitosol

Tahap 4 Dekarboksilasi oksidatif α-ketoglutarat (caranya seper- ti pada dekarboksilasi oksidatif piruvat) menjadi suksi nil KoA oleh enzim α-ketoglutarat dehidrogenase kom pleks Enzim ini memerlukan kofaktor seperti : TPP, Lipoat, NAD+, FAD dan KoA-SH Reaksi ini secara fisiologis berjalan searah Reaksi ini dapat dihambat oleh arsenit menga kibatkan akumulasi / penumpukan α-ketoglutarat

Tahap 5 Suksinat thikonase Suksinil KoA Suksinat Reaksi ini memerlukan ADP atau GDP yg dengan Pi akan membentuk ATP atau GTP. Juga memerlukan Mg++ Reaksi ini merupakan satu2nya dalam TCA cycle yg membentuk senyawa fosfat berenergi tinggi pada ting- kat substrat Pada jaringan dimana glukoneogenesis terjadi ( hati & ginjal) terdapat 2 jenis isozim suksinat thiokonase, sa- tu jenis spesifik GDP, satu jenis untuk ADP. Pada jaringan nonglukoneogenik hanya ada isozim yg menggunakan ADP

Tahap 6 Suksinat dehidrogenase Suksinat + FAD Fumarat + FADH2 Reaksi ini tdak lewat NAD, dihambat oleh malonat Tahap 7 Fumarase Fumarat + H2O L-Malat Tahap 8 Malat dehidrogenase L-Malat + NAD+ Oksaloasetat + NADH + H+ Reaksi ini membentuk kembali oksaloasetat Reaksi total : Asetil KoA + 3NAD+ + FAD + ADP (atau GDP) + Pi + H2O 2CO2 + KoA-SH + 3 NADH + 3 H+ + FADH2 + ATP ( atau GTP)

LIHAT GAMBAR SIKLUS ASAM SITRAT REAKSI DEHIDROGENASE * yg menggunakan NAD+ 3 ATP * yg menggunakan FAD (tak lewat NAD+) 2 ATP Suksinat thikonase : 1 ATP atau 1 GTP Reaksi yg menghasilkan CO2 ( dekarboksilasi oksida- tif) : reaksi yg dikatalisis oleh isositrat dehidrogenase dan α-ketoglutarat dehidrogenase kompleks Vitamin B yg berperan pada TCA cycle sbg bentuk ko- enzimnya : Thiamin TPP Niacin NAD Riboflavin FAD Asam pantotenat KoA

JUMLAH ENERGI YANG TERBENTUK Oksidasi 1 mol asetil KoA lewat TCA cycle menghasil- kan : * 3 mol (NADH + H+) yg akan masuk rantai respirasi menghasilkan 3 x 3 mol ATP = 9 mol ATP * 1 mol FADH2 yg akan masuk rantai respirasi meng- hasilkan 2 mol ATP * Enzim suksinat thiokinase menghasilkan 1 mol ATP ( atau GTP ) * Jadi dari 1 mol asetil KoA dihasilkan 12 mol senyawa fosfat berenergi tinggi

INHIBITOR SIKLUS ASAM SITRAT Fluoroasetat : * Dgn KoA-SH membentuk fluoroasetil-KoA * Fluoroasetil-KoA berkondensasi dgn oksaloasetat membentuk fluorositrat ( dikatalisis oleh sitrat sintase) * Fluorositrat menghambat akonitase terjadi akumulasi sitrat * Fluoroasetat didapatkan misalnya pada pestisida Malonat : menghambat suksinat dehidrogenase Arsenit : menghambat α-ketoglutarat dehidrogenase kompleks

Total ATP dari Oksidasi Sempurna 1 molekul Glukosa Glikolisis: glukosa menjadi : 2 asam piruvat + 2 NADH = 6 ATP + 2 ATP total = 8 ATP

Total ATP dari Oksidasi Sempurna 1 molekul Glukosa 2 asam piruvat 2 asetil-KoA + 2 NADH = 6 ATP Siklus Krebs: dari 2 asetil -KoA 3 NADH x 2 = 6 NADH = 18 ATP FADH₂ x 2 = 2 FADH₂ = 4 ATP 1 ATP x 2 = 2 ATP total = 24 ATP

Total 1 + 2 +3 8 ATP + 6 ATP + 24 ATP = 38 ATP Ada 38 ATP yang diasilkan dari oksidasi sempurna 1 molekul glukosa menjadi CO₂ dan H₂O