Proses dan Tahapan Siklus Krebs

Energi untuk berbagai aktivitas sebagian besar dihasilkan dari katabolisme glukosa yang terjadi di dalam sel. Awalnya glukosa akan menjalani proses glikolisis untuk diubah menjadi asam piruvat. Apabila tidak terdapat oksigen, asam piruvat akan menjalani proses respirasi anaerob untuk diubah menjadi asam laktat atau alkohol, tergantung dari organismenya. Namun dalam keadaan tersedia oksigen, asam piruvat akan memasuki proses respirasi aerob untuk diolah menjadi energi dengan hasil akhir air dan karbondioksida.

Respirasi aerob terjadi melalui glikolisis, siklus krebs dan transfer elekton. Siklus krebs terjadi di dalam mitokondria sedangkan glikolisis terjadi pada sitoplasma, oleh karena itu asam piruvat harus masuk mitokondria terlebih dahulu agar dapat menjalani siklus krebs.

Lebih baik anda juga membaca Proses dan Tahapan Glikolisis

Siklus krebs akan menghasilkan ATP, NADH, FADH₂dan CO₂. Karbondioksida akan dilepaskan dari sel dan dikeluarkan dari tubuh sebagai sisa respirasi. Sedangkan ATP, NADH, FADH₂ merupakan sumber energi penting bagi tubuh.

Terdapat dua bagian penting dalam siklus krebs.

• Pertama adalah tahap persiapan dimana piruvat akan diubah menjadi asetik ko-A melalui proses yang disebut dekarboksilasi oksidatif.
• Kedua adalah berlangsungnya siklus krebs yang terjadi di matriks mitokondria.

Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif akan mengubah asam piruvat menjadi asetil ko-A. Tahap ini terjadi dalam beberapa reaksi yang dikatalisis oleh kompleks enzim yang disebut piruvat dehidrogenase. Enzim ini terdapat pada mitokondria pada sel eukariotik, sedangkan pada prokariotik terdapat pada sitoplasma.

Dekarboksilasi oksidatif

Tahap-tahap dalam dekarboksilasi oksidatif adalah sebagai berikut.

1. Gugus karboksilat (-COO) akan lepas dari asam piruvat menjadi CO₂.
2. Sisa dua atom karbon dari piruvat dalam bentuk CH₃COO^-akan mentranfer kelebihan elektronnya pada molekul NAD⁺ sehingga terbentuk NADH, dan molekul dua atom karbon tersebut berubah menjadi asetat.
3. Pada akhirnya koenzim-A (ko-A) akan diikatkan pada asetat sehingga membentuk asetil koenzim-A (asetil ko-A).

Hasil dari dekarboksilasi oksidatif adalah molekul asetil ko-A, NADH, dan CO₂. Satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua molekul asam piruvat dalam glikolisis, artinya proses dekarboksilasi oksidatif untuk untuk satu molekul glukosa akan menghasilkan 2 molekul asetil ko-A, 2 NADH, dan 2 CO₂.

Siklus krebs

Molekul asetil ko-A akan masuk krebs untuk menghasilkan ATP, NADH, FADH₂, dan CO₂. Terdapat delapan tahap reaksi dalam siklus krebs yang terus berputar-putar sehingga disebut sebagai suatu siklus.

Siklus krebs

Tahap-tahap dalam siklus krebs adalah sebagai berikut.

1. Asetil co-A akan berikatan dengan oksaloasetat membentuk sitrat, reaksi ini dikatalisis  enzim sitrat sintase.
2. Sitrat akan diubah menjadi isositrat oleh enzim akonitase.
3. Isositrat akan diubah menjadi alfa-ketoglutarat oleh ezim isositrat dehidrogenase. Dalam reaksi ini dilepaskan molekul CO₂ dan dihasilkan NADH.
4. Alfa-ketoglutarat akan diubah menjadi suksinil ko-A oleh enzim alfa ketoglutarat dehidrogenase. Dalam reaksi ini akan dilepaskan CO₂dan dihasilkan NADH.
5. Suksinil ko-A akan diubah menjadi suksinat oleh enzim suksinil ko-A sintetase. Pada reaksi ini akan dihasilkan GTP yang kemudian dapat berupah menjadi ATP.
6. Suksinat akan diubah menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase. Pada reaksi ini akan dihasilkan FADH₂.
7. Fumarat akan diubah menjadi malat oleh enzim fumarase.
8. Malat akan diubah menjadi oksaloasetat oleh enzim malat dehidrogenase. Pada tahap ini juga dihasilkan NADH.

Satu molekul asetil ko-A yang masuk siklus krebs akan menghasilkan 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH₂ dan 2 CO₂. Karena satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua asetil ko-A, maka satu molekul glukosa yang menjalani siklus krebs akan menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂, dan 4 CO₂.

Molekul NADH dan FADH₂ nantinya akan masuk transfer elektron untuk menghasilkan ATP. Satu molekul NADH akan diproses untuk menghasilkan 3 ATP, sedangkan satu molekul FADH₂ akan menghasilkan 2 ATP.

Baca juga Proses dan Tahapan Transpor Elektron

Tweet