Apa Itu Siklus Asam Sitrat? Pengertian, Peran, dan 8 Tahapannya
YOGYAKARTA - Apa itu siklus asam sitrat penting dalam pembelajaran biologi, khususnya pada materi respirasi sel. Siklus ini merupakan salah satu jalur metabolisme utama yang berperan besar dalam produksi energi di dalam sel. Tanpa adanya siklus asam sitrat, sel tidak akan mampu menghasilkan energi secara optimal. Lantas apa itu siklus asam sitrat? Berikut pembahasannya.
Apa Itu Siklus Asam Sitrat?
Dilansir dari BYJU’S, siklus asam sitrat dikenal atau siklus Krebs adalah serangkaian reaksi yang dikatalisis oleh enzim yang terjadi di matriks mitokondria, di mana asetil-CoA dioksidasi untuk membentuk karbon dioksida (CO2) dan koenzim tereduksi. Koenzim tersebut kemudian digunakan untuk menghasilkan ATP dalam rantai transpor elektron.
Siklus ini pertama kali dijelaskan secara rinci oleh Hans Krebs. Itulah sebabnya dinamakan siklus Krebs. Atas kontribusinya ini, Krebs dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1953.
Secara keseluruhan, siklus asam sitrat terdiri dari delapan tahap reaksi. Dalam satu putaran siklus, dihasilkan dua molekul CO2, satu ATP, serta molekul berenergi tinggi berupa NADH dan FADH2.
Setiap molekul glukosa menghasilkan dua molekul asetil-CoA. Karena itu, siklus asam sitrat harus berlangsung dua kali untuk setiap molekul glukosa. Dari dua putaran ini dihasilkan empat CO2, enam NADH, dua FADH2, dan dua ATP.
Molekul NADH dan FADH2 memiliki peran penting sebagai pembawa elektron. Elektron yang dibawa akan masuk ke sistem transpor elektron untuk menghasilkan ATP dalam jumlah besar. Dengan demikian, siklus ini menjadi pusat produksi energi sel.
Meskipun ATP yang dihasilkan secara langsung relatif sedikit, kontribusi siklus asam sitrat terhadap energi sel sangat besar. Hal ini karena sebagian besar ATP dihasilkan dari NADH dan FADH2 pada tahap selanjutnya.
8 Tahapan Siklus Asam Sitrat
Tahapan 1: Pembentukan Sitrat
Siklus asam sitrat dimulai ketika asetil-CoA bergabung dengan oksaloasetat membentuk sitrat yang memiliki enam atom karbon. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim sitrat sintase. Pada tahap ini, koenzim A dilepaskan dan siap digunakan kembali.
Tahapan 2: Isomerisasi Sitrat menjadi Isositrat
Sitrat kemudian mengalami perubahan struktur menjadi isositrat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim akonitase.
Baca juga:
Tahapan 3: Oksidasi Isositrat
Isositrat mengalami dehidrogenasi dan dekarboksilasi menghasilkan α-ketoglutarat yang memiliki lima atom karbon. Pada proses ini, satu molekul karbon dioksida dilepaskan. Selain itu, NAD+ direduksi menjadi NADH sebagai pembawa energi.
Tahapan 4: Pembentukan Suksinil-CoA
α-ketoglutarat kemudian mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi suksinil-CoA. Reaksi ini dikatalisis oleh kompleks enzim α-ketoglutarat dehidrogenase. Pada tahap ini dilepaskan satu molekul CO2 dan dihasilkan NADH.
Tahapan 5: Pembentukan Suksinat
Suksinil-CoA diubah menjadi suksinat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim suksinil-CoA sintetase. Proses ini disertai dengan fosforilasi tingkat substrat yang menghasilkan GTP. GTP kemudian digunakan untuk membentuk ATP.
Tahapan 6: Oksidasi Suksinat
Suksinat dioksidasi oleh enzim suksinat dehidrogenase menjadi fumarat. Dalam proses ini, FAD diubah menjadi FADH2.
Tahapan 7: Fumarat Diubah Menjadi Malat
Fumarat diubah menjadi malat dengan penambahan satu molekul H2O. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah fumarase.
Tahapan 8: Regenerasi Oksaloasetat
Malat dioksidasi menjadi oksaloasetat dikatalisis oleh enzim malat dehidrogenase. Pada proses ini, NAD+ kembali direduksi menjadi NADH. Oksaloasetat yang terbentuk akan bergabung dengan asetil-CoA baru untuk memulai siklus berikutnya.
Demikian pembahasan siklus asam sitrat atau siklus Krebs, ikuti artikel-artikel menarik lainnya di VOI.ID. Agar tidak ketinggalan kabar terupdate follow dan pantau terus akun sosial media kami!