Siklus Krebs

Penjelasaan lengkap apa itu siklus krebs mulai dari pengertian, skema, diagram, bagan, proses, tahapan, dan hasil siklusnya. Siklus krebs mungkin terdengar asing bagi sebagian orang terutama yang tidak berada dalam bidang Ilmu Pengetahuan Alam, akan tetapi mendengar asam sitrat tidak asing karena banyak terdapat dalam komposisi beberapa produk. Ya, nama lain dari krebs adalah siklus asam sitrat.

Jika ingin mengenal lebih jauh tentang siklus krebs, maka bacaan inilah yang sangat tepat untu kalian.

Penjelasan Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah sebuah rangkaian dari respirasi sel dalam tubuh manusia. Siklus tersebut dinamakan dengan siklus asam sitrat karena menghasilkan rasa asam. Jadi, tubuh kita semua juga menghasilkan rasa asam seperti jeruk – jerukan ya.

Siklus ini terjadi di seluruh organisme aerobik. Tahukan kalian siapa saja organisme aerobik itu? Jawabannya adalah mereka yang menggunakan oksigen untuk melancarkan metabolisme, tentu saja manusia seperti kita masuk, dan juga sebagian besar hewan, dan bakteri.

Akan tetapi, beberapa organisme tersebut memiliki kebutuhan yang berbeda sebagai organisme aerobik. Terdapat aerob obligat yang menggunakan oksigen untuk melakukan respirasi sel aerobik, dan sedangkan beberapa yang lainnya termasuk dalam aerob fakultatif yang menggunakan oksigen dan juga dapat menghasilkan energi secara anaerobik (tanpa udara).

Skema Siklus Krebs

Skema merupakan sebuah rancangan, dimana terdapat beberapa bagan yang lengkap. Berikut ini adalah bagan siklus krebs secara lengkap.

Skema Siklus Krebs
Skema Siklus Krebs

Penjelasan dari bagan siklus krebs tersebut, yaitu :

  • Sitrat 6 – atom karbon merupakan gabungan dari oksaloasetat yang terdiri dari molekul 4 – atom karbon dengan acetyl – CoA 2 – atom karbo.
  • Oksaloasetat muncul kembali pada akhir reaksi.
  • acetyl – CoA menjadi CO2 atau molekul karbondioksida.

Sebenarnya proses krebs sendiri terdapat 2 proses, yaitu :

Proses Siklus Krebs

1. Proses Dekarboksilasi Oksidatif

Perhatikan proses dekarboksilasi oksidatif pada gambar berikut!

Berdasarkan gambar tersebut, proses 1 (oksidasi) mempersiapkan asam piruvat akan dilakukan perubahan menjadi acetyl – CoA. Asam piruvat itu sendiri merupakan hasil dari glikolisis. Rincian proses oksidasi akan dijelaskan sebagai berikut.

  • Karbosilat (-COO) terlepas dari asam piruvat menjadi CO2.
  • 2 – atom karbon berubah bentuk menjadi CH2COO-.
  • Kelebihan pada elektron molekul NAD+ berubah menjadi NADH.
  • 2 – atom tersebut akan berubah menjadi asetat.
  • CoA atau Koenzim – A terikat dengan asetat menjadi asetik koenzim – A (acetyl – CoA).

Jadi, hasil dari proses pertama berupa molekul acetyl – CoA, NADH, dan juga CO2.

2. Proses Siklus Krebs

Perhatikan gambar proses ke-2 siklus krebs di bawah ini!

proses siklus krebs 2
Proses 2 Siklus Krebs

Rantai reaksi pada siklus ini terjadi secara berulang – ulang dan terus – menerus melalui 8 – tahap. Reaksi dari setiap tahapan siklus krebs tersebut akan di bahas dalam paragraf berikutnya.

Tahapan Siklus Krebs

Seperti pada penjelasan dari bagan siklus sebelumnya, acetyl – CoA merupakan substrat utama dalam sebuah proses siklus krebs yang pertama dan digabung dengan oksaloasetat, kemudian menghasilkan sitrat. Maka dari itu, siklus ini juga disebut dengan siklus asam sitrat.

Tahap 1 : Pembentukan Sitrat

Tahapan pertama adalah pembentukan sitrat (6 – C) dari gabungan molekul acetyl – CoA (2 – C) dengan oksaloasetat (4 – C). Pembentukannya dibantu dengan enzim asam sitrat sintase.

Tahapan Siklus Krebs ke-1
Tahap 1 Pembentukan Sitrat

Tahapan pertama, yaitu :

  • Reaksi dimulai dengan pembuangan proton dari golongan CH3 yang berada di acetyl – CoA.
  • Terjadi perubahan bentuk CH2 (muatan negatif).
  • Kemudian gugus berikatan dengan Karbon Karbonil (C=O) dari oksaloasetat.
  • Proses CoA hilang melalui hidrolis.

Nah, hilangnya proses CoA tersebut dapat membuat reaksi kuat menuju ke arah kanan seperti pada gambar tahap 1 tersebut.

Tahap 2 : Isositrat

Tahapan kedua adalah isositrat. Terjadinya perubahan pada isomerisasi sitrat yang kemudian menjadi isositrat, dan perubahan tersebut terbantu oleh enzim akonitase. Nah, lihat saja proses perubahan isositrat tersebut pada gambar berikut ini.

Tahapan siklus krebs ke-2
Tahap 2 isositrat

Proses perubahan isositrat terjadi karena reaksi isomerasi, dimana

  • Air pertama kali terbuang.
  • Air Bertambah kembali.
  • Terjadi pemindahan gugus hidrosil dari 1 – atom karbon ke atom karbon lainnya yang berada di sebelah.

Proses perubahan yang terbantu oleh enzim akonitasi ini akan menjadi reaksi untuk menuju ke tahapan siklus asam sitrat selanjutnya. Enzim akonitase itu sendiri memiliki kandungan Fe2+.

Tahap 3 : Isositrat Dehidrogenase

Sebuah proses oksidasi yang pertama kali dalam siklus krebs adalah tahapan isositrat dehidrogenase. Tahapan tersebut tergambar seperti di bawah ini.

tahapan siklus krebs ke-3
Tahap 3 Isositrat Dehidrogenase

Tahapan – tahapannya sebagai berikut :

  • Perubahan grup karbonil terjadi karena atom karbon yang membawa gugus hidrosil dari tahapan 2.
  • Molekul yang berkaitan dengan enzim akan melepaskan CO2.
  • Molekuk terlepaskan.

Jadi, molekul yang lepas dari enzim (enzim disini berupa enzim dehidrogenase isositrat) akan menghasilkan α – Ketoglutarat seperti gambar pada tahap 3 siklus ini.

Tahap 4 : Suksinil – CoA

Proses oksidasi ke-2 yang terjadi pada α – Ketoglutarat akan menghasilkan suksinil – CoA. Proses ini dijelaskan dalam bentuk gambar berikut ini.

tahap siklus krebs ke-4
Tahap 4 Perubahan Suksinil-CoA

Berdasarkan ilustrasi tersebut, proses oksidasi yang ke-2 ini terjadi karena enzim α – Ketoglutarat dehidrogenase menghasilkan NADH, CO2, dengan ikatan tioester berenergi tinggi dengan CoA.

Selama proses oksidasi terjadi, NAD+ akan menerima reduksi menjadi NADH+ H+.

Tahap 5 : GTP dan Sugginate

Suksinil – CoA pada tahap 4 diubah menjadi suksinat yang tergambar dalam bentu berikut ini :

tahapan ke-5
Tahap 5 Perubahan Suksinat

Reaki forforilasi terjadi dalam tahapan siklus yang ke – 5. Nah, penjelasan yang tergambar adalah :

  • Molekul fosfat pada daerah sekitar menjadi pengganti CoA.
  • Menghasilkan energi tinggi berupa suksinat.
  • Fosfat melakukan perpindahan ke GDP.
  • Menghasilkan GTP

Sedangkan pada tumbuh – tumbuhan serta bakteri akan menerima fosfat ADP yang akan menghasilkan ATP.

Tahap 6 : Fumarat

Suksinat dari proses atau tahapan siklus sebelumnya teroksidasi menjadi fumarat. Tahapan tersebut tergambar dapa bagan berikut.

tahapan ke-6
Tahap 6 Hasil Perubahan Suksinat menjadi Fumarat

Keterangan :

  • Tahapan FAD atau flavin adenine dinucleotide menghilangkan 2 – atom hidrogen dari suksinat.
  • Menghasilkan FADH2.

Enzim suksinat merupakan satu kompleks enzim dari bagian sistem rantai transpor elektron atau reduksi.

Tahap 7 : Proses Hidrasi

Tahapan ke – 7 merupakan sebuah proses hidrasi adalah sebagai berikut :

tahapan ke-7
Tahap 7 Proses Hidrasi

Proses yang tergambar dari tahap 7 tersebut yaitu :

  • Terjadi penambahan atom hidrogen dalam ikatan ganda karbon (C = C) pada fumarat
  • Menghasilkan malat.

Akibat reaksi bertambahnya air fumarat, maka gugus hidroksil ditambahkan yang dapat menghasilkan malat.

Tahap 8 : Regenerasi Oksaloasetat

Coba perhatikan gambaran tahapan terakhir berikut!

Tahapan ke-8
Tahap 8 Regenerasi Oksaloasetat

Tahapan terakhir pada siklus asam sitrat merupakan regenerasi oksaloasetat yang terjadi karena pengubahan malat melalui enzim malat dehidrogenase tersebut. Oksaloasetat bekerja dengan cara menangkap acetyl – CoA yang akan menyebabkan siklus ini dapat terus terjadi. Hasil dari tahapan terakhir dari siklus sitrat ini adalah NADH.

Lalu, karena tahapan dari siklus sudah berakhir, dan hasil dari tahapan terakhir berupa NADH, apakah hasil siklus asam sitrat atau krebs itu adalah NADH?

Tentu saja NADH juga termasuk, akan tetapi hasil siklus krebs akan dibahas dalam paragraf selanjutnya ya.

Hasil Siklus

Jumlah energi atau ATP yang dihasilkan dalam sebuah rangkaian reaksi krebs sebanyak 12 ATP. Jumlah ATP tersebut secara rinci adalah sebagai berikut :

3 – NADH = 9 ATP

1 GTP = 1 ATP

1 FADH2 = 2 ATP

Hasil Siklus Krebs

Selain jumlah energi sebanyak 12 ATP, berdasarkan gambar di atas, siklus tersebut juga melepas 2 CO2. Nah, hasil siklus sitrat dari tahap – tahapan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa siklus tersebut memiliki tujuan dalam melakukan perubahan pada acetyl – CoA dan juga H2O dirubah menjadi CO2, kemudian hasil energinya berupa NADH, FADH, dan juga GTP serta ATP.

Semoga kalian dapat memahami tentang penjelasan siklus krebs dari sudut pandang pengertian, tempat terjadinya siklus, skema dan juga bagan siklus krebs yang digambarkan dalam bentuk diagram siklus krebs. Skema tersebut mengarah pada proses dan juga tahapan siklus krebs sampai dengan hasil siklus krebs tersebut.

Tinggalkan komentar