Ada 8 enzim dalam siklus asam sitrat yang mengkatalisis serangkaian
reaksi yang secara keseluruhan adalah oksidasi gugus asetil menjadi 2 mol CO2
diikuti dengnan pembentukan 3 NADH, 1 FADH dan GTP. Reaksi
tersebut adalah:
1. Kondensasi asetil CoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, sesuai
dengan nama siklusnya. Reaksi ini dikatalisis enzim citrate synthase. Reaksi
awal dalam siklus asam sitrat ini merupakan titik dimana atom klarbon
dimasukkan ke dalam siklus sebagai asetil CoA.
2. Pengaturan kembali sitrat menjadi bentuk isomernya supaya lebih mudah
untuk dioksidasi nantinya.
Aconitase mengubah sitrat, alcohol tersier yang tidak siap untuk
dioksidasi, menjadi senyawa alcohol
sekunder, isositrat, merupakan senyawa yang lebih mudah dioksidasi.
Reaksi ini melibatkan dehidrasi diikuti oleh hidrasi. Dalam hal ini gugus
hidroksil sitrat ditransfer ke karbon yang berdekatan.
3. Oksidasi isositrat membentuk asam keto intermedier, oksalosuksinat
disertai dengan reduksi NAD+menjadi NADH. Oksalosuksinat selanjunya
didekarboksilasi menghasilkan a ketoglutarat. Ini merupakan
tahap pertama dimana oksidasi diiringi dengan terbentuknya NADH dan
pembebasan CO2. Reaksi ini
dikatalisis enzim isositrat dehidrogenase.
4. a ketoglutarat
selanjutnya didekarboksilasi membentuk suksinil CoA oleh multienzim a ketoglutarat
dehidrogenase. Reaksi ini melibatkan reduksi kedua NAD+ menjadi NADH dan membebaskan
molekul
CO2 kedua. Sampai titik ini, 2 mol CO2 sudah dihasilkan sehingga hasil
bersih oksidasi gugus asetil telah
lengkap. Perhatikan bahwa atom C dari CO2 bukan berasal dari asetil CoA.
5. Suksinil CoA selanjutnya diubah menjadi suksinat oleh suksinil CoA
sinthetase. Energi bebas dari ikatan thioester ini disimpan dalam bentuk
senyawa berenergi tinggi GTP dari GDP dan Pi.
6. Reaksi selanjutnya dalam siklus ini adalah oksidasi suksinat menjadi
oksaloasetat kembali untuk persiapan putaran berikutnya dalam siklus. Syuksinat
dehidrogenase mengkatalisis oksidasi suksinat
mennjadi fumarat diiringi oleh reduksi FAD menjadi FADH2.
7. Fumarase selanjutnya mengkatalisis hidrasi ikatan rangkap fumarat
menjadi malat
8. Tahapan terakhir adalah membentuk kembali oxaloasetat melalui
moksidasi malat oleh enzim malat dehidrogenase. Pada tahap ini juga dihasilkan
NADH ketiga dari NAD+
Masuknya asam amino ke dalam siklus Krebs
Transaminasi asam amino oksaloasetat dan
α-ketoglutarat mengandung rantai karbon yang homolog dengan asam amino aspartat
dan glutamat.
Piruvat juga homolog dengan alanin. Persediaan asam
amino ini melebihi keperluan biosintesis protein, kelebihannya dapat segera
diubah menjadi zat-antara siklus Krebs dan oksidasi kerangka karbonnya dapat
menghasilkan energi.
Sebaliknya, asam-asam amino ini diperlukan misalnya
untuk biosintesis, pembentukannya menggunakan analog asam keto yang didaur
Krebs. Sehingga, demikian, daur Krebs yang biasa diartikan sebagai jalur
katabolik dalam keadaan tertentu mempunyai fungsi anabolik.
Interkonversi reversible antara asam α-amino dan
α-keto dikatalisis oleh transaminase, aminotransferase yang berperan sebagai
perantara pertukaran gugus karbonil dan gugus amino antara oksaloasetat
glutamat dan piruvat glutamat.
Reaksi-reaksi anaplerotik
Pengisian kekurangan/reaksi anaplerotik dibutuhkan
untuk menjamin kecukupan zat-antara siklus Krebs. Hal ini diperlukan karena
siklus Krebs dapat mengalami kekurangan zat intermidiet, diakibatkan karena
peningkatan biosintesis aspartat dan glutamat. Keperluan akan zat antara dapat
meningkat akibat jika terdapat sejumlah besar piruvat atau asetil KoA sehingga
menipiskan oksaloasetat sebagai reseptor yang diperlukan pada sintesis sitrat.
a. Piruvat karboksilase. Pada kondisi dibebaskannya epinefrin sebagai akibat
tekanan emosi dapat dibentuk piruvat dari glukosa dan asetil KoA dari asam
lemak dapat dibentuk dalam jumlah yang besar.
Pada kondisi demikian, piruvat yang berlebih, akan
diubah menjadi enzim alosterik dengan asetil KoA sebagai efektor positif.
Konsentrasi asetil KoA yang tinggi akan mengaktifkan
piruvat karboksilase untuk sintesis oksaloasetat. Pada tahapan berikutnya,
oksaloasetat menerima gugus asetil KoA sehingga terbentuk sitrat yang sekarang
dihasilkan lebih banyak dari biasa
b. Enzim malat. Reaksi ini akan merubah sebagian besar piruvat dari
piruvat yang masuk menjadi malat melalui reaksi karboksilasi reduktif. Malat
yang merupakan produksi tambahan dengan mudah diubah menjadi oksaloasetat.
Di antara kedua jalur anaplerotik ini lebih diutamakan
jalur piruvat karboksilase, Enzim malat namun demikian lebih reversibel dan
menghasilkan lebih banyak NADPH yang diperlukan pada sintesis asam lemak.
Kompartementalisasi mitokondria
Untuk kelangsungan fungsi mitokondria yang normal
diperlukan kadar zat antara yang mencukupi kerja enzim dan juga adanya
keseimbangan osmotik dan ion antara mitokondria dan sitosol.
Tidak semua zat dalam sitosol dapat menembus
mitokondria; contoh enzim sitosol (karena ukuran yang terlalu besar).
Koenzim sitosol, seperti NAD+ dapat menembus membran
luar karena ukurannya kecil, akan tetapi, tidak menembus membran dalam
mitokondria.
Membran luar mitokondria permeabel terhadap hampir
semua molekul kecil dan ruang yang terselubungi oleh membran ini dinamakan
ruang-luar mitokondria.
2 komentar:
bisa jelaskan tentag paramycin ga pada metabolisme sekunder. aku butuh bangat. thanks ya
terima kasih ilmunyaa
Posting Komentar