Kenapa disebut Siklus Asam Sitrat?

Surakarta, 04 Februari 2014

Salam I.M.A.J.I.N.A.S.I!!!nah, yang ini paling sulit diapalin, ah kata siapa, gak usah diapalin dibayangkan aja. Siklus asam sitrat sering disebut juga siklus kreb untuk menghormati Hans Kreb, ilmuwan blasteran jerman-inggris yang telah bekerja keras mengungkap fase siklus ini pada respirasi selular tahun 1930. Skema 1 menunjukkan dua karbon asetil (bagian molekul asetil CoA) berpartisipasi dalam siklus asam sitrat. Coenzim A membantu kelompok asetil untuk memasuki siklus dan selanjutnya dipecah serta didaurulang. Tidak ditunjukkan pada gambar dari multiple step yang terjadi, setiap kejadian dikatalisis oleh enzim-enzim spesifik didalam matrik mitokondria (lebih lengkap lihat fisiologi mikroba). Gugus asetil bergabung dengan empat molekul karbon menghasilkan enam molekul karbon melalui serangkaian reaksi redok (melepaskan dua atom karbon sebagai CO2). Selanjutnya, empat molekul karbon diregenarasi lagi. Peristiwa regenasi inilah yang mendasari pemberian kata siklus, yaitu senyawa enam karbon dibentuk terlebih dahulu didalam siklus asam sitrat (Ionisasi (muatan negative) dari asam sitrat). Karenanya, dinamakan siklus asam sitrat.

Dibandingkan dengan glikolisis, siklus asam sitrat dapat menghasilkan energy yang besar bagi sel. Sekali siklus dapat menghasilkan satu molekul ATP melalui fosforilasi tingkat substrat. Selain itu, menghasilkan juga 4 molekul kaya energy lainnya, seperti tiga Molekul NADH dan satu molekul pembawa electron (FADH2). Karena siklus asam sitrat memproses dua molekul asetil CoA untuk setiap molekul glukosa awal sehingga seluruhnya menghasilkan 2 ATP, 6 NADH dan 2 FADH2 per molekul glukosa. Hasil ini dapat dinyatakan lebih banyak daripada 2 ATP plus 2 NADH yang diproduksi melalui glikolisis sendiri.

Keseluruhannya, berapa banyak molekul kaya energy yang diperoleh sel saat pemrosesan satu molekul glukosa melalui glikolisis dan siklus asam sitrat? berdasarkan poin-poin diatas, sel mendapatkan total 4 ATP (salah satu dari fosforilasi tingkat substrat), 10 NADH (2 dari pembentukan piruvat jadi Asetil CoA), dan 2 FADH. Sel sendiri dapat memanfaatkan energy yang tersimpan dalam NADH dan FADH2 ini karena mengandung electron berenergi tinggi untuk rantai transport electron. Disini energy dari oksidasi bahan bakar organic dapat digunakan untuk fosforilasi oksidatif ADP menjadi ATP.

siklus asam sitrat
Skema 1. Details of the citric acid cycle

Step 1-2. AsetilCoA menyalakan pembakaran: Enzim memisahkan CoA dari gugus Asetil, dan menyatukan 2 molekul karbon asetil dengan oksaloasetat yang tersedia banyak di dalam mitokondria. Produk akhirnya berupa molekul sitrat enam karbon. Sitrate merupakan bentuk terionisasi dari asam sitrat. Semua komponen asam yang ada pada siklus ini dalam bentuk terionisasi ditambah akhiran –ate.

Step 2-5. NADH, ATP dan CO2 dihasilkan selama reaksi REDOX: reaksi redok menghasilkan beberapa energy dari gugus asetil melalui pemisahan atom hydrogen dari asam organic intermediet (seperti alfa-ketoglutarate) dan menghasilkan energy yang tersimpan dalam molekul NADH. Reakasi redok ini melepaskan dua atom karbon yang berasal dari oksaloasetate. Karbon teroksidasi sempurna dan melepaskan dua molekul CO2. Energi juga dihasilkan melalui fosforilasi tingkat substrat ADP untuk memproduksi ATP. Senyawa berkarbon empat yang disebut suksinate muncul pada akhir tahap 5.

Steps 6-8. Reaksi redok menghasilkan FADH dan NADH: enzim mengatur kembali ikatan kimia dan akhirnya melengkapi siklus asam sitrat melalui regenerasi oksaloasetate. Bersamaan dengan itu, pembawa electron FAD dan NAD+ tereduksi menjadi FADH2 dan NADH. Sekali terjadi siklus asam sitrat lengkap (konversi molekul malate menjadi oksaloasetate). Senyawa ini selanjutnya dapat digunakan siklus selanjutnya melalui penangkapan gusus asetil dari ASetil CoA lainnya…Wahju S. Hidayat/ EnTech Indonesia

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: