SIKLUS ASAM SITRAT

SIKLUS ASAM SITRATSIKLUS KREBSETI YERIZELBAGIAN BIOKIMIA FK-UNAND

SIKLUS KREBSPertama kali ditemukan oleh Krebs tahun 1937, sehingga disebut Daur Krebs

Merupakan jalur metabolisme utama dari berbagai senyawa hasil metabolisme, yaituHasil katabolisme karbohidratHasil katabolisme lemakHasil katabolisme proteinAsetil koenzim-A sebagai katabolisme lemak dan karbohidratOksaloasetat,fumarat dan alfa ketoglutarat hasil katabolisme asam amino dan protein

SIKLUS KREBS3. Daur krebsAsetil koenzim-A masuk ke dalam daur Krebs, selanjutnya dioksidasi melalui beberapa tahap reaksi yang kompleks menjadi CO2, H2O dan energi (ATP)

Daur Krebs merupakan bagian rangkaian proses pernafasan yang panjang dan kompleks,yaitu oksidasi glukosa menjadi CO2,H2O dan produksi ATP

Proses pernafasan erdiri dari 4 tahap utama:1. Glikolisis2. Konversi piruvat ke asetil koenzim-A

4. Proses pengangkutan elektron melalui rangkaian pernafasan yang dirangkai dari sintesis ATP dari ADP+ Pi (Fosforilasi oksidasi)

Tahap-tahap reaksi Daur KrebsI. enzim sitrat sintase mengkatalisis reaksi kondensasi antara asetil koenzim-A dengan oksalo asetat menghasilkan sitratII. Pembentukan isositrat dari sitrat melalui Cis-akonit dikatalisis secara reversibel oleh enzim akonitaseIII. Oksidasi isositrat menjadi alfa ketoglutarat berlangsung pembentukan senyawa antara oksalosuksinat yang berikatan dengan enzim isositrat dehidrogenase dengan NAD sebagai koenzim.IV. Oksidasi alfa ketoglutarat menjadi suksinat melalui pembentukan suksinil koenzim-A,merupakan reaksi yang irreversibel dan dikatalisis oleh enzim alfa ketoglutarat dehidrogenase. Suksisnil koenzim A adalah senyawa tioester yang berenergi tinggi.

Tahap-tahap daur KrebsSelanjutnya suksinil koenzim-A melepaskan koenzim A dengan dirangkaikan dengan reaksi pembentuk energi GTP dari GDP. GTP yang terbentuk dipakai untuk sintesis ATP dari ADP dengan enzim nukleosida difosfat kinase.Pembentukan GTP dikaitkan dengan reaksi deasilasi suksinil koenzim-A ini disebut fosforilasi tingkat substratV. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase dengan FAD sebagai koenzim. FAD berperan sebagai gugus penerima hidrogenVI. Reaksi reversibel penambahan satu molekul H2O ke ikatan rangkap fumarat, menghasilkan malat yg dikatalisis oleh fumarase

Tahap-tahap daur KrebsTahap VII (akhir) L-malat dioksidasi menjadi oksalo asetat oleh enzim L-malat dehidrogenase yg berikatan dengan NAD (reaksi endergonik) atau laju reaksi berjalan ke kanan,karena reaksi berikut kondensasi oksaloasetat denga asetil koenzim-A yaitu reaksi eksergonik yang irreversibel

Mekanisme reaksi sitrat sintaseSitroil co A : intermedier reaksiHidrolisis senyawa intermedier tioester menyebabkan reaksi berikutnya bersifat sangat eksergonikCo A yang dihasilkan langsung di recycled untuk reaksi pembentukan Asetil CoADalam keadaan normal OAA rendah dimitokondria

Tahap-tahap Daur krebs

Tahap-tahap Daur KrebsEnzim tersedia dalam mitokondriaAda dua macam enzim: 1. memerlukan NAD dan 2. memerlukan NADPNADP-dependent enzyme : terdapat di matriks mitokondria dan sitosol

Tahap-tahap Daur Krebs

Tahap-tahap Daur KrebsfumaraseCO2 yang hilang pada proses tersebut diatas bukan C yang sama dengan asetil Co A

Major regulatory factors controlling pyruvate dehydrogenase and the citric acid cycle.

Reaksi AnaplerotikKetika produk intermedier TCA digunakan sbg prekursor biosintesis lainnyaKonsentrasi intermedier turun memperlambat kecepatan TCAAda 5 reaksi :Piruvat OAA dgn ensim pyr karboksilasePEP OAA dgn ensim PEP karboksikinasePEP OAA dgn ensim PEP karboksilasePiruvat malat dg ensim malatReaksi transaminasi : Aspartat OAA dan glutamat KG

Major biosynthetic roles of some citric acid cycle intermediates

Jumlah energi yg dihasilkan oleh Daur Krebs

3 NADH : 3 x 3 ATP = 9 ATP1 FADH : 1 x 2 ATP = 2 ATP1 GTP : 1 x 1 ATP = 1 ATP ______ 12 ATP

Jumlah energi dari glikolisis dan Daur Krebs Glukosa 8 ATP

2 Piruvat 2x3= 6 ATP

2 Asetil koenzim-A 2x12 = 24 ATP 38 ATP

CO2 dan H2ODaur Krebs

Pengaturan Daur KrebsKompleks enzim piruvat dehidrogenase dapat dihambat oleh adanya kelebihan ATP di dalam sel,yg mengakibatkan menurunnya laju reaksi Daur Krebs

Tahap reaksi kondensasi antara asetil Koenzim A dengan oksalo asetat merupakan reaksi kontrol utama dari laju Daur Krebs. Reaksi ini dapat dihambat oleh Suksinil koenzim-A secara persaingan alosterik terhadap enzim sitrat sintaseKontrol lainnya: 1)Reaksi isositrat dehidrogenase dapat dirangsang oleh ADP dan dihambat oleh ATP atau NADH. 2) Suksinat dehidrogenase dapat dihambat oleh oksalo asetat dan dirangsang oleh suksinat, fosfat,ATP dan ubiquinon.jadi perubahan yg terjadi dalam metabolisme menyebabkan perubahan laju reaksi Daur Krebs

Mekanisme Pengaturan Daur Krebs Piruvat Ca ATP Asetil-COA

Oksalo asetat Sitrat

Malat Isositrat ADP CO2Fumarat Alfa ketoglutarat CO2Suksinat Suksinil-COA