Slide 1
KATABOLISME KARBOHIDRAT
SEPTIYANINGSIH2014
proses pemecahan karbohidrat menjdi glukosa
Definisi
GlikolisisReaksi peruabahan satu molekul glukosa yang mempunyai
6 atom C mejadi dua molekul piruvat dan menghasilkan ATP melalui 10
tahapan (Embden-Meyerhof pathway)Reaksi ini berlangsung di dalam
sitosol (sitoplasma)
Glikolisis
Tahap 1
Tahap 2
Tahap 3
Tahap 4
Tahap 5
Tahap 6
Tahap 7
Tahap 8
Tahap 9
Tahap 10
Tahap 11
pembentukan glikogen dari glukosa (memerlukan
energi))Glikogenesispemecahan glikogen menjadi
glukosaGlikogenolisis glukosa terlalu berlebih, maka glukosa akan
disimpan dengan cara mengubah glikogen dalam hati dan jaringan
otot.
Glikogenesis
Universal ditemukan di hewan, tumbuhan , fungi dan
mikroorganisme lainnya GlukoneogenesisGlukosa dimetabolisme di
dalam semua sel sebagai bahan bakar glikolitik dan disimpan di
dalam hati dan otot sebagai polimer glikogen. Pada dasarnya
glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa-senyawa
bukan karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam
amino.Lintasnya tidak identik dengan glikolisis walaupun terdapat
beberapa tahap yang sama. Tujuh reaksi enzimatik pada glikolisis
juga berlangsung dalam glukoneogenesis, ketujuhnya bersifat dapat
balik
Siklus Cori
Dalam keadaan normal konsentrasi glukosa darah manusia berkisar
antara 80 100 mg/dl. Setelah makan karbohidrat kadar dapat
meningkat sampai sekitar 120-130 mg/dl. Selama puasa, kadarnya
turun sampai sekitar 60-70 mg/dl. Dalam keadaan normal, kadarnya
dikontrol dalam batas-batas ini.Kelebihan insulin menyebabkan
hyperglikemia (glukosa darah lebih dari normal). Kekurangan insulin
menyebabkan hypoglikemia (glukosa darah kurang dari normal)
Katabolisme glukosa secara aerob
Respirasi aerob, yaitu reaksi yang menggunakan oksigen sebagai
bahan bakar organikSenyawa organik + Oksigen > Karbon dioksida +
Air + Energi
Contoh yang termasuk Reaksi Aerob :reaksi glikolisis, siklus
Krebs, dan transpor elektron, dimana diantara glikolisis dan siklus
Krebs terdapat sebuah reaksi antara yang disebut dekarboksilasi
oksidatif.
respirasi anaerob, yaitu proses pemecahan molekul yang
berlangsung tanpa bantuan okalahsigen. Contoh reaksi : fermentasi
asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka.
Siklus Krebs Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari
respirasi seluler. Siklus Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A
dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat.
Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena
menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan
asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam
sitrat.Back
Siklus Krebs
Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara
(dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung
dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah "mengantar"
asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari
asetil dan keluar dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami
pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam
isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas
ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi NADH, dan melepaskan
satu molekul CO2 dan membentuk asam a-ketoglutarat (baca: asam
alpha ketoglutarat). Setelah itu, asam a-ketoglutarat kembali
melepaskan satu molekul CO2, dan teroksidasi dengan melepaskan satu
ion H+ yang kembali mereduksi NAD+ menjadi NADH. Selain itu, asam
a-ketoglutarat mendapatkan tambahan satu ko-A dan membentuk
suksinil ko-A. Setelah terbentuk suksinil ko-A, molekul ko-A
kembali meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat.
Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil ko-A menjadi asam suksinat
menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul ADP dan
satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekul ATP.
Kemudian, asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua
ion H+, yang kemudian diterima oleh FAD dan membentuk FADH2, dan
terbentuklah asam fumarat. Satu molekul air kemudian ditambahkan ke
asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat
pada asam fumarat, karena itu asam fumarat berubah menjadi asam
malat. Terakhir, asam malat mengalami oksidasi dan kembali
melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan
membentuk NADH, dan asam oksaloasetat kembali terbentuk. Asam
oksaloasetat ini kemudian akan kembali mengikat asetil ko-A dan
kembali menjalani siklus Krebs.Dari siklus Krebs ini, dari setiap
molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2.
Selanjutnya, molekul NADH dan FADH2 yang terbentuk akan menjalani
rangkaian terakhir respirasi aerob, yaitu rantai transpor
elektron.
Transpor Elektron Rantai transpor elektron adalah tahapan
terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering
disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal.
Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam
mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah
NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis,
dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul
lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q
(Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.Back
Pertama-tama, NADH dan FADH2 mengalami oksidasi, dan elektron
berenergi tinggi yang berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer
ke koenzim Q. Energi yang dihasilkan ketika NADH dan FADH2
melepaskan elektronnya cukup besar untuk menyatukan ADP dan fosfat
anorganik menjadi ATP. Kemudian koenzim Q dioksidasi oleh sitokrom
b. Selain melepaskan elektron, koenzim Q juga melepaskan 2 ion H+.
Setelah itu sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c. Energi yang
dihasilkan dari proses oksidasi sitokrom b oleh sitokrom c juga
menghasilkan cukup energi untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik
menjadi ATP.
Kemudian sitokrom c mereduksi sitokrom a, dan ini merupakan
akhir dari rantai transpor elektron. Sitokrom a ini kemudian akan
dioksidasi oleh sebuah atom oksigen, yang merupakan zat yang paling
elektronegatif dalam rantai tersebut, dan merupakan akseptor
terakhir elektron. Setelah menerima elektron dari sitokrom a,
oksigen ini kemudian bergabung dengan ion H+ yang dihasilkan dari
oksidasi koenzim Q oleh sitokrom b membentuk air (H2O).
Oksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang
cukup besar untuk dapat menyatukan ADP dan gugus fosfat organik
menjadi ATP. Jadi, secara keseluruhan ada tiga tempat pada transpor
elektron yang menghasilkan ATP. Sejak reaksi glikolisis sampai
siklus Krebs, telah dihasilkan NADH dan FADH2 sebanyak 10 dan 2
molekul. Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan
kedua molekul FADH2 tersebut mengalami oksidasi sesuai reaksi
berikut. Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, dan
kira-kira 2 ATP untuk setiap oksidasi FADH2. Jadi, dalam transpor
elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP. Ditambah dari hasil
glikolisis dan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi
respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP dari satu molekul
glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan
transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler
adalah 36 ATP.
TERIMAKASIH
