Glikolisis - WordPress.com

Katabolisme Karbohidrat Pada Tanaman
Tujuan:
Setelah mempelajari bab ini diharapkan mahasiswa mampu:
1. Menjelaskan tahap-tahap reaksi yang terjadi dalam glikolisis
2. Menjelaskan energi yang digunakan maupun yang dihasilkan pada proses glikolisis
3. Menjelaskan tahap-tahap reaksi pada siklus asam sitrat (daur Krebs)
4. Menjelaskan energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat
5. Menjelaskan rantai transport elektron pada respirasi/ proses fosforilasi oksidatif
6. Menjelaskan jalur pentosa fospat
7. Menjelaskan glukoneogenesis
8. Menjelaskan jalur glioksilat
Pembahasan bab ini sangat berhubungan dengan bab selanjutnya, dimana mahasiswa harus
mampu mengetahui bagaimana reaksi metabolisme karbohidrat dapat berlangsung sehingga
dapat menghasilkan energi yang dibutuhkan unuk aktivitas sel serta keterkaitannya dengan
metabolisme biomolekul lainnya seperti protein, lemak dan asam nukleat.
Monosakarida digunakan sebagai cadangan energi pada tumbuhan. Meskipun kebanyakan
substrat besar seperti protein dan lipid dapat dioksidasi pada tanaman, respirasi cenderung
didominasi oleh oksidasi karbohidrat melalui jalur glikolisis dan tricarboxylic acid (TCA)
atau siklus asam sitrat. Karbohidrat diubah menjadi piruvat dan malat oleh dua jalur utama
glikolisis dan jalur pentosa fosfat oksidatif. Peran utama dari jalur fosfat pentosa yang
untuk menghasilkan NADPH untuk digunakan dalam reaksi biosintesis dan untuk
menyediakan ribosa 5-fosfat untuk sintesis nukleotida.
Lipid sebagai cadangan penyimpanan pada tanaman. Selama perkecambahan, lemak akan
diubah menjadi gula oleh β oksidasi asam lemak, siklus glioksilat dan glukoneogenesis.
Dalam kondisi aerobik, piruvat dioksidasi lebih lebih lanjut menjadi CO2 oleh siklus TCA
menghasilkan NADH/FADH2.Baik NADH dan FADH2 dioksidasi oleh O2 dalam rantai
transpor elektron mitokondria yang digabungkan ke ADP
Glikolisis
Glikolisis adalah salah satu dari dua jalur utama dimana karbohidrat diuraikan menjadi CO2,
dan jalur yang lain adalah jalur pentosa fosfat. Jalur katabolik ini mengkonversi karbon
bentuk tereduksi, yang ditangkap dari atmosfer oleh fotosintesis, menjadi bentuk teroksidasi
dengan
pelepasan
energi.
Glikolisis
adalah
proses
metabolik
kunci
proses respirasi dari sel tumbuhan dan khususnya penting dalam sel-sel bibit yang
berkecambah dan pada sel-sel nonphotosynthetic tanaman dewasa.
1
Siklus Asam Sitrat atau Siklus Asam Tricarboxylic (TCA)
Siklus asam sitrat memiliki peran penting dalam metabolisme karbohidrat, karena katabolisme
glukosa menjadi karbon dioksida dengan sempurna melalui jalur ini. TCA efektif 'membakar' asetil
koenzim A produk akhir dari glikolisis yang berlangsung di sitosol. TCA terjadi khususnya di
mitokondria.
2
Hasil Teoritis
Hasil ATP untuk oksidasi sempurna satu molekul glukosa menjadi karbon dioksida
disajikan pada Tabel di bawah. Hal ini diasumsikan bahwa semua koenzim yang tereduksi
dioksidasi oleh rantai transpor elektron dan digunakan untuk fosforilasi oksidatif.
Langkah
Hasil
koenzim
hasil
Tahap persiapan
glikolisis
menghasilkan
ATP
-2
4
Fase membayar
Glikolisis
2 NADH
4 (6)
Sumber ATP
Fosforilasi glukosa dan fruktosa 6-fosfat
menggunakan dua ATP dari sitoplasma.
Fosforilasi tingkat substrat
Fosforilasi oksidatif.
Hanya 2 ATP per NADH karena koenzim harus
disisipkan kedalam rantai transpor elektron dari
sitoplasma dan bukan pada matriks mitokondria.
Jika malat shuttle yang digunakan untuk
memindahkan NADH ke mitokondria mungkin
3
dihitung sebagai 3 ATP per NADH.
Dekarboksilasi
oksidatif piruvat
Siklus Krebs
Total hasil
2 NADH
6
Fosforilasi oksidatif
6 NADH
2 FADH 2
2
18
4
Fosforilasi tingkat substrat
Fosforilasi oksidatif
Fosforilasi oksidatif
36 (38) ATP
Dari oksidasi sempurna satu molekul glukosa
menjadi karbon dioksida dan oksidasi koenzim
yang tereduksi
Fosforilasi oksidatif/ Rantai transpor elektron
Pada eukariot, fosforilasi oksidatif terjadi di krista mitokondria. Ini terdiri dari rantai
transport elektron yang membentuk gradien proton (kemiosmotik potensial) melintasi
membran dalam dengan mengoksidasi NADH yang dihasilkan dari siklus Krebs. ATP
disintesis dengan enzim ATP synthase ketika gradien kemiosmotik digunakan untuk
mendorong fosforilasi ADP. Elektron yang akhirnya dipindahkan ke oksigen dan dengan
tambahan dua proton, air terbentuk.
4
5
6