Siklus Asam Sitrat

SIKLUS ASAM SITRAT
A. Perubahan Piruvat menjadi Asetil-Koa
Saat berada pada matriks mitokondria, piruvat diunah menjadi asetil-KoA, dengan
cara melalui rentetan reaksi yang dikatalis dengan enzim komplek piruvat dehidrogenase.
Reaksi sederhanannya sebagai berikut:
( Trudy McKee, 2002: 279)
Komplek piruvat dehidrogenase merupakan kompleks multienzim yang terdiri dari 3
enzim, yaitu:
1) Piruvat dehidrogenase(E1) atau dikeal pula dengan sebutan piruvat dekarboksilasi
2) Dihidrolipoil transasetilase(E2)
3) Dihidrolipoil dehidrogenase(E3)
Setiap enzim ini hadir dalam jumlah banyak(berlipat), tetapi sama antar satu sama lain.
( Trudy McKee, 2002: 281)
Oksidatif dekarboksilasi pirufat dapat dipecah menjadi 5 tahap, yaitu:
1) Komponen E1 terdiri dari gugus protetik thiamine diphosphat(TDP). Pada reaksi ini
terbentuk HETDP dan CO2
2) Tahap selanjutnya, adalah 2 karbon gugus hidroksil etil dipindahkan ke gugus
lipoamida dari E2.
3) Tahap ketiga adalah memindahkan gugus asetil ke HS-KoA, sehingga membentuk
asetil KoA. Lipoamida yang tersisa direduksi sehingga membentuk dithiol. Proses ini
dikatalis dengan komponen E2 kompleks.
4) Lipoamida yang tereduksi harus di oksidasi kembali agar menghasilkan gugus
prostetik sebagai reaksi tambahan. Reaksi ini disempurnkan dengan menstrafer 2
proton dan dan 2 elektron dari ditiol yang berbentuk lipoamida ke FAD. FAD
merupakan gugus prostetik E3. Dan jika FAD direduksi menghasilkan FADH2.
5) Ini merupakan tahap terakhir dari proses oksidatif dekarboksilasi piruvat. Pada tahap
ini E3-FADH2 dioksidasi menjadi FAD
(Horton, 2012: 387-388)
B. Siklus Asam Sitrat Mengoksidasi Asetil KoA
Asetil KoA terbentuk dari piruvat atau senyawa kimia lainnya(seperti asam lemak
atau beberapa asam amino yang teroksidasi dalam siklus asam sitrat. Delapan buah reaksi
siklus asam sitrat dapat kita lihat pada table dibawah ini.
(Horton,2012:391)
Ada 2 tahap dalam siklus asam sitrat
1) Tahap yang menghasilkan karbon
2) Tahap yang menghasilkan molekul berenergi tinggi
(Horton,2012: 393)
Penjelasan lengkap dari reaksi siklus asam sitrat
1) Siklus asam sitrat dimulai dari siklus asam sitrat asetil-KoA dengan oksaloasetat dan
membentuk sitrat
2) Sitrat diisomerisasi sehingga membentuk alkohol sekunder yang dapat dengan mudah
teroksidasi
3) Isositrat teroksidasi membentuk NADH dan CO2. Oksidatif dekarboksilasi isositrat
dikatalis dengan enzim isositrat dehidrogenasi
4) α-Ketoglutarat teroksidasi mebentuk 2 molekul(NADH dan CO2)
Perubahan α-Ketoglutarat menjadi Suksinil-KoA dikatalis dengan enzim aktiv dalam
kompleks α-Ketoglutarat dehodrogenase
5) Pemecahan suksinil-KoA dan Phosphorilasi tingkat substrat
Pemutusan ikatan tioester
yang berenenrgi tinggi pada senyawa suksinil KoA
bertujuan untuk membentuk suksinat. Reaksi ini menggunakan enzim suksinat
thiokinase sebagai enzimnya. Dalam tahapan ini juga terjadi phosporilasi tingkat
substrat GDP.
6) Empat karbon molekul Suksinat teroksidasi membentuk fumarat FADH2
Katalis yang dgunakan pada reaksi ini adalah enzim Suksinat dehidrogenase. Tidak
seperti tahapan yang lain, tahapan ini tidak berlangsung pada matriks mitokondria
melainkan pada membrane dalam mitokondria.
7) Fumarat yang terhidrasi
Fumarat diubah menjadi L-Malate merupakan sebuah reaksi hidrasi yang bersifat
reversible. Katalis yang digunakan dalam reaksi ini adalah enzim fumarase.
8) Malat teroksidasi menjadi oksaloasetat dan NADH yang ketiga
Oksaloasetat dapat dibentuk dengan mengoksidasi L-Malate seperti reaksi di bawah
ini.
(Trudy McKee,2005: 284-287)
C. Enzim-enzim pada Siklus Asam Sitrat
1. Sitrat Sintase
Pada reaksi pertama pada siklus asam sitrat, Asetil KoA bereaksi dengan
oksaloasetat dan air sehingga membentuk HS-KoA dan sebuah proton. Pada
reaksi ini, katalis yang digunakan adalah enzim Sitrat Sintase. Enzim Sitrat
Sintase merupakan kelompok enzim transferase dalam enzim Sitrat Sintase
dimaksudkan pada pemindahan gugus asetil.
Pada bacteria gram positive, alkae bacteria dan eukariot, enzim Sitrat Sintase
merupakan sebuah protein dimer yang tersusun atas 2 subunit yang identik.
Sedangkan pada bakteri gram negative enzim asam Sitrat Sintase dalam bentuk
heksame yang rumit. Dan pada hewan setiap subunit dari enzim memiliki 2
bentuk yang jelas( satu bentuk yang kecil pada permukaan luar dan satu bentuk
lagi yang berukuran besar yang mebentuk inti protein.
2. Asonitase
3. Isositrat dehidrogenase
4. α-ketolutarat dehidrogenase
5. suksinil KoA Sintase
6. suksinat dehidrogenase kompleks
7. fumarase
8. malat dehidrogenase
DAFTAR PUSTAKA
Horton,and Friends. 2012. Principle of Biochemistry, Fifth Edition
McKee, Trudy and James R. McKee.2003. Biochemistry: The Molecular Basis of Life, Third
Edition. USA: McGraw-Hill