SIKLUS ASAM SITRAT SIKLUS KREBS

SIKLUS ASAM SITRAT
SIKLUS KREBS
SIKLUS KREBS
• Pertama kali ditemukan oleh Krebs tahun
1937, sehingga disebut “Daur Krebs”
• Merupakan jalur metabolisme utama dari
berbagai senyawa hasil metabolisme, yaitu
• Hasil katabolisme karbohidrat
• Hasil katabolisme lemak
• Hasil katabolisme protein
• Asetil koenzim-A sebagai katabolisme lemak
dan karbohidrat
• Oksaloasetat,fumarat dan alfa ketoglutarat
hasil katabolisme asam amino dan protein
SIKLUS KREBS
• Asetil 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. Glikolisis
2. Konversi piruvat ke asetil koenzim-A
3. Daur krebs
4. Proses pengangkutan elektron melalui rangkaian
pernafasan yang dirangkai dari sintesis ATP dari ADP+ Pi
(Fosforilasi oksidasi)
Tahap-tahap reaksi Daur Krebs
• I. enzim sitrat sintase mengkatalisis reaksi kondensasi
antara asetil koenzim-A dengan oksalo asetat
menghasilkan sitrat
• II. Pembentukan isositrat dari sitrat melalui Cis-akonit
dikatalisis secara reversibel oleh enzim akonitase
• III. 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 Krebs
• Selanjutnya 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
substrat”
• V. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh enzim
suksinat dehidrogenase dengan FAD sebagai koenzim.
FAD berperan sebagai gugus penerima hidrogen
• VI. Reaksi reversibel penambahan satu molekul H2O
ke ikatan rangkap fumarat, menghasilkan malat yg
dikatalisis oleh fumarase
Tahap-tahap daur Krebs
• Tahap 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 sintase
Sitroil co A :
intermedier reaksi
Hidrolisis senyawa
intermedier tioester 
menyebabkan reaksi
berikutnya bersifat
sangat eksergonik
Co A yang dihasilkan
langsung di recycled
untuk reaksi
pembentukan Asetil
CoA
Dalam keadaan normal
 OAA rendah
dimitokondria
Tahap-tahap Daur krebs
Tahap-tahap Daur Krebs
Enzim tersedia dalam mitokondria
Ada dua macam enzim: 1. memerlukan NAD dan 2. memerlukan
NADP
NADP-dependent enzyme : terdapat di matriks mitokondria dan
sitosol
Tahap-tahap Daur Krebs
Tahap-tahap Daur Krebs
fumarase
CO2 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 Anaplerotik
• Ketika produk intermedier TCA digunakan sbg
prekursor biosintesis lainnya
• Konsentrasi intermedier  turun 
memperlambat kecepatan TCA
• Ada 5 reaksi :
–
–
–
–
–
Piruvat  OAA dgn ensim pyr karboksilase
PEP  OAA dgn ensim PEP karboksikinase
PEP  OAA dgn ensim PEP karboksilase
Piruvat  malat dg ensim malat
Reaksi 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
• 1 FADH : 1 x 2 ATP
• 1 GTP
: 1 x 1 ATP
•
•
= 9 ATP
= 2 ATP
= 1 ATP
______
12 ATP
Jumlah energi dari glikolisis dan Daur Krebs
•
Glukosa
8 ATP
•
•
2 Piruvat
•
•
•
2 Asetil koenzim-A
•
CO2 dan H2O
2x3= 6 ATP
Daur Krebs
2x12 = 24 ATP
38 ATP
Pengaturan Daur Krebs
• Kompleks 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 sintase
• Kontrol 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
•
•
•
• Oksalo asetat
• Malat
•
• Fumarat
•
• Suksinat
Piruvat
Ca
ATP
Asetil-COA
Sitrat
Isositrat
ADP
CO2
Alfa ketoglutarat
CO2
Suksinil-COA