NAMA : Dzulkifli Florenda Metiardo NIM : 171810301021 TUGAS BIOREAKSI ASETIL-KoA Jawaban : a. Reaksi oksidasi yang terjadi yaitu dimana saat asam piruvat yang telah mengalami dekarboksilasi yang akan melepaskan gugus COO- membentuk sisa piruvat teroksidasi menjadi asetil lipoat. Sisa piruvat bereaksi dengan asam lipoat dengan reaksi oksidasi dengan pelepasan 2 atom H menggunakan bantuan enzim piruvat dehydrogenase membentuk asetil lipoat, dimana gugus asetil akan berikatan dengan gugus koA yang akan membentuk asetil koA. Reaksi oksidasi juga terjadi saat asam lipoat (tereduksi) diubah menjadi asam lipoat (teroksidasi) yang ditandai dengan pelepasan 2 atom H. 2 Atom H lalu akan bereaksi dengan FAD membentuk FADH2. FADH2 lalu akan mengalami reaksi oksidasi dimana terjadi pelepasan 2 atom H, lalu 2 atom H akan bereaksi dengan NAD+ (oksidator) membentuk NADH + H+ yang menandakan telah terjadi reaksi oksidasi. b. Tahap reaksi pengubahan asetil koA menuju ke piruvat kembali yaitu: Tahap 1 Asetil koA yang telah terbentuk dari reaksi yang terjadi antara asetil lipoat dengan koenzim A akan menghasilkan asam lipoat dalam bentuk yang tereduksi yang mengandung 2 atom hidrogen. Tahap 2 Asam lipoat dalam bentuk tereduksi yang terikat pada enzim dan vitamin seperti TPP, E1, E2, dan E3 akan mengalami reaksi oksidasi menjadi asam liopat dalam bentuk teroksidasi dengan melepaskan dua atom hidrogen. Dua atom hidrogen ini kemudian akan ditangkap oleh FAD dan mebentuk FADH2. Tahap 3 Asam lipoat dalam bentuk teroksidasi dan FADH2 yang terikat pada TPP, E1, E2, dan E3 kemudian akan mengalami oksidasi kembali sehingga FADH2 akan melepas atom hidrogennya yang kemudian ditangkap oleh NAD+ menghasilkan NADH + H+. Tahap 4 Tahap terakhir adalah pembentukan kembali enzim, vitamin atau mineral yang digunakan untuk proses dekarboksilasi oksidatif selanjutnya dengan bereaksi bersama piruvat hasil glikolisis c. Reaksi yang terjadi yaitu reaksi eksergonik dimana dibuktikan dengan proses dekarboksilasi oksidatif pada pengubahan piruvat menjadi asetil koA yang tidak memerlukan energi (ATP). Reaksi eksergonik juga dapat dilihat pada nilai ∆G ( energi bebas gibbs) keseluruhan yang kurang dari nol (∆G= -33,4 kJ/mol) yang menunjukkan bahwa reaksinya spontan. d. Reaksi pengubahan piruvat menjadi asetil koA menghasilkan 6 ATP namun secara tidak langsung karena ATP hanya akan terbentuk pada tahap transfer electron. Namun secara spesifik dalam reaksi dekarboksilasi oksidatif terbentuk 2 NADH dari total reaksinya dimana jika dikonversikan ke ATP menjadi 6 ATP dengan konversi 1 NADH = 3 ATP e. Sintesis Asetil koA terjadi di mitokondria. f. Enzim yang dibutuhkan dalam pengubahan piruvat menjadi asetil koA antara lain adalah: Enzim piruvat dehydrogenase Fungsinya yaitu untuk melakukan reaksi oksidasi antara sisa piruvat dengan asam lipoat membentuk asetil lipoat Enzim transasetilase dihidrolipoat Fungsinya yaitu untuk reaksi pengubahan asetil lipoat menjadi asetil koA. g. Vitamin dan mineral yang diperlukan enzim-enzim tersebut adalah TPP (Thyamin piropospat) dimana TPP (Thyamin piropospat) merupakan turunan dari vitamin B1, asam pentanoate pada koenziem A, nikotinamida pada NAD+, dan asam lipoat, riboflavin pada FAD h. Jika kekurangan mineral dan vitamin yang terjadi pada tubuh yaitu tubuh akan merasa lemas (lunglai, lesu) hal ini dikarenakan saat kekurangan asupan vitamin dan mineral maka proses dekarboksilasi oksidatif tidak akan dapat berlangsung. i. Total reaksi tahap I Katabolisma Glukosa, yakni 1 mol glukosa menjadi 2 mol Asetil KoA: Glikolisis 1. Reaksi fosforilasi glukosa Reaksi yang pertama yaitu reaksi fosforilasi atau penambahan gugus fosfat pada molekul glukosa membentuk glukosa-6-fosfat dengan bantuan enzim heksokinase dan 1 ATP. 2. Reaksi isomerisasi Reaksi yang kedua yaitu isomerisasi yang mengubah glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat yang dikatalisis enzim fosfoheksosa isomerase 3. Reaksi fosforilasi Reaksi yang ketiga juga mengalami fosforilasi yang pengubahan fruktosa-6-pospat menjadi fruktosa-1,6-bipospat yang dikatalisis dengan enzim fosfofruktokinase dan melibatkan ATP. 4. Reaksi lisis atau pemecahan Reaksi yang keempat yaitu reaksi pemecahan atau lisis dimana fruktosa-1,6-bipospat dipecah menjadi 2 molekul berkarbon 3 yaitu dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehid-3fosfat dengan bantuan enzim aldolase 5. Reaksi Isomerisasi Reaksi yang kelima yaitu isomerisasi dimana dihidroksiaseton fosfat akan mengalami isomerisasi dengan reaksi reversible menjadi gliseraldehid-3-pospat dikatalisis oleh enzim triosa fosfat isomerase 6. Reaksi oksidasi-fosforilasi Reaksi yang keenam yaitu reaksi oksidasi pada gliseraldehid-3-pospat menjadi 1,3- bifosfogliserat yang dikatalisis dengan enzim gliseraldehid-3-pospat dehydrogenase 7. Reaksi transfer gugus fosfat Reaksi yang ketujuh yaitu transfer gugus fosfat dari 1,3-bifosfogliserat menjadi 3- fosfogliserat menggunakan enzim fosfogliserat kinase dan terjadi pembentukan ATP. 8. Reaksi relokasi gugus fosfat Reaksi yang kedelapan yaitu isomerasi yang terjadi pada 3-fosfogliserat menjadi 2- fosfogliserat. Perpindahan gugus fosfat ini dikatalisis oleh enzim fosfogliserat mutase. 9. Reaksi dehidrasi Reaksi yang kesembilan yaitu dehidrasi pada 2-fosfogliserat menjadi fosfoenolpiruvat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim enolase dan menghasilkan molekul air. 10. Reaksi Pembentukan Piruvat Reaksi yang kesepuluh (akhir) yaitu transfer gugus fosfat dari fosfoenolpiruvat menuju ADP yang kemudian dibentuk ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim piruvat kinase Reaksi keseluruhan dari proses glikolisis yaitu : C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + 2Pi 2C3H4O3 + 2 NADH + 2ATP Dekarboksilasi oksidatif 1. Reaksi dekarboksilasi Asam piruvat yang bereaksi dengan TPP membentuk senyawa turunan hidroksietil atau sisa piruvat dengan melepaskan CO2 dan dua atom H. 2. Reaksi oksidasi Sisa piruvat akan bereaksi dengan asam lipoat dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehydrogenase melalui reaksi oksidasi dengan adanaya pelepasan hidrogen dan TPP membentuk asetil lipoat. 3. Reaksi pembentukan Asetil koA Asetil lipoat bereaksi dengan koenzim-SH yang dikatalisis dengan enzim trans asetilase dihidrolipoat membentuk asetil koA dan melepas asam lipoat (tereduksi) 4. Reaksi pembentukan FADH2 Asam lipoat (tereduksi) selanjutnya mengalami reaksi redoks membentuk asam lipoat (teroksidasi) dengan melepaskan dua hidrogen yang selanjutnya ditangkap FAD membentuk FADH2. 5. Pembentukan NADH FADH2 ini selanjutnya melepas hidrogen dan ditangkap oleh NAD+ membentuk NADH + H+. Total reaksi dekarboksilasi oksidatif yaitu : 2C3H4O3 + CoA-SH + NAD+ 2CH3CO(SCoA) + CO2 + NADH Total reaksi keseluruhan dari dua tahap : C6H12O6 + 2NAD + 2ADP + 2Pi 2C3H4O3 + 2 NADH + 2ATP 2C3H4O3 + CoA-SH + NAD+ 2CH3CO(SCoA) + CO2 + NADH
