BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Glikolisis
adalah proses pemecahan glukosa pada
tingkat sel. Pada makalah ini saya menjelaskan tahap-tahap glikolisis yang
detail setiap tahap dalam proses biokimia yang merupakan bagian dari respirasi
selular. Akan melalui sepuluh tahap akan memberi Anda wawasan tentang bagaimana
reaksi biokimia yang kompleks dan terkoordinasi dengan baik dapat.
Glikolisis adalah rincian sistematis glukosa dan gula lain
untuk kekuatan proses respirasi selular. Ini adalah reaksi biokimia universal
yang terjadi dalam setiap organisme uniseluler atau multiseluler yang hidup
respires aerobik dan anaerobik. Ada jalur metabolik di mana proses ini terjadi.
Tahap glikolisis yang saya hadir di sini merujuk pada jalur tertentu yang
disebut embden-Meyerhof-Parnus jalur. Proses ini adalah bagian kecil dari
siklus respirasi seluler dan metabolisme tubuh secara keseluruhan, diarahkan
untuk menciptakan ATP (Adenosine Triphosphate) yang merupakan mata uang energi
tubuh.
B.
Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah dalam makalah
ini yaitu :
1. Definisi
glikolisis
2. Tahapan
glikolisis
3.
Proses Reaksi
Glikolisis (respirasi aerob)
C. Tujuan
Penulisan
Tujuan penulisan pada makalah ini
yaitu :
1.
Untuk mengetahui dan memahami definisi
glikolisis
2.
Untuk mengetahui dan memahami definisi
tahapan glikolisis
3.
Untuk mengetahui dan memahami definisi proses
reaksi glikolisis (respirasi aerob)
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Glikolisis
Glikolisis
adalah rangkaian reaksi kimia penguraian glukosa (yang memiliki 6 atom C)
menjadi asam piruvat (senyawa yang memiliki 3 atom C), NADH, dan ATP. NADH (Nikotinamida
Adenina Dinukleotida Hidrogen) adalah koenzim yang mengikat elektron (H),
sehingga disebut sumber elektron berenergi tinggi. ATP (adenosin trifosfat)
merupakan senyawa berenergi tinggi. Setiap pelepasan gugus fosfatnya
menghasilkan energi. Pada proses glikolisis, setiap 1 molekul glukosa diubah
menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP. Glikolisis memiliki
sifat-sifat, antara lain: glikolisis dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob,
glikolisis melibatkan enzim ATP dan ADP, serta peranan ATP dan ADP pada
glikolisis adalah memindahkan (mentransfer) fosfat dari molekul yang satu ke
molekul yang lain. Pada sel eukariotik,
glikolisis terjadi di sitoplasma(sitosol).
Glikolisis terjadi melalui 10 tahapan yang terdiri dari 5 tahapan penggunaan
energi dan 5 tahapan pelepasan energi. Berikut ini reaksi glikolisis secara
lengkap: Dari skema tahapan glikolisis menunjukkan bahwa energi yang dibutuhkan
pada tahap penggunaan energi adalah 2 ATP. Sementara itu, energi yang
dihasilkan pada tahap pelepasan energi adalah 4 ATP dan 2 NADH. Dengan
demikian, selisih energi atau hasil akhir glikolisis adalah 2 ATP + 2 NADH.
Glikolisis adalah rincian sistematis glukosa dan gula lain
untuk kekuatan proses respirasi selular. Ini adalah reaksi biokimia universal
yang terjadi dalam setiap organisme uniseluler atau multiseluler yang hidup
respires aerobik dan anaerobik. Ada jalur metabolik di mana proses ini terjadi.
Tahap glikolisis yang saya hadir di sini merujuk pada jalur tertentu yang
disebut embden-Meyerhof-Parnus jalur. Proses ini adalah bagian kecil dari
siklus respirasi seluler dan metabolisme tubuh secara keseluruhan, diarahkan
untuk menciptakan ATP (Adenosine Triphosphate) yang merupakan mata uang energi
tubuh.
B. Tahapan glikolisis
Glikolisis
secara harfiah berarti pemecahan glukosa atau dekomposisi. Melalui proses ini,
satu molekul glukosa sepenuhnya dipecah untuk menghasilkan dua molekul asam
piruvat, dua molekul ATP dan dua NADH (Reduced nikotinamida adenin
dinukleotida) radikal yang membawa elektron yang dihasilkan. Butuh waktu
bertahun-tahun penelitian melelahkan dalam biokimia yang mengungkapkan
tahap-tahap glikolisis yang membuat respirasi selular mungkin. Berikut adalah
berbagai tahap yang disajikan dalam urutan awal terjadinya dengan glukosa
sebagai bahan baku utama. Seluruh proses melibatkan sepuluh tahap dengan
membentuk produk pada setiap tahap dan setiap tahap diatur oleh enzim yang
berbeda. Produksi berbagai senyawa di setiap tahap menawarkan entry point yang
berbeda ke dalam proses. Itu berarti, proses ini dapat langsung mulai dari
tahap peralihan jika senyawa yang reaktan pada tahap yang langsung tersedia.
Tahap1:
Fosforilasi Glukosa
Tahap
pertama adalah fosforilasi glukosa (penambahan gugus fosfat). Reaksi ini
dimungkinkan oleh heksokinase enzim, yang memisahkan satu kelompok fosfat dari
ATP (Adenosine Triphsophate) dan menambahkannya ke glukosa, mengubahnya menjadi
glukosa 6-fosfat. Dalam proses satu ATP molekul, yang merupakan mata uang
energi tubuh, digunakan dan akan ditransformasikan ke ADP (Adenosin difosfat),
karena pemisahan satu kelompok fosfat. Reaksi keseluruhan dapat diringkas
sebagai berikut:
Glukosa
(C6H12O6) + + ATP heksokinase → Glukosa 6-Fosfat (C6H11O6P1) + ADP
Tahap 2:
Produksi Fruktosa-6 Fosfat
Tahap
kedua adalah produksi fruktosa 6-fosfat. Hal ini dimungkinkan oleh aksi dari
enzim phosphoglucoisomerase. Kerjanya pada produk dari tahap sebelumnya,
glukosa 6-fosfat dan berubah menjadi fruktosa 6-fosfat yang merupakan isomer
nya (Isomer adalah molekul yang berbeda dengan rumus molekul yang sama tetapi
susunan berbeda dari atom). Reaksi seluruh diringkas sebagai berikut:
Glukosa
6-Fosfat (C6H11O6P1) + Phosphoglucoisomerase (Enzim) → Fruktosa 6-Fosfat
(C6H11O6P1)
Tahap 3:
Produksi Fruktosa 1, 6-difosfat
Pada
tahap berikutnya, Fruktosa isomer 6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1,
6-difosfat dengan penambahan kelompok fosfat. Konversi ini dimungkinkan oleh
fosfofruktokinase enzim yang memanfaatkan satu molekul ATP lebih dalam proses.
Reaksi ini diringkas sebagai berikut:
Fruktosa
6-fosfat (C6H11O6P1) + fosfofruktokinase (Enzim) + ATP → Fruktosa 1, 6-difosfat
(C6H10O6P2)
Tahap 4:
Pemecahan Fruktosa 1, 6-difosfat
Pada
tahap keempat, adolase enzim membawa pemisahan Fruktosa 1, 6-difosfat menjadi
dua molekul gula yang berbeda yang keduanya isomer satu sama lain. Kedua gula
yang terbentuk adalah gliseraldehida fosfat dan fosfat dihidroksiaseton. Reaksi
berjalan sebagai berikut:
Fruktosa
1, 6-difosfat (C6H10O6P2) + Aldolase (Enzim) → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)
+ Dihydroxyacetone fosfat (C3H5O3P1)
Tahap 5:
interkonversi Dua Glukosa
Fosfat
dihidroksiaseton adalah molekul hidup pendek. Secepat itu dibuat, itu akan
diubah menjadi fosfat gliseraldehida oleh enzim yang disebut fosfat triose.
Jadi dalam totalitas, tahap keempat dan kelima dari glikolisis menghasilkan dua
molekul gliseraldehida fosfat.
Dihidroksiaseton
fosfat (C3H5O3P1) + Triose Fosfat → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)
Tahap 6:
Pembentukan NADH & 1,3-Diphoshoglyceric
Tahap
keenam melibatkan dua reaksi penting. Pertama adalah pembentukan NADH dari NAD
+ (nicotinamide adenin dinukleotida) dengan menggunakan enzim dehydrogenase
fosfat triose dan kedua adalah penciptaan 1,3-diphoshoglyceric asam dari dua
molekul gliseraldehida fosfat yang dihasilkan pada tahap sebelumnya. Reaksi
keduanya adalah sebagai berikut:
Fosfat
dehidrogenase Triose (Enzim) + 2 NAD + + 2 H-→ 2NADH (Reduced nicotinamide
adenine dinucleotide) + 2 H +
Triose
fosfat dehidrogenase gliseraldehida fosfat + 2 (C3H5O3P1) + 2P (dari
sitoplasma) → 2 molekul asam 1,3-diphoshoglyceric (C3H4O4P2)
Tahap 7:
Produksi ATP & 3-fosfogliserat Asam
Tahap
ketujuh melibatkan penciptaan 2 molekul ATP bersama dengan dua molekul
3-fosfogliserat asam dari reaksi phosphoglycerokinase pada dua molekul produk
1,3-diphoshoglyceric asam, dihasilkan dari tahap sebelumnya.
2 molekul
asam 1,3-diphoshoglyceric (C3H4O4P2) + + 2ADP phosphoglycerokinase → 2 molekul
3-fosfogliserat acid (C3H5O4P1) + 2ATP (Adenosine Triphosphate)
Tahap 8:
Relokasi Atom Fosfor
Tahap
delapan adalah reaksi penataan ulang sangat halus yang melibatkan relokasi dari
atom fosfor dalam 3-fosfogliserat asam dari karbon ketiga dalam rantai untuk
karbon kedua dan menciptakan 2 - asam fosfogliserat. Reaksi seluruh diringkas
sebagai berikut:
2 molekul
3-fosfogliserat acid (C3H5O4P1) + phosphoglyceromutase (enzim) → 2 molekul asam
2-fosfogliserat (C3H5O4P1)
Tahap 9:
Penghapusan Air
The
enolase enzim datang ke dalam bermain dan menghilangkan sebuah molekul air dari
2-fosfogliserat acid untuk membentuk asam yang lain yang disebut asam
phosphoenolpyruvic (PEP). Reaksi ini mengubah kedua molekul 2-fosfogliserat
asam yang terbentuk pada tahap sebelumnya.
2 molekul
asam 2-fosfogliserat (C3H5O4P1) + enolase (enzim) -> 2 molekul asam
phosphoenolpyruvic (PEP) (C3H3O3P1) + H2O 2
Tahap 10:
Pembentukan piruvat Asam & ATP
Tahap ini
melibatkan penciptaan dua molekul ATP bersama dengan dua molekul asam piruvat
dari aksi kinase piruvat enzim pada dua molekul asam phosphoenolpyruvic
dihasilkan pada tahap sebelumnya. Hal ini dimungkinkan oleh transfer dari atom
fosfor dari asam phosphoenolpyruvic (PEP) untuk ADP (Adenosin trifosfat).
2 molekul
asam phosphoenolpyruvic (PEP) (C3H3O3P1) + + 2ADP kinase piruvat (Enzim) → 2ATP
+ 2 molekul asam piruvat.
Seperti yang Anda lihat, semua tahap sebagian besar
melibatkan manipulasi kelompok fosfat dan kemudian atom fosfor yang
dimungkinkan oleh berbagai enzim dalam sitoplasma. Enzim seperti katalis yang
membuat reaksi mungkin dan kemudian melepaskan diri.
C.
Proses
Reaksi glikolisis (respirasi aerob)
Proses Reaksi Glikolisis (respirasi aerob)- Glikolisis merupakan reaksi tahap
pertama secara aerob (cukup oksigen)
yang berlangsung dalam mitokondria. Glikolisis berasal dari kata glyco =
gula, lysis = memecah. Semua kehidupan di bumi melakukan
glikolisis. Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen dan tidak menghasilkan
banyak energi. Tahap glikolisis merupakan awal terjadinya respirasi sel.
Glikolisis terjadi dalam sitoplasma dan hasil akhir glikolisis berupa senyawa
asam piruvat. Glikolisis memiliki sifat-sifat, antara lain: glikolisis dapat
berlangsung secara aerob maupun anaerob, glikolisis melibatkan enzim ATP dan
ADP, serta peranan ATP dan ADP pada glikolisis adalah memindahkan (mentransfer)
fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain. Pada sel eukariotik,
glikolisis terjadi di sitoplasma (sitosol). Glikolisis terjadi melalui 10 tahapan
yang terdiri dari 5 tahapan penggunaan energi dan 5 tahapan pelepasan energi.
Berikut ini reaksi glikolisis secara lengkap:
Molekul glukosa akan
masuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi, glukosa diberi
energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan glukosa dalam keadaan
terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang dibantu oleh enzim
heksokinase.Glikolisis ini terjadi pada saat sel memecah molekul glukosa yang
mengandung 6 atom C (6C) menjadi 2 molekul asam piruvat yang mengandung 3 atom
C (3C) yang melalui dua rangkaian reaksi yaitu rangkaian I (pelepasan energi)
dan rangkaian II (membutuhkan oksigen) dengan uraian sebagai berikut.
Gambar
2.7 Reaksi glikolisis
Rangkaian I
Rangkaian
I Reaksi Glikolisis (pelepasan energi) berlangsung di dalam sitoplasma (dalam
kondisi anaerob) yaitu diawali dari reaksi penguraian molekul glukosa menjadi
glukosa-6-fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP dan melepas 1 P. Jika
glukosa-6-fosfat mendapat tambahan 1 P menjadi fruktosa-6-fosfat kemudian
menjadi fruktosa 1,6 fosfat yang membutuhkan (-1) energi dari ATP yang melepas
1 P. Jadi untuk mengubah glukosa menjadi fruktosa 1,6 fosfat, energi yang
dibutuhkan sebanyak (-2) ATP. Selanjutnya fruktosa 1,6 fosfat masuk ke
mitokondria dan mengalami lisis (pecah) menjadi dehidroksik aseton fosfat dan
fosfogliseraldehid.
Rangkaian II
Rangkaian
II Reaksi Glikolisis (membutuhkan oksigen) berlangsung di dalam mitokondria
(dalam kondisi awal), molekul fosfogliseraldehid yang mengalami reaksi
fosforilasi (penambahan gugus fosfat) dan dalam waktu yang bersamaan, juga
terjadi reaksi dehidrogenasi (pelepasan atom H) yang ditangkap oleh akseptor
hidrogen, yaitu koenzim NAD. Dengan lepasnya 2 atom H, fosfogliseraldehid
berubah menjadi 2×1,3-asam difosfogliseral kemudian berubah menjadi 2×3-asam
fosfogliseral yang menghasilkan (+2) energi ATP. Selanjutnya 2×3-asam
fosfogliseral tersebut berubah menjadi 2xasam piruvat dengan menghasilkan (+2)
energi ATP serta H2O (sebagai hasil sisa). Jadi, energi hasil akhir
bersih untuk mengubah glukosa menjadi 2 x asam piruvat, adalah:
Energi
yang dibutuhkan Tahap I : (-2) ATP
Energi
yang dihasilkan Tahap II : (+4) ATP
Energi
hasil akhir bersih : 2 ATP
Pada
perjalanan reaksi berikutnya, asam piruvat tergantung pada ketersediaan oksigen
dalam sel. Jika oksigen cukup tersedia, asam piruvat dalam mitokondria akan
mengalami dekarboksilasi oksidatif yaitu mengalami pelepasan
CO2 dan reaksi oksidasi dengan pelepasan 2 atom H (reaksidehidrogenasi).
Selama proses tersebut berlangsung, maka asam piruvat akan bergabung dengan
koenzim A (KoA–SH) yang membentuk asetil koenzim A (asetyl KoA). Dalam
suasana aerob yang berlangsung di membran krista mitakondria terbentuk juga
hasil yang lain, yaitu NADH2 dari NAD yang menangkap lepasnya 2 atom H yang
berasal dari reaksi dehidrogenasi. Kemudian kumpulan NADH2 diikat oleh rantai
respirasi di dalam mitokondria. Setelah asam piruvat bergabung dengan koenzim
dan membentuk asetil Co-A kemudian masuk dalam tahap siklus Krebs.
Jika
Anda amati lebih cermat lagi, Anda akan mengetahui pada tahapan mana sajakah
energi ( ATP) dibentuk. Nah, proses pembentukan ATP inilah yang disebut fosforilasi. Pada tahapan glikolisis
tersebut, enzim mentransfer gugus fosfat dari substrat (molekul organik dalam
glikolisis) ke ADP sehingga prosesnya disebut fosforilasi tingkat substrat.
Keseluruhan reaksi glikolisis, dapat dibuat persamaaan reaksi sebagai berikut:
Glukosa + 2ADP + 2Pi +
2NAD+ → 2 Piruvat + 2H2O + 2ATP + 2NADH + 2H+
Selain
glukosa, bahan makanan yang Anda konsumsi tidak selalu mengandung gula
sederhana seperti glukosa saja. Kadang-kadang Anda mengkonsumsi bahan-bahan
yang mengandung gula kompleks (karbohidrat kompleks) seperti maltosa, laktosa,
dan sukrosa. Kemudian, dapatkah gula-gula atau karbohidrat yang kompleks
tersebut langsung dimetabolisme oleh sel? Tentu saja tidak, bahan-bahan yang
belum sederhana tersebut harus dirombak dahulu sehingga menjadi bahan yang
dapat dimetabolisme langsung oleh sel. Bukankah Anda sudah mengetahui
macam-macam gula? Maltosa, sukrosa, dan laktosa terlebih dahulu diubah menjadi
monomer penyusunnya yaitu glukosa dan gula sederhana yang lain yaitu fruktosa
atau galaktosa. Selanjutnya, glukosa atau gula-gula sederhana akan masuk siklus
glikolisis seperti biasa. Glukosa akan diubah menjadi glukosa 6P dan seterusnya
sehingga dapat dihasilkan 2 asam piruvat. Lalu, bagaimana dengan fruktosa dan
manosa? Fruktosa dan manosa dapat langsung diubah menjadi fruktosa 6P.
BAB II
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Berdasarkan uraian pembahasan di atas maka kesimpulan dari makalah ini adalah Glikolisis secara harfiah berarti
pemecahan glukosa atau dekomposisi. Melalui proses ini, satu molekul glukosa
sepenuhnya dipecah untuk menghasilkan dua molekul asam piruvat, dua molekul ATP
dan dua NADH (Reduced nikotinamida adenin dinukleotida) radikal yang membawa
elektron yang dihasilkan.
B.
Saran
Dari
uraian makalah ini disarankan kepada para pembaca khususnya mahasiswa yang
memprogramkan mata kuliah yang terkait dengan isi makalah ini agar sebaiknya
mencari literature lain baik dari beberapa referensi buku maupun internet agar
materi ini dapat dikembangkan lebih luas dengan harapan wawasan dapat bertambah
mengenai Glikolisis.
daftar pustakanya?
BalasHapusmakasih mbk, izin copas yaaa
BalasHapusizin copas
BalasHapus