5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 1/10

1.SIKLUS SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT (-COOH)

A.  Pengertian

(Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari respirasi seluler. Siklus Krebs adalah reaksi

antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat. SiklusKrebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari

siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk 

asam sitrat.

Siklus krebs juga disebut SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT (-COOH) Karena hampir

di awal-awal siklus krebs, senyawanya tersusun dari asam trikarboksilat. Trikarboksilat itu

merupakan gugus asam (-COOH).

Fungsi utama siklus Krebs adalah merupakan jalur akhir oksidasi Karbohidrat , Lipid dan

Protein. Karbohidrat , lemak dan protein semua akan dimetabolisme menjadi Asetyl-KoA.

B.  Tujuan Siklus Krebs 

  Menjelaskan reaksi-reaksi metabolik akhir yang umum terdapat pada jalur biokimiautama katabolisme tenaga

  Menggambarkan bahwa CO2 tidak hanya merupakan hasil akhir metabolisme, namun

dapat berperan sebagai zat antara, misalnya untuk proses lipogenesis.

  Mengenali peran sentral mitokondria pada katalisis dan pengendalian jalur-jalur

metabolik tertentu, mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi.

C.  Fungsi 

Fungsi utama :

1. Oksidasi asetil KoA menjadi CO2, H2O dan energi

(1 mol asetil KoA menghasilkan 12 mol ATP

oleh karena daur ini banyak melepas H+

dan elek-

tron yg akan masuk rantai respirasi)

2. Anggota TCA cycle bersifat amfibolik, artinya :

dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi energi, atau

disintesis menjadi senyawa

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 2/10

D.  Skema Siklus Krebs 

Keterangan:

 ¤   Substrat siklus krebs adalah asetyl Co-A.

 ¤   Asetyl Co-A akan bereaksi dengan oksalo asetat (OAA) hasilnya sitrat

 ¤   Asam sitrat rumusnya beda dengan asam askorbat (vitamin C), kalau vitamin C iturumusnya lebih mirip glukosa. Manusia tidak bisa menghasilkan vitamin C karena ada

suatu reaksi yang terputus dimana manusia itu tidak mempunyai enzim L-glunoluase

oksidase yang mengoksidasi glukosa menjadi vitamin C.

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 3/10

 ¤   Dari isositrat ke -ketoglutarat membebaskan CO2 dan NADH (koenzim).

Kalau menghasilkan NADH pasti membutuhkan NAD.

NAD dalam bentuk teroksidasiNADH dalam bentuk tereduksi

 ¤  

NAD merupakan derivat vitamin B3.B1  thiamin

B2  riboflavinB3 niasin

 ¤   Koenzim yang terkait dengan ATP hanya vitamin B2 dan B3.

 ¤   Kekurangan vitamin B akan mengganggu metabolisme energi.

 ¤   NADH enzimnya isositrat dehidrogenase.

 ¤   NADH akan masuk ke rantai respirasi melepaskan hidrogen dan menghasilkan 3 ATP.

Sedangkan FADH menghasilkan 2 ATP

 ¤   Dekarboksilasi oksidasi melepaskan CO2.

 ¤   Dari -keto menjadi suksinil Co-A prosesnya dekarboksilasi oksidasi.

 ¤   Dari succynyl Co-A menjadi succinate langsung dihasilkan ATP.

 ¤   Reaksi yang menghasilkan ATP langsung: siklus krebs, glikolisis, fosforilasi oksidatif, dan

rantai respirasi.

 ¤   Lemak penghasil ATP paling banyak tapi tidak menghasilkan ATP secara langsung. Lemak 

banyak menghasilkan NADH dan FADH.

 ¤   Dari succinate menjadi fumarate dihasilkan FADH2, membutuhkan koenzim FAD (derivat

vitamin B2), dihasilkan 2 ATP.

 ¤   Dari malate ke oxaloacetat dihasilkan NADH 3 ATP.

E.  Tahapan-tahapan siklus krebs

Asetil-CoA kemudian masuk ke dalam siklus Krebs dengan langkah sebagai berikut:

  Asetil akan dilepaskan dari Asetil-CoA, kemudian digabungkan ke oksaloasetat untuk membentuk sitrat dengan penambahan air. Proses tersebut dikatalisasi oleh enzim citrate

synthase.

  Sitrat kemudian diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim acotinase.

  Isositrat akan diubah menjadi alfa-ketoglutarat dengan melepaskan satu molekul CO2 dan

satu atom H. Atom H akan ditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Prosestersebut dikatalisasi oleh enzim isocitrate dehydrogenase.

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 4/10

  Alfa-ketoglutarat kemudian diubah menjadi suksinil-CoA dengan melepaskan satu

molekul CO2 dan satu atom H serta menempelkan satu molekul CoA. Atom H akanditangkap oleh NAD+ untuk membentuk NADH. Enzim yang berperan adalah alpha-

ketoglutarate dehydrogenase.

  Suksinil-CoA lalu diubah menjadi suksinat oleh enzim Succinyl-CoA synthetase. Pada

proses ini molekul CoA akan dilepaskan, selain itu terdapat satu atom P yang ikut dalamreaksi dan kemudian akan ditangkap oleh ADP untuk membentuk ATP.

  Langkah selanjutnya adalah perubahan suksinat menjadi Fumarat oleh enzim succinate

dehydrogenase. Dua atom H akan dilepaskan dan ditangkap oleh FAD+ untuk membentuk FADH2.

  Fumarat lalu diubah menjadi malat oleh fumarase dengan penambahan air.

  Malat kemudian akan diubah kembali menjadi oksaloasetat oleh enzim malatedehydrogenase. Satu atom H dilepaskan pada proses tersebut dan ditangkap oleh NAD+

untuk membentuk NADH.

Adapun Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut:

1.  Kondensasi asetil KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir sitrat sintase.

Asetil KoA + Oksaloasetat + H2O Sitrat + KoA

2.  Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat hidratase) yang

mengandung besi Fe2+

. Konversi berlangsung dalam 2 tahap, yaitu: dehidrasi menjadi

sis-akonitat dan rehidrasi menjadi isositrat.

3.  Isositrat mengalami dehidrogenasi menjadi oksalosuksinat dibantu enzim isositrat

dehidrogenase, yang bergantung NAD+.

Isositrat + NAD+  Oksalosuksinat   – ketoglutarat + CO2 + NADH + H

+ 

(terikat enzim)

Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadi  – ketoglutarat yang juga dikatalisir oleh

enzim isositrat dehidrogenase. Mn2+

atau Mg2+

berperan penting dalam reaksi

dekarboksilasi.

Sitrat Sis-akonitat

terikat enzim

Isositrat

H2O H2O

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 5/10

4.   – ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi suksinil KoA dengan

bantuan kompleks  – ketoglutarat dehidrogenase, dengan kofaktor misalnya TDP,

lipoat, NAD+, FAD serta KoA.

 – ketoglutarat + NAD+

+ KoA Suksinil KoA + CO2 + NADH + H+

5.  Suksinil KoA berubah menjadi suksinat dengan bantuan suksinat tiokinase (suksinil

KoA sintetase). 

Suksinil KoA + Pi + ADP Suksinat + ATP + KoA

6.  Suksinat mengalami dehidrogenasi menjadi fumarat dengan peran suksinat

dehidrogenase yang mengandung FAD.

Suksinat + FAD Fumarat + FADH2

7.  Fumarat mendapatkan penambahan air menjadi malat dengan bantuan enzim fumarase

(fumarat hidratase)

Fumarat + H2O L-malat

8.  Malat mengalami hidrogensi menjadi oksaloasetat dengan katalisator malat

dehidrogenase, suatu reaksi yang memerlukan NAD+.

L-Malat + NAD+  oksaloasetat + NADH + H

+

Berikut Rumus Bangun Senyawa Yang Terlibat Dalam Siklus Krebs

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 6/10

 

F.  Hasil Siklus Krebs 

Pada akhir siklus Krebs ini akan terbentuk kembali asam oksaloasetat yang berikatan

dengan molekul asetil koenzim A yang lain dan berlangsung kembali siklus Krebs, karena

selama reaksi oksidasi pada molekul glukosa hanya dihasilkan 2 molekul asetil koenzim A,

maka siklus Krebs harus berlangsung sebanyak dua kali. Jadi hasil bersih dari oksidasi 1

molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP dan 4 CO2 serta 8 pasang atom H yang akan

masuk ke rantai transpor elektron.

2.TRANSPOR ELEKTRON

A.  Pengertian rantai transport electron

Rantai transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektronsering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron

berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria.

Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan

pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs.

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 7/10

Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone),

sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.

Energi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus Krebs ada dua macam. Pertama,

dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (guanosin trifosfat). Energiini merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua, dalam bentuk 

elektron, yaitu NADH dan FAD (flavin adenin dinukleotida) dalam bentuk FADH2. Kedua

macam sumber elektron ini dibawa ke sistem transpor elektron.

Proses transpor elektron ini sangat kompleks. Pada dasarnya, elektron dan H+ dari NADH dan

FADH2 dibawa dari satu substrat ke substrat lain secara berantai. Pembawa elektron dalam

transpor elektron antara lain protein besi-sulfur (FeS) dan sitokrom. Selain itu terdapat pula

senyawa ubikuinon yang bukan protein. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas

digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) ke molekul ADP sehingga terbentuk ATP.

Pada bagian akhir terdapat oksigen (O2) sebagai penerima (akseptor), sehingga terbentuklahH2O

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 8/10

 

B.  Skema rantai transport electron

C.  Tahapan rantai transport elektron

  Pertama-tama, NADH dan FADH2 mengalami oksidasi, dan elektron berenergi tinggiyang berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer ke koenzim Q.

  Energi yang dihasilkan ketika NADH dan FADH2 melepaskan elektronnya cukup besar

untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP.

  Kemudian koenzim Q dioksidasi oleh sitokrom b. Selain melepaskan elektron, koenzimQ juga melepaskan 2 ion H+.

  Setelah itu sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c.

  Energi yang dihasilkan dari proses oksidasi sitokrom b oleh sitokrom c juga

menghasilkan cukup energi untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP.

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 9/10

  Kemudian sitokrom c mereduksi sitokrom a, dan ini merupakan akhir dari rantai transpor

elektron.

  Sitokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh sebuah atom oksigen, yang merupakan zat

yang paling elektronegatif dalam rantai tersebut, dan merupakan akseptor terakhir

elektron.

 Setelah menerima elektron dari sitokrom a, oksigen ini kemudian bergabung dengan ionH+ yang dihasilkan dari oksidasi koenzim Q oleh sitokrom b membentuk air (H2O).

  Oksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang cukup besar untuk dapat

menyatukan ADP dan gugus fosfat organik menjadi ATP.  Jadi, secara keseluruhan ada tiga tempat pada transpor elektron yang menghasilkan ATP.

  Sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH sebanyak 10 dan

FADH2 2 molekul.

  Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan kedua molekul FADH2

tersebut mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut.

  Setiap oksidasi NADHmenghasilkan kira-kira 3 ATP

  Dan kira-kira 2 ATP untuk setiap oksidasi FADH2.

  Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP.

  Ditambah dari hasil Glikolisis (2ATP) dan siklus Krebs (2 ATP), maka secara

keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP

  Jadi dari satu molekul glukosa menghasilkan total 38 ATP.

  Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih

dari setiap respirasi seluler adalah 36 ATP. (lihat gambar)

D.  Hasil rantai transport electron 

Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, dan kira-kira 2 ATP untuk setiap

oksidasi FADH2. Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP. Ditambah dari

hasil glikolisis dan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi respirasi selulermenghasilkan total 38 ATP dari satu molekul glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2

ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah36 ATP.

5/17/2018 Makalah Bio - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-55b0825eb4a53 10/10

 

Daftar pustaka

http://indonesiakutercinta.wordpress.com/2010/10/12/siklus-krebs/ 

http://gharenk10.wordpress.com/siklus-krebs/ 

http://biologigonz.blogspot.com/2010/07/siklus-krebs-trikarboksilat.html

http://calvinsuwito.blogspot.com/2011/03/siklus-krebs.html

http://biologimediacentre.com/respirasi-sel-katabolisme/