([ CREBS CYCLE ] )

(Siklus Krebs disebut juga:SIKLUS ASAM SITRATSIKLUS KREBSSIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT (-COOH)) (Crebs Cycle)

( Dra. Salmah Orbayinah, Apt.,M.Kes) (Kamis, 11 Maret 2010)

Siklus Krebs disebut juga:

SIKLUS ASAM SITRAT

Karena senyawa pertama yang terbentuk adalah asam sitrat.

SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT (-COOH)

Karena hampir di awal-awal siklus krebs, senyawanya tersusun dari asam trikarboksilat. Trikarboksilat itu merupakan gugus asam (-COOH).

SIKLUS KREBS

Karena yang menemukan adalah Mr.Krebs, seorang ahli biokimia terkenal, yang menemukan metabolisme karbohidrat juga.

Kepentingan Biomedis

1. Fungsi utama siklus Krebs adalah merupakan jalur akhir oksidasi KH, Lipid dan Protein. KH, lipid dan protein semua akan dimetabolisme menjadi asetyl-KoA.

Jalur akhir katabolisme, menghasilkan energi.

Kalo mengkonsumsi karbohidrat di dalam mulut akan dicerna jadi maltose (oleh ptyalin) hasil akhirnya adalah glukosa di dalam duodenum masuk ke sel mengalami glikolisis hasil akhirnya asam piruvat kalo aerob diubah menjadi asetyl Co.A siklus krebs.

Lipid asam lemak dan gliserol.

Asam lemak dipecah asetyl Co.A, mengalami proses yang namanya lipolisis.

Protein diubah enjadi asam amino asetyl Co.A siklus krebs.

2. Mempunyai peran utama pada glukoneogenesis, transaminasi, deaminasi dan lipogenesis

nb: kalo pake genesis = membentuk, kalo -lisis = menguraikan.

Glukoneogenesis

Adalah suatu proses pembentukan glukosa dari bahan non karbohidrat. Kok bisa? Bisa aja, soalnya ketika seseorang mengalami intake karbohidrat yang sangat rendah (mungkin mogok makan, kelaperan yang amat sangat) sehingga tidak diimbangi dengan asupan karbohidrat yang cukup, maka tubuh tetap akan membentuk glukosa. Tapi karena gak ada karbohidrat jadi bahannya bukan karbohidrat gitu. Hal ini merupakan salah satu mekanisme tubuh dalam upaya mempertahankan kadar glukosa dalam keadaan normal.

Glukosa sangat penting untuk tubuh karena sumber energi utama otak dan sel darah merah.

Setelah makan, kadar glukosa akan meningkat, maka mekanisme utamanya adalah glikolisis.

Ketika kita makan banyak, maka glukosa harus disimpan agar kadar gula dalam darah tidak meningkat. Bentuk simpanan glukosa di dalam tubuh adalah glikogen. Penyimpanan kelebihan glukosa maka prosesnya glikogenesis.

Sebaliknya, kalau dalam keadaan lapar, puasa, aerobik atau exercise gitu, maka kebutuhan glukosa akan meningkat, sehingga simpanan glukosa akan dipecah melalui proses glikogenolisis.

Inti dari metabolisme karbohidrat adalah untuk mempertahankan kadar glukosa dalam keadaan normal.

Kadar normal glukosa dalam darah sekitar 80-126, di bawah kadar = hipoglikemia, di atas kadar = hiperglikemia.

Proses glukoneogenesis melibatkan siklus krebs.

Transaminasi

Adalah suatu proses pemindahan gugus atau pertukaran gugus amino (-amino) menjadi gugus keto (-keto) atau sebaliknya.

Contoh gugus -amino asam-asam amino (glutamat, aspartat, dll)

Macam-macam asam amino:

1. Asam amino esensial

diperlukan tubuh tapi tubuh tidak bisa membentuk

contoh: fenilalanin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, triptofan, treonin dan valin

2. Asam amino non essensial

diperlukan tubuh tapi tubuh bisa membentuk

contoh: alanin, asparagin, aspartat, sistein, glutamat, glutamin, glisin, hidroksiprolin, hidroksilisin, prolin, serin, dan tirosin.

3. Asam amino semi essensial

diperlukan tubuh, tubuh bisa membentuk tapi hanya sedikit

contoh: arginin dan histidin

Untuk proses transminasi pembentukan asam aminonya adalah asam amino non essensial. Jadi proses transminasi itu bisa disebut juga proses pembentukan asam amino dari asam -keto.

Contoh -keto yang mempunyai gugus CO (asam -keto glutarat, asam oksaloasetat)

Yang utama di transaminasi -ketoglutarat dan oksalo asetat

Deaminasi

Adalah proses pelepasan gugus amino (gugus yang mengandung N).

Contoh konkrit proses deaminasi adalah kalau mengonsumsi protein maka di dalam tubuh akan diubah menjadi asam amino, kemudian asam amino akan dipecah lagi yang hasil akhirnya adalah amoniak. Tapi karena amoniak itu bersifat sangat toksikamoniak itu tidak boleh ada di dalam darah, apalagi di otakmaka diubah menjadi urea. Urea kemudian akan diekskresikan melalui ginjal. Amoniak mempunyai konsentrasi yang lebih kecil daripada urea. Bahkan mungkin amoniak itu tidak boleh ada di urine. Trus kenapa di urine ada amoniak? Darimanakah amoniak urine? Amoniak diproduksi di ginjal, trus tujuannya tu ada kaitannya sama keseimbangan asam basa. Jadi sebenarnya hasil akhirnya tuh amoniak, tapi karena bersifat toksik, si amoniak itu dibawa ke hepar untuk diubah menjadi urea. Intinya produk akhir dari protein adalah urea.

Terus kalau ada gangguan pada ginjal, amoniak menumpuk, apa yang terjadi? Yaa terjadi keracunan amoniak. Solusinya gimana? Yaa mengkonsumsi makanan yang rendah protein. Supaya kadar amoniak yang dihasilkan nggak jadi banyak.

Lipogenesis

Adalah proses pembentukan lemak.

Substrat lipogenesis asetyl Co.A

Asetyl Co.A diperoleh dari glikolisis

Orang yang mengkonsumsi karbohidrat tinggi, maka di dalam tubuh akan diubah menjadi lemak. Ga heran orang yang banyak makan bisa ndut. hehe

3. Menyediakan substrat untuk rantai respirasi (dalam bentuk hidrogen atau elektron).

Jadi rantai respirasi masuk ke dalam respirasi level seluler yang ada kaitannya dengan loncatan elektron., bahan dasarnya adalah dari siklus krebs, yaitu ion hidrogen.

Semua proses metabolisme itu hasilnya CO2, yang kemudian dibuang sebagai udara ekspirasi.

Ketika kita menghirup O2 O2 digunakan untuk proses oksidasi O2 dibawa oleh Hb ke sel di dalam sel O2 digunakan untuk proses pembakaranmembakar sumber-sumber energi, baik karbohidrat, lemak maupun protein hasilnya CO2 CO2 diangkut kembali melalui paru-paru tubuh.

Tetapi tidak semua CO2 dibuang, ada beberapa atau sebagian kecil digunakan untuk proses pembentukan lemak. Karena pembentukan lemak mutlak membutuhkan CO2.

Hasil dari siklus krebs H2O, CO2, ATP, ion hidrogen atau reducing ekivalen (agen pereduksi)

Kalau O2 agen pengoksidasi.

Ion hidrogen bahan untuk respirasi seluler.

Definisi Siklus Krebs

Adalah satu seri reaksi yang terjadi di dalam mitokondria yang membawa katabolisme residu asetyl, membebaskan ekuivalen hidrogen, yang dengan oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan ATP sebagai kebutuhan energi jaringan. Residu asetyl dalam bentuk asetyl-KoA (CH3-CO-S-CoA, asetat aktif)

Tujuan

1. Menjelaskan reaksi-reaksi metabolik akhir yang umum terdapat pada jalur biokimia utama katabolisme tenaga

2. Menggambarkan bahwa CO2 tidak hanya meupakan hasil akhir metabolisme, namun dapat berperan sebagai zat antara, misalnya untuk proses lipogenesis.

3. Mengenali peran sentral mitokondria pada katalisis dan pengendalian jalur-jalur metabolik tertentu, mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi.

Fungsi

1. Menghasilkan sebagian besar CO2

Metabolisme lein yang menghasilkan CO2 misalnya jalur pentosa phospat atau P3 (pentosa phospat pathway) atau kalau di harper heksosa monofosfat.

2. Sumber enzym-enzym tereduksi yang mendorong RR

3. Merupakan alat agar tenaga yang berlebihan dapat digunakan untuk sintesis lemak sebelum pembentukan TG untuk penimbunan lemak

4. Menyediakan prekursor-prekursor penting untuk sub-sub unit yang diperlukan dalam sintesis berbagai molekul

5. Menyediakan mekanisme pengendalian langsung atau tidak langsung untuk lain-lain sistem enzym

Daur Siklus Krebs

(KH, protein dan lipid akan dimetabolisme yang hasil akhirnya asetyl Co-A, dimana asetyl Co-A merupakan substrat untuk siklus krebs. Kemudian dari siklus krebs dihasilkan CO2+H2O, hidrogen dan ATP.Hidrogen (reducing ekivalen) merupakan substrat untuk rantai respirasi (RR).Siklus krebs harus berjalan dalam keadaan aerob, tapi kalau glikolisis bisa anaerob atau aerob.)KHProtein Lipid

Asetyl-KoA

(SK)

CO2+H2OHidrogen ATP

RR

Siklus Asam Sitrat (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 itu rumusnya 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.

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

Kalau menghasilkan NADH pasti membutuhkan NAD.

NAD dalam bentuk teroksidasi

NADH dalam bentuk tereduksi

NAD merupakan derivat vitamin B3.

B1 thiamin

B2 riboflavin

B3 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 ti