Pengertian Glikolisis dan 10 Tahap Glikolisis

Semua sel tubuh membutuhkan sumber langsung dari energi. Komponen seluler pertama kali dibentuk oleh organisme fotosintesis adalah karbohidrat.  Metabolisme karbohidrat menghasilkan array yang luas dari senyawa organik. Karbohidrat adalah sumber makanan utama bagi hewan, karbohidrat tersebut bisa disimpan atau teroksidasi untuk memperoleh energi sebagai ATP. Karbohidrat bertindak sebagai bahan bakar yang akan teroksidasi dan memberikan energi setelah metabolisme untuk proses seluler lainnya.

Karbohidrat oleh sel-sel yang paling umum digunakan adalah glukosa. Semua sel hidup melakukan proses katabolik yang dikenal sebagai glikolisis. Beberapa sel-sel tubuh seperti sel-sel otak memiliki kapasitas penyimpanan yang terbatas untuk glukosa dan ATP. Oleh karena itu, darah harus menjaga pasokan konstan glukosa. Glukosa diangkut ke dalam sel dan dan di dalam sel reaksi berlangsung memproduksi energi.

Pengertian

Glikolisis berasal kata Yunani, Glycos yang berarti gula atau manis dan lisis yang berarti pelarutan atau degradasi. Glikolisis adalah jalur metabolik yang merupakan urutan dari 10 reaksi yang dikatalisis enzim. Urutan reaksi ini mengubah glukosa menjadi piruvat. Selama proses metabolisme ini senyawa energi tinggi ATP (Adenosin trifosfat) dan NADH (nicotinamide adenin dinukleotida).

Proses ini merupakan reaksi anaerobik, ada atau tidak adanya oksigen tidak mengubah reaksi. Proses glikolisis terjadi di bagian extramitochondrial sel. Hal ini sering disebut sebagai jalur EMP, sebagai skema yang diberikan oleh Gustav Embden, Otto Meyerhof, dan J. Parnas. Glukosa mengalami oksidasi parsial untuk menghasilkan dua molekul asam piruvat.

Ciri-ciri

  1. Berasal dari bahasa Latin, yaitu: Gliko (=Glukosa/gula) dan Lisis (=Penguraian/hancur).
  2. Berlangsung secara anaerob
  3. Terjadi di sitoplasma/sitosol
  4. Menghasilkan: 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP, 2 molekul NADH2
  5. Terdapat 10 langkah perubahan mulai dari Glukosa sampai terbentuknya Asam Piruvat B.

Tahap

Urutan reaksi glikolisis dipisahkan menjadi dua fase – fase persiapan dan fase panen.

Tahap persiapan

Tahap persiapan adalah tahap di mana ada konsumsi ATP dan juga dikenal sebagai fase investasi. Fase panen adalah di mana ATP dihasilkan. Lima langkah pertama dari reaksi glikolisis dikenal sebagai fase persiapan atau investasi. Tahap ini mengkonsumsi energi untuk mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul molekul gula tiga-karbon.

Langkah 1

Langkah satu dalam glikolisis adalah fosforilasi. Langkah ini Glukosa terfosforilasi oleh enzim heksokinase. Dalam proses ini, molekul ATP dikonsumsi. Sebuah gugus fosfat dari ATP ditransfer ke molekul glukosa untuk menghasilkan glukosa-6-fosfat.

Glukosa (C6H12O6) + Heksokinase + ATP → Glukosa-6-fosfat (C6H11O6P1) + ADP

Langkah 1 glikolisis
Langkah 1 glikolisis

Langkah 2

Tahap kedua dari glikolisis merupakan reaksi isomerisasi. Dalam reaksi ini glukosa-6-fosfat diatur ulang menjadi fruktosa-6-fosfat oleh isomerase fosfat enzim glukosa. Ini adalah reaksi reversibel dalam kondisi normal sel.

Glukosa-6-fosfat (C6H11O6P1) + Phosphoglucoisomerase → Fruktosa-6-fosfat (C6H11O6P1)

Langkah 2 glikolisis
Langkah 2 glikolisis

Langkah 3

Pada langkah ketiga glikolisis adalah reaksi fosforilasi. Pada langkah ini enzim fosfofruktokinase yang mentransfer gugus fosfat untuk membentuk fruktosa 1,6-bifosfat. Molekul ATP lain yang digunakan dalam langkah ini.

Fruktosa 6-fosfat (C6H11O6P1) + + ATP fosfofruktokinase → Fruktosa 1,6-bifosfat (C6H10O6P2) + ADP

Langkah 3 glikolisis
Langkah 3 glikolisis

Langkah 4

Langkah ini dalam glikolisis adalah langkah destabilisasi, di mana aksi enzim aldolase memecah fruktosa 1,6-bifosfat menjadi dua gula. Gula ini isomer satu sama lain, mereka adalah dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida fosfat.

Fruktosa 1,6-bifosfat (C6H10O6P2) + aldolase → Dihidroksiaseton fosfat (C3H5O3P1) + gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)

Langkah 5

Langkah 5 glikolisis merupakan reaksi interkonversi. Di sini, enzim triose isomerase fosfat interkonversi molekul fosfat dihidroksiaseton dan gliseraldehida fosfat.

Dihidroksiaseton fosfat (C3H5O3P1) → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)

Langkah ini menandai akhir dari persiapan atau fase investasi glikolisis. Jadi pada akhir di sini, molekul glukosa 6-karbon dibagi menjadi dua molekul tiga karbon dengan mengorbankan molekul ATP.

Langkah 4 dan 5 glikolisis
Langkah 4 dan 5 glikolisis

Tahap panen

Tahap kedua glikolisis dikenal sebagai fase panen dari glikolisis. Fase ini ditandai dengan keuntungan dari molekul yang kaya energi ATP dan NADH.

Langkah 6

Langkah glikolisis Ini merupakan langkah dehidrogenasi. Enzim triose fosfat dehidrogenase, dehydrogenates gliseraldehida 3-fosfat dan menambahkan fosfat anorganik untuk membentuk 1,3- bifosfogliserat. Pertama, aksi enzim mentransfer sebuah H (hidrogen) dari gliseraldehida fosfat ke + NAD yang merupakan agen pengoksidasi untuk membentuk NADH. Enzim juga menambahkan fosfat anorganik dari sitosol ke gliseraldehida fosfat untuk membentuk 1,3- bifosfogliserat. Reaksi ini terjadi dengan kedua molekul yang dihasilkan pada langkah sebelumnya.

2 gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1) + triose fosfat dehidrogenase + 2H- + 2P + 2NAD + → dua 1,3- bifosfogliserat

(C3H4O4P2) + + 2H + 2NADH

Langkah 6 glikolisis
Langkah 6 glikolisis

Langkah 7

Langkah 7 glikolisis adalah langkah fosforilasi tingkat substrat, di mana enzim phosphoglycerokinase mentransfer gugus fosfat dari 1,3- bifosfogliserat. Fosfat ditransfer ke ADP untuk membentuk ATP. Proses ini menghasilkan dua molekul molekul 3-fosfogliserat dan dua molekul ATP. Ada dua molekul ATP yang disintesis dalam langkah glikolisis ini.

2 molekul 1,3 bifosfogliserat (C3H4O4P2) + phosphoglycerokinase + 2 ADP → 2 molekul 3-fosfogliserat (C3H5O4P1) + 2 ATP

Langkah 7 glikolisis
Langkah 7 glikolisis

Langkah 8

Langkah glikolisis Ini merupakan langkah mutase, terjadi di hadapan enzim mutase fosfogliserat. Enzim ini merelokasi fosfat dari posisi karbon ketiga 3-fosfogliserat molekul ke posisi karbon kedua, hasil dalam pembentukan ini 2-fosfogliserat.

2 molekul 3-fosfogliserat (C3H5O4P1) + fosfogliseratmutase → 2 molekul 2- fosfogliserat (C3H5O4P1)

Langkah 8 glikolisis
Langkah 8 glikolisis

Langkah 9

Langkah glikolisis Ini adalah reaksi liase, yang terjadi dengan adanya enzim enolase. Dalam reaksi ini enzim menghilangkan molekul air dari 2-fosfogliserat untuk membentuk asam fosfoenolpiruvat (PEP)

2 molekul 2-fosfogliserat (C3H5O4P1) + enolase → 2 molekul asam fosfoenolpiruvat (PEP) (C3H3O3P1) + H2O

Langkah 9 glikolisis
Langkah 9 glikolisis

Langkah 10

Ini adalah tahap akhir dari glikolisis yang merupakan langkah fosforilasi tingkat-substrat. Dalam kehadiran kinase enzim piruvat, ada transfer molekul fosfat bentuk molekul fosfoenolpiruvat anorganik ke ADP untuk membentuk asam piruvat dan ATP. Reaksi ini menghasilkan 2 molekul asam piruvat dan dua molekul ATP.

2 molekul PEP (C3H3O3P1) + piruvat kinase + 2 ADP→ 2 molekul asam piruvat (C3H4O3) + 2 ATP

Reaksi ini menandai akhir dari glikolisis, dengan ini menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa.

Langkah 10 glikolisis
Langkah 10 glikolisis
Gambar jalur glikolisis
Gambar jalur glikolisis

Enzim glikolitik

Enzim yang terlibat dalam glikolisis adalah sebagai berikut:

  • Heksokinase: Heksokinase adalah enzim fosforilasi, ia bertindak pada gula 6-karbon seperti glalcatose. fruktosa mannose, glukosa. Enzim ini membawa reaksi pada langkah pertama glikolisis. Dalam aksi glukosa enzim ini diubah menjadi glukosa-6-fosfat.
  • Phoshphoglucoisomerase: Ini adalah enzim isomerisasi aldosa-ketose. Enzim phoshpoglucoisomerase adalah enzim mengkatalisis reaksi isomerisasi pada langkah kedua glikolisis, di mana glukosa 6-fosfat diubah menjadi fruktosa 6-fosfat.
  • Phsophofructokinase: Enzim phsophorylates ini F ^ P menjadi fruktosa 1,6-bifosfat di langkah ketiga glikolisis. Reaksi ini terjadi dengan mengorbankan molekul ATP.
  • Aldolase: Ini enzim mengkatalisis langkah keempat jalur glikolisis. Enzim aldolase membagi fruktosa 1,6 bispohsphate menjadi perantara dua molekul karbon, gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat.
  • Triose Phsophate Isomerase: Ini adalah enzim isomerisasi. Enzim ini mengkatalisis langkah kelima glikolisis dimana DHAP yang isomerised ke gliseraldehida 3-fosfat.
  • gliseraldehida dehidrogenase 3-fosfat: Enzim ini mengkatalisis langkah 6 glikolisis, di mana G3P yang terfosforilasi dan teroksidasi menjadi 1,3 bifosfogliserat dan NAD + direduksi menjadi NADH.
  • fosfogliserat kinase: enzim ini mengkatalisis reaksi fosforilasi tingkat substrat. Dalam reaksi ini kinase enzim fosfogliserat memfosforilasi ADP untuk menghasilkan 3-fosfogliserat dan ATP.
  • fosfogliserat mutase: Enzim ini mengkatalisis langkah kedelapan glikolisis. Ini adalah reaksi mutasi di mana enzim mendukung pembentukan 3-fosfogliserat menjadi 2-fosfogliserat.
  • Enolase: Enzim ini membawa reaksi dehidrasi sederhana. Molekul 2-fosfogliserat mengalami dehidrasi untuk membentuk fosfoenolpiruvat.
  • Kinase piruvat: Enzim ini mengkatalisis langkah terakhir dari glikolisis. Ini adalah reaksi fosforilasi tingkat substrat – di mana gugus fosfat dari fosfoenolpiruvat ditransfer ke molekul ADP menghasilkan ATP kedua dari glikolisis dan piruvat.

Regulasi Glikolisis

Regulasi Glikolisis dilakukan dengan memperlambat atau mempercepat langkah-langkah dalam jalur glikolitik. Regulasi tersebut dilakukan dengan enzim yang terlibat, yang menghambat atau mengaktifkan enzim. Dalam proses glikolisis ada lebih dari satu ti-tik regulasi yang menunjukkan perantara dalam antara ti-tik-ti-tik regulasi masuk dan keluar jalur glikolisis.

Ketiga enzim regulasi heksokinase, fosfofruktokinase dan piruvat kinase. Tingkat diatur dalam hati untuk memenuhi kebutuhan selular utama. Ketika ada penurunan kadar gula darah, glikolisis dihentikan untuk memungkinkan proses glukoneogenesis sebaliknya. Pada sebagian besar organisme, reaksi dikatalisis oleh heksokinase, fosfofruktokinase dan piruvat kinase yang ireversibel.

Heksokinase mengkatalisis langkah 1 pada glikolisis. Enzim Hekokinase dihambat oleh glukosa-6-fosfat. Produk dari reaksi pertama menghambat reaksi pertama glikolisis. Glukosa dan ATP tidak berkomitmen untuk glikolisis kecuali terjadi kebutuhan akan glikolisis.

Fosfofruktokinase, enzim ini mengkatalisis reaksi 3 glikolisis. Ini adalah ti-tik kontrol utama untuk proses glikolisis. PFK dihambat oleh ATP dan sitrat dan diaktifkan oleh AMP, ADP dan fruktosa 2,6-bifosfat. Gerakan karbon adalah melalui dihambat di PFK, ini terjadi ketika sel mengandung cukup toko ATP dan teroksidasi substrat. Juga, PFK diaktifkan oleh kehadiran AMP dan ADP, karena kehadiran mereka menunjukkan rendahnya tingkat ATP dalam sel. Fruktosa 2,6-bifosfat adalah penggerak utama PFK karena timbal balik menghambat fruktosa 1,6-bifosfat. Fruktosa 1,6-bifosfat adalah enzim gluconeogenic, itu mengkatalisis pembalikan langkah ini.

Fungsi Glikolisis

Fungsi glikolisis adalah untuk memecah glukosa:

  • Untuk membentuk NADH dan ATP sebagai sumber energi untuk sel.
  • Sebagai bagian dari respirasi aerobik piruvat dibuat tersedia untuk siklus asam sitrat.
  • Proses ini menghasilkan senyawa antara, yang dapat digunakan pada berbagai langkah untuk tujuan seluler lainnya.

Related Posts