BIOLOGI: GLIKOLISIS

GLIKOLISIS

Pengertian Tahapan Glikolisis. 

   Glikolisis adalah proses di mana satu molekul glukosa dipecah untuk membentuk dua molekul asam piruvat. Proses glikolisis merupakan tahapan jalur metabolisme yang terjadi dalam sitoplasma sel-sel hewan, sel tumbuhan, dan sel-sel mikroorganisme. Setidaknya enam enzim beroperasi di jalur metabolisme.

Kebutuhan yang paling mendesak dari semua sel dalam tubuh adalah untuk sumber energi langsung. 

   Beberapa sel seperti sel-sel otak memiliki kapasitas penyimpanan sangat terbatas baik untuk glukosa atau ATP, dan untuk alasan ini, darah harus menjaga pasokan yang cukup konstan glukosa. Glukosa diangkut ke dalam sel yang diperlukan dan sekali di dalam sel-sel, energi memproduksi serangkaian reaksi dimulai. Tiga besar karbohidrat memproduksi energi reaksi glikolisis, siklus asam sitrat, dan rantai transpor elektron.

Dalam langkah pertama dan ketiga dari jalur, ATP memberi energi pada molekul. Dengan demikian, dua molekul ATP harus dikeluarkan dalam proses. Lebih jauh dalam proses, molekul glukosa enam karbon mengkonversi menjadi senyawa perantara dan kemudian dibagi menjadi dua senyawa tiga karbon. Yang terakhir menjalani konversi tambahan dan akhirnya membentuk asam piruvat pada akhir proses.

   Selama tahap terakhir dari glikolisis, empat molekul ATP disintesis menggunakan energi yang dilepaskan selama reaksi kimia. Dengan demikian, empat molekul ATP disintesis dan dua molekul ATP digunakan selama glikolisis, untuk keuntungan bersih dua molekul ATP.

Reaksi lain selama hasil glikolisis energi yang cukup untuk mengkonversi NAD menjadi NADH (ditambah ion hidrogen). Berkurangnya koenzim (NADH) nantinya akan digunakan dalam sistem transpor elektron, dan energi yang akan dirilis. Selama glikolisis, dua molekul NADH yang dihasilkan.

   Karena glikolisis tidak menggunakan oksigen apapun, proses ini dianggap anaerobik. Untuk organisme anaerobik tertentu, seperti beberapa bakteri dan ragi fermentasi, glikolisis adalah satu-satunya sumber energi.

Glikolisis adalah proses yang agak tidak efisien karena banyak energi sel tetap dalam dua molekul asam piruvat yang dibuat. Menariknya, proses ini agak mirip dengan pembalikan fotosintesis.

Penjelasan singkat Proses Glikolisis:

Reaksi keseluruhan glikolisis yang terjadi di sitoplasma adalah
direpresentasikan secara sederhana sebagai:

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD ⁺ + 2 ADP + 2 P —–> 2 asam piruvat, (CH₃ (C = O) COOH + 2 ATP + 2 NADH + 2 H ⁺

Langkah-langkah utama glikolisis diuraikan pada grafik di sebelah kiri. Ada berbagai titik awal untuk glikolisis, meskipun, yang paling biasa mulai dengan glukosa atau glikogen untuk menghasilkan glukosa-6-fosfat. Titik awal untuk monosakarida lainnya, galaktosa dan fruktosa, juga ditampilkan.

Ringkasan metabolisme

Fakta penting tentang Glikolisis:

   Langkah-langkah utama glikolisis diuraikan pada grafik di sebelah kiri. Ada berbagai titik awal untuk glikolisis, meskipun, yang paling biasa mulai dengan glukosa atau glikogen untuk menghasilkan glukosa-6-fosfat. Titik awal untuk monosakarida lainnya, galaktosa dan fruktosa, juga ditampilkan.

Ada lima fakta penting utama tentang glikolisis yang diilustrasikan dalam grafik.

1) Glukosa Menghasilkan Dua Molekul Asam piruvat:

   Glukosa dengan 6 karbon dibagi menjadi dua molekul 3 karbon masing-masing pada Langkah 4. Akibatnya, Langkah 5 sampai 10 dilakukan dua kali per molekul glukosa. Dua molekul asam piruvat adalah produk akhir dari glikolisis per molekul mono-sakarida.

2) Pengelola ATP Pada awalnya Diperlukan:

   ATP diperlukan pada Langkah 1 dan 3. Hidrolisis ATP menjadi ADP digabungkan dengan reaksi ini untuk mentransfer fosfat ke molekul pada Langkah 1 dan 3. Reaksi ini jelas membutuhkan energi juga. Anda mungkin menganggap bahwa ini adalah sedikit aneh jika tujuan keseluruhan glikolisis adalah untuk menghasilkan energi. Energi ini digunakan dengan cara yang sama yang awalnya mengambil panas untuk menyalakan pembakaran kertas atau bahan bakar lainnya – Anda perlu untuk memperluas beberapa energi untuk memulainya.

3) ATP Diproduksi:

   Reaksi 6 dan 9 yang digabungkan dengan pembentukan ATP. Tepatnya, 2 ATP diproduksi di langkah 6 (ingat bahwa reaksi terjadi dua kali) dan 2 lagi ATP diproduksi di Langkah 9. Produksi bersih “terlihat” ATP adalah: 4 ATP.

Langkah 1 dan 3 = – 2ATP
Langkah 6 dan 9 = + 4 ATP
Bersih “terlihat” ATP diproduksi = 2.

Fakta penting tentang Glikolisis (lanjutan):

4) Nasib NADH + H +:

   Reaksi 5 adalah oksidasi mana NAD + 2 menghilangkan hidrogen dan 2 elektron untuk menghasilkan NADH dan H +. Karena reaksi ini terjadi dua kali, 2 NAD + koenzim digunakan.

   Jika sel beroperasi di bawah kondisi aerobik (adanya oksigen), maka NADH harus reoxidized ke NAD + oleh rantai transpor elektron. Ini menyajikan masalah karena glikolisis terjadi di sitoplasma sementara rantai pernapasan dalam mitokondria yang memiliki membran yang tidak permeabel terhadap NADH. Masalah ini dipecahkan dengan menggunakan gliserol fosfat sebagai “antar jemput.” – Lihat grafis di sebelah kiri. Hidrogen dan elektron ditransfer dari NADH ke gliserol fosfat yang dapat menyebar melalui membran ke dalam mitokondria. Di dalam mitokondria, gliserol fosfat bereaksi dengan FAD koenzim dalam enzim kompleks 2 dalam rantai transpor elektron untuk membuat fosfat dihidroksiaseton yang pada gilirannya berdifusi kembali ke sitoplasma untuk menyelesaikan siklus.

Sebagai hasil dari koneksi langsung ke transpor elektron di FAD, hanya 2 ATP dibuat per NAD digunakan pada langkah 5. Jika langkah 5 digunakan dua kali per glukosa, maka total 4 ATP yang dibuat dengan cara ini.

Jika sel adalah anaerobik (tanpa oksigen), produk NADH reaksi 5 digunakan sebagai reduktor untuk mengurangi asam piruvat menjadi asam laktat pada langkah 10. Ini hasil dalam regenerasi NAD + yang mengembalikan untuk digunakan dalam reaksi 5.