Glikolisis adalah rincian sistematis glukosa dan gula lain untuk daya proses respirasi selular. Proses reaksi biokimia universal yang terjadi di setiap organisme hidup uniseluler atau multiseluler yaitu repirasi aerob dan anaerob. Ada banyak jalur metabolik di mana proses ini terjadi. Langkah-langkah proses glikolisis yang ditulis di sini merujuk pada jalur tertentu yang disebut jalur Embden-Meyerhof-Parnus.
Proses glikolisis adalah bagian kecil dari siklus respirasi selular dan metabolisme tubuh secara keseluruhan, diarahkan untuk menciptakan ATP (Adenosin trifosfat) yang merupakan sumber energi tubuh.
Apa 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 (Mengurangi nikotinamida adenin dinukleotida) radikal membawa elektron yang dihasilkan. Butuh bertahun-tahun penelitian melelahkan dalam biokimia yang mengungkapkan langkah-langkah glikolisis yang membuat respirasi selular menjadi mungkin.
Berikut adalah berbagai langkah yang disajikan dalam urutan awal terjadinya dengan glukosa sebagai bahan baku utama. Seluruh proses melibatkan sepuluh langkah dengan produk terbentuk di setiap tahap dan setiap tahap diatur oleh enzim yang berbeda. Produksi berbagai senyawa di setiap langkah menawarkan entry point yang berbeda ke dalam proses. Itu berarti, proses ini dapat langsung mulai dari tahap peralihan jika senyawa itu adalah reaktan pada tahap yang langsung tersedia.
Tahap 1: Fosforilasi glukosa
Langkah pertama adalah fosforilasi glukosa (penambahan gugus fosfat). Reaksi ini dimungkinkan oleh enzim heksokinase, yang memisahkan satu gugus fosfat dari ATP (Adenosine Triphsophate) dan menambahkannya ke glukosa, mengubahnya menjadi glukosa 6-fosfat. Dalam proses satu molekul ATP, yang merupakan sumber energi tubuh, digunakan dan akan berubah menjadi ADP (Adenosin difosfat), karena pemisahan satu gugus fosfat. Seluruh reaksi dapat diringkas sebagai berikut:
Glukosa (C6H12O6) + ATP + Hexokinase → Glukosa-6-Phosphate (C6H11O6P1) + ADP
Tahap 2: Produksi Fruktosa-6 Fosfat
Langkah kedua adalah produksi fruktosa 6-fosfat. Hal ini dimungkinkan oleh aksi dari enzim fosfoglukoisomerase. Kerjanya pada produk dari langkah sebelumnya, glukosa 6-fosfat dan mengubahnya menjadi fruktosa 6-fosfat yang merupakan isomer nya (Isomer adalah molekul yang berbeda dengan rumus molekul yang sama tetapi pengaturan yang berbeda dari atom). Seluruh reaksi diringkas sebagai berikut:
Glukosa 6 Fosfat (C6H11O6P1) + Fosfoglukoisomerase (Enzim) → Fruktosa 6-Phosphate (C6H11O6P1)
Tahap 3: Produksi Fruktosa 1, 6-difosfat
Pada langkah berikutnya, isomer Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1, 6-difosfat dengan penambahan gugus fosfat lain. Konversi ini dimungkinkan oleh enzim fosfofruktokinase yang memanfaatkan satu lagi ATP molekul dalam proses. Reaksi dapat diringkas sebagai berikut:
Fruktosa 6-fosfat (C6H11O6P1) + fosfofruktokinase (Enzim) + ATP → Fruktosa 1, 6-difosfat (C6H10O6P2)
Tahap 4: Memisahkan dari Fruktosa 1, 6-difosfat
Pada langkah keempat, enzim adolase melahirkan satu 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 dihidroksiaseton fosfat. Reaksi berjalan sebagai berikut:
Fruktosa 1, 6-difosfat (C6H10O6P2) + Aldolase (Enzim) → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1) + Dihydroxyacetone fosfat (C3H5O3P1)
Tahap 5: Interkonversi dari Dua Gula
Dihidroksiaseton fosfat adalah molekul berumur pendek. Begitu dibuat, itu akan dikonversi menjadi gliseraldehida fosfat oleh enzim yang disebut fosfat triose. Jadi dalam totalitas, langkah keempat dan kelima dari glikolisis menghasilkan dua molekul gliseraldehida fosfat.
Dihidroksiaseton fosfat (C3H5O3P1) + triose Fosfat → gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1)
Tahap 6: Pembentukan NADH & asam 1,3-Diphoshoglyceric
Langkah keenam melibatkan dua reaksi penting. Pertama adalah pembentukan NADH dari NAD + (nikotinamida adenin dinukleotida) dengan menggunakan enzim fosfat dehidrogenase triose dan kedua adalah penciptaan asam 1,3-diphoshoglyceric dari molekul fosfat dua gliseraldehida dihasilkan pada langkah sebelumnya. Kedua reaksinya adalah sebagai berikut:
Fosfat dehidrogenase triose (Enzim) + 2 NAD+ + 2 H– → 2NADH (reduksi Nikotinamida adenin dinukleotida) + 2 H +
Triose fosfat dehidrogenase + 2 gliseraldehida fosfat (C3H5O3P1) + 2P (dari sitoplasma) → 2 molekul asam 1,3-difosfogliserat (C3H4O4P2)
Tahap 7: Produksi ATP & Asam 3-fosfogliserat
Langkah ketujuh melibatkan penciptaan 2 molekul ATP bersama dengan dua molekul asam 3-fosfogliserat dari reaksi phosphoglycerokinase pada dua molekul produk asam 1,3-difosfogliserat, dihasilkan dari langkah sebelumnya.
2 molekul asam 1,3-difosfogliserat (C3H4O4P2) + + 2ADP phosphoglycerokinase → 2 molekul asam 3-fosfogliserat (C3H5O4P1) + 2ATP (Adenosin trifosfat)
Tahap 8: Relokasi Atom Fosfor
Langkah delapan adalah reaksi penataan ulang sangat halus yang melibatkan relokasi dari atom fosfor dalam asam 3-fosfogliserat dari karbon ketiga dalam rantai untuk karbon kedua dan menciptakan 2 – asam fosfogliserat. Seluruh reaksi diringkas sebagai berikut:
2 molekul asam 3-fosfogliserat (C3H5O4P1) + phosphoglyceromutase (enzim) → 2 molekul asam 2-fosfogliserat (C3H5O4P1)
Tahap 9: Penghapusan Air
Enzim enolase berperan penting dan menghilangkan sebuah molekul air dari asam 2-fosfogliserat untuk membentuk asam lain yang disebut asam fosfoenolpiruvat (PEP). Reaksi ini mengubah kedua molekul asam 2-fosfogliserat yang terbentuk pada langkah sebelumnya.
2 molekul asam 2-fosfogliserat (C3H5O4P1) + Enolase (Enzim) -> 2 molekul asam fosfoenolpiruvat (PEP) (C3H3O3P1) + 2 H2O
Tahap 10: Penciptaan piruvat Asam & ATP
Langkah ini melibatkan pembentukan dua molekul ATP bersama dengan dua molekul asam piruvat dari aksi piruvat kinase enzim pada dua molekul asam fosfoenolpiruvat dihasilkan pada langkah sebelumnya. Hal ini dimungkinkan oleh transfer atom fosfor dari asam fosfoenolpiruvat (PEP) menjadi ADP (Adenosin trifosfat).
2 molekul asam fosfoenolpiruvat (PEP) (C3H3O3P1) + + Piruvat kinase 2ADP (Enzim) → 2ATP + 2 molekul asam piruvat.
Seperti yang Anda lihat, semua kebanyakan langkah 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.
Sepuluh Langkah Proses GlikolisisRingkasan
Mari saya meringkas semua langkah pada akhirnya dalam bentuk yang tepat. Seluruh proses melibatkan pemecahan satu molekul glukosa dan menghasilkan 2 molekul NADH, 2 molekul ATP, 2 molekul air dari air dan 2 molekul asam piruvat. Produk glikolisis selanjutnya digunakan dalam asam sitrat atau siklus Krebs yang merupakan bagian dari respirasi selular.
Glukosa (C6H12O6) + 2 [NAD] + + 2 [ADP (Adenosin difosfat)] + 2 [P] i —> 2 [C3H3O3] – (Piruvat) + 2 [NADH] (reduksi Nikotinamida adenin dinukleotida) + 2H + + 2 [ATP] (Adenosin trifosfat) + 2 H2O
Setiap langkah tersebut adalah perubahan energi yang halus dimungkinkan oleh berbagai enzim hadir dalam sitoplasma yang bekerja dalam koordinasi. Presisi dengan yang masing-masing reaksi terus berlanjut dengan cara sinkronisasi yang sangat menakjubkan. Ketika Anda masuk lebih dalam dan lebih dalam biokimia, Anda semakin dapat menghargai keajaiban dari kehidupan!
