Jelaskan proses yang terjadi pada reaksi glikolisis

Glikolisis adalah serangkaian reaksi yang membantu mengekstrak energi dari glukosa. Ini adalah jalur metabolisme kuno yang ada di sebagian besar organisme hidup saat ini. Ini adalah dasar dari respirasi seluler aerobik dan anaerobik. Tempat terjadinya glikolisis di sitosol sel dan merupakan dasar dari respirasi seluler aerob dan anaerob.
Persamaan sederhana berikut ini mewakili keseluruhan reaksi glikolisis:

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

Namun, proses yang sebenarnya jauh lebih rumit dan dapat dipisahkan menjadi dua fase besar: fase yang membutuhkan energi dan fase yang melepaskan energi. Masing-masing dibahas secara lebih rinci di bawah ini.

Tahap 1:

Enzim heksokinase fosforilase- menambahkan gugus fosfat ke – glukosa dalam sitoplasma sel. Dalam prosesnya, gugus fosfat dari ATP ditransfer ke glukosa yang menghasilkan glukosa 6-fosfat. Persamaan reaksi kimianya adalah:glikolisis langkah 1

  • Glukosa difosforilasi untuk membentuk glukosa-6-fosfat.
  • Reaksi dikatalisis oleh enzim spesifik glukokinase dalam sel hati dan oleh enzim non spesifik heksokinase dalam hati dan jaringan ekstrahepatik. Enzim membelah ATP menjadi ADP, dan Pi ditambahkan ke glukosa.
  • heksokinase adalah enzim glikolitik kunci. heksokinase mengkatalisasi langkah regulasi dalam glikolisis yang tidak dapat diubah.
  • heksokinase, seperti banyak kinase lainnya, membutuhkan Mg2 + untuk aktivitasnya.

Tahap 2:

Enzim fosfoglukoisomerase mengubah glukosa 6-fosfat menjadi isomer fruktosa 6-fosfat. Isomer memiliki rumus molekul yang sama, tetapi atom dari masing-masing molekul diatur secara berbeda. Persamaan kimia untuk langkah ini adalah:

glikolisis langkah 2

  • Glukosa-6-fosfat diisomerisasi menjadi fruktosa-6-fosfat oleh fosfoheksosa isomerase.
  • Reaksi ini melibatkan isomerisasi aldosa-ketosa yang dikatalisis oleh isomerase fosfoheksosa. Ada pembukaan cincin glukopiranosa glukosa-6-fosfat menjadi struktur linier yang kemudian berubah menjadi struktur cincin furanosa fruktosa-6-fosfat.

Tahap 3:

Enzim fosfofruktokinase menggunakan molekul ATP lain untuk mentransfer gugus fosfat ke fruktosa 6-fosfat untuk membentuk fruktosa 1, 6-bifosfat. Persamaannya adalah:glikolisis langkah 3

  • Fruktosa-6-fosfat selanjutnya difosforilasi menjadi fruktosa 1,6-bifosfat.
  • Enzimnya adalah fosfofruktokinase-1. Ini mengkatalisis transfer gugus fosfat dari ATP ke fruktosa-6-fosfat.
  • Reaksinya tidak dapat dipulihkan.
  • Satu ATP digunakan untuk fosforilasi.
  • fosfofruktokinase-1 adalah enzim kunci dalam glikolisis yang mengatur pemecahan glukosa.

Tahap 4:

Enzim aldolase membagi fruktosa 1, 6-bifosfat menjadi dua gula yang merupakan isomer satu sama lain. Kedua gula ini adalah Dihidroksiaseton fosfat dan Gliseraldehid 3-fosfat. Persamaan reaksi kimianya adalah:

glikolisis langkah 4

  • 6 karbon fruktosa-1,6-bifosfat dibelah menjadi dua 3 unit karbon; satu gliseraldehida-3-fosfat (GAP) dan molekul lain dihidroksi aseton fosfat (DHAP).
  • Enzim yang mengkatalisis reaksi adalah aldolase. Karena reaksi mundur adalah kondensasi aldol, enzim tersebut disebut aldolase.
  • Reaksinya dapat dibalik.

Tahap 5:

Enzim Triosefosfat isomerase dengan cepat mengonversi molekul dihydroxyacetone phosphate dan glyceraldehyde 3-phosphate. Gliseraldehida 3-fosfat dihilangkan segera setelah dibentuk untuk digunakan pada langkah glikolisis berikutnya. Dua persamaan untuk langkah ini adalah:

glikolisis langkah 5

  • GAP berada di jalur langsung glikolisis, sedangkan DHAP tidak. Karenanya Triomer-fosfat isomerase mengubah DHAP menjadi GAP yang berguna untuk menghasilkan ATP.
  • Demikian hasil bersih adalah glukosa sekarang dibelah menjadi 2 molekul gliseraldehida-3-fosfat.
  • Reaksi ini cepat dan reversibel.

Tahap 6:

Enzim triose fosfat dehidrogenase memiliki dua fungsi dalam langkah ini. Pertama, enzim mentransfer hidrogen (H-) dari gliseraldehida fosfat ke zat pengoksidasi nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +) untuk membentuk NADH. Selanjutnya, triose fosfat dehidrogenase menambahkan fosfat (P) dari sitosol ke fosfat gliseraldehida teroksidasi untuk membentuk 1, 3-bisfosfogliserat.

glikolisis langkah 6

  • Langkah pertama dalam fase hasil adalah oksidasi gliseraldehida 3-fosfat menjadi 1,3-bisfosfogliserat.
  • Reaksi ini dikatalisis oleh gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase.
  • Ini adalah reaksi yang menghasilkan energi. Reaksi jenis ini di mana gugus aldehida dioksidasi menjadi asam disertai dengan pembebasan sejumlah besar energi yang berpotensi bermanfaat. Selama reaksi ini, NAD + direduksi menjadi NADH.
  • Ini adalah reaksi yang dapat dibalik.

Tahap 7:

Enzim phosphoglycerokinase mentransfer P dari 1,3-bisphosphoglycerate ke molekul ADP untuk membentuk ATP. Ini terjadi untuk setiap molekul 1,3-bisphosphoglycerate. Proses ini menghasilkan dua molekul 3-fosfogliserat dan dua molekul ATP. Persamaannya adalah:

glikolisis langkah 7

  • Enzim fosfogliserat kinase mentransfer gugus fosforil berenergi tinggi dari gugus karboksil 1,3-bisfosfogliserat ke ADP, membentuk ATP dan 3-fosfogliserat.
  • Ini adalah contoh unik di mana ATP dapat diproduksi di tingkat substrat tanpa berpartisipasi dalam rantai transpor elektron. Jenis reaksi di mana ATP terbentuk pada tingkat substrat disebut sebagai fosforilasi tingkat Substrat.

Tahap 8:

Enzim phosphoglyceromutase memindahkan P dari 3-phosphoglycerate dari karbon ketiga ke karbon kedua untuk membentuk 2-phosphoglycerate. Persamaannya adalah:

glikolisis langkah 8

  • 3-fosfat gliserat diisomerisasi menjadi 2-fosfat gliserat dengan menggeser gugus fosfat dari atom karbon ke-2.
  • Enzimnya adalah Fosfoglukomutase.
  • Ini adalah reaksi yang mudah dibalik.
  • Mg2 + sangat penting untuk reaksi ini.

Tahap 9:

Enolase enzim menghilangkan molekul air dari 2-fosfogliserat untuk membentuk fosfoenolpiruvat (PEP). Ini terjadi untuk setiap molekul 2-fosfogliserat. Persamaannya adalah:

glikolisis langkah 9

  • 2-fosfogliserat dikonversi menjadi fosfoenol piruvat oleh enzim enolase.
  • Satu molekul air dihilangkan.
  • Ikatan fosfat berenergi tinggi diproduksi. Reaksinya dapat dibalik.
  • Enolase membutuhkan Mg ++.

Tahap 10:

Enzim piruvat kinase mentransfer P dari PEP ke ADP untuk membentuk piruvat dan ATP. Ini terjadi untuk setiap molekul fosfoenolpiruvat. Reaksi ini menghasilkan dua molekul piruvat dan dua molekul ATP. Persamaannya adalah:

glikolisis langkah 10

  • Fosfoenol piruvat (PEP) didefosforilasi menjadi piruvat, oleh piruvat kinase.
  • PEP pertama dibuat menjadi perantara sementara enol piruvat; yang secara spontan di isomerkan menjadi keto piruvat, bentuk stabil piruvat.
  • Satu mol ATP dihasilkan selama reaksi ini. Sekali lagi ini adalah contoh fosforilasi tingkat substrat.
  • Piruvat kinase adalah enzim glikolitik kunci. Langkah ini tidak dapat diubah.

Tinggalkan Balasan