Tahapan Siklus Asam Sitrat

By On Sunday, February 26th, 2017 Categories : Sains

Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi yang menghasilkan dua molekul karbon dioksida, satu GTP / ATP, dan bentuk-bentuk penurunan NADH dan FADH2. Langkah-langkah dalam Siklus Asam Sitrat

Langkah 1

Langkah pertama adalah langkah kondensasi, menggabungkan gugus asetil dua-karbon (dari asetil CoA) dengan molekul oksaloasetat empat-karbon untuk membentuk molekul sitrat enam-karbon. CoA terikat dengan gugus sulfhidril (-SH) dan berdifusi menjauh pada akhirnya bergabung dengan gugus asetil lain. Langkah ini tidak dapat diubah karena sangat eksergonik. Laju reaksi ini dikendalikan oleh umpan balik negatif dan jumlah ATP yang tersedia. Jika tingkat ATP meningkat, laju reaksi ini menurun. Jika ATP amat terbatas, tingkat meningkat.

Langkah 2

Sitrat kehilangan satu molekul air dan memperoleh lain saat sitrat diubah menjadi isomer nya, isositrat.

siklus asam sitrat

Dalam siklus asam sitrat, gugus asetil dari asetil CoA melekat molekul oksaloasetat empat-karbon untuk membentuk molekul sitrat enam-karbon. Melalui serangkaian langkah, sitrat dioksidasi, merilis dua molekul karbon dioksida untuk setiap kelompok asetil dimasukkan ke siklus. Dalam prosesnya, tiga NAD + molekul direduksi menjadi NADH, satu molekul FAD direduksi menjadi FADH2, dan satu ATP atau GTP (tergantung pada jenis sel) diproduksi (oleh fosforilasi tingkat-substrat). Karena produk akhir dari siklus asam sitrat juga reaktan pertama, siklus berjalan terus menerus di hadapan reaktan cukup.

Langkah 3 dan 4

Pada langkah ketiga, isositrat teroksidasi, menghasilkan molekul lima karbon, ?-ketoglutarat, bersama-sama dengan molekul CO2 dan dua elektron, yang mengurangi NAD + menjadi NADH. Langkah ini juga diatur oleh umpan balik negatif dari ATP dan NADH dan dengan efek positif dari ADP. Langkah tiga dan empat keduanya langkah oksidasi dan dekarboksilasi, yang melepaskan elektron yang mengurangi NAD + menjadi NADH dan melepaskan gugus karboksil yang membentuk molekul CO2. ?-ketoglutarat adalah produk dari langkah ketiga, dan kelompok suksinil adalah produk dari langkah empat. CoA mengikat gugus suksinil untuk membentuk suksinil CoA. Enzim yang mengkatalisis langkah empat diatur oleh inhibisi umpan balik dari ATP, suksinil CoA, dan NADH.

Langkah 5

Gugus fosfat digantikan dengan koenzim A, dan ikatan energi tinggi terbentuk. Energi ini digunakan dalam fosforilasi tingkat-substrat (selama konversi dari kelompok suksinil menjadi suksinat) untuk membentuk salah satu guanin trifosfat (GTP) atau ATP. Ada dua bentuk enzim, yang disebut isoenzim, untuk langkah ini, tergantung pada jenis jaringan hewan di mana mereka ditemukan. Salah satu bentuk yang ditemukan dalam jaringan yang menggunakan sejumlah besar ATP, seperti jantung dan otot rangka. Bentuk ini menghasilkan ATP. Bentuk enzim kedua ditemukan dalam jaringan yang memiliki sejumlah besar jalur anabolik, seperti hati. Bentuk ini menghasilkan GTP. GTP secara energetik setara dengan ATP; Namun, penggunaannya lebih terbatas. Secara khusus, sintesis protein terutama menggunakan GTP.

Langkah 6

Langkah keenam adalah proses dehidrasi yang mengubah suksinat menjadi fumarat. Dua atom hidrogen akan ditransfer ke FAD, menghasilkan FADH2. Energi yang terkandung dalam elektron dari atom-atom ini tidak cukup untuk mengurangi NAD + tapi cukup untuk mengurangi FAD. Tidak seperti NADH, pengangkut ini tetap melekat pada enzim dan mentransfer elektron ke rantai transpor elektron langsung. Proses ini dimungkinkan oleh lokalisasi enzim yang mengkatalis langkah ini dalam membran dalam mitokondria.

Langkah 7

Air ditambahkan ke fumarat selama langkah tujuh, dan malat diproduksi. Langkah terakhir dalam siklus asam sitrat meregenerasi oksaloasetat dengan mengoksidasi malat. Molekul lain dari NADH yang dihasilkan.

Produk Siklus Asam Sitrat

Dua atom karbon masuk ke dalam siklus asam sitrat dari masing-masing kelompok asetil, yang mewakili empat dari enam karbon dari satu molekul glukosa. Dua molekul karbon dioksida dilepaskan pada setiap pergantian siklus; Namun, ini tidak selalu mengandung atom karbon yang ditambah terakhir. Dua atom karbon asetil pada akhirnya akan dirilis pada putaran selanjutnya dari siklus; dengan demikian, semua enam atom karbon dari molekul glukosa asli akhirnya dimasukkan ke dalam karbon dioksida. Setiap pergantian siklus membentuk tiga molekul NADH dan satu molekul FADH2. Operator-operator akan terhubung dengan bagian terakhir dari respirasi aerobik untuk menghasilkan molekul ATP. Satu GTP atau ATP juga dibuat pada setiap siklus. Beberapa senyawa antara dalam siklus asam sitrat dapat digunakan dalam sintesis asam amino non-esensial; Oleh karena itu, siklus ini amphibolic (baik katabolik dan anabolik).

Kosa kata

siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia yang digunakan oleh semua organisme aerobik untuk menghasilkan energi melalui oksidasi asetat yang berasal dari karbohidrat, lemak, dan protein menjadi karbon dioksida

siklus Krebs adalah serangkaian reaksi enzimatik yang terjadi pada semua organisme aerobik; melibatkan metabolisme oksidatif unit asetil dan berfungsi sebagai sumber utama energi sel

mitokondria, dalam biologi sel, adalah membran-tertutup organel, sering digambarkan sebagai “pembangkit listrik seluler” karena mereka menghasilkan sebagian besar ATP

Ringkasan

Empat-karbon molekul, oksaloasetat, yang dimulai siklus dibuat ulang setelah delapan langkah dari siklus asam sitrat.

Delapan langkah siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi redoks, dehidrasi, hidrasi, dan dekarboksilasi.

Setiap pergantian siklus membentuk satu GTP atau ATP serta tiga molekul NADH dan satu FADH2 molekul, yang akan digunakan dalam langkah-langkah lebih lanjut dari respirasi selular untuk menghasilkan ATP untuk sel.