Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah siklus yang digunakan oleh organisme aerobik untuk emnghasilkan energi.

Produk dalam siklus kreb menghasilkan senyawa berupa asam sitrat, sehingga siklus kreb juga disebut sebagai siklus asam sitrat.

Respirasi Sel dalam Siklus Krebs

Sesuai namanya, siklus krebs diambil dari nama penemunya yaitu Sir Hans Adolf Krebs yang pertama kali menggagas mengenai siklus krebs atau siklus asam sitrat.

Beliau adalah seorang ahli biokimia berkebangsaan campuran jerman dan inggris dimana berkat penemuan siiklus kompleks ini, Pak Krebs bersama Fritz Lipmann menerima hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1953.

Tahapan respirasi sel diawali dengan proses glikolisis yaitu pemecahan glukosa menjadi asam piruvat dan i fosforilasi oksidatif yang akan menghasilkan Adenotriphosphate atau 2 ATP dan 2 NADH.

Setelah dihasilkan molekul berupa asam piruvat dari proses glikolisis, asam piruvat akan diproses untuk memasuki tahapan dalamsiklus krebs.

Tahapan Siklus Krebs

Terdapat dua tahapan krebs yang penting untuk diketahui, pertama yaitu tahapan persiapan dimana asam piruvat akan diubah menjadi Asetil ko-A melalui proses dekarboksilasi oksidatif.

Kedua yaitu tahap dalam siklus yang mana akan berlangsung didalam matriks mitrokondria.

1. Dekarboksilasi Oksidatif

Mekanisme Dekarboksilasi Oksidatif (sumber: nafiun)

Senyawa hasil dari proses glikolisis berupa asam piruvat akan masuk ke tahap dekarboksilasi oksidatif yang terletak didalam mitokondria sel tubuh untuk kemudian menuju reaksi persiapan sebelum memasuki siklus krebs.

Asam piruvat dari proses glikolisis akan di ubah menjadi asetil ko-A melalui proses oksidasi. Proses oksidasi ini disebabkan karena pelepasan elektron sehingga menyebabkan komponen atom karbon berkurang. Hal ini ditandai dengan berkurangnya komposisi 3 atom karbon yang terdapat dalam asam piruvat berubah menjadi 2 atom karbon, hasil ini berupa asetil-KoA. Proses berkurangnya komponen karbon inilah yang disebut dekarboksilasi oksidatif .

Selain dihasilkan asetil-KoA, proses oksidasi dalam mitokondria ini juga mampu mengubah NAD⁺  menjadi NADH dengan cara menangkap elektron. Hasil akhir dari tahap persiapan ini berupa asetil-KoA, CO₂ dan 2NADH.

Asetil-KoA yang merupakan produk dari tahap ini lah yang akan digunakan untuk proses terjadinya siklus krebs.

2. Siklus Krebs

Dalam siklus krebs terdapat delapan tahap yang reaksinya terjadi terus menerus dari awal hingga akhir dan terjadi secara berulang,

Secara lengkap proses siklus ini terjadi sebagai berikut,

1. Pembentukan sitrat adalah proses awal yang terjadi dalam siklus krebss. Dimana terjadi proses kondensasi asetil-KoA dengan oksaloasetat yang akan membentuk sitrat dengan enzim sitrat sintase.
2. Sitrat yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim akonitase.
3. Enzim dehidrogenasi isositrat mampu mengubah isositrat menjadi α-ketoglutarat dengan bantuan NADH. Dalam proses reaksi ini juga terjadi pelepasan satu molekul karbon dioksida.
4. Alfa-ketoglutarat mengalami proses oksidasi sehingga akan menghasilkan suksinil-KoA . Selama oksidasi ini, NAD⁺ menerima elektron (reduksi) menjadi NADH + H⁺. Enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah alpha-ketoglutarat dehidrogenase.
5. Suksinil-KoA diubah menjadi suksinat. Energi yang dilepaskan digunakan untuk mengubah guanosin difosfat (GDP) dan fosforilasi (Pi) menjadi guanosin trifosfat (GTP). GTP ini kemudian dapat digunakan untuk membuat ATP.
6. Suksinat yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan dioksidasi menjadi fumarat. Ketika oksidasi inilah, FAD akan menerima elektron (reduksi) dan menjadi FADH₂. Enzim suksinat dehidrogenase mengkatalisis pemindahan dua hidrogen dari suksinat.
7. Selanjutnya adalah proses hidrasi, proses ini menyebabkan terjadinya penambahan atom hidrogen pada ikatan karbon (C=C) sehingga akan menghasilkan produk berupa malat
8. Malat kemudian dioksidasi untuk menghasilkan oksaloasetat dengan bantuan enzim malat dehidrogenase. Oksaloasetat inilah yang akan menangkap asetil-KoA sehingga siklus krebs dapat terus menerus terjadi. Hasil akhir dari tahap ini juga berupa NADH.

Hasil Siklus Krebs

Jumlah Energi (ATP) yang dihasilkan dalam slklus krebs adalah 12 ATP

3 NAD⁺ = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

Secara garis besar, dapat kita simpulkan bahwa dari seluruh proses di atas, siklus krebs bertujuan untuk mengubah Asetil-KoA dan H₂O menjadi CO2 dan menghasilkan energi tinggi berupa ATP, NADH dan FADH.