Pengertian Glikolisis adalah serangkaian reaksi kimia yang digunakan oleh sel untuk memperoleh energi dari pemecahan glukosa. Glikolisis berasal dari kata glukosa dan lisis, yaitu serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat.
Glikolisis
Glukosa masuk ke dalam sel melalui membran sel, dan glikolisis berlangsung di sitoplasma, baik pada sel prokariotik maupun pada sel eukariotik. Ini adalah jalur katabolik, karena memecah molekul glukosa untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP (adenosine triphosphate).
Dalam proses glikolitik, oksidasi glukosa terjadi tanpa partisipasi oksigen. Glikolisis terdiri dari 10 reaksi kimia, yang mengubah senyawa enam karbon, glukosa, menjadi dua molekul tiga karbon, piruvat.
Persamaan umum untuk glikolisis dan skema sederhana adalah sebagai berikut:
Glikolisis mengkonsumsi:
- 1 molekul glukosa.
- 2 molekul adenosin trifosfat (ATP).
- 4 molekul adenosin difosfat (ADP)
- 2 molekul nikotinamida adenin dinukleotida teroksidasi (NAD +).
- 2 fosfat (PO4).
Glikolisis menghasilkan:
- 4 molekul ATP,
- 2 molekul nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) tereduksi.
- 2 molekul piruvat.
Piruvat kemudian dapat pergi ke siklus Krebs dalam respirasi aerobik atau fermentasi, ATP akan digunakan dalam reaksi seluler lainnya, dan NADH dapat pergi ke mitokondria untuk membuat lebih banyak ATP.
Lentera Pengetahuan lainnya: Mengenal Materi Gelap dan Energi Gelap
Proses Pembentukan Glikolisis (Reaksi Glikolisis)
Langkah 1 Fosforilasi glukosa
Dalam reaksi ini, enzim glukokinase (atau heksokinase di beberapa jaringan) mendukung penambahan gugus fosfat dari ATP ke karbon 6 glukosa, membentuk glukosa 6-fosfat dan ADP.
Langkah 2 Konversi glukosa 6-fosfat
Enzim fosfoheksosa isomerase mengubah glukosa 6-fosfat menjadi fruktosa 6-fosfat.
Langkah 3 Fosforilasi fruktosa 6-fosfat
Fosfofruktokinase mentransfer gugus fosfat dari ATP ke karbon 1 fruktosa 6-fosfat, membentuk fruktosa 1,6-bifosfat dan ADP.
Langkah 4 Pemecahan Fruktosa 1,6-bifosfat
Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi dua molekul tiga karbon yang berbeda, dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat, oleh aldolase.
Langkah 5 Konversi dihidroksiaseton fosfat
Untuk melanjutkan proses glikolisis, dihidroksiaseton fosfat harus diubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat. Dari langkah ini, sekarang ada dua molekul gliseraldehida 3-fosfat yang berlanjut bersama dengan reaksi berikutnya.
Langkah 6 Fosforilasi dan oksidasi gliseraldehida 3-fosfat
Gliseraldehida 3-fosfat dioksidasi dengan melepaskan dua hidrogen, yang menuju ke NAD + , membentuk NADH + H + . Pada saat yang sama, ia memperoleh gugus fosfat dari fosfat anorganik (PO 4 3- ). Enzim yang mengkatalisis langkah ini adalah gliseraldehida fosfat dehidrogenase, dan produk yang berlanjut pada langkah berikutnya adalah 1,3-bisfosfogliserat.
Langkah 7 Pembentukan ATP
1,3-bisfosfogliserat adalah molekul dengan tingkat energi tinggi karena memiliki dua gugus fosfat. Gugus fosfat ditransfer ke adenosin difosfat (ADP) untuk membentuk ATP pertama dari proses glikolisis oleh aksi Fosfogliserat kinase.
Langkah 8 Perubahan tempat gugus fosfat
3-fosfogliserat memiliki gugus fosfat pada karbon 3, sehingga gugus fosfat harus dipindahkan ke karbon 2. Hal ini dilakukan oleh enzim Fosfogliserat mutase dan produknya adalah 2-fosfogliserat.
Langkah 9 Dehidrasi 2-fosfogliserat
Enolase adalah enzim yang mengkatalisis hilangnya molekul air dari 2-fosfogliserat untuk membentuk fosfoenolpiruvat, yang memiliki potensi transfer gugus fosfat yang lebih tinggi.
Langkah 10 Pembentukan ATP
Ini adalah langkah terakhir dari glikolisis, di mana piruvat kinase mentransfer gugus fosfat fosfoenolpiruvat ke ADP, untuk membentuk ATP dan piruvat.
Dalam tabel berikut kami merangkum sepuluh langkah glikolisis dengan enzim dan produknya.
| Langkah | Reaksi | Enzim | Produk |
|---|---|---|---|
| 1 | Glukosa + ATP | Glukokinase (Heksokinase) |
Glukosa 6-fosfat + ADP |
| 2 | Glukosa 6-fosfat | isomerase fosfoheksosa | Fruktosa 6-fosfat |
| 3 | Fruktosa 6-fosfat + ATP | fosfofruktokinase | Fruktosa 1,6-bifosfat |
| 4 | Fruktosa 1,6-bifosfat | Aldolase | dihidroksiaseton fosfat
Gliseraldehida 3-fosfat |
| 5 | dihidroksiaseton fosfat | Triosa fosfat isomerase | Gliseraldehida 3-fosfat |
| 6 | Gliseraldehida 3-fosfat + NAD + | Gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase | 1,3-bisfosfogliserat +NADH + H + |
| 7 | 1,3-bi fosfogliserat + ADP | kinase fosfogliserat | 3-fosfogliserat + ATP |
| 8 | 3-fosfogliserat | fosfogliserat mutase | 2-fosfogliserat |
| 9 | 2-fosfogliserat | enolase | Fosfoenolpiruvat + H2O |
| 10 | Fosfoenolpiruvat + ADP | Piruvat kinase | Piruvat + ATP |
Referensi
- Chaudhry, R.,Varacallo, M. (2021) Biochemistry, Glycolysis. En: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
- Nelson, D.L., Cox, M.M., Hoskins, A.A. (2021) Lehninger Principles of Biochemistry. 8th ed. Macmillan Learning. Boston
