MaCam JaLur GliKoLisIs

Glukosa dapat dimetabolisme oleh hampir semua jasad untuk sumber karbon
dan energi. Fermentasi merupakan bagian perombakan gula secara anaerob. Banyak jasad yang dapat melakukan fermentasi lewat (jalur) rangkaian reaksi kimia tertentu.
Macam jalur reaksi dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Jalur Emden-Meyerhof-Parnas (EMP)
Reaksi ini disebut glikolisis, pemecahan gula secara anaerob sampai asam
piruvat yang dilakukan oleh kebanyakan jasad dari tingkat tinggi hingga tingkat rendah. Reaksi glikolisis terjadi dalam sitoplasma dan tidak menggunakan oksigen sebagai aseptor elektronnya, melainkan zat lain. Asam piruvat mempunyai kedudukan yang penting karena merupakan titik pusat dari berbagai reaksi pemecahan maupun
pembentukan. Jasad yang fakultatif anaerob misalnya Saccharomyces cerevisiae
melakukan fermentasi gula secara anaerob menjadi alkohol dan CO2. Lactobacillus
spp. yang homo fermentatif merombak gula secara anaerob menjadi asam laktat.
Jasad yang obligat anaerob seperti Clostridium spp. memecah gula menjadi aseton,
butanol, butirat, dsb. Jasad aerob melakukan proses glikolisis sebagai bagian pertama
dari pemecahan karbohidrat secara anaerob, yang akan diteruskan pada bagian kedua
yang aerob. Pada otot manusia dan binatang yang kurang gerak akan tertimbun asam
laktat, sebab glikolisis tidak diteruskan ke tingkat aerob melainkan ke asam laktat.
Jasad yang melakukan fermentasi lewat glikolisis hanya menghasilkan 2 mol
ATP dari setiap glukosa yang dimetabolisme. Glikolisis adalah pemecahan glukosa menjadi piruvat atau asam laktat. Glikolisis merupakan lintasan utama pemakaian glukosa, terjadi dalam sitosol semua sel dengan tujuan untuk menghasilkan energi (ATP). Glikolisis dapat terjadi pada suasana aerobik maupun anaerobik. Pada suasana aerobik dapat menghasilkan 6 atau 8 ATP dan 2 molekul asam piruvat per molekul glukosa, Apabila glikolisis terjadi dalam suasana anaerobik maka akan menghasilkan 2 ATP dan 2 molekul asam laktat.
2. Jalur Entner-Doudoroff (ED)
Reaksi ini dilakukan oleh beberapa jasad antara lain Pseudomonas spp. yang
dapat membentuk alkohol dari gula lewat bagan ini. Pada setiap pemecahan 1 mol
glukosa dihasilkan juga 1 ATP, 1 NADH2 dan 1 NADPH2. Pada P. lindneri 2 asam
piruvat dipecah menjadi 2 etanol dan 2 CO2; sedang pada Pseudomonas yang lain 2
asam piruvat diubah menjadi 1 etanol, 1 asam laktat dan 1 CO2.
3. Jalur Heksosa Mono Fosfat (HMP)
Selain lewat EMP banyak jasad yang dapat merombak gula lewat HMP. Reaksi
ini berguna untuk membentuk gula pentosa dll, untuk keperluan biosintesis. Reaksi
berlangsung lewat gula C5, ribulosa 5-fosfat, yang merupakan prekursor gula ribosa,
deoksiribosa, komponen asam nukleat, asam amino aromatik, ensim, ATP, NAD, FAD dan sebagainya. HMP tidak langsung menghasilkan energi, tetapi terutama membentuk NADPH2.
4. Jalur Heterofermentatif bakteri asam laktat
Kelompok bakteri asam laktat selain menghasilkan asam laktat secara
homofermentatif (misalnya Lactobacillus spp.), juga secara heterofermentatif (misalnya Leuconostoc spp., Streptococcus spp., dsb). Pada fermentasi secara heterofermentatif
selain asam laktat dihasilkan pula asam asetat, etanol dan CO2.
5. Jalur Metabolisme asam piruvat secara anaerob
Banyak jasad anaerob yang mempunyai ensim berbeda-beda yang digunakan
dalam perombakan asam piruvat. Clostridium tergantung spesiesnya, dapat merubah
asam piruvat menjadi asam butirat, asam asetat, aseton, butanol, etanol, CO2, dan H2.
Bakteri enterik seperti Escherichia coli dan Aerobacter aerogenes dapat merubah asam piruvat menjadi asam suksinat, asetat, laktat, etanol, CO2, dan H2 (atau format). A. aerogenes juga menghasilkan 2,3-butilen-glikol. Salmonella sp. mempunyai pola
metabolisme yang sama dengan E. coli, tetapi lebih banyak menghasilkan asam
format, dari pada H2 dan CO2 seperti pada E. coli.
C. RESPIRASI
Respirasi adalah proses oksidasi biologis dengan O2 sebagai aseptor
elektronnya yang terakhir. Pada jasad eukariotik proses ini terjadi di dalam mitokondria, sedang pada jasad prokariotik terjadi di bawah membran plasma atau pada mesosome. Proses ini adalah fase kedua yang aerob dari perombakan gula fase pertama yang anaerob (glikolisis). Pada respirasi dihasilkan banyak energi yang dapat digunakan untuk proses biosintesis. Reaksi ini lewat bagan terutama siklus Krebs, meskipun ada yang lewat terobosan asam glioksilat.
1. Siklus Krebs (Siklus TCA)
Reaksi ini selain penting untuk pembentukan energi juga penting untuk
biosintesis, sebab dapat menyediakan kerangka karbon untuk berbagai senyawa
penting dalam sel. Pada kebanyakan bakteri, asam glutamat adalah asam amino kunci
yang dibentuk dari sumber amonia dan karbon. Banyak pula bakteri yang dapat
mereaksikan amonia dengan asam fumarat membentuk aspartat. Dengan transaminasi
asam amino ini berfungsi sebagai donor amino terhadap asam alfa-keto seperti asam
piruvat, oksalat, alfa-keto-isovalerat untuk membentuk asam amino. Titik penting
lainnya ialah suksinil-ScoA yang bereaksi dengan asam pirol, membentuk cincin pirol. Siklus Krebs sering pula disebut siklus asam tribakboksilat (siklus TCA), atau siklusasam sitrat.

Jalur metabolisme utama
Pada siklus Krebs satu molekul asam piruvat yang dioksidasi sempurna menjadi
CO2 dan H2O menghasilkan 15 ATP. Satu molekul glukosa yang dimetabolisme lewat glikolisis dan siklus Krebs secara sempurna menjadi CO2 dan H2O menghasilkan 38 ATP (lihat perhitungan).
2. Siklus asam glioksilat
Penggunaan hasil antara untuk biosintesis
Bakteri dan jamur tertentu dapat menggunakan substrat karbon C2. Jasad ini
mempunyai ensim lengkap dari siklus Krebs dengan tambahan ensim isositrase yang
dapat memecah isositrat menjadi suksinat dan glioksilat, dan ensim malat sintetase
yang menyebabkan kondensasi asam glioksilat dengan Ace-CoA menjadi malat.
Dengan kedua siklus ini sel dapat membentuk alfa-ketoglutarat yang diperlukan untuk
biosintesis. Dan jika asam malat mengalami dekarboksilasi menjadi fosfo-enol-piruvat, dengan reaksi balik glikolisis dan HMP dapat dibentuk heksosa dan pentosa.
D. FOTOSINTESIS
Fosforilasi pada fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi.
Proses ini menggunakan pigmen klorofil untuk mengabsorpsi energi cahaya dan
mengubahnya menjadi energi kimia. Berdasarkan absorpsi spektrumnya dibedakan
klorofil a, b, c, d, e, dan klorofil bakteri. Disamping itu ada pigmen tambahan untuk
menangkap energi dan melindungi klorofil, seperti karotinoid, biliprotein, fikoeritrin, dan fikobilin.
Energi foton cahaya:
λ
E = hν = h c
h = konstanta Plank = 6,555 x 10-23
ν = frekuensi cahaya
c = kecepatan cahaya
λ = panjang gelombang cahaya
jadi energi cahaya sebanding dengan frekuensinya dan berbanding terbalik dengan
panjang gelombang. Energi macam-macam cahaya dapat dilihat pada tabel.
Jika klorofil terkena cahaya, akan mengabsorpsi sebesar h sehingga
terangsang dan membebaskan elektron; klorofil menjadi bermuatan positif:
Kl + hν 􀃆 Kl- + e-
Elektron yang lepas akan bergerak lewat sistem transpor elektron dan kembali ke pusat reaksi klorofil. Dalam perjalanannya elektron mengalami penurunan energi, yang diubah menjadi energi kimia, yaitu untuk fosforilasi ADP dan reduksi NADP.
Pada baketri fotofosforilasi terjadi secara siklis. Artinya tidak menggunakan
elektron dari sumber lain. Cahaya yang digunakan adalah merah atau infra merah (lihat bagan).
Pada tumbuhan dan ganggang fotofosforilasi terjadi secara non-siklis. Disini ada
2 pusat reaksi dan 2 sistem transpor elektron. Pusat reaksi 1 menggunakan cahaya
infra merah dan pusat reaksi 2 cahaya biru.
E. PENGGUNAAN ENERGI OLEH JASAD
Energi digunakan dalam setiap reaksi endergonik, dan juga reaksi eksergonik.
Untuk memulai reaksi diperlukan energi aktivasi. Dalam setiap reaksi ensim
mempunyai peranan penting. Proses yang memerlukan energi antara lain proses
biosintesis molekul kecil dan molekul makro, yang akhirnya menuju ke pertumbuhan
dan pembiakan; penyerapan unsur makanan, gerak, dan sebagainya.
F. KATABOLISME MAKROMOLEKUL
1. Peruraian karbohidrat
Karbohidrat adalah polisakarida, suatu polimer dari sedehana (glukosa,
galaktosa, fruktosa, dsb). Ensim pemecah polisakarida dibedakan menjadi eksohidrolase yang memutus rantaian gula secara teratur dari ujung, dan endohidrolase yang memutus rantaian gula secara random di tengah. Sebagai contoh misalnya alfa-amilase (eksohidrolase) memutus rantaian glukosa dari amilum dua-dua mulai dari ujung non reduksi, sedang betaamilase memutus rantaian glukosa di sembarang tempat di tengah-tengah. Kedua
ensim ini memutus ikatan alfa-1,4-glikosida dari amilum. Ensim yang memutus rantai
cabang glukosa dari amilo-pektin, komponen amilum yang bercabang, ialah glukoamilase
yang memecah alfa-1,6-glikosida.
2. Peruraian lemak
Lemak adalah ester dari gliserol dan asam lemak (trigliserida). Lemak kadangkadang
mengandung zat lain seperti fosfat, protein, karbohidrat sebagai pengganti
salah satu asam lemaknya. Ensim lipase memecah lemak menjadi gliserol dan asam
lemak. Gliserol dirombak lebih lanjut lewat glikolisis (EMP). Asam lemak mengalami
beta-oksidasi menjadi asam asetat, sebagai Ace-CoA dimetabolisme lebioh lanjut lewat siklus Krebs. Bagan beta-oksidasi dapat dilihat pada gambar.
3. Peruraian protein
Protein adalah poli-peptida dengan struktur tertentu, suatu hetero-polimer dari
asam amino. Ensim protease (poli-peptidase, oligo-peptidase, di-peptidase) merombak
protein menjadi peptida yang lebih sederhana atau asam amino. Selanjutnya asam
amino mengalami transaminasi, deaminasi, dekarboksilasi, atau dehidrogenasi menjadi zat lain yang lebih sederhana yang selanjutnya dapat dimetabolisme antara lain lewat siklus Krebs.
4. Peruraian asam nukleat
Asam nukleat (DNA dan RNA) adalah heteropolimer dari nukleotida. Ensim
nuklease, nukleotidase, nukleosida fosforilase, dan nukleosida hidrolase akan
memecah asam nukleat menjadi oligo, di, atau mono nukleotida; dan selanjutnya
menjadi gula ribosa atau deoksi-ribosa, asam fosfat, base purin dan base pirimidin.
Sumber :
• Bioenergetik miroba,www.wordpress.com
• Glikolisis, http://www.blogspot.com

About these ads

4 Tanggapan

  1. penjelasannya sudah jelas tapi perlu ditambahkan reaksi kimianya serta rangkaian rantai reaksinya

    • Terima kasih comment nya
      untuk reaksi jalur glikolisis ini ada beberapa link blog yg bisa kamu liat:
      1. try4know.blogspot.com
      2.arahmadi.blogspot.com
      3.zhulmaycry.blogspot.com
      4.yalun.wordpress.com
      5.veniwulandari.blogspot.com

  2. hanya itu saja komentar saya,trimah kasih

  3. artikel yang membantu. senang jika mas/mbak bersedia bertukar Link dengan kami. Kami tunggu kunjungan baliknya,…..

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: