Proses Glikolisis Secara Singkat dan Penjelasannya

1 comment 28932 views

Proses Glikolisis Secara Singkat dan Penjelasannya

Pengertian dari Proses Glikolisis adalah salah satu jalur metabolisme utama (Central Metabolic Pathway) yang selain menghasilkan ATP sebagai sumber energi siap pakai sel, juga menyediakan prekursor-prekursol untuk kelangsungan jalur metabolisme lain, dengan memecah glukosa. Glikolisis memecah glukosa sebagai sumber energi utama sel menjadi dua buah molekul asam piruvat, dua molekul ATP dan 2 ATP + 2 NADH + 2 H+. Umumnya glikolisis terjadi disitoplasma sel, baik sel prokariotik (sel bakteri) dan sel-sel mikroorganisme eukariotik lain.

 Berikut proses glikolisis secara singkat dan penjelasannya.

Pembentukan Glukosa-6-fosfat yang Dikatalis Heksokinase

Reaksi pertama dalam glikolisis adalah pengikatan gugus fosfat inorganik oleh enzim heksokinase pada satu molekul glukosa.
Tahap pertama glikolisis adalah fosforilasi glukosa menjadi glukosa-6-fosfat oleh heksokinase
Heksokinase menggunakan satu molekul ATP dengan bantuan ion Mg+ untuk memfosforilasi D-glukosa, pada atom karbon nomor enam molekul tersebut, menjadi Glukosa-6-fosfat.

Glukosa-6-fosfat juga dapat menjadi prekursor untuk biosintesis selulosa, kitin maupun polimer lain.

Isomerasi Glu-6-Fosfat Menjadi Fruk-6-fosfat oleh Fosfoglukoisomerase

Proses selanjutnya adalah mengubah glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat oleh bantuan enzim Fosfoglukoisomerase. Pada proses ini, terjadi isomerasi yang mengakibatkan glukosa, sebagai molekul beratom karbon enam (heksosa) menjadi fruktosa yang berkarbon lima (pentosa)
glikolisis glukosa-6fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat
Proses isomerasi glukosa-6fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat pada jalur  glikolisis

Fruktosa-6-fosfat dapat menjadi prekursor sintesis murein (komponen dinding sel bakteri)

Pembentukan Fruktosa-1,6-bifosfat oleh Fruktokinase

Pada tahapan ketiga glikolisis ini, fruktosa-6-fosfat difosforilasi lagi oleh enzim fruktokinase menjadi fruktosa-1,6-bifosfat dengan memanfaatkan satu molekul ATP. Tujuan utama dari proses ini adalah untuk memperlemah ikatan kimia atom C nomor 3 dan nomor 4 dari fruktosa, agar mudah dipecah pada langkah selanjutnya.

Bacaan lanjutan  Ciri-ciri Bakteri dan Prospek Bakteri Ekstremofil Pada Industri
glikolisis fruktosa bifosfat
Pembentukan fruktosa-1,6-bifosfat

Pemecahan Fruktosa-1,6-bifosfat oleh Fruktosa Bifosfat Aldolase

Langkah selanjutnya adalah pemecahan fruktosa-1,6-bifosfat menjadi dua buah molekul beratom karbon tiga yakni glyceraldehyde-3-phosphate (G-3-P, fosfogliseraldehid,) dan dihydroxyacetone phosphate (DHAP).

Pembentukan glyceraldehyde-3-phosphate (G-3-P, fosfogliseraldehid,) dan dihydroxyacetone phosphate (DHAP).

Triose phosphate Isomerase Mengubah DHAP Menjadi G3P yang Digunakan Untuk Langkah Glikolisis Selanjutnya

Karena diantara dua molekul hasil pemecahan diatas hanya G3P yang digunakan untuk langkah glikolisis selanjutnya, maka DHAP mengalami isomerasi menjadi G3P dengan bantuan enzim triose phosphate isomerase.
 
Proses isomerasi DHAP menjadi G-3P
Proses isomerasi ini dinyatakan selalu terjadi karena sel terus-menerus memproses G3P untuk langkah glikolisis selanjutnya

Fosforilasi Oksidatif Pada Proses Fosforilasi G3P Menjadi Bifosfogliserat

Pada proses fosforilasi G3P Menjadi Bifosfogliserat, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, mengkatalis proses oksidasi G3P oleh NAD+, yang akan tereduksi menjadi molekul berenergi tinggi, NADH. selanjutnya molekul G3P teroksidasi tersebut ditambah dengan fosfat inorganik menjadi 1,3-bifosfogliserat.

Proses inilah yang disebut fosforilasi oksidatif

Pembentukan ATP dari 1,3-bifosfogliserat yang Diubah Menjadi 3-bifosfogliserat.

Proses selanjutnya adalah proses transfer gugus fosfat pada atom karbon nomor 1 bifosfogliserat pada molekul ADP menjadi ATP dengan bantuan enzim phosphoglycerate kinase menghasilkan satu molekul ATP dan satu molekul 3-fosfogliserat. Proses ini termasuk reaksi fosforilasi tingkat substrat.

 Molekul 3-fosfogliserat ini dapat menjadi prekursor asam amino: serin dan glisin

Pengaturan Letak Gugus Fosfat Pada Molekul 3-fosfogliserat

Langkah selanjutnya setelah proses diatas adalah mengatur letak gugus fosfat pada molekul fosfogliserat, yang awalnya terletak pada atom C nomor 3 dipindah oleh  phosphoglycerate mutase pada atom C nomor 2 menjadi 2-fosfogliserat.

Pembentukan Fosfoenol Piruvat

Molekul 2-fosfogliserat yang terbentuk kemudian mengalami proses dehidrasi oleh enzim enolase menjadi fosfoenol piruvat atau PEP. PEP selanjutnya mengalami pelepasan gugus fosfat yang akan diterima oleh ADP menjadi ATP dan dihasilkan molekul asam piruvat.
Image ch16fu14.jpg

Enzim-enzim yang Meregulasi Glikolisis

Ada dua enzim yang dikenal sebagai faktor pembatas atau faktor regulasi glikolisis. Yang pertama adalah enzim Fruktokinase, dan yang kedua adalah enzim piruvat kinase.

Bacaan lanjutan  Jalur Metabolisme Entner-Doudoroff Pada Bakteri

Enzim Fruktokinase

Enzim fruktokinase, seperti yang diketahui dari langkah-langkah glikolisis diatas adalah mengkatalis pembentukan fruktosa-1,6-bifosfat. Enzim ini adalah enzim yang dapat diinhibisi secara alosterik oleh ATP. Jadi, saat sel memiliki konsentrasi ATP tinggi, enzim ini akan berhenti membuat fruktosa bifosfat, dan glikolisis melambat.
Laju reaksi fruktokinase yang menurun saat sel memiliki banyak persediaan ATP
Enzim ini juga diinhibisi oleh salah satu molekul intermediet pada siklus krebs, yakni asam sitrat.Saat molekul tersebut melimpah, Fruktokinase diinhibisi oleh molekul tersebut dan laju glikolisis melambat.
Sebaliknya, saat sel kekurangan energi, dan AMP/ADP lebih melimpah dari ATP, enzim ini akan diaktivasi oleh molekul AMP tersebut dan glikolisis kembali berjalan normal.
Regulasi glikolisi

Regulasi glikolisis oleh jenuhnya fruktosa 6-fosfat

Alasan inhibisi ini adalah agar sel tidak membuang sumber daya dengan berlebihan, sel juga selalu menjaga kesetimbangan konsentrasi molekul-molekul didalamnya agar sistem selalu berjalan dengan baik.

Heksokinase dan Piruvat Kinase

Fruktokinase merupakan enzim utama yang mengontrol laju reaksi glikolisis, namun ada dua enzim lain yang juga berperan dalam mempercepat atau memperlambat glikolisis:
Heksokinase: Enzim ini adalah enzim yang memfosforilasi Glukosa menjadi Glukosa-6-fosfat, saat sel memiliki cukup energi, dan molekul Glu-6-P melimpah, heksokinase otomatis diinhibisi oleh molekul tersebut hingga reaksi glikolisis melambat.
Piruvat Kinase: Piruvat kinase diaktifkan oleh Fruktosa-1,6-bifosfat. yang memberi sinyal pada enzim ini bahwa ada molekul yang siap diubah menjadi piruvat. Enzim ini dikontrol secara alosterik, saat ada molekul fruktosa bifosfat yang berikatan dengan sisi alostrerik enzim tersebut, maka Piruvat Kinase akan memiliki afinitas lebih besar pada substratnya, yakni PEP yang harus diubah menjadi Piruvat dan melepaskan ATP sebagai energi siap pakai sel.

Sumber Pustaka dan Gambar

http://cmgm.stanford.edu/biochem200/regulation/

Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry. 5th edition. New York: W H Freeman; 2002. Section 16.1, Glycolysis Is an Energy-Conversion Pathway in Many Organisms. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22593/

Incoming search terms:

  • proses glikolisis
  • glikolisis
  • proses glikolisis secara singkat
  • tahapan glikolisis secara ringkas
  • tahapan glikolisis
  • reaksi glikolisis
  • tahapan glikolisis secara singkat
  • https://mikrobio net/fisiologi-mikrob/proses-glikolisis html
  • proses glikolisis singkat
  • tahap glikolisis
Bacaan lanjutan  Struktur dan Fungsi Fisiologis Asam Teikoat Pada Dinding Sel Bakteri
author
Author: 
Laila Karomah yang lebih sering berpetualang di dunia maya sebagai evilgenius, merupakan mahasiswi Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Bidang yang digemari oleh pegiat IT otodidak ini adalah mikrobiologi kesehatan, mikrobiologi lingkungan, bioteknologi mikrob, dan enzimologi.
  1. author

    akademitelkom3 years ago

    This comment has been removed by a blog administrator.

    Reply

Leave a reply "Proses Glikolisis Secara Singkat dan Penjelasannya"

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.