Siklus Krebs

Pertama kali ditemukan oleh Krebs tahun 1937, sehingga disebut “Daur Krebs”

            Merupakan jalur metabolisme utama dari berbagai senyawa hasil metabolisme, yaitu:

•      Hasil katabolisme karbohidrat

•      Hasil katabolisme lemak

•      Hasil katabolisme protein

           

Asetil koenzim-A sebagai katabolisme lemak dan karbohidrat. Oksaloasetat,fumarat dan alfa ketoglutarat hasil katabolisme asam amino dan protein Asetil koenzim-A masuk ke dalam daur Krebs, selanjutnya dioksidasi melalui beberapa tahap reaksi yang kompleks menjadi CO2, H2O dan energi (ATP) Daur Krebs merupakan bagian rangkaian proses pernafasan yang panjang dan kompleks,yaitu oksidasi glukosa menjadi CO2,H2O dan produksi ATP.

Proses pembentukan energi terdiri dari 4 tahap utama:

1. Glikolisis

2. Konversi piruvat ke asetil koenzim-A

3. Daur krebs

4. Proses pengangkutan elektron melalui rangkaian pernafasan yang dirangkai dari sintesis ATP dari ADP+ Pi (Fosforilasi oksidasi)

Tahap-tahap reaksi Daur Krebs

I. enzim sitrat sintase mengkatalisis reaksi kondensasi antara asetil koenzim-A dengan oksalo asetat menghasilkan sitrat

II. Pembentukan isositrat dari sitrat melalui Cis-akonit dikatalisis secara reversibel oleh enzim akonitase

III. Oksidasi isositrat menjadi alfa ketoglutarat berlangsung pembentukan senyawa antara oksalosuksinat yang berikatan dengan enzim isositrat dehidrogenase dengan NAD sebagai koenzim.

IV. Oksidasi alfa ketoglutarat menjadi suksinat melalui pembentukan suksinil koenzim-A,merupakan reaksi yang irreversibel dan dikatalisis oleh enzim alfa ketoglutarat dehidrogenase. Suksisnil koenzim A adalah senyawa tioester yang berenergi tinggi.

Selanjutnya suksinil koenzim-A melepaskan koenzim –A dengan dirangkaikan dengan reaksi pembentuk energi GTP dari GDP. GTP yang terbentuk dipakai untuk sintesis ATP dari ADP dengan enzim nukleosida difosfat kinase. Pembentukan GTP dikaitkan dengan reaksi deasilasi suksinil koenzim-A ini disebut “fosforilasi tingkat substrat”

V. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase dengan FAD sebagai koenzim. FAD berperan sebagai gugus penerima hidrogen

VI. Reaksi reversibel penambahan satu molekul H2O ke ikatan rangkap fumarat, menghasilkan malat yg dikatalisis oleh fumarase

VII. L-malat dioksidasi menjadi oksalo asetat oleh enzim L-malat dehidrogenase yg berikatan dengan NAD (reaksi endergonik) atau laju reaksi  berjalan ke kanan,karena reaksi berikut kondensasi oksaloasetat denga asetil koenzim-A yaitu reaksi eksergonik yang irreversibel

Pengaturan Daur Krebs

Kompleks enzim piruvat dehidrogenase dapat dihambat oleh adanya kelebihan ATP di dalam sel,yg mengakibatkan menurunnya laju reaksi Daur Krebs

Tahap reaksi kondensasi antara asetil Koenzim A dengan oksalo asetat merupakan reaksi kontrol utama dari laju Daur Krebs. Reaksi ini dapat dihambat oleh Suksinil koenzim-A secara persaingan alosterik terhadap enzim sitrat sintase

Kontrol lainnya:

1)Reaksi isositrat dehidrogenase dapat dirangsang oleh ADP dan dihambat oleh ATP atau NADH.

2) Suksinat dehidrogenase dapat dihambat oleh oksalo asetat dan dirangsang oleh suksinat, fosfat,ATP dan ubiquinon.jadi perubahan yg terjadi dalam metabolisme menyebabkan perubahan laju reaksi Daur Krebs