Apa yang dimaksud Glikolisis

Glikolisis adalah seluruh rangkaian proses yang dijalankan tubuh secara otomatis. Seperti diketahui, manusia membutuhkan banyak energi untuk dapat melakukan semua aktivitas sehari-harinya, untuk itu ia harus menjaga pola makan yang baik berdasarkan sayuran, protein, buah-buahan dan yang terpenting, memiliki penggabungan salah satu energi terpenting. sumber, misalnya glukosa. Glukosa masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan dalam bentuk kimia yang berbeda yang nantinya akan diubah menjadi yang lain, hal ini terjadi dari proses metabolisme yang berbeda.

Apa itu Glikolisis?

Glikolisis merupakan cara tubuh memulai pemecahan molekul glukosa untuk mendapatkan zat yang dapat memberikan energi bagi tubuh. Ini adalah jalur metabolisme yang bertanggung jawab untuk mengoksidasi glukosa, untuk memperoleh energi bagi sel. Ini merupakan cara paling cepat untuk menangkap energi ini, selain itu, ini adalah salah satu rute yang umumnya dipilih dalam metabolisme karbohidrat .

Diantara fungsinya, adalah untuk menghasilkan molekul energi tinggi NADH dan ATP sebagai penyebab asal energi seluler dalam proses fermentasi dan respirasi aerobik.

Fungsi lain yang dilakukan glikolisis adalah pembuatan piruvat (molekul dasar dalam metabolisme sel) yang masuk ke dalam siklus respirasi sel sebagai unsur respirasi aerobik. Selain itu, menghasilkan 3 dan 6 intermediet karbon , yang biasanya digunakan dalam proses seluler yang berbeda.

Glikolisis terdiri dari 2 tahap, masing-masing terdiri dari 5 reaksi. Tahap nomor 1 terdiri dari lima reaksi pertama, kemudian molekul glukosa asli diubah menjadi dua molekul 3-fosfogliseraldehida.

Tahap ini umumnya disebut tahap persiapan, yaitu, di sinilah glukosa dibagi menjadi dua molekul masing-masing 3 karbon; menggabungkan dua asam fosfat ini (dua molekul gliseraldehida 3 fosfat). Mungkin juga glikolisis terjadi pada tumbuhan, umumnya informasi ini cenderung dijelaskan dalam glikolisis pdf.

Penemuan glikolisis

Pada tahun 1860 dilakukan studi pertama yang berkaitan dengan enzim glikolisis, yang dielaborasi oleh Louis Pasteur, yang menemukan bahwa fermentasi terjadi berkat campur tangan berbagai mikroorganisme, bertahun-tahun kemudian, pada tahun 1897, Eduard Buchner menemukan sel ekstrak yang dapat menyebabkan fermentasi.

Pada tahun 1905 kontribusi lain untuk teori dibuat, seperti Arthur Harden dan William Young menentukan bahwa fraksi seluler dari massa molekul diperlukan untuk fermentasi berlangsung, namun massa ini harus tinggi dan peka panas, yaitu, mereka harus enzim. .

Mereka juga mengklaim bahwa diperlukan fraksi sitoplasma dengan massa molekul rendah dan tahan panas, yaitu koenzim tipe ATP, ADP dan NAD +. Ada rincian lebih lanjut yang dikonfirmasi pada tahun 1940 dengan intervensi Otto Meyerhof dan Luis Leloir yang bergabung dengannya beberapa tahun kemudian. Mereka mengalami beberapa kesulitan dalam menentukan jalur fermentasi , termasuk rentang hidup yang pendek dan konsentrasi zat antara yang rendah dalam reaksi glikolitik yang selalu berakhir dengan cepat.

Selanjutnya, enzim glikolisis terbukti terjadi di sitosol sel eukariotik dan prokariotik, tetapi pada sel tumbuhan, reaksi glikolitik berada dalam siklus calvin, yang terjadi di dalam kloroplas. Organisme purba secara filogenetik termasuk dalam konservasi jalur ini, itulah sebabnya ia dianggap sebagai salah satu jalur metabolisme tertua. Setelah ringkasan glikolisis ini selesai, kita dapat berbicara secara luas tentang siklus atau fasenya.

Siklus glikolisis

Seperti disebutkan sebelumnya, ada serangkaian fase atau siklus dalam glikolisis yang paling penting, ini adalah fase pengeluaran energi dan fase manfaat energi, yang dapat dijelaskan sebagai skema glikolisis atau hanya dengan mendaftar masing-masing reaksi glikolisis. Ini, pada gilirannya, dipecah menjadi 4 bagian atau unsur fundamental yang akan dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Fase pengeluaran energi

Ini adalah fase yang bertanggung jawab untuk mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul gliseraldehida, namun, untuk ini terjadi, diperlukan 5 langkah, ini adalah heksokinase, glukosa-6-P isomerase, fosfofruktokinase, aldolase dan triosa fosfat isomerase, yang akan dirinci di bawah ini:

  • Heksokinase: untuk meningkatkan energi glukosa, glikolisis harus menghasilkan reaksi, ini adalah fosforilasi glukosa. Sekarang, agar aktivasi ini berlangsung, diperlukan reaksi yang dikatalisis oleh enzim heksokinase, yaitu transfer gugus fosfat dari ATP, yang dapat ditambahkan dari gugus fosfat ke serangkaian molekul yang mirip dengan glukosa, termasuk manosa dan fruktosa. Setelah reaksi ini terjadi, dapat digunakan dalam proses lain, tetapi hanya jika diperlukan.

Ada dua keuntungan dalam fosforilasi glukosa, yang pertama didasarkan pada membuat glukosa menjadi agen metabolisme reaktif, yang kedua adalah bahwa glukosa 6 fosfat tidak dapat melintasi membran sel, sangat berbeda dari glukosa, karena memiliki muatan negatif yang disediakan oleh gugus fosfat. ke molekul, dengan cara ini, itu membuatnya lebih rumit untuk menyeberang. Semua ini mencegah hilangnya substrat energik sel.

  • Glukosa-6-P isomerase: ini adalah langkah yang sangat penting karena di sinilah geometri molekul yang akan mempengaruhi fase kritis yang ada dalam glikolisis didefinisikan, yang pertama adalah yang menambahkan gugus fosfat ke produk reaksi, yang kedua adalah ketika dua molekul gliseraldehida akan dibuat, yang, akhirnya, akan menjadi prekursor piruvat. Glukosa 6 fosfat diisomerisasi menjadi fruktosa 6 fosfat dalam reaksi ini dan ia melakukannya melalui enzim glukosa 6 fosfat isomerase.
  • Fosfofruktokinase: dalam proses glikolisis ini, fosforilasi fruktosa 6 fosfat dilakukan pada karbon 1, selain itu, pengeluaran ATP dilakukan melalui enzim fosfofruktokinase 1, lebih dikenal sebagai PFK1.

Karena semua hal di atas, fosfat memiliki energi hidrolisis rendah dan proses ireversibel, akhirnya memperoleh produk yang disebut fruktosa 1,6 bifosfat. Kualitas ireversibel sangat penting karena menjadikannya titik kontrol glikolisis, oleh karena itu ditempatkan di sini dan bukan di reaksi pertama, karena ada substrat lain selain glukosa yang berhasil memasuki glikolisis.

Selanjutnya, fruktosa memiliki pusat alosterik yang sensitif terhadap konsentrasi zat antara seperti asam lemak dan sitrat. Dalam reaksi ini, enzim fosfofruktokinase 2 dilepaskan, yang bertanggung jawab untuk memfosforilasi pada karbon 2 dan mengaturnya.

  • Aldolase: enzim ini memecah fruktosa 1,6 bifosfat menjadi dua molekul 3-karbon yang disebut triosa, molekul ini disebut dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida 3 fosfat. Pemutusan ini terjadi berkat kondensasi aldol yang, omong-omong, bersifat reversibel.

Reaksi ini mempunyai ciri utama energi bebas antara 20 sampai 25 Kj/mol dan hal ini tidak terjadi pada kondisi normal, bahkan lebih spontan lagi, tetapi pada kondisi intraseluler energi bebasnya kecil, hal ini disebabkan karena adanya konsentrasi substrat yang rendah dan justru inilah yang membuat reaksi reversibel.

  • Triose phosphate isomerase: dalam proses glikolisis ini, terdapat energi bebas standar dan positif, ini menghasilkan proses yang tidak disukai, tetapi menghasilkan energi bebas negatif, ini membuat pembentukan G3P ke arah yang disukai. Selain itu, harus diperhitungkan bahwa satu-satunya yang dapat mengikuti langkah-langkah glikolisis yang tersisa adalah gliseraldehida 3 fosfat, sehingga molekul lain yang dihasilkan oleh reaksi dihidroksiaseton fosfat diubah menjadi gliseraldehida 3 fosfat.

Pada langkah ini, hanya ATP yang dikonsumsi pada langkah pertama dan ketiga, selain itu, harus diingat pada langkah keempat, molekul gliseraldehida-3-fosfat dihasilkan, tetapi dalam reaksi ini, molekul kedua dihasilkan. Dengan ini harus dipahami bahwa, dari sana, semua reaksi berikut terjadi dua kali, ini disebabkan oleh 2 molekul gliseraldehida yang dihasilkan dari fase yang sama.

Fase manfaat energi

Sementara pada fase pertama energi ATP dikonsumsi, pada fase ini, gliseraldehida menjadi molekul dengan lebih banyak energi, sehingga akhirnya diperoleh manfaat akhir: 4 molekul ATP. Masing-masing reaksi glikolisis dijelaskan pada bagian ini:

  • Gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase: dalam reaksi ini, gliseraldehida-3-fosfat dioksidasi menggunakan NAD +, hanya kemudian ion fosfat dapat ditambahkan ke molekul, yang dilakukan oleh enzim gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase dalam 5 langkah, dengan cara ini , meningkatkan energi total senyawa.
  • Fosfogliserat kinase: dalam reaksi ini, enzim fosfogliserat kinase berhasil mentransfer gugus fosfat 1,3 bifosfogliserat ke molekul ADP, ini menghasilkan molekul ATP pertama dalam jalur manfaat energi. Karena glukosa diubah menjadi dua molekul gliseraldehida, 2 ATP diperoleh kembali dalam fase ini.
  • Fosfogliserat mutase: yang terjadi pada reaksi ini adalah perubahan posisi fosfat C3 menjadi C2, keduanya sangat mirip dan energi reversibel dengan variasi energi bebas yang mendekati nol. Di sini 3 fosfogliserat yang diperoleh dari reaksi sebelumnya diubah menjadi 2 fosfogliserat, namun, enzim yang mengkatalisis reaksi ini adalah fosfogliserat mutase.
  • Enolase: enzim ini memberikan pembentukan ikatan rangkap pada 2 fosfogliserat, hal ini menyebabkan molekul air yang telah dibentuk oleh hidrogen dari C2 dan OH dari C3 dihilangkan, sehingga menghasilkan fosfoenolpiruvat.
  • Piruvat kinase: di sini defosforilasi fosfoenolpiruvat terjadi, saat itulah enzim piruvat dan ATP diperoleh, reaksi ireversibel yang terjadi dari piruvat kinase (enzim yang, omong-omong, bergantung pada kalium dan magnesium.

Produk glikolisis

Karena arah metabolisme zat antara dalam reaksi tergantung pada kebutuhan seluler, setiap zat antara dapat dianggap sebagai produk reaksi, maka, setiap produk akan (berurutan sesuai dengan reaksi yang dijelaskan sebelumnya) sebagai berikut:

  • Glukosa 6 fosfat
  • Fruktosa 6 fosfat
  • Fruktosa 1,6 bifosfat
  • Dihidroksiaseton fosfat
  • Gliseraldehida 3 fosfat
  • 1,3 bifosfogliserat
  • 3 fosfogliserat
  • 2 fosfogliserat
  • Fosfoenolpiruvat
  • piruvat

Glukoneogenesis

Ini adalah jalur anabolik di mana sintesis glikogen terjadi melalui prekursor sederhana, ini adalah glukosa 6 fosfat. Glikogenesis terjadi di hati dan otot, tetapi terjadi pada tingkat yang lebih rendah di otot. Ini diaktifkan melalui insulin sebagai respons terhadap kadar glukosa tinggi, yang dapat terjadi setelah makan makanan yang mengandung karbohidrat.

Glukoneogenesis dibuat oleh penggabungan berulang unit glukosa, yang tiba dalam bentuk UDP-glukosa ke starter glikogen yang ada sebelumnya dan yang didasarkan pada protein glikogenin, yang terdiri dari dua rantai yang self-glycosylate dan itu, di Selain itu, mereka dapat bergabung dengan rantai mereka ke oktamer glukosa.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang Glikolisis

Apa itu glikolisis?

Ini adalah jalur metabolisme yang mengoksidasi glukosa untuk energi dari sel.

Untuk apa glikolisis?

Untuk memperoleh energi dengan membuat molekul NADH dan ATP.

Apa pentingnya glikolisis?

Tanpa glikolisis, tingkat energi akan sangat rendah, sehingga pentingnya terletak pada memperoleh energi dari sel.

Di mana glikolisis terjadi?

Ini terjadi di sitoplasma membran sel sel prokariotik dan mitokondria sel eukariotik.

Kapan glikolisis terjadi?

Selama respirasi anaerobik, yaitu, itu adalah glikolisis anaerobik.

5

Related Posts