BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1   Latar Belakang Masalah

Di dalam kehidupan, karbohidrat merupakan molekul yang sangat penting bagi tubuh makhluk hidup. Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Pokok bahasan ini erat kaitannya dengan kerja tubuh kita sehari-hari. Selain untuk menambah pengetahuan dan wawasan kami, pembuatan makalah ini juga dapat membuat kami menyadari akan kebesaran Allah Yang Maha Esa dan menjadi belajar lebih bersyukur.

Dengan adanya naluri rasa ingin tahu pada diri manusia menyebabkan perkembangan yang sangat pesat dibidang apapun, termasuk masalah yang berkaitan dengan metabolisme karbohidrat yang diangkat dari berbagai media seperti buku, internet, dan lain-lain.

1.2   Rumusan Masalah

a.         Apakah yang dimaksud dengan metabolisme karbohidrat dan bagaimana proses metabolisme karbohidrat tersebut ?

b.         Bagaimana proses glikolisis ?

c.         Bagaimana proses glikogenesis dan glikogenolisis ?

d.        Bagaimana proses siklus asam sitrat ?

e.         Berapakah energi yang dihasilkan dari metabolisme aerobik dan anaerobik ?

1.3   Tujuan Penulisan

a.       Untuk mengetahui pengertian metabolisme karbohidrat beserta prosesnya.

b.      Untuk mengetahui proses glikolisis.

c.       Untuk mengetahui proses glikogenesis dan glikogenolisis.

d.      Untuk mengetahui proses siklus asam sitrat.

e.       Untuk mengetahui energi yang dihasilkan dari metabolisme aerobik dan anaerobik.

1.4   Metode Penulisan

           Pada makalah ini kami menggunakan metode perpustakaan yang berasal dari buku-buku pengetahuan alam dan melalui media interne

BAB II

METABOLISME KARBOHIDRAT

2.1  METABOLISME KARBOHIDRAT dan PROSESNYA.

Gambar : Bahan-bahan Karbohidrat

Metabolisme mengakar pada kata metabole dari bahasa Yunani yang berarti berubah. Dalam dunia ilmu pengetahuan, secara sederhana metabolisme diartikan sebagai proses kimiawi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan untuk menghasilkan energi. Proses metabolisme karbohidrat secara garis besar terdiri dari dua cakupan yakni reaksi pemecahan atau katabolisme dan reaksi pembentukan atau anabolisme. Pada proses pembentukan, salah satu unsur yang harus terpenuhi adalah energi. Energi ini dihasilkan dari proses katabolisme. Sementara itu, tahapan metabolisme sendiri terdiri atas beberapa bagian yakni glikolisis, oksidasi piruvat ke asetil-KoA, glikogenesis, glikogenolisis, hexose monophosphate shunt dan terakhir adalah Glukoneogenesis.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

1.   Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

2.   Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

3.   Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

4.   Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.

5.   Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.

6.   Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh energi.

Metabolisme karbohidrat pada manusia dapat dibagi sebagai berikut :

1.      Glikolisis

Oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat dan laktat oleh jalan Embden-Meyerhof. Glikolisis terjadi pada semua jaringan.

2.      Oksidasi piruvat menjadi asetil—KoA

       Merupakan suatu langkah yang dibutuhkan sebelum masuknya produk glikolisis ke dalam siklus asam nitrat yang merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lemak dan protein.

     Sebelum piruvat dapat memasuki sikluas asam nitrat, ia harus ditranspor ke dalam mitokondria melalui transpor piruvat khusus yang membantu pasasi melintasi membran bagian dalam mitokondria. Ini memerlukan mekanisme “symport” dimana satu proton diangkut bersama.

       Dalam mitokondria, piruvat di dekarboksilasi secara osidatif menjadi asetil-KoA. Reaksi ini dikatalisis oleh beberapa enzsim yang berbeda yang bekerja secara berurutan dalam kompleks multienzim. Enzim-enzim ini secara kolektif disebut kompleks piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks alfa-ketoglutarat dehidrogenase dari siklus asam nitrat. Piruvat mengalami dekarboksilasi dengan adanya tiamin difosfat menjadi derivat hidroksietil cincin tiazol dari tiamin difosfat yang berikatan dengan enzim, yang selanjutnya bereaksi dengan lipoamida teroksidasi membentuk asetil lipoamida. Dengan adanya dihidrolipoil transasetilase, asetil lipoamida bereaksi dengan koenzim A membentuk asetil-KoA dan lipoamida tereduksi.

    Siklus reaksi disempurnakan bila lipoamida tereduksi kembali dioksidasi oleh flavoprotein dengan adanya dihidropoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein yang tereduksi dioksidasi oleh NAD, yang selanjutnya memindahkan ekuivalen pereduksi ke rantai pernafasan.

Piruvat + NAD⁺ + KoA Asetil-KoA + NADH + H⁺ + CO₂

    Kompleks piruvat dehidrogenase terdiri dari kurang lebih 29 mol piruvat dehidrogenase dan kira-kira 8 mol flavoprotein (dihidripoil dehidrogenase) yang tersebar disekeliling 1 mol transasetilase.

     Sistem piruvat dhidrogenase cukup elektronegatif dipandang dari rantai pernapasan bahwa disamping membebaskan koenzim tereduksi (NADH), ia juga menghasilkan ikatan tioester berenergi tinggi dalam asetil-KoA.

3.      Glikogenesis

Sintesis glikogen dari glukosa

4.      Glikogenolisis

    Pemecahan/degradasi glikogen. Glukosa merupakan hasil akhir utama glikogenolisis dalam hati, dan piruvat serta laktat adalah hasil utama dalam otot.

5.      Hexose monophosphate shunt

    Jalan lain disamping jalan Embden-Meyerhof untuk oksidasi glukosa. Fungsi utamanya adalah sintesia perantara penting seperti NADPH dan ribosa.

6.      Glukoneogenesis

    Pembentukan glukosa atau glikogen dari sumber bukan karbohidrat. Jalan yang tersangkut dalam glukoneogenesis terutama siklus asam nitrat dan kebalikan glikolisis. Substrat utamanya adalah asam amino glokogenik, laktat, dan gliserol.

2.2  PROSES GLIKOLISIS

Glikolisis merupakan reaksi tahap pertama secara aerob (cukup oksigen) yang berlangsung dalam mitokondria. Glikolisis berasal dari kata glyco = gula, lysis = memecah. Semua kehidupan di bumi melakukan glikolisis. Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen (anaerob) dan tidak menghasilkan banyak energi. Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Tahap glikolisis merupakan awal terjadinya respirasi sel. Glikolisis terjadi dalam sitoplasma dan hasil akhir glikolisis berupa senyawa asam piruvat.

Glikolisis memiliki sifat-sifat, antara lain: glikolisis dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob, glikolisis melibatkan enzim ATP dan ADP, serta peranan ATP dan ADP pada glikolisis adalah memindahkan (mentransfer) fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain.

                                       Gambar : Proses Glikolisis

Pada sel eukariotik, glikolisis terjadi di sitoplasma (sitosol). Glikolisis terjadi melalui 11 tahapan, yaitu :

1.      Heksokinase

Tahap pertama proses glikolisis adalah glukosa menjadi glukosa-6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Gugus fosfat diterima dari ATP dalam reaksi sebagai berikut. Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut dibantu oleh ion Mg⁺⁺ sebagai kofaktor.

2.      Fosfoheksoisomerase

Reaksi berikutnya adalah isomerasi, yaitu pengubahan glikosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat dengan enzim fosfoglukoisomerase. Enzim ini tidak memerlukan kofaktor dan telah diperoleh dari ragi dengan cara kristalisasi enzim fosfoheksoisomerase terdapat pada jaringan otot dan mempunyai berat molekul 130.000.

3.      Fosfofruktokinase

Fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosfofruktokinase dibantu oleh ion Mg⁺⁺ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat dipindahkan dari ATP kepada fruktosa-6-fosfat dan ATP sendiri akan berubah menjadi ADP. Fosfofruktokinase dapat dihambat atau dirangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yang terlibat dalam proses metabolisme ini. Sebagai contoh, ATP yang berlebih dan asam sitrat dapat menghambat, di lain pihak adanya AMP, ADP dan fruktosa-6-fosfat dapat menjadi efektor positif yang merangsang enzim fosfofruktokinase. Enzim ini adalah suatu enzim alosterik dan mempunyai berat molekul kira-kira 360.000

4.      Adolase

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseral-dehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis, telah ditemukan dan dimurnikan oleh Warburg. Enzim ini terdapat dalam jaringan tertentu dan dapat bekerja sebagai katalis dalam reaksi penguraian beberapa ketosa dan monofosfat, misalnya fruktosa-1,6-difosfat, sedoheptulosa-1,7-difosfat, fruktosa-1-fosfat, eritrulosa-1-fosfat, hasil reaksi penguraian tiap senyawa tersebut yang sama adalah dihidroksi aseton fosfat.

5.      Triosafosfat Isomerase

Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiasetonfosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut dalam proses glikolisis ialah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andaikata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidroksiaseton fosfat akan bertimbun dalam sel. Hal ini tidak berlangsung karena dalam sel terdapat enzim triosafosfat isomerase yang dapat mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat. Adanya keseimbangan antara kedua senyawa tersebut dikemukakan oleh Meyerhof dan dalam keadaan keseimbangan dihidroksiasetonfosfat terdapat dalam jumlah dari 90%.

6.      Gliseraldehida-3-Fosfat Dehidrogenase

Enzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi gliseraldehida-3-fosfat menjadi asam 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan  koenzim NAD⁺ , sedangkan gugus fosfat  diperoleh dari asam fosfat. Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat. Gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase telah dapat diperoleh dalam bentuk Kristal dari ragi dan mempunyai berat molekul 145.000.

Enzim ini adalah suatu tetramer yang terdiri atas empat subunit yang masing-masing mengikat satu molekul NAD^{+ ,} jadi pada tiap molekul enzim terikat empat molekul NAD⁺.

7.      Fosfogliseril Kinase

Reaksi yang menggunakan enzim ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat. Dalam reaksi ini terbentuk satu molekulATP dari ADP dan ion Mg⁺⁺ diperlukan sebagai kofaktor. Oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi yang dihasilkan leh proses glikolisis dalam benuk ATP.

8.      Fosfogliseril Mutase

Fosfogliseril Mutase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi 2-fosfogliserat. Enzim ini berfungsi memindahkan gugus fosfat dari satu atom C kepada atom C lain dalam satu molekul. Berat molekul enzim fosfogliseril mutase yang diperoleh dari ragi ialah 112.000

9.      Enolase

Reaksi berikutnya ialah reaksi pembentukan asam fosfoenol-piruvat dari asam 2-fosfogliserat dengan katalis enzim enolase an ion Mg⁺⁺ sebagai kofaktor. Reaksi pembentukan asam fosfoenol piruvat ini ialah reaksi dehidrrasi. Adanya ion F^-  dapat menghambat kerjanya enzim enolase, sebab ion F^- dengan ion Mg⁺⁺  dan fosfat dapat membentuk kompleks magnesium flourofosfat, dengan begitu  akan  mengurangi jumlah ion Mg⁺⁺ dalam campuran reaksi dan akibat berkurangnya ion Mg⁺⁺ maka efektifitas reaksi berkurang.

10.  Piruvat kinase

Piruvat kinase merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari asam fosfoenolpiruvat kepad ADP sehingga terbentuk molekul ATP dari molekul asam piruvat. Piruvat kinase telah dapat diperoleh dari ragi dalam bentuk kristal. Enzim ini adalah suatu tetramer dengan berat molekul 165.000. dalam reaksi tersebut di atas, diperlukan ion Mg⁺⁺ dan K⁺ sebagai aktivator.

11.  Laktat Dehidrogenase

Reaksi yang menggunakan enzim laktat dehidrogenase ini ialah reaksi tahap akhir glikolisis, yaitu pembentukan asam laktat dengan cara reduksi asam piruvat. Dalam reaksi ini digunakan NADH sebagai koenzim.

2.3  PROSES GLIKOGENESIS dan GLIKOGENOLISIS

1.      Glikogenesis

Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Glikogen merupakan bentuk simpanan karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini terutama terdapat didalam hati (sampai 6%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak.

Proses glikogenesis adalah sebagai berikut :

a.       Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.

b.      Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.
Enz-P + Glukosa 1-fosfat↔Enz + Glukosa 1,6-bifosfat↔Enz-P + Glukosa 6-fosfat

c.       Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.         
UDPGlc + PPi↔UTP + Glukosa 1-fosfat

d.      Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kearah kanan persamaan reaksi.

e.       Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4 pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin. 

2.      Glikogenolisis

      Glikogenolisis merupakan lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glukoneogenosis untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtomahipoglisemia. Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 1à4 glikogen untuk menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah residu glukosa yang tersisa pada tiap sisi cabang 1à6.

3.      (C₆)_n + P_ià (C₆)_n-1 + Glukosa 1-fosfat

4.      _{Glikogen      Glikogen}

      Glukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1à6 terpajan. Hidrolisis ikatan 1à6 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung.

2.4  PROSES SIKLUS ASAM SITRAT

Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO₂, H₂O dan sejumlah energi. Proses ini adalah proses oksidasi dengan sejumlah oksigen arau aerob. Sikluss asam sitrat ini juga disebut siklus krebs.

Pada sel eukariota, siklus asam sitrat terjadi pada mitokondria, sedangkan pada organisme aerob, siklus ini merupakan bagian dari lintasan metabolisme yang berperan dalam konversi kimiawi terhadap karbohidrat, lemak dan protein - menjadi karbon dioksida, air, dalam rangka menghasilkan suatu bentuk energi yang dapat digunakan. Reaksi lain pada lintasan katabolisme yang sama, antara lain glikolisis, oksidasi asam piruvat dan fosforilasi oksidatif.

Produk dari siklus asam sitrat adalah prekursor bagi berbagai jenis senyawa organik. Asam sitrat merupakan prekursor dari kolesterol dan asam lemak, asam ketoglutarat-alfa merupakan prekursor dari asam glutamat, purina dan beberapa asam amino, suksinil-KoA merupakan prekursor dari heme dan klorofil, asam oksaloasetat merupakan prekursor dari asam aspartat, purina, pirimidina dan beberapa asam amino.

Gambar : Siklus Asam Sitrat

      Reaksi-reaksi kimia yang berhubungan dengan siklus asam sitrat serta reaksi dalam siklus itu sendiri akan dibahas satu persatu.

1.      Pembentukan Asetil Koenzim A (Asetil KoA)

Asetil KoA dibentuk pada reaksi antara asam piruvat dengan Koenzim A. Di samping itu asam lemak juga dapat menghasilkan Asetil KoA pada proses oksidasi. Reaksi pembentukan Asetil KoA menggunakan kompleks piruvatdehidrogenase sebagai katalis yang terdiri atas beberapa enzim. Koenzim yang ikut dalam reaksi ini adalah tiamin pirofosfat(TPP), NAD⁺, asam lipoat dan ion Mg sebagai aktivator. Reaksi ini bersifat tidak reversible dan asetil KoA yang terjadi merupakan penghubung antara proses glikolisis dengan siklus asam sitrat.

2.      Pembentukan asam sitrat

Asetil KoA adaalah senyawa berenergi tinggi dan dapat berfungsi sebagai zat pemberi gugus asetil atau dapat ikut dalam reaksi kondensasi. Asam sitrat dibentuk oleh asetil KoA dengan asam oksaloasetat dengan cara kondensasi. Enzim yang bekerja sebagai katalis adalah sitrat sintetase. Asam sitrat yang terbentuk merupakan salah satu senyawa dalam siklu assam sitrat.

3.      Pembentukan asam isositrat

Asam sitrat kemudian diubah menjadi asam isositrat melalui asam akonitat. Enzim yang bekerja pada  reaksi ini adalah akonitase. Dalam dalam keadaan keseimbangan terdapat 90% asam sitrat, 4% asam akonitat dan 6% asam isositrat. Walaupun dalam keseimbangan ini asam isositrat hanya sedikit, tetapi asam isositran akan segera diubah menjadi asam ketoglutarat sehingga keseimbangan akan bergeser ke kanan.

4.      Pembentukan asam α.  Ketoglutarat

Dalam reaksi ini  asam isositrat diubah menjadi asam oksalosuksinat, kemudian diubah lebih lanjut menjadi asam α.  Ketoglutarat. Enzim isositrat dehidrogenase bekerja pada reaksi pembentukan asam oksalosuksinat  dengan Koenzim NADPH⁺, sedangkan enzim karboksilase bekerja pada reaksi selanjutnya. Pada reaksi yang kedua ini di samping asam α ketoglutarat, dihasilkan pula CO, untuk 1 mol asam isositrat yang diubah, dihasilkan 1 mol NADPH dan 1 mol CO₂. Koenzim yang digunakan dalam reaksi selain NADP, juga NAD.

5.      Pembentukan suksinil KoA

Asam α ketoglutarat diubah menjadi suksinil KoA degan jalan dekarboksilasi oksidatif. Reaksi ini analog dengan reaksi pembentukan asetil KoA dari asam piruvat. Koenzim TPP dan NAD⁺ diperlukan juga dalam reaksi pembentukan suksinil KoA. Reaksi berlangsung antara asam α ketoglutarat dengan koenzim A menghasilkansuksinil KoA dan melepaskan CO₂ . NADH juga dihasilkan pada  reaksi ini. Yang menonjol adalah bahwa reaksi ini tidak reversible.

6.      Pembentukan asam suksinat

Asam suksinat tebentuk dari suksinil KoA dengan cara melepaskan koenzim A serta pembentukan guanosin trifosfat (GTP) dari guanosin difosfat (GDP). Gugus fosfat yang terdapat pada molekul GTP segera dipindahkan kepada ADP. Katalis dalam reaksi ini adalah nukleosida difosfokinase.

7.      Pembentukan asam Fumarat

Dalam reaksi ini asam suksinat diubah menjadi asam fumarat melalui proses oksidasi dengan menggunakan enzim suksinat dehidrogenase dan FAD sebagai koenzim.

8.      Pembentukan asam malat

Asam malat terbentuk dari asam fumarat dengan cara adisi molekul air. Enzim fumarase bekerja seagai katalis dalam reaksi ini.

9.      Pembentukan asam Oksaloasetat

Tahap akhir dalam siklus asam sitrat adalah  dehidrogenase asam malat untuk membentuk asam oksaloasetat. Enzim yang bekerja pada reaksi ini adalah malat dehidrogenase. Oksaloasetat yang terjadi kemudian bereaksi dengan asetil koenzim dan asam sitrat yang terbentuk bereaksi lebih lanjut dalam siklus asam sitrat. Demikian reaksi-reaksi tersebut di atas berlangsun terus-menerus dan berulang kali.

2.5  ENERGI yang DIHASILKAN dari PROSES METABOLISME AEROBIK dan ANAEROBIK

Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

-  hasil tingkat substrat                                                        :+ 4P

-  hasil oksidasi respirasi                                                      :+ 6P

-  jumlah                                                                              :+10P

-  dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P           : - 2P

                                                                                                       + 8P

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

-   hasil tingkat substrat                                                         :+ 4P

-   hasil oksidasi respirasi                                                       :+ 0P

-   jumlah                                                                                :+ 4P

-   dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P                        : - 2P

                                                                                    +2P

     Dengan Demikian rincian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat adalah:

1. Tiga molekul NADH, menghasilkan                                 :3X3P           =  9P

2. Satu molekul FADH₂, menghasilkan                                : 1 x 2P         =  2P

3. Pada tingkat substrat                                                                              =  1P

Jumlah                                                                                                        = 12P

Satu siklus Kreb’s akan menghasilkan energi 3P + 3P + 1P + 2P + 3P = 12P.

Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s, akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:

1.         Glikolisis                          :  8P

2.         Oksidasi piruvat (2 x 3P) :  6P

3.         Siklus Kreb’s (2 x 12P)    : 24P

Jumlah                              : 38

BAB III

PENUTUP

3.1        KESIMPULAN

1.      Metabolisme karbohidrat yaitu proses yang terdiri dari dua cakupan yakni reaksi pemecahan atau katabolisme dan reaksi pembentukan atau anabolisme.

2.      Tahapan metabolisme terdiri atas beberapa bagian yakni glikolisis, oksidasi piruvat ke asetil-KoA, glikogenesis, glikogenolisis, hexose monophosphate shunt dan terakhir adalah Glukoneogenesis.

3.      Glikolisis merupakan reaksi tahap pertama secara aerob (cukup oksigen) yang berlangsung dalam mitokondria.

4.      Proses glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Sedangkan, glikogenolisis yaitu pembentukan glukosa dari glikogen yang mana glukosa tersebut sebagai sumber energi.

5.      Siklus asam sitrat (siklus krebs) adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO₂, H₂O dan sejumlah energy.

6.      Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s, akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:

a.       Glikolisis                                    :  8P

b.      Oksidasi piruvat (2 x 3P)           :  6P

c.       Siklus Kreb’s (2 x 12P)              : 24P

Jumlah                                        : 38P

DAFTAR PUSTAKA

Poedjadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia.UI Press: Jakarta.

Strayer, Lubert. 1996. Biokimia. Penerbit Buku Kedokteran EGC: Jakarta 

Anonim 2013.A. http://pramb-test.blogspot.com/2011/04/proses-metabolisme-organisme.html. Diakses pada tanggal 24 Februari 2013

Anonim 2013.B. http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=membandingkan energi yang dihasilkan dari proses mtabolisme aerobik dan anaerobik&source=web&cd =1&cad=rja&ved=0. Diakses pada tanggal 24 Februari 2013 

Anonim 2013.C. http://www.google.com.Metabolise.karbohidrat url?sa=t&rct=j&q=Diakses pada tanggal 24 Februari 2013

Anonim 2013.E. http://www.wikipedia.com. Diakses pada tanggal 24 Februari 2013