Tugas 4 Asam Sitrat

 

 NAMA

: NABILA NUR SYAHIRAH

 NIM

: A1J119047

JURUSAN

: PENDIDIKAN BIOLOGI SIKLUS ASAM SITRAT (SAS)

(Chapter 16) Pelajari chapter 16 buku sumber utama Biokimia Lehninger ed ke-6, dan buku lain yang relevan untuk memahami berbagai konsep yang tersebar dalam poin-poin di bawah ini. 1. Bagaimana Bagaimana konversi konversi piruvat piruvat menjadi asetil asetil Co-A Co-A sehingga sehingga siklus asam asam sitrat sitrat dimulai, dimulai, apa saja yang terjadi pada saat itu, dikatalisis oleh enzim apa, dan menghasilkan apa saja, terjadi dimana? Jawab: Dekraboksilasi Oksidatif: Konversi Piruvat Menjadi Acetyl CoA Pros Proses es deka dekarrboks boksiilas asii

oks oksidat idatif if ini ber berla lang ngsu sung ng di mitokondria.

Reaski

dari

dekarbo deka rboksi ksilas lasii oksida oksidatif tif ini dilakuk dilakukan an oleh oleh komple kompleks ks enzim enzim piruvat piruvat dehidr dehidrogen ogenase ase (PDH). Kompleks enzim PDH ini memiliki tiga komponen yaitu piruvat dehidrogenase, dihidrolip dihid rolipoyl oyl transaseti transasetilase, lase, dan dihidroli dihidrolipoyl poyl dehydrogenase dehydrogenase.. Di tahap dekarboksil dekarboksilasi asi oksida oks idati tif, f, asam asam piruvat piruvat dari dari glikol glikolisi isiss akan akan diubah diubah menjad menjadii aseti asetill ko-A. ko-A. Tahap Tahap ini dilakukan dilak ukan lewat beberapa beberapa reaksi reaksi yang dikatalisis dikatalisis oleh kompleks kompleks enzim yang dinamakan dinamakan  piruvat dehidrogenase. Enzim ini ditemukan pada mitokondria sel eukariotik dan sitopl sitoplasm asmaa sel prokar prokariot iotik. ik. Dekarbo Dekarboksi ksilas lasii oksida oksidatif tif dimula dimulaii dari dari lepasn lepasnya ya gugus gugus karboksilat (-COO) dari asam piruvat menjadi CO2. Kemudian, sisa dua atom dari asam  piruvat dalam bentuk CH3COO– akan mentransfer kelebihan elektronnya menjadi molekul NAD+ membentuk NADH. Molekul dua atom karbon tersebut akan berubah menjadi asetat. Terakhir, koenzim-A atau ko-A akan diikatkan pada asetat membentuk  asetil koenzim-A atau asetil ko-A.

2. Di tahap tahap mana terjadi terjadi pelepas pelepasan an CO2, dan NADH2 pertam pertama, a, dan kedua dalam dalam siklus siklus asam sitrat? Dari senyawa apa berubah menjadi senyawa apa? Jawab:

 

Pelepasan CO2 dan NADH2 pertama terjadi pada Tahap 3: Oksidasi Isositrat Menjadi αKetoglutarat dan yang kedua pada Tahap 4 : Oksidasi α-Ketoglutarat Menjadi SuccinylCoA

3. Di tahap tahap mana mana dalam siklus siklus asam sitrat sitrat dihasi dihasilka lkan n FADH2? FADH2? Perubah Perubahan an senyawa senyawa apa menjadi apa? Jawab: FADH2 dihasilkan pada tahap ke-6 yaitu perubahan senyawa Suksinat yang terbentuk  diubah kembali oleh enzim suksinat dehidrogenase menjadi fumarate.

4. Di tahap tahap mana pelepasa pelepasan n NADH2 terakh terakhir ir dari SAS, SAS, dan perubahan perubahan dari dari senyawa senyawa apa menjadi apa? Jawab: Pelepasan NADH2 terakhir yaitu pada tahap ke-8 dimana senyawa malat yang dihasilkan oleh enzim malat dehidrogenase diubah menjadi oksaloasetat

5. Ada berapa berapa tahap semuanya semuanya SAS SAS kalau kita kita hitung dari dari piruvat, piruvat, dan menghas menghasilkan ilkan berapa berapa  NADH2? Lalu bagaimana cara menghitung jumlah energy yang dihasilkan dalam seluruh  proses tsb? Jawab: Jumlah tahapan Siklus Asam Sitrat bila dihitung dari piruvat adalah 9 tahap, yaitu 8 tahap siklus krebs + dekarbosilasi oksidatif.

Di dalam proses 1 kali Siklus kreb, itu menghasilkan 12 ATP dengan perhitungan ialah: 

1 molekul GTP yang dengan secara langsung akan diproduksi menjadi 1 ATP;



3 molekul NADH yang kemudian kemudian akan dioksidasi melalui transpor elektron elektron akan menghasilkan 3 ATP per molekulnya, sehingga 3 NADH= 9 ATP



1 molekul FADH yang kemudian akan dioksidasi dioksidasi melalui melalui transpor elektron elektron itu akan menghasilkan 2 ATP per molekul



1 molekul CO2 yang kemudian dilepaskan.

 

Sehingga, untuk 2 kali Siklus kreb itu akan dihasilkan energi sebanyak 24 ATP serta 2 molekul CO2.

6. Perhatikan Perhatikan gambar gambar 16-15 16-15 dan pahami pahami bagaimana bagaimana peranan peranan SAS dalam dalam interkonver interkonversi si dari ke senyawa asam amino (bahan pembentuk protein) dan asam lemak (bahan pembentuk  lipid, lipi d, lemak), serta karbohidrat karbohidrat lainnya. lainnya. Perhatikan Perhatikan lebih detail lagi tentang bagaimana bagaimana  besarnya peran senyawa senya wa α-ketoglutarat, dan asam oksaloasetat o ksaloasetat dalam trans-aminasi (cari apa arti kata ini). Jawab: Peran senyawa a-ketoglutarat dan asam oksaloasetat dalam transaminase yaitu; peran sitrat siklus asam tidak terbatas pada oksidasi asetat, namun jalur ini juga merupakan hubungan hubu ngan perant perantara ara metabol metabolism ism dimana dimana produk produk akhir akhir empat empat dan li lima ma karbon karbon dari dari  berbagai proses katabolic dimasukkan ke dalam siklus yang berfungsi sebagai bahan  bakar. Oxaloacetate dan -ketogluratate, misalnya di produksi dari aspartate dan glutamate masing-masing, ketika protein terdegradasi. Dalam beberapa metabolism dalam keadaan tertentu, za tantara ditarik keluar dari siklus untuk digunakan sebagai precursor dalam  berbagai biosintetik jalur.

Transminasi adalah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino ke gugus asam amino yang lain. Dalam reaksi transminasi ini, gugus asam amino dari suatu asam amino dipindahkan dari salah satu dari krtiga senyawa keto, yaitu asam piruvat, a-ketoglutarat atau ksaloasetat, sehingga senyawasenyawa keto ini di rubah menjadi asam amino sedangkan asam amino semula diubah menj me njadi adi asam asam ke keto to.. Ada Ada du duaa en enzi zim m ya yang ng be berp rper eran an yaitu yaitu al alan anin in tr trans ansam amin inas asee dan glutamate transaminase yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi (Poedjidi,1994).

7. Jelaskan Jelaskan bagaimana bagaimana pengaturan pengaturan SAS SAS sehingga sehingga berjalan berjalan sesuai sesuai dengan dengan perubahan perubahan kondisi kondisi lingkun lin gkungan gan dan kebutuh kebutuhan an sel? sel? Cermat Cermatii gambar gambar 16-18 16-18 dan perhat perhatika ikan n dimana dimana let letak  ak   pengendaliannya dan senyawa apa yang mengontrolnya secara positif (memacu untuk   jalan) dan secara negatif (berhenti), perhatikan tanda hijau dan merah. Jawab:

 

Salah satu contoh SAS berjalan sesuai dengan perubahan kondisi lingkungan yaitu dalam imunitas. imuni tas. Siklus asam sitrat beserta zat intermediet intermedietnya nya berhubungan berhubungan erat dengan sistem sistem imunitas. Suksinat dapat berfungsi sebagai proinflamasi maupun sinyal antiinflamasi. Kemudian dalam kebutuhan sel, Sel makrofag dapat mengatur kenaikan dan penurunan oksid oks idas asii su suks ksin inat at ya yang ng menga mengaki kiba batka tkan n aktiv aktivas asii ge gen n in infl flam amas asii at atau au ak akti tiva vasi si gen antiinflamasi. Salah satu kaitan suksinat dengan proses inflamasi adalah pada proses oksidasi suksinat melalui reverse electron transport (RET) akan mengaktivasi HIF-1α yang kemudian mengaktivasi gen IL1B yang merupakan proinflamasi. Selain suksinat, metabolisme yang diatur oleh siklus Krebs juga berfungsi dalam biogenesis presentasi antigen dan prostaglandin. Oksaloasetat berperan dalam produksi NO dan ROS, serta aconitate berperan dalam pertahanan terhadap infeksi.

Selain Selai n sebagai sebagai penghasil penghasil energi, baik glikolisis glikolisis maupun siklus siklus Krebs juga berfungsi berfungsi seba sebaga gaii titi titik k awal awal bios biosin inte tesi siss mole molekul kul pe pent ntin ing g un untu tuk k tu tubu buh. h. Hal in inii di dise seba babk bkan an dihasilkannya produk molekul intermediet molekul karbon seperti oksaloasetat dan αketoglutarat. Molekul ini dapat dikirim dari mitokondria ke sitosol yang kemudian dapat diguna dig unakan kan untuk untuk membent membentuk uk moleku molekull lain lain sepert sepertii asam asam amino amino (posit (positif if). ). Kemudi Kemudian an Bebe Be bera rapa pa za zatt diket diketah ahui ui dapat dapat mengh mengham ambat bat si sikl klus us as asam am si sitr trat at (n (nega egati tif) f).. Beber Beberapa apa diantaranya adalah sebagai berikut: 

Fluoroasetat. Zat ini berkondensasi dengan CoA membentuk fluoroacetyl-CoA. Molekull ini kemudian Moleku kemudian beraksi beraksi dengan oksaloasetat oksaloasetat membentuk membentuk fluorositr fluorositrat at yang menghambat enzim aconitase sehingga menyebabkan akumulasi sitrat.



Arsenite, kerjanya adalah menghambat alpha-ketoglutarate dehydrogenase.



Malonate, menghambat succinate dehydrogenase

 Siklus Asam Sitrat memiliki peran yang sangat penting dalam metabolism sel. Regulasi dibantu oleh modelatur alosterik dan modifikasi kovalen dari enzim yang terlibat dalam siklus asam sitrat. Proses ini dikendalikan oleh pasokan Asetil CO-A, yang dimana Asetil CO-A ini berasal dari beberapa sumber termasuk jalur untuk degradasi karbohidrat, lipid, dan asam asam amino. amino. Siklus Siklus asam sit sitrat rat diatur diatur untuk untuk memenu memenuhi hi kebutuh kebutuhan an energi energi dan  biosintetik pada sel. Regulasi siklus asam sitrat dapat terjadi apabila ada enzim dan

 

substrat tertentu, terutama karena siklus asam sitrat memiliki peran yang penting dalam  produksi energi, maka siklus ini juga tergantung NAD+, FAD, dan ADP.

Pada gambar gambar 16-18 16-18 penamba penambatan tan biolog biologis. is. Kofakt Kofaktor or li lipoat poat,, bio biotin tin,, dan kombin kombinasi asi bmercaptoeth merca ptoethylami ylamine ne dan panthothenat panthothenatee membentuk membentuk lengan longileksibel longileksibel (biru) (biru) pada enzim yang terikat secara kovalen, bertindak sebagai penambat yang memindahkan za tantara satu siklus aktif ke siklus berikutnya. Kelompok yang diarsir merah terang dalam setiap kasus adalah titik pemasangan dari perantara yang diaktifkan ke tambatan. Gambar  16-8, lipoate, biotin, dan panthotenate semuanya memasuki sel pada transporter yang sama, semua menjadi terikat secara kovalen pada protein melalui reaksi yang serupa dan semuanya menyediakan tambahan fleksibel yang memungkinkan reaksi antara terikat untuk berpindah dri satu antif ke yang lain dalam kompleks enzim tanpa memisahkan semuanya yaitu berpartisipasi dalam penyaluran substrat.

8. Mengapa ada ada siklus siklus glioksilat? glioksilat? Apa Apa tujuan ada ada siklus siklus itu pada hewan, hewan, tumbuhan tumbuhan terutama terutama saat perkecambahan, dan mikroba? Di organel mana siklus itu terjadi? Jawab: Siklus glioksilat ada sebagai suatu variasi dari siklus asam trikarboksilat , merupakan  jalur anabolik yang terjadi pada tumbuhan , bakteri , protista , dan jamur . Siklus glioksilat berpusat pada konversi asetil-KoA menjadi suksinat untuk sintesis karbohidrat.

Siklus Sik lus glioks glioksila ilatt umumny umumnyaa diangga dianggap p tidak tidak ada pada hewan, hewan, deng dengan an pengecu pengecuali alian an nemato nem atoda da pada tahap tahap awal awal embrio embriogene genesis sis.. Namun, Namun, dalam dalam bebera beberapa pa tahun tahun ter terakh akhir, ir, deteksi malate synthase (MS) dan isocitrate lyase (ICL), enzim kunci yang terlibat dalam siklus glioksilat, pada beberapa jaringan hewan telah menimbulkan pertanyaan mengenai hubungan hubu ngan evolusi evolusi enzim enzim pada bakteri bakteri dan hewan hewan dan menunj menunjukka ukkan n bahwa bahwa hewan hewan menyandikan enzim alternatif dari siklus yang berbeda fungsinya dari MS dan ICL yang diketahui pada spesies non-metazoan.

Organisme yang mengandung dinding sel, seperti tumbuhan , jamur , dan bakteri , membutuhkan karbohidrat dalam jumlah yang sangat besar selama pertumbuhan untuk 

 

 biosintesis polisakarida struktural kompleks, seperti selulosa , glukan , dan kitin . Dalam orga organi nism smee ini, ini, denga dengan n tida tidak k adany adanyaa ka karb rbohi ohidr drat at ya yang ng te ters rsed edia ia (mis (misal alny nya, a, da dala lam m lingkun lin gkungan gan mikrob mikrobaa terten tertentu tu atau atau selama selama perkec perkecamb ambaha ahan n biji biji pada tanama tanaman), n), siklus siklus glioksilat memungkinkan sintesis glukosa dari lipid melalui asetat yang dihasilkan dalam oksidasi β asam lemak. Pa Pada da tumb tumbuh uhan, an, si sikl klus us glio glioks ksil ilat at te terj rjadi adi pa pada da pe pero roks ksis isom om khusu khususs yang yang di dise sebu butt glioksisom . Siklus ini memungkinkan benih menggunakan lipid sebagai sumber energi

untuk unt uk memben membentuk tuk tunas tunas selama selama perkeca perkecamba mbahan han . Benih Benih ti tidak dak dapat dapat menghas menghasilk ilkan an  biomassa menggunakan fotosintesis karena kekurangan organ untuk menjalankan fungsi ini. ini. Penyim Penyimpana panan n lipid lipid dari dari biji biji yang berkeca berkecamba mbah h digunak digunakan an untuk untuk pem pemben bentuk tukan an karbohidrat yang mendorong pertumbuhan dan perkembangan organisme. Asetil-KoA yang terbentuk dari pemecahan lipid diubah menjadi suksinat melalui siklus glioksilat, dan suksinat diekspor ke mitokondria, di mana enzim siklus asam sitrat mengubahnya menjadi malat. menjadi malat. Isozim Isozim sitosol sitosol dari malat dehidrogenase dehidrogenase mengoksidasi mengoksidasi malat menjadi menjadi oksaloasetat, prekursor glukoneogenesis. Biji yang berkecambah dapat mengubah karbon dari simpanan lipid menjadi glukosa. Siklus glioksilat juga dapat memberikan tanaman aspek asp ek lain lain dari dari keragam keragaman an metabo metabolik lik.. Siklus Siklus ini memungk memungkink inkan an tumbuh tumbuhan an untuk  untuk  mengambil asetat baik sebagai sumber karbon maupun sebagai sumber energi. Selain enzim siklus glioksilat, glioksisom mengandung semua enzim yang dibutuhkan untuk  degradasi asam lemak yang disimpan dalam minyak biji

9. Bakt Bakter erii tida tidak k memi memili liki ki organ organel el mi mito tokon kondr dria ia,, ba bagai gaima mana na ca cara rany nyaa se sehi hing ngga ga di diaa bi bisa sa melakukan siklus asam sitrat? Jawab: Dalam sel prokarioti prokariotik k seperti seperti bakteri, bakteri, yang tidak memiliki memiliki mitokondria mitokondria,, urutan reaksi siklus asam sitrat dilakukan di sitosol dengan gradien proton untuk produksi ATP berada di permukaan sel (membran plasma).

 

DAFTAR PUSTAKA

Buku

 Nelson, David., Cox, Michael. 2013. Lehniger Principles Of Biochemistry Sixth Edition.  New York. W. H. Freeman and Company. ISBN-13: 978-4641-0962-1

Poedjiadi. Anna. 1994. Dasar dasar biokimia untuk mahasiswa keperawatan. Jakarta; UI press.

Modul

Kusmiyati Mimin. 2016. Praktikum Kimia Farmasi. Jakarta Selatan. Kementrian Kesehatan

Republik

Indonesia.

http://bppsdmk.kemkes.go.id/pusdiksdmk/wpcontent/uploads/2017/08/PraktikumKimia-Farmasi-Komprehensif.pdf   (Diakses Pada Tanggal 28 Oktober 2020)

Web

Suryani Cecep S. 2020. Siklus Krebs: Siklus Karbon Penghasil Energi di Mitokondria https://caiherang.com/siklus-krebs/amp/  https://caiherang.com/siklus-krebs/amp/  (Diakses Pada Tanggal 1 Oktober 2020)