Pengertian Glikolisis dan proses secara ringkas

Proses respirasi selular sebenarnya banyak reaksi yang terpisah, yang dapat dibagi menjadi tiga tahap: glikolisis, Siklus Krebs, dan rantai transpor elektron.
Advertisement

Bagaimana Anda mengiris molekul glukosa menjadi setengahnya? Dengan pisau yang tajam? Tidak juga. Tapi Anda memecahnya melalui glikolisis. Ini adalah bagian yang sangat penting dari respirasi selular. Ini terjadi sepanjang waktu, baik dengan dan tanpa oksigen. Dan dalam proses, akan mentransfer beberapa energi menjadi ATP.

Respirasi Seluler Tahap I: Glikolisis

Tahap pertama dari respirasi seluler adalah glikolisis. Ini tidak memerlukan oksigen, dan itu tidak terjadi dalam mitokondria – yang berlangsung di sitosol dari sitoplasma.

Kapan terakhir kali Anda menikmati yoghurt pada sarapan sereal Anda, atau mendapat suntikan tetanus? Pengalaman ini mungkin tampak tidak berhubungan, tetapi keduanya berhubungan dengan bakteri yang tidak menggunakan oksigen untuk membuat ATP. Bahkan, bakteri tetanus tidak dapat bertahan hidup jika oksigen hadir. Namun, Lactobacillus acidophilus (bakteri yang membuat yoghurt) dan Clostridium tetani (bakteri yang menyebabkan tetanus) keduanya dan hampir semua organisme melalui tahap pertama dari respirasi sel yaitu glikolisis.

Advertisement

Karena glikolisis bersifat universal, sedangkan respirasi sel aerobik (yang membutuhkan oksigen) tidak, sebagian besar ahli biologi menganggap itu sebagai jalur paling mendasar dan primitif untuk membuat ATP.

Bakteri Clostridium tetani
Bakteri Clostridium tetani adalah anaerob obligat, yang tidak dapat tumbuh dengan adanya oksigen dan menggunakan variasi dari glikolisis untuk membuat ATP. Karena mereka dapat tumbuh di luka tusukan dalam dan mengeluarkan racun, yang dapat menyebabkan kejang otot, kejang, dan kematian, kebanyakan orang menerima vaksinasi tetanus setidaknya setiap sepuluh tahun sepanjang hidup.

Memisahkan Glukosa

Kata glikolisis berarti “memecah glukosa,” yang persis apa yang terjadi di tahap ini. Enzim membagi molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat (juga dikenal sebagai asam piruvat).

tahap glikolisis
Dalam glikolisis, glukosa (C6) dibagi menjadi dua molekul piruvat 3-karbon (C3). Ini melepaskan energi yang ditransfer ke ATP. Berapa banyak molekul ATP dibuat selama tahap respirasi seluler?

Seperti fotosintesis, proses yang diwakili oleh persamaan ini sebenarnya banyak, reaksi kimia kecil individual. Kita mengelompokkan reaksi fotosintesis menjadi dua tahap, yaitu reaksi terang dan Siklus Calvin.

Dalam respirasi sel, kita juga akan membagi reaksi respirasi selular menjadi tiga tahap: glikolisis, Siklus Krebs, dan rantai transpor elektron (Gambar di bawah). Dalam artikel ini, Tahap 1, glikolisis, adalah jalur tertua dan paling luas untuk membuat ATP akan dibahas. Sebelum menyelam lebih jauh, kita harus mencatat bahwa tahap pertama respirasi seluler ini adalah unik di antara tiga tahap lainnya karena: tidak memerlukan oksigen, dan itu tidak terjadi dalam mitokondria. Reaksi kimia glikolisis terjadi tanpa oksigen di dalam sitosol dari sel (Gambar di bawah).

respirasi sel aerobik

Anda dapat menonton animasi langkah-langkah glikolisis di link ini: http://www.youtube.com/watch?v=6JGXayUyNVw.

animasi sel hewan
Glikolisis, tidak seperti dua tahap terakhir respirasi sel, berlangsung tanpa oksigen pada sitosol (biru) dari sel. Bagi kebanyakan organisme, respirasi aerobik berlanjut dengan siklus Krebs dan rantai transpor elektron pada mitokondria (hijau). Untuk memasuki mitokondria, glukosa pertama harus dipecah menjadi molekul yang lebih kecil.

Nama untuk Tahap 1 jelas menunjukkan apa yang terjadi selama tahap itu: glyco – mengacu pada glukosa, dan – lisis berarti “pemisahan.” Dalam glikolisis, yang terjadi di dalam sitosol dari sel, minimal delapan enzim yang berbeda memecah glukosa menjadi dua molekul 3-karbon. Energi yang dilepaskan dalam memecahkan ikatan mereka ditransfer ke molekul pembawa, ATP dan NADH. NADH memegang sementara sejumlah kecil energi yang dapat digunakan kemudian untuk membangun ATP. Produk 3-karbon dari glikolisis adalah piruvat, atau asam piruvat (Gambar di bawah). (Perbedaan antara mereka sebenarnya adalah atom hidrogen tunggal. Asam piruvat: CH 3 COCOOH, piruvat:.. CH 3 COCOO -) Secara keseluruhan, glikolisis dapat direpresentasikan sebagai berikut:

C6 H12 O6 + 2NAD + + 2P + i 2ADP → 2 piruvat + 2NADH + 2ATP

Namun, persamaan di atas tidak sepenuhnya benar. Hanya untuk memisahkan glukosa saja akan memerlukan banyak langkah, setiap langkah akan mentransfer atau menangkap sejumlah kecil energi. Langkah-langkah individual ditampilkan pada Gambar di bawah. Pelajari jalur secara rinci yang akan mengungkapkan bahwa sel harus “mengeluarkan” atau “menyimpan” dua ATP untuk memulai proses memecah glukosa. Perhatikan bahwa fosfat yang dihasilkan oleh pemecahan ATP bergabung dengan glukosa, sehingga tidak stabil dan lebih mungkin untuk pecah. Kemudian langkah memanfaatkan energi yang dilepaskan ketika perpecahan glukosa, dan menggunakannya untuk membangun “hidrogen panas” (NAD + direduksi menjadi NADH) dan ATP (ADP + P i → ATP). Jika Anda menghitung ATP yang dihasilkan, Anda akan menemukan hasil bersih dua ATP per glukosa (4 diproduksi – 2 dihabiskan). “Hidrogen panas” dapat menjadi energi untuk jalur metabolik lainnya, atau dalam banyak organisme, menyediakan energi untuk sintesis ATP lebih lanjut.glikolisisSecara ringkas: di dalam sitosol dari sel, glikolisis mentransfer sebagian energi kimia yang tersimpan dalam satu molekul glukosa menjadi dua molekul ATP dan dua NADH. Hal ini membuat (beberapa) energi dalam glukosa, molekul bahan bakar universal untuk sel, tersedia untuk digunakan dalam pekerjaan seluler – menggerakan organel, mengangkut molekul melintasi membran, atau membangun molekul organik besar.

Meskipun glikolisis bersifat universal, jalur yang mengarah jauh dari glikolisis bervariasi antara spesies tergantung pada ketersediaan oksigen. Jika oksigen tidak tersedia, piruvat dapat dikonversi menjadi asam laktat atau etanol dan karbon dioksida untuk meregenerasi NAD +, mengakhiri respirasi anaerobik. Respirasi anaerobik juga disebut fermentasi, yang akan dibahas dalam artikel lain.

Jika oksigen hadir, piruvat memasuki mitokondria untuk pemecahan lebih lanjut, melepaskan jauh lebih banyak energi dan menghasilkan banyak molekul ATP tambahan dalam dua tahap terakhir respirasi aerobik – siklus Krebs dan rantai transpor elektron. Kita akan mengeksplorasi ini, juga, pada bagian selanjutnya.

Hasil Glikolisis

Energi yang dibutuhkan pada awal glikolisis untuk membagi molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat. Kedua molekul pergi ke tahap II respirasi selular. Energi untuk memecah glukosa disediakan oleh dua molekul ATP. Sebagai hasil glikolisis, energi dilepaskan, dan energi yang digunakan untuk membuat empat molekul ATP. Akibatnya, ada keuntungan bersih dua molekul ATP selama glikolisis. Selama tahap ini, elektron berenergi tinggi juga ditransfer ke molekul NAD + untuk menghasilkan dua molekul NADH, molekul-pembawa energi lain. NADH digunakan dalam tahap III respirasi selular untuk membuat lebih banyak ATP.

Kosa kata

  • Respirasi aerobik: Respirasi selular dengan adanya oksigen; menghasilkan 36-38 molekul ATP / glukosa.
  • Respirasi anaerobik: Respirasi selular dalam ketiadaan oksigen; menghasilkan 2 molekul ATP / glukosa; fermentasi.
  • Rantai elektron transpor: Rangkaian molekul transpor elektron yang meneruskan elektron berenergi tinggi dari molekul ke molekul dan menangkap energi mereka.
  • Fermentasi: Jenis respirasi anaerob yang meliputi glikolisis diikuti oleh konversi asam piruvat dengan satu atau lebih senyawa lain dan pembentukan NAD +; proses produksi ATP dalam ketiadaan oksigen melalui glikolisis.
  • Glikogen: Sebuah karbohidrat yang digunakan untuk penyimpanan energi jangka panjang dalam sel-sel hewan; sel otot dan hati manusia menyimpan energi dalam bentuk ini.
  • Glikolisis: Proses “memecah glukosa”; Tahap 1 dari respirasi sel aerobik dan juga dasar dari respirasi anaerob; pemecahan glukosa menjadi dua molekul piruvat 3-karbon, menghasilkan 2 ATP (bersih).
  • Siklus Krebs: Tahap 2 respirasi selular aerobik; serangkaian reaksi kimia yang melengkapi pemecahan glukosa dimulai pada tahap 1, melepaskan energi kimia lebih banyak dan menghasilkan karbon dioksida; juga disebut Siklus asam sitrat.
  • NADH: pembawa energi jangka pendek; menyimpan sementara energi selama respirasi seluler; nikotinamida adenin dinukleotida.
  • piruvat: Produk glikolisis 3-karbon; juga dikenal sebagai asam piruvat.

Ringkasan

Proses respirasi selular sebenarnya banyak reaksi yang terpisah, yang dapat dibagi menjadi tiga tahap: glikolisis, Siklus Krebs, dan rantai transpor elektron. Selama glikolisis, glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat 3-karbon, menggunakan 2 ATP tapi menghasilkan 4 ATP, dengan keuntungan bersih 2 ATP. Selama glikolisis, 2 NADH juga diproduksi.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *