Apa itu dan mengapa itu penting? Siklus Krebs adalah proses sentral untuk memperoleh energi di semua organisme di planet ini . Ini menerima nama ini untuk menghormati ilmuwan Jerman Hans Adolf Krebs yang bersama dengan Fritz Albert Lipmann menggambarkan siklus yang menyandang namanya dan koenzim A (CoA), prekursor utama substrat siklus. Untuk penemuan ini, keduanya menerima Hadiah Nobel 1953 dalam Fisiologi dan Kedokteran .
Sir Hans Krebs bekerja di laboratorium
Siklus Krebs juga disebut siklus asam sitrat atau asam trikarboksilat , karena asam sitrat adalah produk pertama dari siklus dan substrat siklus masing-masing adalah molekul 3-karbon. Siklus Krebs adalah akhir dari semua jalur katabolik, jalur yang memecah molekul organik kompleks untuk energi. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang apa itu katabolisme di artikel kami di sini .
Disebut siklus karena produk yang dihasilkan dari satu enzim adalah substrat untuk enzim berikutnya. Dengan cara ini, proses-proses tersebut secara berurutan digabungkan sampai substrat enzim pertama, oksaloasetat, diregenerasi. Untuk memulai siklus, substrat ini harus berikatan dengan asetil-KoA, yang berasal dari degradasi molekul yang lebih kompleks, untuk menghasilkan asam sitrat. Siklus ini terdiri dari 7 reaksi oksidasi dan dekarboksilasi yang berurutan. Anda dapat melihat siklus Krebs dengan semua enzim dan substratnya dalam artikel yang kami persembahkan untuk menjelaskan prosesnya di sini .
Siklus Krebs terjadi di matriks mitokondria sel eukariotik dan di sitoplasma dekat dengan membran pada bakteri. Proses lengkap menghasilkan 1 molekul GTP (guanin trifosfat, analog ATP, molekul penyimpan energi) dan NADH + H + dan FADH 2 dua molekul dengan daya reduksi tinggi . Molekul-molekul ini akan diubah menjadi ATP dalam rantai transpor elektron di membran dalam mitokondria , baca selengkapnya di sini . Siklus Krebs dan rantai transpor elektronik terletak di organel yang sama, untuk memfasilitasi perpindahan molekul dari satu ke yang lain untuk meningkatkan efisiensi sistem produksi energi eukariotik.
Siklus Krebs adalah bagian dari proses pernapasan seluler, karena memerlukan molekul oksigen (untuk oksidasi substrat) dan menghilangkan molekul karbon dioksida yang dihasilkan dari degradasi trikarboksil (dalam langkah dekarboksilasi). Demikian juga, siklus Krebs juga berpartisipasi dalam pembentukan beberapa molekul, produk yang dihasilkan dari beberapa enzimnya digunakan untuk sintesis. Alfa-ketoglutarat digunakan dalam sintesis glutamat dan oksaloasetat dalam sintesis aspartat, kedua asam amino diperlukan untuk sintesis protein.
Menjadi proses yang begitu penting, memerlukan regulasi yang kompleks untuk mengoptimalkan proses degradasi molekul. Konsentrasi tinggi ATP dan produk tereduksi lainnya (NADH + H + dan FADH 2 ) menghambat pembentukan asetil-KoA . Selain itu, molekul energi ini dapat tetap melekat pada enzim yang membentuknya, mencegah substrat terdegradasi jika kebutuhan energi tidak meningkat. Akhirnya, enzim pertama dalam siklus, sitrat sintase , hanya bekerja di satu sisi, sehingga membutuhkan kehadiran oksaloasetat dan asetil-KoA untuk memulai jalur.