GLIKOLISIS DALAM SEL RAGI

GLIKOLISIS DALAM SEL RAGI

I.                   Dasar Teori

Glikolisis merupakan rangkaian reaksi yang mengkonversi glukosa menjadi piruvat. Pada organisme aerob, glikolisis adalah pendahuluan daur asam sitrat dan rantai transport electron, saat sebagian besar energi bebas glukosa dihasilkan. Sepuluh reaksi glikolisis terjadi didalam sitosol. Pada tahap pertama, glukosa dikonversi menjadi fruktosa 1,6-bifosfat melalui reaksi fosforilasi, isomerasi, dan fosforilasi kedua. Dua molekul ATP dipakai per molekul glukosa pada reaksi-reaksi ini. Pada tahap kedua, fruktosa 1,6 difosfat dipecah oleh aldolase membentuk dihrosiaseton fosfat dan gliserildehida 3-fosfat, yang dengan mudah mengalami interkonvensi. Gliseraldehida 3-fosfat kemudian mengalami oksidasi dan fofforilasi membentuk 1-3-bisfosfogliserat, suatu asetil fosfat dengan potensi transfer fosforil yang tinggi. 3-fosfogliserat kemudian terbentuk dan ATPdihasilkan. Pada tahap akhir glikolisis, fosfoenolpiruvat, zat antara kedua dengan potensi transfer yang tinggi, dibentuk melalui pergeseran fosforil dan dehidrasi. ATP lainnya dihasilkan sewaktu fosfienolpiruvat dikonnversi menjadi piruvat. Tedapat keuntungan bersih dua molekul ATP pada pembentukan dua molekul piruvat dari satu molekul glukosa. Akseptor elektron pada oksidasi gliseraldehida 3-fosfat adalh NAD⁺, yang harus dihasilkan kembali agar glikosis dapat dihasilkan kembali agar glikolisis dapat berlangsung terus. Pada organism aerob, NADH yang terbentuk pada glikolisis mentransfer elektronnya ke O₂ melalui rantai transport elektron, dan dengan demikian menghasilkan kembali NAD⁺. Pada keadaan aerob, NAD⁺dihasilkan kembali melalui reduksi piruvat menjadi laktat. Pada sejumlah mikroorganisme, NAD⁺ biasanya dihasilkan kembali oleh sintesis laktat atau etanol dari piruvat. Dua proses ini merupakan contoh fermentasi.

Jalur glikolisis mempunyai peran ganda: degradasi glukosa untuk menghasilkan ATP, dan memberikan unit-unit penyusun untuk sintesis komponen-komponen sel. Kecepatan konversi glukosa piruvat diatur sesuai dengan dua keperluan utama sel ini. Pada reaksi fisiologis, reaksi-reaksi glikolisis dengan mudah reversible kecuali reaksi-reaksi yang dikalisis oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase. Fosfofruktokinase, elemen pengontrol terpenting pada glikolisis, dihambat oleh kadar tinggi ATP dan sitrat, dan diaktifkan oleh AMP dan fruktosa 2,6 bifosfat. Pada hati, bifosfat menandakan bahwa glukosa berlimpah. Karenanya, fosfofruktokinase aktif bila diperlukan energy atau unit-unit penyusun. Hksokinase dihambat oleh glukosa 6-fosfat, yang berakumulasi bila fosfofruktokinase aktif. Piruvat kinase situs pengontrol lainnya, secara alosterik dihambat oleh ATP dan alanin, dan diaktif oleh fruktosa 1,6 bifosfat. Akibatnya, piruvat kinase aktif maksimal bila muatan energy rendah dan zat-zat ntara glikolisis menumpuk. Piruvat kinase, seperti enzim bifungsi yang mengontrol kadar fruktosa 2,6 bisfosfat, diatur melalui fosforilasi. Kadar glukosa yang rendah dalam darah mendorong fosforilasi pirivat kinase hati, sehingga aktivitasnya menurun dengan demikian menurunkan pemakaian glukosa dalam hati

II.             Tujuan

         Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Mempelajari/mengamati proses glikolisis di dalam sel ragi dengan mengukur tinggi kolom CO₂ yang dihasilkan.

2.      Mempelajari/mengamati pengaruh inhibitor seperti fluoride dan arsenat terhadap proses glikolisis.

II.                Alat dan Bahan

         Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

-          Alat:

1.      Tabung peragian 4 buah

2.      Pipet tetes

3.      Gelas kimia

4.      Penangas listrik

5.      Batang pengaduk

6.      Tabung reaksi

7.      Statif dan klem

8.      Gelas ukur 10 mL

9.      Mistar

10.  Stopwatch

-          Bahan:

1.      Ragi

2.      Larutan Ca(OH)₂ 1 M

3.      Larutan glukosa 2%

4.      Larutan fluoride

5.      Larutan arsenat

6.      Aquades

IV.       Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Menyediakan 4 buah tabung peragian yang bersih dan kering

Menggunakan tabung 1 sebagai control positif

Menggunakan tabung 2 sebagai control negative

Menggunakan tabung 3 dan 4 untuk melihat pengaruh inhibitor

2.      Memasukkan 14 mL suspensi ragi ke dalam tabung peragian 1

3.      Memasukkan 14 mL suspensi ragi yang telah dididihkan ke dalam tabung reaksi 2

4.      Memasukkan 13,5 mL suspensi ragi ke dalam tabung reaksi 3 kemudian menambahkan 0,5 mL larutan fluoride

5.      Memasukkan 13,5 mL suspensi ragi ke dalam tabung reaksi 4, kemudian menambahkan 0,5 larutan arsenat

6.      Memasukkan 10 mL larutan Ca(OH)₂ ke dalam tabung reaksi, kemudian meletakkannya pada ujung selang tabung peragian

7.      Menambahkan 2 mL larutan glukosa 2% ke dalam masing-masing tabung peragian secara bersamaan, kemudian mengukur tinggi kolom sebelum dihasilkannya CO₂, selanjutnya membuka kran tabung peragian

8.      Membiarkan suspensi ragi tersebut selama 15 menit dalam suhu kamar

9.      Setelah tepat 15 menit menutup kembali kran pada lengan  tabung peragian, kemudian melakukan pengukuran pada setiap tabung tersebut tinggi kolom CO₂ yang terbentuk pada lengan tertutup

10.  Mengamati keadaan suspensi ragi dan keadaan larutan Ca(OH)₂.

V.          Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

Hasil	Tabung
	1 Kontrol +	2 Kontrol -	3 + fluorida	4 + arsenat
Tinggi kolom CO2 yang terbentuk Keadaan suspensi ragi Keadaan Ca(OH)2	2,4 cm -          Berwarna putih susu -          Terbentuk banyak gelembung -          Tercampur Tidak ada endapan	0 -          berwarna putih susu -          Tidak terbentuk gelembung -          Campuran terpisah Tidak ada endapan	1,5 cm -          Berwarna putih susu -          Terbentuk sedikit gelembung -          Tercampur Tidak ada endapan	1,5 cm -          Berwarna putih susu -          Terbentuk sedikit gelembung -          Tercampur Tidak ada endapan

VI.             Persamaan Reaksi

C₆H₁₂0₆ → 2C₂H₅OH + 2C0₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

VII.    Pembahasan

Metabolisme merupakan suatu proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup guna memperoleh energi untuk kelangsungan hidupnya. Metabolisme terbagi menjadi dua jalur yaitu anabolisme (suatu proses untuk membentuk atau mensintesa suatu senyawa) dan katabolisme (suatu proses perombakan atau penguraian suatu senyawa sehingga menghasilkan energi).

Glikolisis merupakan proses penguraian atau katabolisme karbohidrat (glukosa) menjadi asam piruvat. Glikolisis dapat berlangsung secara aerob (memerlukan oksigen) dan juga anaerob (tanpa oksigen). Dalam kondisi aerob, piruvat yang terbentuk akan dioksidasi menjadi CO₂ dan H₂O. Sedangkan dalam kondisi anaerob, karbohidrat seperti glukosa dan sukrosa akan diuraikan oleh enzim dalam ragi menjadi alkohol dan CO₂ sebagai produk akhir

Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini yaitumempelajari/mengamati proses glikolisis di dalam sel ragi dengan mengukur tinggi kolom CO₂ yang dihasilkan, serta mempelajari/mengamati pengaruh inhibitor seperti fluorida dan arsenat terhadap proses glikolisis.

Pertama-tama prosedur yang dilakukan yaitu membuat suspensi ragi dengan cara memasukkan ragi ke dalam gelas kimia kemudian menambahkannya dengan aquades. Suspensi yang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu suspensi ragi tanpa dididihkan dan suspensi ragi yang dididihkan. Suspensi ragi berfungsi sebagai bahan yang digunakan sebagai sel ragi tempat berlangsungnya proses glikolisis. Jalur glikolisis ditemukan di dalam sitosol sel. Suspensi ragi ini dibedakan menjadi dua yaitu suspense ragi tanpa dididihkan dan suspensi ragi yang dididihkan. Suspensi ragi yang tidak dididihkan bertindak sebagai sel ragi yang masih berfungsi baik sebagai sel hidup dalam proses glikolisis dan dijadikan sebagai kontrol positif. Sedangkan suspensi yang dididihkan bertindak sebagai sel ragi yang telah rusak sehingga tidak berfungsi efektif lagi sebagai sel hidup dalam proses glikolisis dan dijadikan sebagai kontrol negative. Kemudian memasukkan 14 mL suspensi ragi yang tanpa di didihkan ke dalam tabung peragian 1, sedangkan untuk tabung peragian 3 dan tabung peragian 4 masing-masing sebanyak 13,5 mL. Untuk tabung peragian 2 dimasukkan suspensi ragi yang dididihkan sebanyak 14 mL. Kemudian menambahkan 0,5 mL larutan fluorida kedalam tabung  peragian 3 dan 0,5 mL larutan arsenat ke dalam tabung peragian 4. Teknik ini sebisa mungkin dilakukan dengan cepat (tabung peragian tertutup), tujuannya untuk meminimalisir kontak antara oksigen dengan campuran larutan, karena diharapkan glikolisis alkohol ini berjalan secara anaerob (tanpa oksigen). Larutan fluorida dan larutan arsenat berfungsi sebagai penghambat atau inhibitor kerja enzim dalam memecah glukosa menjadi etanol dan CO₂ .

Kemudian memasukkan masing-masing 10 mL larutan Ca(OH)₂kedalam 4 buah tabung reaksi yang berbeda dan meletakkannya pada ujung selang tabung peragian. Menambahkan 2 mL larutan glukosa 2% ke dalam masing-masing tabung peragian secara bersamaan, dan kemudian mengukur tinggi kolom sebelum dihasilkannya CO₂, selanjutnya membuka kran tabung peragian. Larutan glukosa 2% berfungsi sebagai bahan utama yang digunakan dalam proses glikolisis oleh sel ragi, dimana glikolisis akan memecah glukosa menjadi etanol dan CO₂. Setelah itu mendiamkannya selama  15 menit, dan mengamati tinggi kolom udara yang terjadi. Tujuan pendiaman selam 15 menit yaitu agar berlangsungnya proses glikolisis dalam sel ragi. Terbentuknya kolom udara tersebut diakibatkan oleh adanya gas CO₂ yang dihasilkan melalui proses glikolisis ini, semakin banyak CO₂ yang terbentuk maka semakin besar pula tekanan yang ada di dalam tabung sehingga kolom udara akan terlihat lebih tinggi. Adapun tinggi kolom CO₂ yang dihasilkan dari percobaan ini yaitu untuk tabung 1 yaitu 2,4 cm suspensinya berwarna putih susu dan bercampur, terbentuk banyak gelembung serta tidak ada endapan pada larutan Ca(OH)_2.,  tabung 2 tidak dihasilkan tinggi kolom CO_2, suspensinya berwarna putih susu dan terpisah/tidak bercampur, tidak terbentuk gelembung serta tidak ada endapan pada larutan Ca(OH)₂, sedangkan untuk tabung 3 dan 4 yaitu 1,5 cm, suspensinya berwarna putih susu dan bercampur, terbentuk sedikit gelembung serta tidak ada endapan pada larutan Ca(OH)₂

Dalam larutan Ca(OH)₂ tidak terbentuk endapan CaCO₃ hal ini dikarenakan karenan kadar CO₂ yang terbentuk hanya sedikit.

Kadar glukosa dan kadar etanol dari hasil glikolisis sel ragi dapat ditentukan dengan melihat tinggi rendahnya kolom CO₂ yang terbentuk pada lengan tabung. Semakin tinggi kolom CO₂ yang terbentuk, maka kadar CO₂ yang dihasilkan pada proses glikolisis semakin tinggi, yang berarti kadar glukosa dalam sel ragi berkurang karena glukosa dihidrolisis oleh enzim glikolisis menjadi CO₂ dan etanol. Sedangkan kadar etanol juga akan meningkat jika tinggi kolom CO₂ semakin besar karena etanol dan CO₂ merupakan hasil penguraian glukosa pada proses glikolisis. Sebaliknya jika kolom CO₂ semakin rendah, maka kadar etanol juga akan rendah dan kadar glukosa meningkat. Hal ini terjadi karena glukosa tidak banyak terurai menjadi etanol dan CO₂. Dengan demikian dapat dikatakan proses glikolisis tidak berlangsung dengan baik. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya inhibitor dalam proses glikolisis yang mempengaruhi fungsi enzim dalam memecah glukosa atau juga disebabkan oleh rusaknya sel ragi sehingga proses glikolisis tidak terjadi.

Dalam beberapa jasad renik seperti ragi, glukosa dioksidasi menghasilkan etanol dan CO₂ dalam proses yang disebut fermentasi alkohol. Jalur metabolisme proses ini sama dengan glikolisis sampai dengan terbentuknya piruvat. Dua tahap reaksi enzim berikutnya adalah reaksi perubahan asam piruvat menjadi asetaldehide, reaksi reduksi asetaldehide menjadi alkohol. Dalam reaksi yang pertama piruvat didekarboksilasi diubah menjadi asetaldehide dan CO₂ oleh piruvat dekarboksilase, suatu enzim yang tidak terdapat dalam hewan.

Reaksi dekarboksilasi ini merupakan reaksi yang tidak reversible, membutuhkan ion Mg²⁺ dan koenzim tiamin piropospat. Dalam reaksi terakhir, asetaldehide direduksi oleh NADH dengan enzim alkohol dehidrogenase, menghasilkan etanol. Dengan demikian etanol dan CO2 merupakan hasil akhir fermentasi alkohol, dan jumlah energi yang dihasilkannya sama dengan glikolisis anaerob, yaitu 2 ATP.

Persamaan reaksi dari hasil fermentasi alcohol berupa sebuah molekul C0₂ dan sebuah molekul etanol ( sebenarnya masing-masing dua molekul untuk setiap molekul glukosa yang difermentasi) yaitu

C₆H₁₂0₆ → 2C₂H₅OH + 2C0₂

Sebagian besar energi yang terkandung di dalam glukosa masih terdapat dalam etanol (inilah sebabnya mengapa etanol sering dipakai sebgai bahan bakar bensin). Ragi meracuni diri sendiri jika konsentrasi ethanol mencapai kira-kira 13%. Fermentasi telah membuang sebuah karbohidrat ( C₃H₆0₃ ), mengoksidai sebuah karbon dengan sempurna ( menjadi C0₂ ) dan mereduksi lainnya ( CH₃CH₂OH ).

Kesimpulan

         Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.      Tinggi kolom CO₂ yang dihasilkan pada percobaan ini yaitu untuk tabung 1 sebesar 2,4 cm, tabung 2 tidak dihasilkan tinggi kolom CO₂, sedangkan untuk tabung 3 dan 4 sebesar 1,5 cm.

2.      Larutan fluorida dan larutan arsenat berfungsi sebagai penghambat atau inhibitor kerja enzim dalam memecah glukosa menjadi etanol dan CO₂. Hal ini dapat di tunjukkan dengan tinggi kolom CO₂ yang terbentuk pada masing-masing tabung, untuk  tabung peragian yang ditambahkan larutan fluoride dan arsenat menghasilkan tinggi kolom CO₂ yang lebih rendah dibandingkan pada control positif ini menandakan bahwa adanya penghabatan proses glikolisis sehingga CO₂ yang terbentuk lebih sedikit.

"The Power Of Glycolisis"

 
Hampir seluruh sel-sel jaringan tubuh perlu dan dapat menggunakan karbohidrat 
khususnya glukosa sebagai sumber energi untuk mempertahankan kelangsungan 
hidup. Kebutuhan tersebut pada beberapa jaringan, misalnya otak, sangat besar,  
sementara pada sel eritrosit kebutuhan ini bersifat hampir total. Glukosa di dalam darah 
yang di kenal dengan istilah KGD di pakai sebagai parameter bagi keberhasilan 
metabolisme karbohidrat di dalam tubuh. 
Proses metabolisme karbohidrat yang dapat menghasilkan energi adalah proses 
Glikolisis. Pada proses ini glukosa akan dipecah menjadi Asam Piruvat ataupun Asam 
Laktat sehinnga menghasilkan sejumlah energi dalam bentuk ATP 
Selain itu beberapa proses metabolisme pada karbohidrat yang juga dapat bertujuan 
akhir untuk menghasilkan energy adalah proses Glikogenesis, Glikogenolisis dan 
Glukoneogenesis 
 
 
KATABOLISME KARBOHIDRAT DALAM SALURAN PENCERNAAN. 
 
Proses pemecahan karbohidrat untuk menghasilkan energi berlangsung di dalam 
sitoplasma sel-sel tubuh. Untuk dapat mencapai sel-sel tubuh, karbohidrat dari 
makanan harus terlebih dahulu mengalami proses pencernaan dan absorbs sehingga 
dapat ditransportasi ke dalam sel tubuh yang memerlukan. 

 
Karbohidrat dalam diet umumnya terdapat dalam bentuk zat pati, laktosa, 
sukrosa dan selulosa. Di rongga mulut, enzim ? amilase saliva bekerja pada zat pati 
secara acak menghasilkan maltosa, beberapa glukosa, unit-unit moekul pati yang kecil / 
dekstrin. Memasuki lambung, karena tingkat keasaman yang tinggi ( HCl) kerja ? 
amilase terhenti. Di usus halus, pH makanan menjadi alkali oleh sekresi dari saluran 
pankreasPencernaan dekstrin pati dilanjutkan oleh kerja enzim ? amilase pankreas 
yang sama dengan enzim dari saliva.  Bila kerja ? amilase menghidrolisis zat pati 
sempurna, lumen usus halus akan mengandung glukosa, maltosa, isomaltosa, serta 
laktosa dan sukrosa dari diet. Selulosa yang dimakan adalah polisakarida yang pada 
manusia tidak ada enzim yang menghidrolisisnya dengan demikian tidak dicerna. 
Selanjutnya disakarida tadi ( maltosa, isomaltosa, laktosa ) dihidrolisis pada brush 
border yang terdapat pada mukosa usus halusHidrolisis ini oleh kerja enzim 
disakaridase spesifik  menghasilkan monosakarida.Monosakarida yang dihasilkan 
(glukosa, fruktosa, galaktosa) bersama glukosa dari lumen akan masuk ke sistem portal 
lalu ditransport ke hepar. Di hepar senyawa-senyawa ini diinterkonversi menjadi 
glukosa. Glukosa ini diangkut oleh peredaran darah dan didistribusikan ke sel-sel 
jaringan tubuh yang memerlukan. Glukosa yang berada di darah lazim disebut sebagai 
kadar glukosa darah (KGD) 
 dipergunakan sebagai parameter keberhasilan metabolisme di dalam tubuh. 
 
 
GLIKOLISIS SEBAGAI JALUR PEMBENTUKAN ENERGI 
 
 
Glukosa dari hasil proses pencernaan dan absorbsi sepanjang saluran cerna dari 
sirkulasi darah akan masuk ke dalam sel dan dipecah di dalam sel untuk menghasilkan 
energi dalam proses glikolisis. Proses ini berlangsung di sitoplasma dari sel karena 
semu enzim-enzim lintasan ini ditemukan di sitoplasma. 
Pada proses glikolisis, glukosa akan mengalami oksidasi yang di couple dengan 
fosforilasi menjadi energi dalam bentuk ATP baik dalam lingkungan aerob maupun 
anaerob.Dalam keadaan aerob, glukosa dioksidasi menjadi piruvat di mana piruvat ini 
dapat berpindah dari sitoplasma ke mitokhondria dan disini dioksidasi menjadi Asetil Ko 
A yang kemudian dapat dioksidasi dan difosforilasi melalui siklus kreb yang 
berdampingan dengan rantai pernapasan. Dalam keadaan aerob ini, O2 
dipergunakan 
untuk mereoksidasi NADH yang terbentuk selama oksidasi Gliseraldehide 3 Fosfat 
Proses gikolisis dalam keadaan anaerob terjadi pada sel yang tidak mengandung 
mitokhondria misalnya sel eritrosit atau jaringan yang dalam keadaan anoksia. Asam 
laktat sebagai produk akhir dalam glikolisis anaerob ini. Penumpukan asam laktat pada 
sel otot dapat menyebabkan kekebasan otot.Asam laktat tersebut biasanya (walau 
lambat) dapat dikeluarkan dari sel, mengikuti peredaran darah membentuk glukosa 
melalui 
glukoneogenesis di hepar atau di ginjal 
 
 
JALUR GLIKOLISIS 

 
Glukosa memasuki lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa 6 fosfat 
(senyawa yang merupakan titik temu antar lintasan metabolik seperti glikolisis, 
glukoneogenesis, lintasan pentosa fosfat, glikogenesis dan glikogenesis). 
Pengambilan glukosa darah untuk fosforilasi ini untuk semua sel kecuali sel parenkim 
hati dan ? Langerhans Pankreas dikatalisis oleh enzim Heksokinase. Di sel sel 
parenkim hati dan ? Langerhans Pankreas ini fosforilasi glukosa dikatalisis oleh enzim 
Glukokinase yang aktifitasnya dalam hati dapat dipicu dan dipengaruhi oleh perubahan 
status gizi. Perbedaan antara kedua enxim tersebut adalah: 

1. HEKSOKINASE 
- Terdapat pada semua sel ekstrahepatik 
- Memiliki afinitas yang tinggi terhadap glukosa (Km rendah) 
- Berfungsi menjamin pasokan glukosa bagi jaringan dengan konsentrasi glukosa 
yang rendah (0,1 mmol/L=2mg%), melalui fosforilasi semua glukosa yang masuk 
ke dalam sel.
- Dihambat secara allosterik oleh produk reaksinya yaitu Glukosa 6 P 

2. GLUKOKINASE 
- Terdapat pada sel parenkim hati dan ? pankreas . 
- Bekerja optimal pada konsentrasi glukosa darah diatas 10 mmol /L  
- Berperan dalam pengaturan glukosa darah setelah makan  
- Memiliki Km yang tinggi terhadap glukosa. 
- Tidak dihambat oleh produk reaksinya. 
- Merupakan enzim yang spesifik untuk glukosa 

 
Langkah berikutnya pada glikolisis adalah isomerisasi glukosa 6 fosfat menjadi 
fruktosa 6 fosfat.Isomerisasi glukosa 6 fosfat menjadi fruktosa 6 fosfat adalah konversi 
aldosa menjadi ketosa. Reaksi ini dikatalisi enzim fosfoheksosa isomerase. Kemudian 
fruktosa 6 fosfat difosforilasi oleh ATP menjadi fruktosa 1,6  bisfosfat oleh enzim 
fosfofruktokinase, suatu enzim allosterik dikontrol oleh ATP dan beberapa metabolit 
lain. Fruktosa 1,6  bisfosfat selanjutnya di pecah oleh enzim aldolase menjadi 
gliseraldehid 3 fosfat dan dihidroksiaseton fosfat yang segera dapat dikonversi menjadi 
gliseraldehid 3 fosfat oleh enzim fosfotriosa isomerase. 
Kemudian gliseraldehid 3 fosfat dikonversi menjadi 1,3 bisfosfogliserat(1,3 BPG ) oleh 
enzim gliseraldehid 3 fosfat dehidrogenase yang tergantung NAD. 1,3 bisfosfogliserat 
akan dioksidasi oleh enzim fosfogliserat kinase menjadi senyawa 3 fosfogliserat  yang 
selanjutnya  dikonversi menjadi 2 fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat mutase. Suatu 
enol dibentuk dari dehidrasi 2 fosfogliserat. Enzim enolase, yang dapat dihambat oleh 
fluorida, mengkatalisis pembentukan fosfoenolpiruvat yang akhirnya membentuk piruvat 
oleh kerja piruvat kinase. 
 
 
GLIKOLISIS DIATUR TIGA TAHAP REAKSI NONEIKUILIBRIUM 

Pada jalur glikolisis ada 3 buah enzim yang mengkatalisis reaksi non ekuilibrium 
yaitu reaksi yang pada keadaan fisioligis dianggap tidak reversibel yaitu : Heksokinase 
(Glukokinase), Fosfofruktokinase, dan Piruvat kinase. Reaksi-reaksi yang dikatalisis 
oleh enzim-enzim ini merupakan reaksi pada tempat-tempat utama pengaturann 
glikolisis. 
Fosfofruktokinase, pengontrol terpenting pada glikolisis, dihambat oleh kadar tinggi ATP 
dan sitrat dan diaktifkan oleh AMP dan fruktosa 2,6 bisfosfat.Heksokinase dihambat 
oleh glukosa 6 fosfat  yang berakumulasi bila fosfofruktokinase tidak aktif. Piruvat 
kinase secara allosterik dihambat oleh ATP dan alanin dan diaktifkan oleh fruktosa 1,6 
bisfosfat 
Dalam sel eritrosit, tahapan yang dikatalisis oleh enzim fosfogliserat kinase dapat 
dipintas sehingga terjadi pembentukan senyawa 2,3- bisfosfogliserat. Enzim 
bisfosfogliserat mutase, mengkatalisis proses konversi 1,3- bisfosfogliserat menjadi 2,3- 
bisfosfogliserat. Senyawa 2,3- bisfosfogliserat kemudian dikonversi menjadi 3- 
fosfogliserat oleh kerja enzim 2,3- bisfosfogliseat fosfatase suatu aktivitas enzim yang 
juga diperlihatkan oleh kerja enzim fosfogliserat mutase. Tidak ada produksi ATP kalau 
glikolisis mengambil jalur ini. 2,3- bisfosfogliserat yang terdapat dengan konsentrasi 
yang tinggi dalam sel eritrosit akan membantu oksihemoglobin melepas oksigen. 
Mutiara Indah Sari : Glikolisis Sebagai Metabolisme Karbohidrat Untuk Menghasilkan Energi, 2007 
 
REDUKSI PIRUVAT MENJADI LAKTAT 
Dalam keadaan anaerob, piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat. Reaksi dikatalisis 
oleh enzim Laktat Dehidrogenase Piruvat + NADH + H + Laktat +  NAD+ 
Proses ini dapat dilihat pada otot rangka khususnya serabut putih, dimana kecepatan 
organ tersebut dalam melaksankan pekerjaannya tidak dibatasi oleh kapasitas 
oksigenasinya. Glikolisis di eritrosit walaupun dalam keadaan aerob selalu berakhiran 
dengan senyawa laktat karena sel-sel eritrosit tidak mengandung mitokhondria. 
Jaringan lain mencakup jaringan otak, traktus gastrointestinal, medula ginjal, retina dan 
kulit, memperoleh sebahagian besar energinya dari glikolisis dan menghasilkan laktat . 
 
OKSIDASI PIRUVAT MENJADI ASETIL Ko A 
Merupakan jalur  irreversibel dari glikolisis ke Siklus Asam Sitrat. Sebelum 
piruvat memasuki siklus asam sitrat , senyawa ini diangkut ke mitokhondria melalui 
pengangkut piruvat khusus yang membantu pelintasan membran internal 
mitokhondria.Di mitokhondria piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi Asetil 
Ko A. 
 
Reaksi ini dikatalisis beberapa enzim yang berbeda dan bekerja berurutan yaitu :  
- Piruvat Dekarboksilase 
- Dihidrolipoil Transasetilase 
- Dihidrolipoil Dehidrogenase 
Secara kolektif enzim tersebu diberi nama Kompleks Piruvat Dehidrogenase , yang 
tergantung pada kofaktor vitamin Thiamin Difosfat. Tiamin adalah anggota vitamin B 
kompleks yang penting. 
Piruvat dehidrogenase dihambat oleh produknya, yaitu asetil KoA dan NADH. 
  
KARBOKSILASI PIRUVAT MENJADI OKSALOASETAT 
Dikatalisis oleh Piruvat Dekarboksilase. Reaksi tergantung pada biotin. Reaksi 
penting demi berlangsungnya terus Siklus Asam Sitrat dan tersedianya substrat untuk 
proses Glukoneogenesis. 
  
ENERGI YANG TERBENTUK PADA GLIKOLISIS 
 
Oksidasi glukosa dalam keadaan aerob dan anaerob akan menghasilkan 
sejumlah energi dalam bentuk ATP. Pada keadaan aerob sepanjang lintasan glikolisis  
akan terbentuk molekul ATP pertama melalui reaksi fosforilasi yang dikatalisi oleh 
enzim fosfogliserat kinase. Fosfogliserat kinase mengkatalisis transfer gugus fosfat dari 
asil fosfat 1,3 BPG ke ADP. Pembentukan ATP berikut melalui reaksi fosforilasi yang 
dikatalisis oleh enzim piruvat kinase. 
Mutiara Indah Sari : Glikolisis Sebagai Metabolisme Karbohidrat Untuk Menghasilkan Energi, 2007 
 
Ini merupakan contoh fosforilasi pada tingkat substrat. Dari fosforilasi tingkat substrat ini 
terbentuk masing?masing 2 molekul ATP. NAD yang merupakan aseptor elektron pada 
oksidasi gliseraldehid 3 fosfat harus dihasilkan kembali agar glikolisis dapat 
berlangsung terus  
NADH yang terbentuk sepanjang lintasan glikolisis akan mentransfer elektronnya 
ke rantai pernapasan, direoksidasi menghasilkan kembali NAD. Setiap 1 molekul NADH 
yang direoksidasi dalam rantai pernapasan akan menghasilkan 3 molekul ATP , 
sehingga untuk 2 molekul NADH yang direoksidasi akan menghasilkan 6 molekul ATP. 
Pada reaksi awal dari jalur glikolisis, 2 molekulATP telah terpakai sebagai donor 
fosfat untuk reaksi yang dikatalisis oleh enzim heksokinase/glukokinase suntuk 
menghasilkan senyawa glukosa 6 fosfat serta reaksi yang dikatalisis oleh enzim 
fosfofruktokinase untuk menghasilkan senyawa fruktosa 1,6 fosfat.Piruvat sebagai hasil 
oksidasi glukosa dalam keadaan aerob akan berpindah dari sitoplasma ke 
mitokhondria.Disini dioksidasi menjadi Asetil Ko A. Untuk 1 molekul piruvat yang 
dioksidasi menjadi asetil ko A akan menghasilkan 3 molekul ATP, jadi untuk 2 molekul 
piruvat yang dioksidasi akan menghasilkan 6 molekul ATP. 
Asetil ko A sendiri akan dioksidasi fosforilasi melalui Kreb Cycle yang berdampingan 
dengan rantai pernapasan  membentuk 12 ATP. 
Akhirnya dari uraian diatas untuk, glikolisis 1 molekul glukosa pada keadaan aerob 
maka akan dihasilkan 38 molekul ATP .
 
Dalam keadaan anaerob, oksidasi glukosa hanya menghasilkan 2 molekul ATP. 
Disini NADH yang terbentuk digunakan untuk mereduksi piruvat menjadi laktat oleh 
kerja enzim Laktat Dehidrogenase.Sebagai konsekuensi, untuk memperoleh energi 
Mutiara Indah Sari : Glikolisis Sebagai Metabolisme Karbohidrat Untuk Menghasilkan Energi, 2007 
 
dalam jumlah banyak, maka lebih banyak glukosa yang menjalani glikolisis pada 
keadaan anaerob daripada keadaan aerob 
   
SIKLUS ASAM SITRAT SEBAGAI SIKLUS AKHIR DALAM PROSES 
           PEMBENTUKAN ENERGI PADA GLIKOLISIS 
 
Ditemukan pertama kali oleh Hans Krebs dan Kurt Henseleit. Disebut juga Siklus 
Kreb, Trikarboxilic acid/TCA cycle. Berlangsung di matriks mitokhondria dari sel. Fungsi 
utama siklus ini adalah untuk oksidasi  asetil KoA menjadi CO2 dan H2O.
Senyawa 
asetil KoA  yang dihasilkan pada glikolisis aerob akan memasuki siklus ini untuk 
dioksidasi dan di fosforilasi berdampingan dengan rantai pernapa 
Reaksi yang terjadi pada hakekatnya merupakan reaksi kombinasi Asetil Ko A 
(C2) dengan Oksaloasetat Asam Dikarboksilat (C4) membentuk Sitrat (C6). 
Reaksi 
meliputi pelepasan 2 molekul CO2
 dan senyawa Oksaloasetat dibentuk kembali di 
samping molekul lain dapat keluar atau masuk pada siklus tersebut. Rangkaian reaksi 
membebaskan sejumlah eikuivalen pereduksi dalam bentuk hidrogen atau elektron dari 
enzim dehidrogenase spesifik. Unsur eikuivalen pereduksi ini akan memasuki rantai 
pernapasan . Di sini sejumlah ATP dihasilkan dalam proses fosforilasi oksidasi. Proses 
bersifat aerobik karena memerlukan O2 
sebagai pengoksidasi akhir dari unsur 
eikuivalen pereduksi. 
Enzim-enzim untuk siklus ini terdapat dalam matriks mitokhondria, baik dalam 
bentuk bebas maupun terikat pada bagian internal membran mitokhondria . 


Ini memudahkan perpindahan unsur ekuivalen pereduksi ke enzim terdekat pada rantai 
pernapasan yang terdapat pada membran mitokhondria sebelah.
Enzim-enzimyang terlibat dalam siklus ini yaitu : 
- Sitrat sitase 
- Akonitase 
- Isositrat dehidrogenase 
- ? ketoglutarat dehidrogenase kompleks 
- Suksinat tiokinase 
- Suksinat dehidrogenase 
- Fumarase 
- Malat dehidrogenase 
Empat vitamin B kompleks yang larut air memeliki peranan untuk menjalani fungsi 
siklus asam sitrat.Ke empat vitamin yang berperan dalam siklus ini adalah : 
 1. Riboflavin dalam bentuk flavin adenin dinukleotida (FAD) 
 2. Niasin dalam bentuk nikotinamida adenin dinukleotida (NAD) 
 3. Tiamin(B1) sebagai Tiamindifosfat 
 4. Asam Pantotenat sebagai bagian dari koenzim A. 
 
ATP YANG TERBENTUK PADA SIKLUS ASAM SITRAT 
 
Tiga  molekul NADH dan satu molekul FADH2
  dihasilkan untuk setiap molekul  
Asetil Ko A yang dikatabolisasi dalam satu putaran siklus asam sitrat. Molekul ini akan 
dipindahkan ke rantai pernapasan dalam membran internal mitokhondria.Unsur 
eikuivalen pereduksi  NADH direoksidasi menghasilkan 3 ikatan fosfat berenergi tinggi 
(ATP) melalui esterifikasi ADP menjadi ATP dalamproses fosforilasi oksidatif.FADH2 
menghasilkan 2 ikatan fosfat energi tinggi. 
Pada tingkat siklus itu sendiri , saat Suksinil Ko A di ubah menjadi Suksinat 
dihasilkan 1 ikatan fosfat energi tinggi. Jadi 12 molekul ATP akan dihasilkan untuk 
setiap 1 putaran siklus asam sitrat