Kitaran Krebs - Penjelasan Penuh + Lukisannya

Kitaran Krebs adalah kitaran yang digunakan oleh organisma aerobik untuk menghasilkan tenaga.

Produk dalam kitaran kreb menghasilkan sebatian dalam bentuk asid sitrik, jadi kitaran kreb juga disebut sebagai kitaran asid sitrik.

Mari lihat penjelasan berikut,

Respirasi Selular dalam Kitaran Krebs

Seperti namanya, kitaran krebs diambil dari nama pengasasnya, Sir Hans Adolf Krebs, yang pertama kali memulakan kitaran krebs atau kitaran asid sitrik.

Dia adalah ahli biokimia kebangsaan campuran Jerman dan Inggeris di mana berkat penemuan kitaran kompleks ini, Mr. Krebs dan Fritz Lipmann menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan pada tahun 1953.

Tahap respirasi sel bermula dengan proses glikolisis, iaitu pemecahan glukosa menjadi asid piruvik dan fosforilasi oksidatif yang akan menghasilkan Adenotriphosfat atau 2 ATP dan 2 NADH.

Setelah molekul asid piruvik dihasilkan dari proses glikolisis, asid piruvik akan diproses untuk memasuki tahap dalam kitaran Krebs.

Tahap Kitaran Krebs

Terdapat dua peringkat krebs yang penting untuk diketahui, pertama, tahap penyediaan di mana asid piruvik akan diubah menjadi asetil co-A melalui proses dekarboksilasi oksidatif.

Yang kedua adalah tahap dalam kitaran yang akan berlaku dalam matriks mitokondria.

1. Dekarboksilasi Oksidatif

Mekanisme kitaran Krebs

Sebatian yang terhasil dari proses glikolisis dalam bentuk asid piruvik akan memasuki tahap dekarboksilasi oksidatif yang terletak di mitokondria sel-sel badan untuk kemudian masuk ke reaksi persediaan sebelum memasuki kitaran Krebs.

Asid piruvik dari proses glikolisis akan diubah menjadi asetil co-A melalui proses pengoksidaan. Proses pengoksidaan ini disebabkan oleh pembebasan elektron, menyebabkan komponen atom karbon menurun. Ini ditunjukkan oleh pengurangan komposisi 3 atom karbon dalam asid piruvat menjadi 2 atom karbon, hasil ini adalah asetil-CoA. Proses pengurangan komponen karbon ini disebut dekarboksilasi oksidatif.

Baca juga: Apa itu Vertebrata? (Penjelasan dan Pengelasan)

Selain menghasilkan asetil-CoA, proses pengoksidaan dalam mitokondria ini juga mampu menukar NAD + menjadi NADH dengan menangkap elektron. Hasil akhir peringkat penyediaan ini adalah asetil-CoA, CO 2 dan 2NADH.

Asetil-CoA yang merupakan produk tahap ini akan digunakan untuk proses kitaran Krebs.

2. Kitaran Krebs

Kitaran Krebs

Dalam kitaran krebs, terdapat lapan peringkat yang reaksinya berlaku secara berterusan dari awal hingga akhir dan berlaku berulang kali,

Proses kitaran lengkap berlaku seperti berikut,

  1. Pembentukan sitrat adalah proses awal yang berlaku dalam kitaran krebss. Di mana terdapat proses pemeluwapan asetil-CoA dengan oksaloasetat yang akan membentuk sitrat dengan enzim sitrat sintase.
  2. Sitrat yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan ditukar menjadi isosyrat dengan bantuan enzim akonitase.
  3. Enzim dehidrogenasi isocytrate mampu menukar isocytrate menjadi α-ketoglutarate dengan bantuan NADH. Dalam proses tindak balas ini juga berlaku pembebasan satu molekul karbon dioksida.
  4. Alpha-ketoglutarate menjalani proses pengoksidaan untuk menghasilkan suksinil-CoA. Semasa pengoksidaan ini, NAD + menerima elektron (mengurangkan) menjadi NADH + H +. Enzim yang memangkinkan tindak balas ini adalah alpha-ketoglutarate dehydrogenase.
  5. Succinyl-CoA ditukar menjadi succinate. Tenaga yang dikeluarkan digunakan untuk menukar guanosin diphosphate (GDP) dan fosforilasi (Pi) menjadi guanosine triphosphate (GTP). GTP ini kemudian boleh digunakan untuk membuat ATP.
  6. Suksinat yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan dioksidakan menjadi fumarate. Semasa pengoksidaan ini, FAD akan menerima elektron (pengurangan) dan menjadi FADH 2 . Enzim suksinat dehidrogenase memangkin penyingkiran dua hidrogen dari suksinat.
  7. Seterusnya adalah proses hidrasi, proses ini menyebabkan penambahan atom hidrogen ke ikatan karbon (C = C) sehingga akan menghasilkan produk dalam bentuk malat.
  8. Malate kemudian dioksidakan untuk menghasilkan oksaloasetat dengan bantuan enzim malate dehydrogenase. Oksaloasetat ini akan menangkap asetil-CoA supaya kitaran krebs dapat diteruskan. Hasil akhir tahap ini juga adalah NADH.
Baca juga: Petua untuk Model Fit dan Cantik Tubuh a la Victoria's Secret

Hasil Kitaran Krebs

Jumlah tenaga (ATP) yang dihasilkan dalam kitaran Krebs adalah 12 ATP

3 NAD + = 9 ATP

1 FAD = 2 ATP

1 ATP = 1 ATP

Secara umum, kita dapat menyimpulkan bahawa dari semua proses di atas, kitaran Krebs bertujuan untuk menukar Acetyl-CoA dan H 2 O menjadi CO2 dan menghasilkan tenaga tinggi dalam bentuk ATP, NADH dan FADH.


Rujukan

  • Kitaran Asid Cytric - Khan Academy