Glikolisis dan Siklus Asam Sitrat

Glikolisis dan siklus asam sitrat adalah jalur katabolik sentral yang mengoksidasi karbon turunan glukosa, menangkap energi sebagai ATP dan pembawa elektron tereduksi.

Definition

Glikolisis adalah jalur sitosolik yang mengubah satu glukosa menjadi dua piruvat dengan produksi bersih ATP dan NADH; siklus asam sitrat adalah jalur mitokondria yang mengoksidasi gugus asetil asetil-KoA menjadi karbon dioksida, menghasilkan NADH, FADH2, dan GTP.

Scope

Topik ini mencakup sepuluh reaksi glikolisis dari glukosa menjadi piruvat, dekarboksilasi oksidatif piruvat menjadi asetil-KoA, dan delapan reaksi siklus asam sitrat, termasuk hasil energi bersihnya, langkah-langkah kunci yang diatur, dan perannya sebagai jalur penghasil energi dan penyedia prekursor biosintetik.

Core questions

• Apa saja fase investasi energi dan pembayaran energi dari glikolisis?
• Bagaimana piruvat dihubungkan dengan siklus asam sitrat?
• Apa saja produk bersih dari satu putaran siklus asam sitrat?
• Langkah-langkah mana yang diatur dan mengapa?

Key theories

Siklus asam sitrat

Krebs menyimpulkan serangkaian reaksi siklik yang meregenerasi oksaloasetat sambil mengoksidasi unit asetil, menjelaskan bagaimana sel sepenuhnya mengoksidasi bahan bakar karbon dan mereduksi pembawa elektron untuk sintesis ATP hilir.

Mechanisms

Dalam glikolisis, glukosa difosforilasi dan dipecah menjadi dua unit tiga karbon yang dioksidasi dan didefosforilasi menjadi piruvat, menghasilkan bersih dua ATP dan dua NADH melalui fosforilasi tingkat substrat. Piruvat dehidrogenase mengubah piruvat menjadi asetil-KoA. Dalam siklus asam sitrat, asetil-KoA berkondensasi dengan oksaloasetat; oksidasi dan dekarboksilasi berturut-turut melepaskan dua molekul karbon dioksida dan menghasilkan tiga NADH, satu FADH2, dan satu GTP per putaran sambil meregenerasi oksaloasetat.

Clinical relevance

Jalur-jalur ini adalah contoh kanonik jaringan reaksi metabolik yang dipelajari dalam kimia dan rekayasa metabolik; intermediatnya juga memberi makan biosintesis. Perlakuan ini bersifat deskriptif dan non-preskriptif.

History

Glikolisis dijelaskan pada tahun 1930-an oleh Embden, Meyerhof, dan Parnas, yang namanya kadang-kadang digunakan untuk jalur tersebut; Krebs menerbitkan siklus asam sitrat pada tahun 1937, melengkapi gambaran tentang bagaimana bahan bakar dioksidasi menjadi karbon dioksida dengan konservasi energi dalam kofaktor tereduksi.

Key figures

• Hans Krebs
• Gustav Embden
• Otto Meyerhof
• Jakub Karol Parnas

Seminal works

• krebs1937
• nelson2021

Frequently asked questions

Apakah glikolisis membutuhkan oksigen?

Tidak; glikolisis itu sendiri bersifat anaerobik, menghasilkan piruvat, ATP, dan NADH tanpa oksigen, meskipun nasib piruvat dan reoksidasi NADH bergantung pada ketersediaan oksigen.

Mengapa siklus asam sitrat disebut siklus?

Karena reaksi terakhirnya meregenerasi molekul awal oksaloasetat, memungkinkan jalur tersebut menerima gugus asetil lain dan berjalan terus-menerus.