Siklus asam sitrat dimulai
dengan satu molekul asetil-KoA bereaksi dengan
satu molekul H2O, melepaskan gugus koenzim-A, dan mendonorkan
dua atom karbon yang tersisa dalam bentuk gugus asetil kepada asam oksaloasetat yang memiliki molekul dengan empat atom
karbon, hingga menghasilkan asam sitrat
dengan enam atom karbon.
Substrat
|
Produk
|
Enzim
|
Reaksi
|
Keterangan
|
|
1
|
Oksaloasetat
+ Asetil-KoA |
Asam sitrat
+ CoA-SH + H+ |
Sitrat sintase
|
Hidrolisis
|
Setelah
enzim sitrat sintase
melepaskan satu ion H+ dari molekul CH3 gugus asetil
dari asetil-KoA, molekul CH2- pada gugus asetil
tersebut akan bereaksi dengan asam oksaloasetat membentuk metabolit S-sitril-KoA. Reaksi hidrolisis yang terjadi
selanjutnya pada gugus koenzim-A
akan mendorong reaksi hingga menghasilkan tiga jenis produk.
|
2
|
Asam sitrat
|
cis-Asonitat
+ H2O |
Asonitase
|
Dehidrasi
|
Reaksi
isomerisasi terjadi dengan dua tahap, enzim
asonitase akan melepaskan gugus air dari asam sitrat membentuk metabolit cis-Asonitat, kemudian terjadi penambahan
kembali molekul air dengan pergeseran lokasi gugus hidroksil dan
menghasilkan isomer asam sitrat.
|
3
|
cis-Asonitat
+ H2O |
Isositrat
|
Hidrasi
|
||
4
|
Isositrat
+ NAD+ |
Oksalosuksinat
+ NADH + H + |
Isositrat dehidrogenase
|
Oksidasi
|
Enzim isositrat dehidrogenase bersama
dengan koenzim NAD+ akan mengubah gugus karboksil menjadi gugus karbonil, membentuk senyawa intermediat yang disebut oksalosuksinat. Eksitasi oleh ion H+
akan menyebabkan oksalosuksinat melepaskan gugus COO- yang tidak
stabil dan membentuk senyawa CO2.
|
5
|
Oksalosuksinat
|
Ketoglutarat-α
+ CO2 |
Dekarboksilasi
|
||
6
|
Ketoglutarat-α
+ NAD+ + CoA-SH |
Suksinil-KoA
+ NADH + H+ + CO2 |
Ketoglutarat-α dehidrogenase
|
Dekarboksilasi
|
Kompleks
dehidrogenase ketoglutarat-alfa mirip kompleks piruvat dehidrogenase yang menjadi enzim pada transformasi asam piruvat menjadi asetil-KoA. Bersama
dengan koenzim NAD+ akan mempercepat oksidasi yang membentuk
koenzim baru, disebut suksinil-KoA, yang memiliki ikatan tioester
antara koenzim-A dengan gugus suksinil.
|
7
|
Suksinil-KoA
+ GDP + Pi + H2O |
Suksinat
+ CoA-SH + GTP |
Suksinil-KoA sintetase
|
fosforilasi substrat
|
Senyawa
Pi akan menggantikan gugus CoA pada suksinat, kemudian didonorkan ke GDP untuk
membentuk GTP. Pada bakteri
dan tumbuhan, gugus Pi akan
didonorkan ke ADP guna menghasilkan ATP.
|
8
|
Suksinat
+ FAD |
Fumarat
+ FADH2 |
Suksinat
dehidrogenase
|
Oksidasi
|
Koenzim
FAD akan menarik dua atom hidrogen dari suksinat. Reaksi ini tidak terjadi di dalam
matriks mitokondria, tetapi terjadi pada antarmuka antara matriks mitokondria
dan rantai transpor elektron yang disebut suksinat
dehidrogenase yang melintang pada membran mitokondria bagian
dalam, enzim ini sering juga disebut "kompleks II".
|
9
|
Fumarat
+ H2O |
Malat
|
Fumarase
|
Hidrasi
|
Reaksi
penambahan molekul air pada fumarat akan menjadi
gugus hidroksil pada senyawa
baru.
|
10
|
Malat
+ NAD+ |
Oksaloasetat
+ NADH + H+ |
Malat dehidrogenase
|
Oksidasi
|
Reaksi
oksidasi yang terakhir akan mengubah gugus hidroksil menjadi karbonil dan menghasilkan
senyawa pertama siklus sitrat, yaitu asam oksaloasetat.
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar