Metabolisme Karbohidrat

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Karbohidrat merupakan sumber. Energi utama bagi organisme hidup. Manusia menggunakan pati sebagai nutrien utama. Pati yang dapat berasal dari beras, jagung, gandum, singkong, ubi sagu dan lain-lain merupakan polimer dari glukosa yang disintesis oleh tumbuh- tumbuhan bagi cadangan energi/makan bagi tumbuh-tumbuhan tersebut.

Pada hewan dan manusia, karbohidrat disimpan dalam bentuk glikogen, terutama dihati (2-8%) dan otot (0.5-1%). Glikogen hati terutama berguna bagi untuk mempertahankan agar kadar glukosa darah normal (70-90 mg/ml darah), sedangkan glikogen otot bertindak sebagai penyedia energi untuk keperluan interaksi.

Glukosa digunakan baik oleh organisme anaerob maupun aerob. Pada tahap-tahap awal jalur katabolisme untuk kedua tipe organisme itu mirip satu sama lain. Organisme anaerob memecahkan glukosa menjadi senyawa yang lebih sederhana yang tidak dapat dimetabolisme lebih lanjut, tanpa bantuan oksigen. Sedangkan organisme anaerob selain memiliki perangkat enzim yang dimiliki oleh organisme dan aerob, juga memiliki kemampuan lebih yang dapat memecahkannya lebih sempurna, maka energi yang dihasilkan lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh organisme anaerob.

1.2  Rumusan Masalah

Bagaimana  alur metabolisme karbohidrat ?

1.3  Tujuan

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa di harapkan dapat

1.      Menjelaskan tahap-tahap reaksi yang bterjadi pada proses glikolisis.

2.      Menerangkan energi yang di gunakan maupun yang terjadi dalam reaksi glikolosis.

3.      Menerangkan tahap-tahap reaksi dalam proses glikogenesis.

4.      Menjelaskan tahap-tahap reaksi dalam proses glikogenesis.

5.      Meneranhkan tahap-tahap reaksi dalam proses glukoneogenesis.

6.      Menerangkan tahap-tahap dalam proses siklus asam sitrat.

7.      Mendiskusikan energi yang terjadi dalam siklus asam sitrat.

8.      Menjelaskan proses fosforilasi oksidatif.

 BAB 2

PEMBAHASAN

2.1  Pengertian

Karbohidrat adalah komonen dalam makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi oranisme hidup. Dalam makanan kita, karbohidrat terdapat sebagai polisakarida yang di buat dalam tumbuhan dengan cara fotosintesis. Tumbuhan merupakan gudang yang menyimpan karbohidrat dalam bentuk amilum dan selosa.  Amilum di gunakn oleh hewan dan manusia apabila ada kebutuhan utuk memprodusi energi . di samping dalam kebutuhan,dalam tubuh hewan dan manusia juga terdapat karbohidrat yang merupakan sumber energi.

Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung maupun usus. Hasil akhir proses pencernaan karbohidrat ini ialah glukosa, fruktosa, galaktosadan manosa serta monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa ini kemudian diabsorbsi melalui dinding usus dan di bawa ke hati oleh darah.

Dalam sel-sel tubuh karbohodrat mengalami berbagai proses kimia. Proses inilah yang mmpunyai peranan penting dalam tubuh kita. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dlam selini tidak berdiri sendiri, tetapi saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Sebagai contoh apabia banyak glukosa yang teroksidasi untuk memproduksi energi, maka glikogen dalam hati akan mengalami proses hidrolisis untuk membentuk glukosa, sebaiknya apabila suatu reaksi tertenru menghasilkan produk yang berlebihan, maka ada reaksi lain yang dapat menghambat produksi tersebut. Dalam hubungan antar reaksi-reaksi ini enzim-enzim mempuanyai peranan sebagai pengatur atau pengendali. Proses kimia yng terjadi dalam sel ini di sebut metabolisme. Jadi metabolime karbohidrat mencakup reaksi-reaksi monosakarida, terutama glukosa.

 2.2  Proses Glikolisis

Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat di bagi menjadi dua bagian yaitu yangtidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob. Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadiasam laktat. Proses ini di sebut glikolisis. Tiap reaksi dalam proses glikolisis ini menggunakan enzim tertentu, dan akan di bahas satu demi satu.

Heksokinase

Tahap pertama glikolisis adalah pengubahan glukosa -6-fosfat dengan reaksi fosforilisasi. Gugusfosfat di terima dari ATP dalm reaksi sebagai berikut.

 Enzim heksokinase merupakan katalisis dalam reaksi tersebut di bantu oleh ion Mg⁺⁺ sebagai kofaktor. Enzim ini di temukan oleh Meyerhof pada tahun 1927 dan telah dapat di kristalkan dari ragi, mempunyai berat molekul 111.000. heksokinase yang berasal dari ragi dapat merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari ATP tidak hanya kepada glukosa tetapi juga kepada fruktosa, manosa dan glukosamina. Dalam otak , otot dan hati terdapat enzim heksokinase yang multi substart ini. Di samping itu ada pula enzim-enzim yang khas tetapi juga kepada fruktosa, manosa dan glukosamina. Dalam kinase. Hati juga memproduksi fruktokinase yang menghasilkan fruktosa-1-fosfat.

Enzim heksokinase dari hati dapat di hambat oleh hasil reaksi sendiri. Jadi apabila glukosa-6-fosfat terbentuk dalam jumlah banyak, maka senyawa ini akan menjadi inhibiitor bagi enzim heksokinase tadi. Selanjutnya enzim akan menjadi unhibitor bagi enzim heksokinase tadi. Selanjutnya enzim akan aktif kembali apabila konsentrasi glukosa-6-fosfat mnuru pada tingkat tertentu.

Fosfofruktokinase

Fruktosa-6-fosfat di ubah menjadi fruktosa-1, 6-difosfat oleh enzim fosffofruktokinase dibantu oleh ion Mg++ sebagi kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat di pindahkan dari ATP kepada fruktosa-6-fosfat dan ATP sendiri akan berubah menjadi ADP. Fosfofruktokinase dapat di hambat atu di rangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yangterlibat dalam proses metabolisme ini. Sebagai contoh, ATP yang berlebih dan asam sitrat dapat menghambat, di lain pihak adanya AMP, ADP dan fruktosa-6-fosfat dapat menjadi efektor positif yang merangsang enzim fosfofruktokinase. Enzim ini adalah suatu enzim alosterik dan mempunyai berat molekul kira-kira 360.000.

Aldolase

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1, 6—difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu di hidroksi aseton fosfat dan D-gliseraldehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis, telah di temukan dan di murnikan oleh Warburg. Enzim ini terdapat dalam jaringan tertentu dan dapat bekerja sebagai katalis dalam reaksi penguraian beberapa ketosa dan monofosfat, misalnya fruktosa-1, 6-difosfat, sedoheptulosa-1, 7-difosfat, fruktosa-1-fosfat, yang sama adalah di hidroksi aseton fosfat.

Triosafosfat Isomerase

Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiasetonfosfat. Yang mengalami reaksi oleh lanjut dalm proses glikolisis ialah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andai kata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidroksiasetonfosfat akan di timbun dalam sel. Hal ini tidak berlangsung karena dalam sel terdapat enzim triofosfat isomerase yang dapat mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat. Adanya keseimbangan antara dua senyawa tersebut di kemukakan oleh Meyerhof dan dalam keadaan keseimbangan dihidrosiaseton fosfat terdapat dalm jumlah dari 90%.

Gliseraldehida-3-Fosfat Dehidrogenase

Enzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi gliseraldehida-3-fosfat menjadi asam 1,3 difosfoggliserat. Dalam reaksi ini di gunakan koenzim NAD+, sedangkan gugus fosfat do peroleh dari asam fosfat. Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat. Gliseraldehida-3-fosfat dehidroginase telah dapat diperoleh dalm bentuk kristal dari ragi yang mempunyai berat molekul 145.000.

Enzim ini adalah suatu tetramer yang terdiri atas empat subumit yang masing-masing mengikat satu molekul NAD+, jadi pada tiap molekul enzim terikat empat molekul NAD+.

 Fosfogliseril kinase

Reaksi yang mnenggunakan enzim ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat.

Dalam reaksi ini terbentuk suatu molekul ATP dan ADP dan ion Mg++ di perlukan sebagi kofaktor, oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi, maka reaksi ini mempunyai fungsi untuk menyimpan energi yang di hasilkan oleh proses glikolisis dalam bentuk ATP.

Fosfogliseril mutase

Fosfogliseril mutase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.

Enzim ini berfungsi memindahkan gugus fosfat dari satu atom C kepada atom C lain dalam satu molekul. Berat molekul enzim fosfogliseril mutase yang di peroleh dari ragi ialah 112.000.

Enolase

Reaksi berikutnya ialah reaksi pembentukan asam fosfoenolpiruvat dari asam 2-fosfogliserat denga katalis enzim enolase dan ion Mg++ sebagai kofaktor. Rekasi pembentukan asam fosfenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi. Adanya ion F- dapat menghambat kerjanya enzim enolase, sebab ion F- dengan ion Mg++ dan fosfat dapat membentuk kompleks magnesium fluora fosfat. Dengan terbentuknya kompleks ini akan mengurangi jumlah ion Mg++ dalam campuran reaksi dan akibat berkurangnya ion Mg++ maka efektivitas reaksi berkurang.

Piruvat Kinase

Enzim ini merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari asam fosfoenolpiruvat kepada ADP sehingga terbentuk molekul ATP dan molekul asam piruvat. Piruvat kinase telah dapat di peroleh dari ragi dalam bentuk kristal. Enzim ini adalah suatu tetramer dengan berat molekul 165.000. dalam reaksi tersebut di atas, di perlukan ion Mg++ dan K+ sebagai aktivator.

Laktat Dehidroginase

reaksi yang menggunakan enzim laktat dehidrogenase ini ialah reaksi tahap akhir glikolisis, yaitu pembentukan asam laktat dengan cara reduksi asam piruvat. Dalam reaksi ini di gunakan NADH sebagai koenzim.

2.3  Tinjauan Energi Proses Glikolisis

Proses glikolisis di mulai dengan molekul glukosa dan di akhiri dengan terbentuknya asam laktat. Serangkaian reaksi-reaksi dalm proses glikolisis tersebut di namakan juga jalur Embden-Meyerhof.

Untuk memperoleh gambaran keseluruhan proses glikolisis, perlu di pelajari bagian reaksi glikolisis berikut ini. Reaksi-reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dapat di bagi dalam dua fase. Pada fase pertama, glukosa di ubah menjadi triosafosat dengan proses fosforilasi. Fase kedua di mulai dari reksi oksidasi triosafosat hingga terbentuk asam laktat. Perbedaan antara kedua fase ini terletak pada aspek energi yang berkaitan dengan reaksi=reaksi dalm kedua fase tersebut.

Dalam proses glikolisis satu mol lukosa di uhah menjadi dua mol asam laktat. Fase pertama dalam proses glikolisis melibatkan dua mol ATP yang di ubah menjadi ADP. Jadi fase fase pertama ini mengguanakan energi yang tersimpan dalam molekul ATP. Fase kedua mengubah dua mol triosa yang terbentuk pada fase pertama yang menjadi dua mol asam laktat, dan dapt menhasilkan 4 mol ATP. Jadi fase ke dua ini menghasilkan energi. Apabila di tinjau secara keseluruhan proses glikolisis ini menggunakan 2 mol ATP dan menghasilkan 4 mol ATP sehingga masih ada sisa dua mol ATP yang ekuivalen dengan energi sebesar 14.000 kalori. Energi tersebut tersimpan dan dapt di gunakan oleh otot dalam energi mekanik. Oleh karena energi yang di bebaskan untuk reaksi glukosa menjadi asam laktat adalah 56.000 kalori, maka dapat di hitung bahwa efisiensi proses glikolisis ialah 14.000/56.000 x 100% = 25%. Suatu tingkat efisiensi yang cukup tinggi.

Prose glikolisis tidak hanya melibatkan glukosa saja, tetapi juga monosakarida lain, misalnya fruktosa, galaktosa dan maptosa. Monosakarida tersebut di serap mellui dinding usus di bawa ke hati.

Di sini beberapa monosakarida dan juga glikogen mengalami beberapa reaksi pengubahan menjadi glukosa-6-fosfat dan selanjutnya masuk ke dalam proses glikolisis, seperti halnya dengan glukosa. Enzim glaktikinase merupakan katalis pada reaksi pembentukan galaktosa-1-fosfat dari galaktosa. Kemudian galaktosa-1-fosfat di ubah menjadi uridin difosfat galaktosa (UDP-galaktosa) oleh enzim UDP galaktosapirofosfotilase yang terdpat dalam hati orang dewasa. Selanjutnya UDP galaktosa di ubah menjadi UDP glukosa oleh enzim UDP glukosa epimerase.

Akhirnya UDP glukosa bereaksi dengan pirofosfat dan membentuk UTP dan glukosa-1-fosfat. Reaksi ini berlngsung dengan adany enzim UDP glukosapirofosforilase sebagai katalis. Pada hati bayi atau anak-anak, terdapat enzim fosfogalktosa uridiltransferase. Enzim ini dapat mengubah galaktosa-1-fosfat menjadi glukosa-1-fosfat.

Di samping monosakarida, gliserol juga ikut serta dalam proses glikolisis. Gliserol sebagai hasil hidrolisis lemak dapat di ubah menjadi gliserol-3-fosfat oleh enzim gliserolkinase. Gliserol-3-fosfat yang terbentuk kemudian di ubah menjadi hidroksiasetonfosfat oleh enzim gliserilfosfatdehidrogenase.

Dihidroksiaseton fosfat terdapat dalam keadaan keseimbangan dengan gliseraldehida-3-fosfat yang merupakan salah satu hasil anatar dalam proses glikolisis. Demikian beberapa aspek bahan masukan bagi berlangsungnya proses glikolisis serta energi yang di gunakan dan yang di hasilkan.

2.4  Glikogenesis dan Glikogenolisis

Telah di jelaskan bahwa glukosa merupakan sumber bahan bagi proses glikolisis, karena glukosa terdapat dalam jumlah banyak bila di bandingkan dengan monosakarida lain. Oleh karena itu bila jumlah glukosa yang do peroleh dari makanan terlalu berlebih , maka glukosa akan di simpan dengan jalan di ubah menjadi glikogen dalam hati dan jaringan otot. Proses sintesis glikogen dari glukosa ini di sebut glikogenesis. Glikogen dalam hati dapat pula di bentuk dari asam laktatyang di hasilkan pada proses glikolisis.

Konsentrasi glukosa dalam darah manusia normal ialah antara 80 dan 100 mg/100ml. Setelah makan makanan sumber karbohidrat, konsentrasi glukosa, dalam darah dapt naik hingga 120-130 mg/100 ml, kemudian turun menjadi normal lagi. Dalam keadaan berpuasa konsentrasi glukosa darah turun hingga 60-70 mg/100 ml. Kondisi glukosa darah yang lebih tinggi dari pada normal di sebut hiperglikemia, sedangkan yang lebih rendah dari pada normal di sebut hipoglikemia. Bila konsentrasi terlalu tinggi maka sebagai glukosa di kelurkan dari tubuh melalui urin.

Glikogen yang terdapat dalam hati dan otot dapat di pecah menjadi molekul glukosa-1-fosfat melalui suatu proses yang di sebut fosforolisis yaitu reaksi dengan aam fosfat. Enzim fosforilase ialah enzim yang menjadi katalis pada reaksi glikogenolisis itu.

2.5  Glukoneogenesis

Asam laktat yang terjadi pada proses glikolisis dapat di bawa oleh darah ke hati. Di sini asam laktat di ubah menjadi glukosa kembali melalui serangkaian reaksi dalam sutu proses yng di sebut gluneogenesis (pembentukan gula baru). Pada dasarnya glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa dari senyawa senyawa bukan karbohidrat, misalnya asam laktat dan beberapa asam amino. Proses glukoneogenesis berlngsung terutama dalam hati. Walaupun proses glukoneogenesis ini adalah sintesis glukosa, namun bukan kebalikan dari proses glikolisis, karena ada tiga tahap reaksi dalam glikolisis yang tidak reversibel, artinya di perlukan enzim lain untuk reaksi kebalikannya.

1.              Glukosa + ATP                             glukosa-6-fosfat + ADP

2.              Fruktosa-6-fosfat + ATP                               fruktosa-6-difosfat + ADP

3.              Fosfoenol piruvat + ADP                              asam piruvat + ATP

Dengan adanya tiga tahap reaksi yang tidak reversibel tersebut, maka proses glukoneogensis berlngsung melalui tahap reaksi lain,

Yaitu :

1.              Fosfoenolpiruvat di bentuk dari asam pirivat melalui pembentukan asam oksalo asetat.

a.              Asam piruvat + CO₂  + ATP + H₂ O               asam oksalo asetat + ADP + fosfat + 2 H⁺

b.              Oksalo asetat + guanosin trifosfat                fosfoenol piruvat + guanosindifosfat + CO₂          

Reaksi (a) menggunakan katalis piruvatkarbosilase dan reaksi (b) mengguanakan fosfoenolpiruvat karbosilase. Jumlah reaksi (a) dan (b) ialah :

Asam piruvat + ATP + GTP + H₂ O                 fosfoenolpiruvat + ADP + GDP + fosfat + 2 H⁺          

2.              Fruktosa-6-fosfat di bentuk dari fruktosa -1,6-difosfat dengan car hidrolisis oleh enzim fruktosa-1,6-difosfatase.

Fruktosa-1,6-difosfat + H₂O              fruktosa-6-fosfat + fosfat       

3.              Glukosa di bentuk dengan cara hidrolisis glukosa-6-fosfat dengan katalisis glukosa-6-fosftase.

Glukosa-6-fosfat + H₂O                  glukosa + fosfat

Secara garis besar proses pembentukan glukosa dapat di lihat pada gambar 10-5. Dari skema tersebut tampak adanya hubungan antara glukoneogenesis dengan siklus asam sitrat, yaitu suatu siklus reaksi kimia yang mengubah asam piruvat menjadi CO² + H₂O dan menghasilkan sejumlah energi dalam bentuk ATP, dengan proses oksidasi aerob. Apabila otot berkontaksi karena di gunkan untuk bekerja, maka asam piruvat dan asam laktat di hasilkan oleh proses glikolisis. Asam piruvat di gunakan dalam siklus asam sitrat.pada waktu otot di gunakan, jumlah asam piruvat yang di hasilkan melebihi jumlah asam piruvt yang di gunakan dalam siklus asam sitrat. Dalm keadaan demikian sejumlah asam piruvat di ubah menjadi asam laktat dengan proses reduksi. Reaksi ini akan menghasilkan NAD⁺ dari NADH.

Dalam proses glikolisis, asam laktat adalah hasil yang terakhir, untuk metabolisme lebih lanjut, asam laktat harus di ubah kembali menjadi asam piruvat terlebih dahulu. Demikian pula untuk proses glukoneogenesis.

2.6  Siklus Asam Sitrat

Siklus asam strat adalah serangkaian reaksi kimia adalah sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO₂, H₂O dan sejumlah energi. Proses ini adalah proses oksidasi dengan menggunakan oksigen atau aerob. Siklus asam sitart ini di sebut juga siklus krebs, menggunakan nama hans krebs seorang ahli biokimia yang banyak jasa atau sumbangannya dalam penelitian tentang metabolisme karbihidrat. Reaksi-reaksi kimia yang berhubungan dengan siklus asam sitrat serta reaksi dalam siklus itu sendiri akan di bahas satu per satu.

Pembentukan asetil koenzim A (setil koA)

Asetil koA di bentuk pada reaksi antara asam piruvat dengan koenzim A. Di samping itu asam lemak juga dapat menghasilkan asetil koA pada proses oksidasi. Reaksi pemebntukan asetil koA menggunakan kompleks piruvat dehidrogenase sebagai katalis yang terdiri atas beberapa jenis enzim. Koenzim yang ikut dalam reaksi ini adalah tiamin pirofosfat (TTP), NAD+, asam lipoat dan ion Mg++ sebagai aktivator. Reaksi ini bersifat tidak reversibel dan asetil koA yang terjadi merupakan penghubung antara proses glikolisis dengan siklus asam sitrat.

Pembentukan asam sitrat

Asetil koA adalah senyawa berenergi tinggi dan dapat berfungsi sebagai zat pemberi gugus asetil atau dapat ikut dalam reaksi kondensasi.

Asam sitrat di bentuk oleh asetil koA dengan asam oksaloasetat dengan cara kondensasi. Enzim yang bekerja sebagai katalis adalah sitart sintetase. Asam sitrat yang terbentuk merupakan salah satu senyawa dalam siklus asam sitrat.

Pembentukan asam Isositrat

 Asam sitrat kemudian di ubah mejadi asam isositrat melalui asam akonitat. Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah akonitase. Dalam keadaan keseimbangan terdapat 90% asam sitrat, 4% asam akonitat dan 6% asam isositrat. Walaupun dalam keseimbangan ini asam isositrat hanya sedikit, tetapi asam isositrat akan segera di ubah menjadi asam ketoglutarat sehingga keseimbangan akan bergeser ke kanan.

Pembentukan asam a ketoglutarat

Dalam reaksi ini asam isositrat di ubah menjadi asam osalosusinat, kemudian di ubah lebih lanjut menjadi asam a ketoglutarat.

Enzim isositrat dehidrogenase bekerja pada reaksi pembentukan asam osalosuksinat dengan koenzim NADP+, sedangkan enzim karboksilase bekerja pada reaksi berikutnya. Pada reaksi yang kedua ini di samping asam a ketoglutarat, di hasilkan pula CO₂. Untuk 1 mol asam isositrat yng di ubah, di hasilkan 1 mol NADPH dn 1 mol CO₂. Koenzim yang di gunakan dalam reaksi selain NADP, juga NAD.

Pembentukan suksinil KoA

Asam a kletoglutarat du ubah menjadi suksinil KoA dengan jalan dekarboksilat oksidaif.

Reaksi ini analog dengan reaksi pembentukan asetil KoA dari asam piruvat. Koenzim TPP dan NAD+ di perlukan juga dalam reaksi pembentukan susinil KoA. Reaksi berlangsung antara asam a. Ketoglutarat dengan koenzim A menghasilkan suksinil KoA dan melepaskan CO₂. NADH juga di hasilkan pada reaksi ini. Yang menonjol ialah bahwa reaksi ini tidak reversibel, sehingga dengan demikian siklus asam sitrat secara keseluruhan bersifat tidak reversibel. Suksinil KoA adalah senyawa berenergi tinggi dan akan di ubah menjadi asam suksinat.

Pembentukan asam suksinat

Asam suksinat terbentuk dari suksinil KoA dengan car melepaskan koenzim A serta pembentukan guanosin trifosfat (GTP) dari guanosin difosfat (GDP).

Enzim suksinil KoA sintesa bekerja pada reaksi yang bersifat reversibel ini. Gugus fosfatyang terdapat pada molekul GTP segera di pindahkan kepada ADP. Katalis dalam reaksi ini adalah mukleosida difosfikinase.

Pembentukan asam fumarat

Dalam pembentukan ini asam suksinat di ubah menjadi asam fumarat melalui proses oksidasi dengan menggunakan enzim suksinat dehidrogenase dan FAD sebagai koenzim.

Pembentukan asam malat

Asam malat terbentuk dari asam fumarat dengan cara adisi molekul air. Enzim fumarase bekerja sebagai katalis dalam reaksi ini.

Pembentukan asam oksaloasetat

Tahap akhir dalam siklus asam sitrat ialah dehidrogenase asam malat untuk membentuk asam oksaloasetat.

Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah malat dehidrogenase. Oksaloasetat yang terjadi kemudian bereaksi dengan asetil koenzim A dan asam sitrat yang terbentuk bereaksi lebih lanjut dalm siklus asam sitrat. Demikian reksi-reaksi tersebut di atas berlangsung terus-menerus dan berulang kali.

2.7  Energi Yang Di Hasilkan

Di muka telah di bahas bahwa proses glikolisis secara keseluruhan menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Siklus asam sitrat adalah proses yang merupakan kelanjutan dari proses glikolisis. Reaksi-reaksi dalam siklus asm sitrat juga menghasilkan energi yang tersimpan dalam bentuk molekul ATP. Untuk mengetahui berapa energi yang di hasilkan oleh siklus asam sitrat, perlu di lihat reaksi-reaksi yang terjadi serta hubungannya satu dengan lain.

Reaksi-reaksi yang menghasilkan energi berupa molekul ATP dapat di lihat pada tabel berikut ini : Jadi metabolisme glukosa menjadi CO₂ dan H₂O serta sejumlh energi dalam bentuk ATP, melalui glikolisis dan siklus asam sitrat, menghasilkan 36 mol ATP tiap mol glukosa. Adadua macam pembentukan molekul ATP, yaitu pembentukan ATP pada tingkat subtrat dan pembentukan ATP melaui fosforilasi oksidatif atau tarnsfer elektron.

Reaksi fosforilasi ini adalah reaksi penggabungan gugus fosfat anorganik kedalam senyawa organik (ADP) dengan menggunakan sejumlah energi, sehingga dapt membentuk ikatan fosfat berenergi tinggi (ATP). Energi yang di gunakan untuk membentuk ikatan fosfat tersebut pada keadaan standar ialah sebesar 7.000 kal/mol.

Energi untuk gerakan otot

Otot yang bergerak karen di gunakan untuk bekerja memerlukan sejumlah energi. Dalam keadaan anaerob, asam laktat banyak terjadi sehingga menimbulkan rasa lelah dan dalam hal ini glikogen dalam otot berkurang. Dengan jalan beristirahat rasa lelah hilang, karena adanya oksigen yang cukup maka proses kimia dalam siklus asam sitrat akan berjalan dengan baik dan hal ini mengakibatkan berkurangnya asam laktat dalam otot karena diubah kembli menjadi asam piruvat dan sejumlah glikogen di sintesis kembali. Dalam otot dapat juga senyawa berenergi tinggi yaitu kreatinfosfat. Konsentrasi ATP dalam otot hanya sedikit, sedangkan konsentrasi kreatinfosfat jauh lebih besar. Oleh karen itu kekurangan ATP dalam otot dapt di imbangi oleh adanya kreatinfosfat.

Kreatinfosfat dapat bereaksi dengan ADP secara reversibel untuk membentuk ATP dengan jalan memberikan gugus fosfat kepada ADP dan berubah menjadi kreatin. Apabila ATP banyak di butuhkan maka reaksi berkisar ke kanan, sedangkan apabila ATP telah dapat terbentuk kembali oleh proses glikolisis dan siklus asam sitrat, mak reaksi tersebut berjalan ke kiri, artinya kreatinfosfat terbentuk kembali.