Metabolisme Piruvat dan Asam Sitrat

Kamis, Februari 12, 2015

Bagikan :

Tweet

1.   Kompleks piruvat dehidrogenase adalah kompleks enzim yang terdiri dari tiga enzim yang mengkatalis reaksi perubahan piruvat menjadi asetil-CoA, melalui suatu proses yang disebut piruvat dekarboksilasi. Adapun aktivitas enzimatik yang dimiliki oleh kompleks piruvat dehidrogenase adalah:

1. Piruvat dekarboksilase (E1)
2. Dihidrolipoamid transasetilase (E2)
3. Dihidrolipoamid dehidrogenase (E3)

Berikut ini adalah reaksi yang dikatalisis oleh kompleks piruvat dehidrogenase:

Adapun mekanisme reaksi yang terjadi adalah, sebagai berikut:

E1 menerima dua karbon aldehid dari dekarboksilasi piruvat. Gugus aldehid ditransfer ke lengan lipoamid pertama (lip1) dari E2 dan dioksidasi menjadi gugus asetil. Gugus asetil ditransfer ke lengan lipoamid kedua (lip2) dari E2. gugus asetil disambungkan dengan CoASH, membentuk asetil-CoA. E3 mengoksidasi lip2 tereduksi melalui transfer dua hidrogen FAD, membentuk FADH₂. FADH₂ dioksidasi oleh NAD⁺ membentuk FAD dan NADH dan H⁺.

 

2.   Siklus asam sitrat (TCA) merupakan respirasi tahap kedua. Di dalam siklus ini, dua karbon dari asetil–CoA bergabung dengan oksaloasetat membentuk senyawa berkarbon enam (sitrat). Bagian pertama dari siklus asam sitrat, dua karbon dari sitrat dioksidasi menjadi CO₂, menghasilkan senyawa berkarbon empat teraktivasi (suksinil-CoA). Pada tahap kedua, suksinil-CoA dikonversi kembali menjadi oksaloasetat, sehingga proses siklus dapat dimulai lagi. Dalam setiap siklus, dua karbon ditambahkan tetapi dua karbon dioksidasi menjadi CO₂.

      Berikut ini adalah serangkaian reaksi yang terjadi dalam siklus asam sitrat (TCA):

Beberapa enzim yang berperan pada siklus ini adalah:

1. Sitrat sintase
2. Akonitase
3. Isositrat dehidrogenase
4. Kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase
5. Suksinil-CoA sintetase
6. Suksinat dehidrogenase
7. Fumarase
8. Malat dehidrogenase

Dari sejumlah enzim di atas, terdapat enzim-enzim yang memiliki kemiripan mekanisme kerja, seperti isositrat dehidrogenase dan kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase. Isositrat dehidrogenase mengkatalis reaksi dekarboksilasi oksidatif dari isositrat menjadi α-ketoglutarat. Kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase mengkatalis reaksi dekarboksilasi oksidatif α-ketoglutarat menjadi suksinil-CoA. Kedua enzim ini membutuhkan NAD⁺ sebagai kofaktor.

Enzim lainnya yang memiliki kemiripan mekanisme kerja adalah suksinat dehidrogenase dan malat dehidrogenase. Suksinat dehidrogenase mengkatalis reaksi oksidasi suksinat menjadi fumarat. Malat dehidrogenase mengkatalis reaksi perubahan L-malat menjadi oksaloasetat. Meskipun mekanisme kerjanya mirip, kedua enzim ini memiliki kofaktor yang berbeda karena perbedaan jenis ikatan yang dioksidasi oleh kedua enzim ini. Suksinat dehidrogenase mengkatalis oksidasi ikatan C-C, sedangkan malat dehidrogenase mengkatalis oksidasi ikatan C-O. Ikatan C-C lebih sukar dioksidasi dari pada C-O, oleh karena itu pada oksidasi ikatan C-C dibutuhkan oksidator yang lebih kuat, yaitu FAD. Sedangkan pada oksidasi ikatan C-O, yang berperan sebagai oksidator adalah NAD⁺.

Tag : Biokimia