Siklus Krebs – Proses – Fungsi dan Manfaatnya

Siklus krebs merupakan proses perlahan metabolisme tubuh yang mencakup asetil KO-A dengan penggabungan asam oksaloasetat yang muncul seketika setelah usai proses glikosilis didalam jaringan tubuh. Peristiwa ini disebut juga sebagai siklus asam sitrat yang mendominasi yaitu bertindak sebagai pusat dari 500 proses yang dialami oleh metabolisme tubuh.

Adanya reaksi pada siklus Kreb petama kalinya dipelajari, diptraktekan dan diumumkan pada dunia adalah pada tahun 1930 oleh seorang ilmuwan biokimia bernama Albert Szent-Gyogyi yang akhirnya mendapat penghargaan tertinggi berupa nobel pada tahun 1937 atas dedikasinya yang telah mempelopori tentang pelajaran yang berhubungan dengan asam fumarat  yaitu sejenis komponen utama dari siklus krebs yang sebenarnya adalah gubahan dari nama penemu awalnya yang bernama Sir. Hans Adolf Krebs pada tahun yang telah menenukannya pada tahun 1937.

Siklus kreb mempunyai hasil yang cukup akurat yang hingga kini masih dipergunakan dalam penelitian biokimia. hasil yang pernah dicapai berupa siklus krebs ATP 2 molekul, FADH2 2 molekul, DADH 6 molekul serta CO2 2 molekul namun disisi lain dihasilkan pula kesimpulan tentang siklus krebs hidrogen 8 molekul yang diproses melalui oksigen FADH2 dan NADH yang membantu pada upaya pemecahan pada tranpor elektron. semua komponen  siklus krebs berasal dari bakteri anaerob yang telah bermutasai yang mengembangkan dengan yang kemungkinan telah berevoludsi lebih dari 2 kali.

Proses siklus krebs 

Sebelum masuk pada siklus krebs biasanya molekul asam piruvat mengalami perubahan yaitu proses konversi zat menjadi Asetil Koenzim A. Molekul asam piruvat dihancurkan oleh enzim dalam bentuk karbon dioksida yang terbentuk tidak beraturan. dalam atom karbon dioksida yang lain dicampur dengan koenzim A maka hal itu dapat memunculkan aseril CoA yaitu molekul rteaksi alektron dan ion hodrogen yang disebarkan ke NAD lalu terjadilah NADH dengan massa energi yang relatif besar. Dalam tubuh manusia pada dasarnya energi dikumpulkan dalam bentuk kumpulan fosfat yang memiliki massa energi yang tinggi, yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai kontraksi otot dan proses metabolisme tubuh.

Setelah menjalani beberapa reaksi kimia ternyata ada 8 hasil catatan penting dan akurat yang ada dalam proses terjadinya siklus krebs.

  1. Adanya penambahan atom hidrogen pada ikatan kaarbon yang terdapat didalam fumaret sehingga dapat memproduksi asam malat.
  2. Zat sukrinat hasil produksi dari proses sebelumnya dan kemudian  didehidrogersi berubah menjadi fumerat yang dibantu oleh enzim sukrinat dehidogenase.
  3. Enzim malat dehidrogenase dapat berkurang sedikit demi sedikit menjadi zat oksalosetat ketika diproses dan mammapu mengontrol erta mengikat erat senyawa Asetil -CoA.
  4. Suksinil-CoA yang diproses menjadi asam suksinat yang berubah menjadi GDP+Pi menjadi GTP yang yang biasa digunakan untuk menyusun dan menata ATP (Adenosis trifosfat).
  5. Pencampuran Antara molekul Asetil-KoA  dan zat oksalosetat lalu disusunlah sebuah asam sitrat dengan hasil yang sempurna. Jenis jenis Enzim yang digunakan adalah enzim asam sitrat sintetase.
  6. Alfa ketoglutarat yang diproses menjadi suksinil CoA yang  kemudian dikembangkan olerh enzim alfa tersebut.
  7. Enzim akonitse yang membantu memproduksi enzim isositrat lalu enzim tersebut yang memproses isositrat berubah kearah alfa ketoglutarat yang mendapat dukungan dari NADH.

Fungsi dari Siklus Krebs

Siklus kreb bertanggung jawab akan adanya ketersediaan ATP  (Adenosis trifosfat) yang sangat berperan besar terhadap perkembangan jaringan tubuh.

Inilah fungsi siklus Krebs yang perlu anda ketahui :

  1. Dapat menyuplai dan memasok ketersediaan prekursor untuk pemenuhan keperluan proses asam nukleat dan proses sintesis protein secara sistematik.
  2. Dapat mengontrol, menyusun dan mengatur dengan baik beberapa massa energi dan beberapa jumlah zat yang terlalu banyak yang digunakan pada saat proses sintesis asam lemak untuk penumpukan hasil lemak.
  3. Dapat membantu, mengatur dan mengendalikan sistem enzim melalui molekul,  senyawa senyawa dan seluruh komponen yang ada pada siklus tersebut.
  4. Mampu memproduksi Co2 dengan proses Oksidasi glukosa dengan jumlah yang relatif besar.
  5. Mampu memproduksi beberapa Koenzim yang dapat mengatur dan menjalankan sistem pernapasan yang berkaitan dengan ketersediaan ATP (Adenosis trifosfat)
  6. Hasil maksimal dari Oksidasi karbohidrat, lipid dan zat protein yang nantinya akan dimetabolismekan agar dapat berubah menjadiasam Asetil Ko2 H.

Zat biokimia yang berhubungan dengan metabolisme makhluk hidup

Inilah zat zat biokimia yang berhubungan dengan metabolisme mahkluk hidup yang sudah disesuaikan dengan siklus krebs :

  1. Molekul adenosis trifosfat (ATP) – merupakan molekul yang mempunyai masa kekuatan yang tertata oleh gugus ribosa, tiga gugus fosfat serta basa adenin. -Pada dasarnya Semua mahkluk hidup mengalami proses ATP secara berkesinambungan untuk menunjang aktifitas tubuh setiap hari. Karena ATP dapat dihasilkan sebagai sumber energi yang dapat di lebur dan digantikan yaitu dengan cara menambahkan gugus fosfat pada ATP.
  2. Senyawa atau enzim merupakan bentukan protein – Enzim protein yang dapat mempermudah terjadinya proses metabolismne tubuh, Enzim tersebut dapat menyupali katalis yaitu zat kimia yang mempermudah reaksi yang nantinya dapat dihasilkan dalam bentuk yang serupa. Energi dapat dikurangi dengan adanya keberadaan enzim dan jika tak ada enzim maka proses metabolisme tubuh akan terhambat dan tersendat sendat atau terlalu lama.

Siklus kreb akrab disebut sebagai reaksi oksidasi yang terjadi didalam tubuh akibat bahan makanan yang telah dikonsumsi. Apa maksudnya? Maksudnya suatu reaksi yang terjadi didalam mitokondria yang menyertakan katabolisme residu asetyl dengan mengeluarkan zat hidrogen sebagaiaa keperluan energin didalam tubuh. Sebagai proses residu asetyl dalam bentuk molekulnya yaitu asetyl KoA yang didalamnya mencakup asetat atif dan CH3-CoA-CO-S.

Kaitan vitamin B dengan siklus krebs 

Dalam siklus asam sitrat atau siklus krebs ada 4 vitamin B yang menjadi peran penting dalam keberhasilan proses metabolisme yang memproduksi energi yang ada dalam tubuh.

Beberapa Vitamin B yang berperan besar dalam keberhasilan proses siklus krebs adalah:

  • Niasin – Pada dasarnya Niasin dapat berbentuk nikotinamid adenin nukkotida , malat dehidrogenase, A-ketaoglatarat dehidrogemnase serta Beberrapa bentuk apseptor elektro .
  • Riboflavin – Pada dasarnya Riboflavin dapat bertindak sebagai kofaktor untuk suksinat dehidrogenase dan sangat berperan untuk pelepasan energi yang terus menerus.
  • Thiamin – Pada dasarnya Thiamin selalu mampu bertindak sebagai koenzim untuk reaksi dekaboksilasi dalam proses reaksi a -ketoglutarat dehidrogenase yang berperan besar menghasilkan energi yang tak terbatas.
  • Asam pantotenat – Pada dasarnya Asam pantotenat sangat berhubungan didalam koenzim A yang merupakan kofaktor yang saling berkaitan dengan residu asam karboksilat yang didalamnya mencakup asetil-KoA .

Empat vitamin B (niasin, riboflavin, thiamin, asam pantotenat) merupakan penyebab  keberhasilan dalam siklus kreb atau asam sitrat sehingga sangat baik dalam hal metabolisme yang memproduksi energi tak berbatas. Didalam jaringan tubuh terdapat beberapa enzim yang sangat berkaitan untuk mengkatalisis berbagai proses anaplerotik yang bertanggung jawab mempertahankan dan mengisi komponen dari siklus asam sitrat(siklus kreb).

Manfaat Siklus Krebs

Adapun manfaat yang dapat diambil dari pengetahuan tentang siklus Kreb adalah :

  1. Agar mendapat pemahaman yang benar tentang reaksi metabolisme dengan energi yang besar yang terjadi pada proses biokimia kabolisme masa energi (tenaga)
  2. Agar mendapat pemahaman tentang fungsi dan manfaat paling besar dari mitokondria pada pengendalian energi dan katalisme tubuh
  3. Agar mendapatkan pengetahuan tentang makanan yang mengandung lemak, protein dan karbohidrat yang sebenarnya  memiliki tanggung jawab dalam proses metabolisme yang ternyata menghasilkan Asetyl Co-A yaitu asetyl Co-A yang merupakan substrat dari siklus kreb itu sendiri.
  4. Agar dapat mendapatkan pengetahuan dan pemahaman tentang siklus kreb yang ternyata dapat memproduksi hidrogen FAD (sebagai derivat vitamin B2),  NAD (sebagai derivat vitamin B3), ATP dan CO2. tanpa Asupan vitamin B didalam tubuh dapat mengakibatkan ketidak stabilan metabolisme energi.
  5. Agar mendapatkan pengetahuan dan pemahaman tentang siklus kreb yang memang harus berjalan selaras dengan proses siklus asam sutrat agar tidak terjadi ketidak stabilan energi didalam tubuh.
  6. Agar mendapat pengetahuan bahwa mitokondria mempunyai jumlah yang sangat banyak didalam sel dan mempunyai aktifitas metabolisme yang sangat aktif dan selalu membutuhkan ATP dalam jumlah yang melimpah pula. Contoh mudahnya adalah Sel pada otot jantung .
  7. Agar dapat memahami bahwa fungsi dasar dari Mitokondria adalah bertindak sebagai penghasil energi sel yang yang memproduksi energi terus menerus dalam bentuk ATP. karena sedikit orang yang tahu jika makanan yang dicerna dipencernaan akan di olah dan dihancurkan untuk diubah menjadi molekul misalnya lemak daan karbohidrat.

Agar mendapat pengetahuan tentang Mitokondria yang sebenarnya mempunyai empat bagian yang terdiri atas Matriks, Ruang antar pada  membran, Membran dalam dan bagian membran luar, dimana kempat bagian tersebut bekerja saling bersamaan dan saling berkesinambungan sepanjang waktu.

Inilah penjelasan tentang Empat bagian dari Mitokondria :

  • Matriks – Matrik adalah hasil dari gabungan kompleks enzim yang sangat baik dan penting untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria, RNA dan DNA mitokondria  dan jaringan lain. (baca : peran DNA dan RNA)
  • Ruang antar membran – Ruang antar membran letaknya ditengah tengah dan terapit karena berada diantara membran dalam dan luar yaitu telah terjadi proses yang penting bagi siklus asam sitrat, reaksi oksida asam amino dan asam lemak.
  •  Membran dalam – Membran dalam mempunyai struktur lebih beragam dan banyak daripada membran luar yang ternyata hanya mengandung kompleks dari adanya rantai transpor elektron.
  • Membran luar – Membran luar yang hanya mengandung kompleks dari adanya rantai transpor elektron.

Keterikatan antara Siklus kreb dan glikolisis dalam proses katabolisme

Siklus kreb dan proses glikolisis adalah dua proses biokimia yang dua duanya mampu memproduksi energi untuk perkembangan sel sel dalam jumlah yang tidak terbatas. Dua duanya saling berhubungan dalam proses katabolisme. Proses glikolisis selalu menyertai siklus kreb agar selalu terjadi keseimbangan dalam pengeluaran energi.

Inilah perbedaan yang mendasar dari siklus kreb dan Glikolisis  :

  • Didalam sel siklus kreb tidak bisa berjalan namun proses glikolisis dapat berjalan dengan baik didalam sel dimana fermentasi alkohol dalam tumbuhan dan asam laktat pada hewan.
  • Siklus kreb merupakan reaksi kimia sementara glikolisis yaitu array linear dari proses enzim dan jaringan tubuh .
  • Substrat pada glikolisis adalah gula atau glukosa  sedangkan pada siklus kreb hanyalah berupa asetil Co-A dimana kinerjanya saling berkaitan dalam menghasilkan energi.
  • Walaupun dapat bekerja secara berkesinambungan dan saling terkait namun siklus kreb berada pada mintokondria tetapi glikolisis justru ada didalam sitoplasma dan akan selalu dalam kondisi yang permanen atau tidak akan pernah berubah.
  • Siklus kreb dapat memproduksi asam oksalosetat, PADH2, ATP, NADH dan CO2 tetapi kalau glikolidsis hanya memproduksi zat asam piruvat ATP serta NADH relatif lebih cepat.
  • Glikilosis adalah proses yang cukup membutuhkan waktu yang cukup lama tetapi siklus krebs mempunyai proses yang lebih cepat, praktis dan hemat waktu (efesien)

Ketika bekerja sama dengan siklus krebs , reaksi glikolisis mengalami 2 tahapan yang paling mendasar.

  1. Reaksi spesifik – Reaksi spresifik digunakan untuk mengahancurkan gula (glukosa) menjadi molekul gliseraldehid 3 posfat. Awalnya glukosa akan diproses menjadi glukosa 6 posfat dan reaksi ini merupakan reaksi yang memerlukan banyak energi.
  2. Reaksi Dua molekul G3p – Reaksi molekul G3p akan diproses menjadi asam piruvat agar menghasilkan asam piruvat yang nantinya membantu keberhasilan munculnya energi tiada batas.

Agar siklus kreb dapat berjalan tanpa halangan dan dapat berlangsung secara berulang ulang , ada beberapa  komponen penting yang sangatberperan kuat dalam  mengendalikan regulasi siklus kreb itu sendiri. Regulasi tersebut dikontrol dan ditata sedemikian rupa oleh:

  1. Regulasi Sitrat sintase
  2. Regulasi Arketoplutarat dehidrogenase
  3. Regulasi isositrat dehidrogenase

Keberhasilan regulasi tidak lepas dari peran dari oksaloasetat dimana ketersediannya harus selalu memadai didalam sel .dan sebaiknya ketersediaan KH pun memadai dengan baik karena  jika KH mempunyai kadar yang sangat rendah maka kurang pula Oksaloasetat.