hasil akhir proses glikolisis 1 molekul glukosa adalah

1. Pengertian Glikolisis

Glikolisis merupakan salah satu tahap pertama dalam metabolisme glukosa pada aerob dan anaerob. Proses ini terjadi di sitoplasma sel dan bertujuan untuk mengubah glukosa menjadi senyawa-senyawa yang dapat digunakan sebagai sumber energi. Hasil akhir dari tahap glikolisis adalah sampaiu asam piruvat dan beberapa molekul ATP, NADH, dan FADH2. Pada artikel ini, kita akan menjelaskan secara detail mengenai hasil akhir proses glikolisis pada 1 molekul glukosa.

2. Molekul Glukosa Masuk ke Glikolisis

Proses glikolisis dimulai ketika molekul glukosa yang ada di dalam sel memasuki jalur glikolisis. Setiap molekul glukosa akan dimetabolisme menjadi 2 molekul asam piruvat melalui rangkaian reaksi yang rumit. Pada tahap ini, glukosa diubah menjadi glukosa-6-fosfat melalui reaksi fosforilasi yang dikatalisis oleh enzim yang disebut heksokinase atau glukokinase. Setelah itu, glukosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksoisomerisase.

Selanjutnya, fruktosa-6-fosfat akan diubah menjadi fruktosa-1,6-bisfosfat melalui reaksi fosforilasi yang dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase. Proses ini memerlukan energi dalam bentuk ATP. Fruktosa-1,6-bisfosfat kemudian dipecah menjadi dua senyawa yang lebih sederhana, yaitu dihidroksiasetil fosfat dan gliseraldehida-3-fosfat.

3. Dihidroksiasetil Fosfat

Dihidroksiasetil fosfat adalah senyawa antara yang dihasilkan dari pemecahan fruktosa-1,6-bisfosfat. Senyawa ini kemudian diubah menjadi 3-fosfoglicerat melalui serangkaian reaksi yang melibatkan enzim-enzim seperti triosa fosfat isomerase dan gliceraldehida-3-fosfat dehidrogenase. Pada tahap ini, molekul ini mendapatkan energi yang tersimpan dalam bentuk NADH.

Setelah diubah menjadi 3-fosfoglicerat, senyawa ini kemudian diubah lagi menjadi 2-fosfogliseraldehida melalui reaksi pemindahan gugus fosfat. Selama reaksi ini, molekul ini juga menghasilkan satu molekul ATP. 2-fosfogliseraldehida kemudian diubah menjadi asam piruvat melalui reaksi yang melibatkan enzim fosfogliseraldehida kinase dan fosfogliseraldehida dehidrogenase. Selama reaksi ini, molekul ini juga menghasilkan satu molekul ATP dan satu molekul NADH.

4. Gliseraldehida-3-Fosfat

Gliseraldehida-3-fosfat adalah senyawa lain yang dihasilkan dari pemecahan fruktosa-1,6-bisfosfat. Senyawa ini akan langsung diubah menjadi 1,3-bisfosfogliseraldehida dengan bantuan enzim triosa fosfat isomerase. 1,3-bisfosfogliseraldehida kemudian akan menjalani serangkaian reaksi yang melibatkan enzim seperti glikeraldehida-3-fosfat dehidrogenase dan fosfogliseraldehida kinase.

Selama reaksi ini, senyawa tersebut akan menghasilkan molekul ATP dan NADH. 1,3-bisfosfogliseraldehida kemudian diubah menjadi 3-fosfogliseraldehida melalui reaksi pemindahan gugus fosfat. 3-fosfogliseraldehida kemudian dapat diubah menjadi 3-fosfogliseraldekis melalui serangkaian reaksi yang melibatkan enzim fosfogliseraldehida isomerase.

5. Keberadaan Oksigen

Pada keadaan aerob, asam piruvat yang dihasilkan dari glikolisis akan masuk ke dalam siklus Krebs untuk menghasilkan lebih banyak ATP. Asam piruvat akan terlebih dahulu diubah menjadi asetil KoA melalui reaksi penghilangan gugus karboksil yang dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase. Selanjutnya, asetil KoA akan masuk ke dalam siklus Krebs atau juga dikenal sebagai siklus asam sitrat.

Namun, pada keadaan anaerob atau kurang oksigen, asam piruvat akan diubah menjadi senyawa lain seperti laktat atau etanol melalui proses fermentasi. Fermentasi adalah proses tersebut akan menghasilkan sedikit ATP dan tidak melibatkan siklus Krebs.

6. Total ATP yang Dihasilkan

Dalam satu putaran glikolisis, total ATP yang dihasilkan adalah 2 molekul ATP. Pada tahap pemecahan glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, terdapat dua reaksi yang menghasilkan ATP langsung, yaitu saat 2-fosfogliseraldehida diubah menjadi asam piruvat dan saat 3-fosfogliseraldehida diubah menjadi 3-fosfogliseraldekis. Selain itu, glikolisis juga menghasilkan molekul ATP melalui reaksi fosforilasi substrat.

Selain ATP, glikolisis juga menghasilkan molekul NADH yang dapat digunakan untuk menghasilkan lebih banyak ATP melalui jalur oksidatif fosforilasi. Setiap molekul NADH yang dihasilkan dari glikolisis dapat menghasilkan hingga 3 molekul ATP. Oleh karena itu, jika semua NADH yang dihasilkan dari glikolisis dioksidasi melalui siklus Krebs dan jalur oksidatif fosforilasi, total ATP yang dihasilkan dari satu molekul glukosa akan menjadi 38 molekul ATP.

7. Regulasi Glikolisis

Glikolisis merupakan jalur metabolik yang sangat penting dalam sel karena menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk berbagai proses seluler. Oleh karena itu, jalur glikolisis diatur secara ketat untuk memastikan bahwa molekul glukosa diubah menjadi energi dengan efisien. Proses ini diatur oleh berbagai mekanisme, termasuk regulasi allosterik dan regulasi hormonal.

Regulasi allosterik terjadi ketika senyawa nonsubstrat berikatan dengan enzim glikolisis dan mengatur aktivitas enzim tersebut. Contoh dari regulasi allosterik adalah aktivasi enzim fosfofruktokinase oleh ADP dan fruktosa-2,6-bisfosfat serta inhibisi oleh ATP dan asam sitrat.

Regulasi hormonal melibatkan hormon insulin dan glukagon. Insulin, yang dihasilkan oleh pankreas, merangsang glikolisis dengan mengaktifkan enzim fosfofruktokinase dan glukokinase. Sebaliknya, glukagon, juga dihasilkan oleh pankreas, menghambat glikolisis dengan menginaktivasi enzim tersebut.

8. Gangguan Glikolisis

Glikolisis yang terganggu dapat menyebabkan berbagai penyakit dan kondisi medis. Salah satu contohnya adalah defisiensi enzim piruvat dehidrogenase, yang merupakan enzim utama dalam mengubah asam piruvat menjadi asetil KoA. Kondisi ini dapat menyebabkan penumpukan asam piruvat di dalam sel, yang dapat mengganggu berbagai proses metabolisme.

Selain itu, mutasi genetik yang mempengaruhi enzim-enzim dalam jalur glikolisis juga dapat menyebabkan gangguan dalam produksi energi seluler. Dalam beberapa kasus, gangguan glikolisis dapat menyebabkan kelainan bawaan yang parah seperti defisiensi enzim glukokinase, yang mengakibatkan gangguan dalam pengaturan kadar gula darah.

9. Kesimpulan

Hasil akhir dari proses glikolisis pada 1 molekul glukosa adalah pembentukan 2 molekul asam piruvat, serta beberapa molekul ATP, NADH, dan FADH2. Molekul asam piruvat tersebut dapat selanjutnya dioksidasi melalui siklus Krebs untuk menghasilkan lebih banyak ATP dalam keadaan aerob. Namun, dalam keadaan anaerob atau kurang oksigen, asam piruvat akan diubah menjadi senyawa lain melalui proses fermentasi.

Glikolisis diatur secara ketat melalui mekanisme allosterik dan hormonal untuk memastikan penggunaan glukosa secara efisien dan produksi energi yang cukup. Gangguan dalam jalur glikolisis dapat menyebabkan berbagai penyakit dan kondisi medis, sehingga menjaga kesehatan jalur glikolisis sangat penting.