MAKALAHTAHAP METABOLISME KARBOHIDRAT

SECARA AEROB

Mata Kuliah: Ilmu Keperawatan Dasar IIDosen Pengampuh: Rizki Nipsi Rhamdini

Oleh :

SRI YANINIM : 142012015060P

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN MUHAMMADIYAHPROGRAM STUDI S.1 KEPERAWATAN KONVERSI B

PRINSEWU LAMPUNG2016

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis telah diberikan kekuatan dan kemampuan untuk menyelesaikan makalah ini sesuai waktu yang telah ditentukan.

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan dan penulisan makalah ini masih banyak kekurangan baik dari segi isi maupun bahasa. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan selanjutnya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca pada umumnya.

Wassalamu’alikum Wr. Wb.

Pringsewu, 16 Maret 2016

Penulis

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................. iKATA PENGANTAR................................................................ iiiDAFTAR ISI.......................................................................... ivBAB I PENDAHULUAN..................................................... 1

A. Latar Belakang.................................................. 1B. Rumusan Masalah............................................. 1C. Tujuan .............................................................. 1

BAB II PEMBAHASAN........................................................ 2A. Pengertian Metabolisme....................................B. Tahap Oksidasi Piruvat......................................C. Tempat Terjadinya Oksidasi Piruvat..................D. Tahapan Reaksi Oksidasi Piruvat dan Enzim yang

Terlibat di Dalamnya.........................................BAB III PENUTUP.................................................................

A. Kesimpulan.........................................................DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Di dalam kehidupan, karbohidrat merupakan molekul yang sangat penting

bagi tubuh makhluk hidup. Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air.

Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat

adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil.

Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid

atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa).

Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam organisme

hidup untuk mempertahankan hidup. Proses ini memungkinkan organisme

untuk tumbuh dan berkembang biak, menjaga struktur mereka, dan merespon

lingkungan mereka. Metabolisme biasanya dibagi menjadi dua kategori.

Katabolisme memecah bahan organik, misalnya untuk energi panen dalam

respirasi selular. Anabolisme, menggunakan energi untuk membangun

komponen sel seperti protein dan asam nukleat.

Reaksi kimia metabolisme tersebut akan disusun dalam jalur metabolik, di

mana satu kimia diubah melalui serangkaian langkah-langkah ke kimia lain,

dengan urutan enzim. Enzim sangat penting untuk metabolisme karena mereka

memungkinkan organisme untuk menggerakkan reaksi diinginkan yang

memerlukan energi dan tidak akan terjadi dengan sendirinya, dengan kopling

mereka untuk reaksi-reaksi spontan yang melepaskan energi. Sebagai enzim

bertindak sebagai katalis reaksi-reaksi mereka memungkinkan untuk

melanjutkan dengan cepat dan efisien. Enzim juga memungkinkan regulasi

jalur metabolik dalam menanggapi perubahan di lingkungan sel atau sinyal

dari sel lain.

1

Piruvat adalah suatu senyawa kimia yang penting dalam biokimia. Senyawa

ini merupakan hasil metabolisme glukosa yang disebut glikolisis. Sebuah

molekul glukosa terpecah menjadi dua molekul asam piruvat, yang kemudian

digunakan untuk menghasilkan energi. Jika tersedia cukup oksigen, maka

asam piruvat diubah menjadi asetil asetil-KoA, yang kemudian diproses

dalam siklus Krebs. Piruvat juga dapat menjadi asetil-KoA, yang kemudian

diproses dalam siklus Krebs. Piruvat juga dapat diubah menjadi oksaloasetat

melalui reaksi anaploretik yang kemudian dipecah menjadi molekul-molekul

karbondioksida. Nama siklus ini diambil dari ahli biokimia Hans Adolf Krebs,

pemenang Hadiah Nobel 1953 bidang fisiologi, karena ia berhasil

mengidentifikasi siklus tersebut.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana tahapan oksidasi piruvat?

2. Dimana tempat terjadinya tahapan oksidasi piruvat?

3. Bagaimana tahapan reaksi oksidasi piruvat dan enzim yang terlibat di

dalamnya?

C. Tujuan

Diharapkan mahasiswa mampu :

1. Mengetahui tahapan oksidasi piruvat

2. Mengetahui terjadinya tahapan oksidasi piruvat

3. Mengetahui tahapan reaksi oksidasi piruvat dan enzim yang terlibat di

dalamnya.

1

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme mengakar pada kata metabole dari bahasa Yunani yang berarti

berubah. Dalam dunia ilmu pengetahuan, secara sederhana metabolisme

diartikan sebagai proses kimiawi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk

hidup yang bertujuan untuk menghasilkan energi. Proses metabolisme

karbohidrat secara garis besar terdiri dari dua cakupan yakni reaksi

pemecahan atau katabolisme dan reaksi pembentukan atau anabolisme. Pada

proses pembentukan, salah satu unsur yang harus terpenuhi adalah energi.

Energi ini dihasilkan dari proses katabolisme. Sementara itu, tahapan

metabolisme sendiri terdiri atas beberapa bagian yakni glikolisis, oksidasi

piruvat ke asetil-KoA, glikogenesis, glikogenolisis, hexose monophosphate

shunt dan terakhir adalah Glukoneogenesis.

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah)

menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi

berupa ATP.

2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam

tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat.

Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka

glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa

(disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai

cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen

sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid

sebagai cadangan energi jangka panjang.

2

5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka

glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami

glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam

sitrat.

6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis,

maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus

digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa

baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa baru

yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh energi.

B. Tahapan Oksidasi Piruvat

1. Pengertian Piruvat

Piruvat adalah suatu senyawa kimia yang penting dalam biokomia.

Senyawa ini merupakan hasil metabolisme glukosa yang disebut glikolisis.

Sebuah molekul glukosa terpecah menjadi dua molekul asam piruvat, yang

kemudian digunakan untuk menghasilkan energi. Jika tersedia cukup

oksigen, maka asam piruvat diubah menjadi asetil-KoA, yang kemudian

diproses dalam siklus Krebs. Piruvat juga dapat diubah menjadi

oksaloasetat melalui reaksi anaploretik yang kemudian dipecah menjadi

molekul-molekul karbondioksida. Nama siklus ini diambil dari ahli

biokimia Hans Adolf Krebs, pemenang Hadiah Nobel 1953 bidang

fisiologi, karena ia berhasil mengidentifikasi siklus tersebut.

Jika tidak tersedia cukup oksigen, asam piruvat dipecah secara anaerobik,

menghasilkan asam laktat pada hewan dan manusia, atau etanol pada

tumbuhan. Piruvat diubah menjadi laktat menggunakan enzim laktat

dehidrogenase dan koenzim NADH melalui fermentasi laktat, atau

menjadi asetaldehida dan lalu etanol melalui fermentasi alkohol. Asam

piruvat juga dapat diubah menjadi karbohidrat melalui glukoneogenesis,

menjadi asam lemak atau energi melalui asetil-KoA, menjadi asam amino

alanin dan juga menjadi etanol. Turunan asam piruvat, 3-bromopiruvat

telah dipelajari untuk pengobatan kanker.

2. Sifat dan Fungsi Piruvat

Asam piruvat adalah cairan tak berwarna, engan bau yang mirip asam

asetat. Asam piruvat bercampur dengan air, dan larut dalam etanol dan

dietil eter. Di laboratorium, asam piruvat dibuat dengan cara memanaskan

campuran asam tartarat dengan kalium bisulfat, atau melalui hidrolisis

asetil sianida, yang dibuat melalui reaksi asetil klorida dan kalium sianida.

CH3COCl + KCN → CH3COCN

CH3COCN → CH3COCOOH

Asam piruvat juga dapat diubah menjadi karbohidrat melalui

glukoneogenesis, menjadi asam lemak atau energi melalui asetil-KoA,

menjadi asam amino alanin dan juga menjadi etanol. Turunan asam

piruvat, 3-bromopiruvat telah dipelajari untuk pengobatan kanker. Selain

itu piruvat digunakan untuk membentuk alkohol, piruvat juga digunakan

dalam pembentukan asam laktat. Asam piruvat pada gilirannya

memainkan peran penting dalam penggunaan energi dan produksi. Piruvat

adalah dasar dari Siklus Krebs, juga diakui sebagai Siklus asam sitrat.

3. Struktur Kimiat Piruvat

Piruvat memiliki rumus kimia C3H4O3. Piruvat yang terbentuk dari alfa-

keto asam yang dalam memainkanfungsi yang signifikan dalam

pengembangan biokimia. Piruvat merupakan anion karboksilat dari asam

piruvat. Senyawa ini merupakan hasil metabolisme glukosa yang disebut

glikolisis. Sebuah olekul glukosa terpecah menjadi dua molekul asam

piruvat, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan energi. Jika

tersedia cukup oksigen, maka asam piruvat diubah menjadi asetil-KoA,

yang kemudian diproses dalam Siklus Krebs. Piruvat juga dapat diubah

menjadi oksaloasetat melalui reaksi anaploretik yang kemudian dipecah

menjadi molekul-molekul karbondioksida.

4. Tahapan Oksidasi Piruvat

Dalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi

Asetil-KoA, yang terjadi di dalam mitokondria sel.Reaksi ini dikatalisir

oleh berbagai enzim yang berbeda yang bekerja secara berurutan di dalam

suatu kompleks multi enzim yang berkaitan dengan membran dalam

mitokondria. Secara kolektif, enzim tersebut diberi nama kompleks piruvat

dehidrogenase dan analog dengan kompleks -ketoglutarat dehidrogenase

pada siklus asam sitrat.

Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dan siklus Kreb’s.

Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan oksidasi piruvat

adalah sebagai berikut:

1. Piruvat mengalami dekarboksilasi oleh komponen piruvat

dehidrogenase pada kompleks enzim tersebut menjadi turunan

hidroksi etil cincin tiazol tiamin difosfat (yang terikat enzim).

2. Tiamin difosfat bereaksi dengan lipoamida teroksidasi, yakni gugus

prostetik pada dihidrolipoil trans asetilase membentuk asetil

lipoamida.

3. Asetil lipoamida bereaksi dengan koenzim A membentuk asetil-koA

dan lipoamida tereduksi. Reaksi ini tuntas apabila lipoamida yang

tereduksi tersebut direoksidasi oleh suatu flavoprotein, yaitu

dihidrolipoil dehydrogenase, yang mengandung FAD.

4. Flavo protein terduksi mengalami oksidasi oleh NAD +, memindahkan

ekivalen pereduksi ke rantai respiratorik.

Jadi, oksidasi piruvat akan menghasilkan Asetil-koA, NADH, dan CO2-

Piruvat dehidrogense dihambat oleh produknya sendiri yaitu asetil-koA

dan NADH. Enzim ini juga diatur melalui fosforilasi oleh suatu kinase

tiga residu serin pada komponen piruvat dehidrogenase kompleks multi

enzim sehingga akivitas enzim menurun dan menybabkan peningkatan

aktivitas melalui defosforilasi oleh satu fostatase. Kinase diaktifkan oleh

peningkatan rasio [ATP]/[ADP], [asetil-koA]/[ko-A], dan [NADH]/

[NAD+]. Karenaitu, piruvat dehidrogense, demikian juga dengan

glikolisis dihambat jika tersedia ATP dalam jumlah memadai dan jika

asam lemak teroksidasi. Dalam keadaan puasa, ketika konsentrasi asam

lemak bebas meningkat, terjadi penurunan proporsi enzim tersebut dalam

bentuk aktif sehingga karbohidrat dihemat

C. Tempat Terjadinya Oksidasi Piruvat

Respirasi aerob terjadi melalui glikolisis, siklus krebs dan transfer elekton.

Siklus krebs terjadi di dalam mitokondria sedangkan glikolisis terjadi pada

sitoplasma, oleh karena itu asam piruvat harus masuk mitokondria terlebih

dahulu agar dapat menjalani siklus krebs.

Siklus krebs akan menghasilkan ATP, NADH, FADH2 dan CO2.

Karbondioksida akan dilepaskan dari sel dan dikeluarkan dari tubuh sebagai

sisa respirasi. Sedangkan ATP, NADH, FADH2 merupakan sumber energi

penting bagi tubuh.

Terdapat dua bagian penting dalam siklus krebs.

1. Pertama adalah tahap persiapan dimana piruvat akan diubah menjadi asetik

ko-A melalui proses yang disebut dekarboksilasi oksidatif.

2. Kedua adalah berlangsungnya siklus krebs yang terjadi di matriks

mitokondria.

Dekarboksilasi oksidatif akan mengubah asam piruvat menjadi asetil ko-A.

Tahap ini terjadi dalam beberapa reaksi yang dikatalisis oleh kompleks enzim

yang disebut piruvat dehidrogenase. Enzim ini terdapat pada mitokondria pada

sel eukariotik, sedangkan pada prokariotik terdapat pada sitoplasma.

Tahap-tahap dalam dekarboksilasi oksidatif adalah sebagai berikut.

1. Gugus karboksilat (-COO) akan lepas dari asam piruvat menjadi CO2.

2. Sisa dua atom karbon dari piruvat dalam bentuk CH3COO- akan

mentranfer kelebihan elektronnya pada molekul NAD+ sehingga terbentuk

NADH, dan molekul dua atom karbon tersebut berubah menjadi asetat.

3. Pada akhirnya koenzim-A (ko-A) akan diikatkan pada asetat sehingga

membentuk asetil koenzim-A (asetil ko-A).

Hasil dari dekarboksilasi oksidatif adalah molekul asetil ko-A, NADH, dan

CO2. Satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua molekul asam piruvat

dalam glikolisis, artinya proses dekarboksilasi oksidatif untuk untuk satu

molekul glukosa akan menghasilkan 2 molekul asetil ko-A, 2 NADH, dan 2

CO2.

D. Tahapan Reaksia Oksidasi Piruvat dan Enzim yang Terlibat di

Dalamnya

Glikolisis adalah proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat. Melalui

beberapa tahap. Tahap awal glikolisis yaitu mengikat ATP (membutuhkan

energi, biasanya mengikat ATP dari lemak) sehingga membentuk Glukosa

Fosfat. Glukosa Fosfat atom C nya 6 ATP, kemudian diubah menjadi 2 Triose

Fosfat (karena masing-masing Triosa Fosfat atom C nya 3). Kemudian setelah

menjadi Triosa Fosfat, maka akan menjadi asam piruvat. Nah, ini yang disebut

glikolisis.

Kemudian, dari asam piruvat akan menjadi asetil ko-A yang disebut

dekarboksilasi Piruvat (Disebut Dekarboksilasi karena melepaskan CO2).

Asetil ko-A kemudian menjadi substrat dari Siklus Krebs, yang selanjutnya

oleh siklus krebs ini diteruskan menjadi rantai respirasi dan fosforilasi

oksidatif. Jadi, Yang dikatakan oksidasi sempurna glukosa itu tidak berhenti

sampai glikolisis saja, tapi metabolisme lengkap sampai fosforilasi poksidatif.

Kemudian, dari piruvat menjadi laktat, ini jika pada glikolisis anaerob.

Glikolisis anaerob membutuhkan NADH yang berasal dari NAD (NAD=

suatu enzyme derivat vitamin B3). Jadi, NAD mengalami reduksi menjadi

NADH, kemudian NADH merubah piruvat menjadi laktat. Tujuan utama dari

hal ini supaya NADH bisa terus diubah menjadio NAD, dan NAD bisa erus

melangsungkan reaksi.

Metabolisme Glikolisis :

Tahap 1 : Glukosa butuh ATP

Tahap 2 : Denagn bantuan enzim hexokinase dan glucokinase, ATP

diubah menjadi ADP.

Tahap 3 : Glukosa dari lemak menjadi Glukosa-6-Phosphate (artinye:

fosfat menempel pada atom C no.6 dari Glukosa.

Tahap 4 : Dari Glukosa-6-Fosfat menjadi Fruktosa-6-Fosfat (Enzimnya

berisomerase).

Tahap 5 : Fruktosa-6-Fosfat diubah menjadi Fruktosa-6-fosfatase.

Tahap 6: Kemudian diubah menjadi Glyceral dehyde-3-phosphate dan

Dihydroxyacetone fosfat.

Gliseraldehid 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat mengalami interkonversi

dengan bantuan enzim fosfotriosa isomerase. Glikolisis berlangsung melalui

oksidasi gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3 bisfosfogliserat, dan karena

aktivitas enzim fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksiaseton fosfat

dioksidasi menjadi 1,3 bisfosfogliserat juga. Enzim yang bertanggung jawab

adalah gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase, yang merupakan enzim yang

bergantung pada NAD. Enzim ini mempunyai rumus bangun yang terdiri atas

4 polipeptida identik. Dimana setiap polipeptida terdapat gugus –SH. Mula-

mula substrat akan bergabung dengan gugus –SH ini sehingga terbentuk

senyawa tiohemiasetal yang dikeluarkan dalam reaksi ini ke NAD+. Melalui

fosforilasi terbentuk 1,3 bisfosfogliserat yang akan dikatalisis oleh enzim

fosfogliserat kinase menjadi senyawa 3-fosfogliserat. Karena setiap molekul

glukosa yang mengalami glikolisis menghasilkan 2 molekul triosa fosfat,

maka akan dihasilkan 2 molekul ATP per molekul glukosa, Senyawa 3-

fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat mutase.

Kemudian 2-fosfogliserat dikatalisis oleh enzim enolase dan melibatkan

dehidrasi serta pendistribusian energi di dalam molekul, terbentuklah

fosfoenolpiruvat. Fosfat berenergi tinggi pada fosfoenolpiruvat dipindah ke

ADP oleh enzim piruvat kinase.

Status redoks jaringan menentukan lintasan mana yang akan diikuti. Jika

keadaan bersifat anaerob, reoksidasi NADH melalui pemindahan sejumlah

unsur ekuivalen pereduksi melalui rantai respirasi oksigen akan dicegah.

Piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat oleh enzim laktat dehidrogenase.

Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dikonversi menjadi

Asetil ko-A, akan dioksidasi menjadi karbondioksida lewat siklus krebs.

Keterangan : meskipun kebanyakan reaksi glikolisis bersifat reversibel tapi

tiga diantaranya merupakan reaksi irreversibel. Reaksi ini dikatalisis oleh

enzim heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase.

Tahapan persiapan

- Memerlukan 2 molekul ATP

- Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose fosfat

1. Dekarboksilasi piruvat menjadi asetil KoA

Pada suasana aerob, piruvat dapat masuk ke dalam mitokondria dengan

adanya suatu transporter. Piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif

menjadi asetil-KoA oleh suatu enzim yang tersusun rapi dalam matrik

mitokondria, yang disebut piruvat dehidrogenase komplek.

Mula-mula piruvat mengalami dekarboksilasi oleh enzim piruvat

dehidrogenase dengan tiamin pirofosfat sebagai koenzim yang

mengahsilkan CO2 dan α-hidroksietil-tiaminpirofosfat atau disebut juga

active acetadehyde. Senyawa yang disebut belakangan ini dipindah pada

protetik lipoamide dari enzim lipoil transasetilase. Dalam perpindahan ini

disulfida dari liamida terdeuksi. Asetidehida teroksidasi menjadi asetil

aktif yang terikat sebagai tioester. Gugusan asetil ini kemudian

dipindahkan pada koenzim A, membentuk astil –S-CoA dan menghasilkan

lipoamida dalam bentuk disulfhidril. Koenzim yang tereduksi dioksidasi

kembali oleh suatu flavoprotein, dihidrolipoil dehidrogenase.

Flavoprotein yang tereduksi kemudian dioksidasi oleh NAD+. Piruvat

dehidrogenase diaktivasi oleh fruktosa bisfosfat dan dihambat oleh hasil

reaksinya yaitu NADH dan asetil-CoA. Arsenit atau ion merkuri

membentuk komplek dengan gugusan –SH dari asam lipoat dan

menghambat piruvat dehidrogenase. Kekurangan tiamin akan

menyebabkan piruvat tertimbun.

Pada oksidasi piruvat ini akan dihasilkan asetil-KoA dan NADH. Untuk

satu molekul glukosa akan dihasilkan dua NADH dan dua molekul asetil-

KoA. NADH dapat memasuki rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif,

yang dapat menghasilkan 3 ATP persatu molekul NADH, sedangkan

asetil-KoA dapat dioksidasi lebih lanjut melalui siklus asam sitrat.

Pada organisme aerobik, glikolisis menyusun hanya tahap pertama dari

keseluruhan degradasi aerobik glukosa menjadi CO2 dan H2O. Piruvat

yang terbentuk lalu dioksidasi dengan melepaskan gugus karboksilnya

sebagai CO2, untuk membentuk gugus asetil pada asetil-koenzim A. Lalu

gugus asetil dioksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O oleh siklus sitrat,

dengan melibatkan molekul oksigen. Lintasan inilah yang dilalui piruvat

pada hewan aerobic sel dan tumbuhan.

Piruvat diperoleh dari oksidasi karbohidrat tetapi merupakan pentuplai

utama dari asetil-KoA untuk oksidasi di dalam siklus asam sitrat.

Perubahan piruvat menjadi asetil KoA dikatalisis oleh piruvat

dehidrogenase. Pada reaksinya gugus karboksil pada piruvat hilang

sebagai CO2, ketika piruvat membentuk asetil-KoA. Oksidasi pirvat asetil-

KoA terjadi di dalam mitokondria sel.

Reaksi ini dikatalisir oleh berbagai enzim yang berbeda yang bekerja

secara berurutan di dalam suatu kompleks muienzim yang berkaitan

dengan membran interna mitokondria. Secara kolektif, enzim tersebut

diberi nama kompleks piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks

µ-keto glutarat dehidrogenase pada siklus asam sitrat. Sebelum

karbohidrat masuk ke dalam siklus asam sitrat, kerangka karbonnya harus

dipecahkan sehingga molekul ini diturunkan dari glukosa oleh glikolisis,

mengalami dehidrogenase menghasilkan asetil-KoA dan CO2 oleh enzim

yang berkelompok secara teratur, yang disebut kompleks piruvat

dehidrogenase yang terletak di dalam mitokondria sel-sel eukariotik dan di

dalam sitoplasma prokariotik. Reaksi keseluruhan yang dikatalis adalah :

Piruvat + NAD+ + KoA-SH asetil-KoA + NADH + CO2

∆Go = -8,0 kkal/mol

Piruvat mengalami ekarboksilasi piruvat menjadi asetil-KoA melibatkan 3

enzim yang berbeda secara berurutan, yaitu piruvat dehidrogenase (E1),

dihidrolipos transasetilase (E2), dan dihidrolipoil dehidrogenase (E3) dan

juga 5 koenzim yang berbeda yaitu, tiamin pirofosfat (TPP), flavin adenine

dinukleotida (FAD), koenzim-A (KoA), nikotinamida adenine

dinukleotida (NAD+), dan asam lipoat. 

2.  Reaksi Pembentukan Asam Laktat

Terbentuknya asam laktat dari piruvat dikatalis oleh enzim laktat

dehidrogenase hati (H4) dan otot (M4) menunjukkan sifat kinetik berbeda.

H4 aktif pada piruvat rendah dan M4 menunjukkan sifat kinetik berbeda.

H4 aktif pada piruvat rendah dan terinhibisi oleh konsentrasi piruvat diatas

konsentrasi 3.10-3 M. Hal ini sesuai dengan fungsi hati yang harus

menyediakan energi dari glukosa seefisien mungkin, sedangkan pada otot

kontraksi otot memerlukan energi secara tepat yang dapat dipenuhi dengan

mengkatabolisme glukosa dalam keadaan anaerob.

3. Perubahan Piruvat Menjadi Alkohol

Beberapa organisme bisa hidup alam kondisi aerob atau anaerob.

Organisme anaerob fakultatif, yang dapat mengubah metabolismenya

untuk beradaptasi dengan ada atau tidaknya oksigen. Organisme anaerob

fakultatif yang paling penting adalah ragi. Ragi mengubah glukosa

menjadi piruvat dan kemudian bila ada oksigen maka ragi akan

mengoksidasi piruvat menjadi CO2. Jika tidak tersedia oksigen, maka jalur

untuk regenerasi NAD+ akan bekerja. Di dalam beberapa mikroorganisme,

misalnya pada ragi roti, piruvat yang terbentuk dari glukosa melalui

glikolisis diubah secara anaerob menjadi etanol dan CO2, suatu proses

yang disebut fermentasi alkohol. Fermentasi merupakan istilah umum

yang menunjukkan degradasi anaerobic glukosa atau nutrien organik lain

menjadi berbagai produk untuk tujuan memperoleh energi dalam bentuk

ATP. Enzim piruvat dekarboksilase mengatalisis konversi piruvat menjadi

asetaldehid.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Piruvat adalah suatu senyawa kimia yang penting dalam biokomia.

Senyawa ini merupakan hasil metabolisme glukosa yang disebut glikolisis.

Sebuah molekul glukosa terpecah menjadi dua molekul asam piruvat, yang

kemudian digunakan untuk menghasilkan energi. Jika tersedia cukup

oksigen, maka asam piruvat diubah menjadi asetil-KoA, yang kemudian

diproses dalam siklus Krebs. Piruvat juga dapat diubah menjadi

oksaloasetat melalui reaksi anaploretik yang kemudian dipecah menjadi

molekul-molekul karbondioksida.

2. Glikolisis adalah proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat.

Melalui beberapa tahap. Tahap awal glikolisis yaitu mengikat ATP

(membutuhkan energi, biasanya mengikat ATP dari lemak) sehingga

membentuk Glukosa Fosfat. Glukosa Fosfat atom C nya 6 ATP, kemudian

diubah menjadi 2 Triose Fosfat ( karena masing-masing Triosa Fosfat

atom C nya 3 ). Kemudian setelah menjadi Triosa Fosfat, maka akan

menjadi asam piruvat.

3. Pada suasana aerob, piruvat dapat masuk ke dalam mitokondria dengan

adanya suatu transporter. Piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif

menjadi asetil-KoA oleh suatu enzim yang tersusun rapi dalam matrik

mitokondria, yang disebut piruvat dehidrogenase komplek. Mula-mula

piruvat mengalami dekarboksilasi oleh enzim piruvat dehidrogenase

dengan tiamin pirofosfat sebagai koenzim yang mengahsilkan CO2 dan α-

hidroksietil-tiaminpirofosfat atau disebut juga active acetadehyde.

4. Terbentuknya asam laktat dari piruvat dikatalis oleh enzim laktat

dehidrogenase hati (H4) dan otot (M4) menunjukkan sifat kinetik berbeda.

H4 aktif pada piruvat rendah dan M4 menunjukkan sifat kinetik berbeda.

H4 aktif pada piruvat rendah dan terinhibisi oleh konsentrasi piruvat diatas

konsentrasi 3.10-3 M.

DAFTAR PUSTAKA

Dewi Kumalasari. 2012. Biokimia Piruvat. http ://blog.ub.ac.id/devykumalasari/2012/0426/biokimia-piruvat/. Diakses pada tanggal 10 Maret 2016.

Hairrudin. 2016. Oksidasi Piruvat. http://klinikdokterhairrudin.blogspot.com./2016/03/tujuan-glikolisis.html. Diakses pada tanggal 3 Maret 2016.

Salmah,O. 2010. Metabolisme Karbohidrat. http://share.pdfonline.com/7fe3b583E6e344e7bfae230a0078a27b/metabolisme-karbohidra1.htm. Diakses pada tanggal 3 Maret 2016.

Sari, I. 2016. Glikolisis Sebagai Metabolisme Karbohidrat untuk MenghasilkanEnergi.http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1939/3/09E01869pdf.txt. Diakses pada tahun 2016.