Rizky Nurhayati G84120036

Siklus Cori

Siklus Cori, yang disebut berdasarkan penemunya, Carl Cori dan Gerty Cori, adalah siklus energi yang dibentuk antara lintasan yang menghasilkan tiga senyawa yaitu asam laktat, asam piruvat dan alanina, dengan lintasan glukoneogenesis. Siklus Cori yang pertama ditemukan terjadi antara jaringan otot dan hati yang membentuk siklus. Asam laktat yang disintesis oleh sel otot di lintasan glikolisis akan diserap oleh hati dan diubah menjadi glukosa. Sekresi glukosa oleh hati pada lintasan glukoneogenesis kemudian diserap oleh sel otot untuk diubah kembali menjadi asam laktat. Dalam tiap sel, kedua lintasan, glukoneogenesis dan glikolisis berada dalam koordinasi sedemikian rupa sehingga salah satu lintasan akan relatif tidak aktif pada saat lintasan yang lain menjadi sangat aktif. Jika kedua lintasan melakukan aktivitas tinggi pada saat yang bersamaan, hasil akhir akan berupa hidrolisis terhadap 2 ATP dan 2 GTP untuk tiap siklus reaksi. Namun sejumlah enzim dengan kadar dan aktivitas yang berbeda dari tiap lintasan dikendalikan agar hal tersebut tidak terjadi. Lagipula, laju lintasan glikolisis juga ditentukan oleh kadar gula darah, sedangkan laju lintasan glukoneogenesis ditentukan oleh asam laktat dan beberapa senyawa prekursor glukosa. Sehingga lintasan glikolisis dalam satu sel akan berpasangan dengan lintasan glukoneogenesis dalam sel lain melalui mediasi plasma darah dan membentuk satu siklus yang disebut siklus Cori. Siklus Cori biasa terjadi antara sel otot lurik dan organ hati, oleh karena otot lurik, pada saat berkontraksi, akan mendifusikan asam laktat dan asam piruvat keluar menjadi sirkulasi darah. Asam laktat lebih banyak disekresi oleh karena rasio NADH : NAD saat kontraksi otot akan mengubah sebagian asam piruvat menjadi asam laktat. Asam laktat akan terdifusi masuk ke dalam hati oleh karena rasio NADH : NAD yang rendah, untuk dioksidasi menjadi asam piruvat dan kemudian dikonversi menjadi glukosa.

Gambar 1 Siklus CoriCarl Ferdinand Cori (Praha, 5 Desember 1896 – 20 Oktober 1984) ialah seorang

biokimiawan Amerika Serikat yang lahir di daerah kekuasaan Austria-Hongaria. Diangkat sebagai profesor di Universitas Graz (1920-1921), ia pindah ke Amerika Serikat, ditawari kedudukan di State Institute for the Study of Malignant Diseases (sekarang Roswell Park Cancer Institute), Buffalo, New York. Menerima Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1947 bersama istrinya Gerty Cori untuk karyanya pada metabolisme karbohidrat.

Rizky Nurhayati G84120036

Tabel 1 Riwayat hidup Carl Ferdinand Cori

Kinetika Enzim Michaelis-Menten

Kinetika enzim menginvestigasi bagaimana enzim mengikat substrat dengan

mengubahnya menjadi produk. Data laju yang digunakan dalam analisis kinetika didapatkan

dari asai enzim. Pada tahun 1902, Victor Henri mengajukan suatu teori kinetika enzim yang

kuantitatif, namun data eksperimennya tidak berguna karena perhatian pada konsentrasi ion

hidrogen pada saat itu masih belum dititikberatkan. Setelah Peter Lauritz

Sørensen menentukan skala pH logaritmik dan memperkenalkan konsep penyanggaan

(buffering) pada tahun 1909, kimiawan Jerman Leonor Michaelis dan murid bimbingan

pascadokotoralnya yang berasal dari Kanada, Maud Leonora Menten, mengulangi

eksperimen Henri dan mengkonfirmasi persamaan Henri. Persamaan ini kemudian dikenal

dengan nama Kinetika Henri-Michaelis-Menten (kadang-kadang juga hanya disebut kinetika

Michaelis-Menten). Hasil kerja mereka kemudian dikembangkan lebih jauh oleh G. E.

Briggs dan J. B. S. Haldane. Penurunan persamaan kinetika yang diturunkan mereka masih

digunakan secara meluas sampai sekarang.

Salah satu kontribusi utama Henri pada kinetika enzim adalah memandang reaksi

enzim sebagai dua tahapan. Pada tahap pertama, subtrat terikat ke enzim secara reversible,

membentuk kompleks enzim-substrat. Kompleks ini kadang-kadang disebut sebagai

kompleks Michaelis. Enzim kemudian mengatalisasi reaksi kimia dan melepaskan produk.

Enzim dapat mengatalisasi reaksi dengan kelajuan mencapai jutaan reaksi per detik. Sebagai

contoh, tanpa keberadaan enzim, reaksi yang dikatalisasi oleh enzim orotidina 5'-fosfat

dekarboksilase akan memerlukan waktu 78 juta tahun untuk mengubah 50% substrat menjadi

produk. Namun, apabila enzim tersebut ditambahkan, proses ini hanya memerlukan waktu 25

milidetik. Laju reaksi bergantung pada kondisi larutan dan konsentrasi substrat. Kondisi-

kondisi yang menyebabkan denaturasi protein seperti temperatur tinggi, konsentrasi garam

Lahir5 Desember 1896

Prague

Meninggal20 Oktober 1984

Cambridge, Massachusetts

Kebangsaan Ceko

Bidang Biokimia

Institusi Universitas Washington di St. Louis

Dikenal karena Glycogen

PenghargaanPenghargaan Lasker (1946)

Penghargaan Nobel (1947)

Rizky Nurhayati G84120036

yang tinggi, dan nilai pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghilangkan aktivitas

enzim. Sedangkan peningkatan konsentrasi substrat cenderung meningkatkan aktivitasnya.

Untuk menentukan kelajuan maksimum suatu reaksi enzimatik, konsentrasi substrat

ditingkatkan sampai laju pembentukan produk yang terpantau menjadi konstan. Hal ini

ditunjukkan oleh kurva kejenuhan di samping. Kejenuhan terjadi karena seiring dengan

meningkatnya konsentrasi substrat, semakin banyak enzim bebas yang diubah menjadi

kompleks substrate-enzim ES. Pada kelajuan yang maksimum (Vmax), semua tapak aktif

enzim akan berikatan dengan substrat, dan jumlah kompleks ES adalah sama dengan jumlah

total enzim yang ada. Namun, Vmax hanyalah salah satu konstanta kinetika enzim. Jumlah

substrat yang diperlukan untuk mencapai nilai kelajuan reaksi tertentu jugalah penting. Hal

ini diekspresikan oleh konstanta Michaelis-Menten (Km), yang merupakan konsentrasi

substrat yang diperlukan oleh suatu enzim untuk mencapai setengah kelajuan maksimumnya.

Setiap enzim memiliki nilai Km yang berbeda-beda untuk suatu subtrat, dan ini dapat

menunjukkan seberapa kuatnya pengikatan substrat ke enzim. Konstanta lainnya yang juga

berguna adalah kcat, yang merupakan jumlah molekul substrat yang dapat ditangani oleh satu

tapak aktif per detik. 

Efisiensi suatu enzim diekspresikan oleh kcat/Km. Ia juga disebut sebagai konstanta

kespesifikan dan memasukkan tetapan kelajuan semua langkah reaksi. Karena konstanta

kespesifikan mencermikan kemampuan katalitik dan afinitas, ia dapat digunakan untuk

membandingkan enzim yang satu dengan enzim yang lain, ataupun enzim yang sama dengan

substrat yang berbeda. Konstanta kespesifikan maksimum teoritis disebut limit difusi dan

nilainya sekitar 108 sampai 109 (M−1 s−1). Pada titik ini, setiap penumbukkan enzim dengan

substratnya akan menyebabkan katalisis, dan laju pembentukan produk tidak dibatasi oleh

laju reaksi, melainkan oleh laju difusi. Enzim dengan sifat demikian disebut secara katalitik

sempurna ataupun secara kinetika sempurna. Contoh enzim yang memiliki sifat seperti ini

adalah karbonat anhidrase, asetilkolinesterase, katalase, fumarase, β-laktamase,

dan superoksida dismutase.

Kinetika Michaelis-Menten bergantung pada hukum aksi massa, yang diturunkan

berdasarkan asumsi difusi bebas dan pertumbukan acak yang didorong secara termodinamik.

Namun, banyak proses-proses biokimia dan selular yang menyimpang dari kondisi ideal ini,

disebabkan oleh kesesakan makromolekuler (macromolecular crowding), perpisahan fase

enzim/substrat/produk, dan pergerakan molekul secara satu atau dua dimensi. Pada situasi

seperti ini, kinetika Michaelis-Menten fraktal dapat diterapkan.

Beberapa enzim beroperasi dengan kinetika yang lebih cepat daripada laju difusi. Hal

ini tampaknya sangat tidak mungkin. Beberapa mekanisme telah diajukan untuk menjelaskan

fenomena ini. Beberapa protein dipercayai mempercepat katalisis dengan menarik

substratnya dan melakukan pra-orientasi substrat menggunakan medan listrik dipolar. Model

lainnya menggunakan penjelasan penerowongan kuantum mekanika, walaupun penjelasan ini

masih kontroversial. Penerowongan kuantum untuk proton telah terpantau pada triptamina.

Rizky Nurhayati G84120036

Gambar 2 Kurva kejenuhan suatu reaksi enzim yang menunjukkan relasi antara konsentrasi substrat (S) dengan kelajuan (v).

Meyerhof Pathway

Lintasan glikolisis yang paling umum adalah lintasan Embden-Meyerhof-Parnas (bahasa Inggris: EMP pathway), yang pertama kali ditemukan oleh Gustav Embden, Otto Meyerhof dan Jakub Karol Parnas. Selain itu juga terdapat lintasan Entner–Doudoroff yang ditemukan oleh Michael Doudoroff dan Nathan Entner terjadi hanya pada sel prokariota, dan berbagai lintasan heterofermentatif dan homofermentatif.

Otto Fritz Meyerhof (lahir di Hannover, Kekaisaran Jerman, 12 April 1884 – meninggal di Philadelphia, Amerika Serikat, 6 Oktober 1951 pada umur 67 tahun) ialah dokter dan biokimiawan kelahiran Jerman. Otto Fritz Meyerhof dilahirkan dari keluarga Yahudi kaya. Ia menghabiskan sebagian besar masa kecilnya di Berlin, dimana kemudian ia belajar kedokteran. Ia melanjutkan studi di Strasbourg dan Heidelberg, dan lulus pada tahun 1909, dengan sebuah karya berjudul “Beiträge zur psychologischen Theorie der Geistesstörung” (Sumbangan pada Teori Psikologi Penyakit Jiwa). Di Heidelberg, ia bertemu Hedwig Schallenberg, yang kemudian menjadi istrinya. Mereka memiliki seorang puteri dan 3 orang putera. Pada tahun 1912, ia pindah ke Universitas Kiel, dimana ia menjadi profesor pada tahun 1918. Pada tahun 1922, ia dianugerahi Hadiah Nobel Kedokteran, bersama dengan Archibald Vivian Hill, untuk karyanya pada metabolisme otot, termasuk glikolisis. Lari dari rezim Nazi, ia pindah ke Paris pada tayhun 1938, kemudian ke Amerika Serikat pada tahun 1940, dimana ia menjadi profesor tamu di Universitas Pennsylvania di Philadelphia. Meyerhof meninggal akibat serangan jantung.