Glikolisis: apa itu dan apa 10 fasenya?

Glikolisis adalah proses kimia yang memungkinkan respirasi dan metabolisme sel, khususnya melalui pemecahan glukosa.

Pada artikel ini kita akan melihat secara lebih rinci apa itu glikolisis dan untuk apa, serta 10 fase aksinya.

• Artikel terkait: "Bagaimana gula dan lemak bekerja di otak kita?"

Apa itu glikolisis?

Istilah "glikolisis" terdiri dari bahasa Yunani "glikos" yang berarti "gula" dan "lisis" yang berarti "pemecahan". Dalam pengertian ini, glikolisis adalah proses dimana komposisi glukosa dimodifikasi untuk mengekstrak energi yang cukup untuk kepentingan sel. Bahkan, itu tidak hanya bertindak sebagai sumber energi, tetapi juga mempengaruhi aktivitas sel dengan cara yang berbeda, tanpa harus menghasilkan energi tambahan.

Misalnya, menghasilkan molekul yang tinggi yang memungkinkan metabolisme dan respirasi seluler baik aerobik maupun anaerobik. Secara umum, aerobik adalah jenis metabolisme yang terdiri dari ekstraksi energi dari molekul organik dari oksidasi karbon oleh oksigen. Dalam anaerobik, unsur yang digunakan untuk mencapai oksidasi bukanlah oksigen tetapi sulfat atau nitrat.

Pada waktu bersamaan, glukosa adalah molekul organik yang terdiri dari membran 6 cincin ditemukan dalam darah, dan yang umumnya merupakan hasil transformasi karbohidrat menjadi gula. Untuk memasuki sel, glukosa bergerak melalui protein yang bertanggung jawab untuk mengangkutnya dari luar dari sel ke sitosol (cairan intraseluler yaitu cairan yang ditemukan di pusat sel).

Melalui glikolisis, glukosa diubah menjadi asam yang disebut "pivuric" atau "pyruvate" yang memainkan peran yang sangat penting dalam aktivitas biokimia. Proses ini terjadi di sitoplasma (bagian sel yang terletak di antara nukleus dan membran). Tetapi agar glukosa menjadi piruvat, mekanisme kimia yang sangat kompleks yang terdiri dari fase yang berbeda harus terjadi.

• Anda mungkin tertarik: "Jenis sel utama tubuh manusia"

10 fase nya

Glikolisis adalah proses yang telah dipelajari sejak dekade kedua abad ke-19, ketika ahli kimia Louis Pasteur, Eduard Buchner, Arthur Harden, dan William Young mulai merinci mekanisme fermentasi. Studi-studi ini memungkinkan untuk mengetahui perkembangan dan berbagai bentuk reaksi dalam komposisi molekul.

Ini adalah salah satu mekanisme seluler tertua, dan juga demikian cara tercepat untuk mendapatkan energi dan memetabolisme karbohidrat. Untuk ini, perlu 10 reaksi kimia yang berbeda terjadi, dibagi menjadi dua fase besar. Yang pertama terdiri dari pengeluaran energi dengan mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul yang berbeda; sedangkan tahap kedua adalah memperoleh energi dengan mentransformasikan dua molekul yang dihasilkan pada tahap sebelumnya.

Yang mengatakan, kita akan melihat 10 fase glikolisis di bawah ini.

1. Heksokinase

Langkah pertama dalam glikolisis adalah mengubah molekul D-glukosa menjadi molekul glukosa-6-fosfat (molekul glukosa terfosforilasi pada karbon 6). Untuk menghasilkan reaksi ini, enzim yang dikenal sebagai Heksokinase harus berpartisipasi, dan memiliki fungsi mengaktifkan glukosa sehingga dapat digunakan pada proses selanjutnya.

2. Fosfoglukosa isomerase (Glukosa-6 P isomerase)

Reaksi kedua glikolisis adalah transformasi glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat. Untuk itu enzim yang disebut fosfoglukosa isomerase harus bertindak. Ini adalah fase definisi komposisi molekuler yang memungkinkan untuk mengkonsolidasikan glikolisis dalam dua tahap berikutnya.

3. Fosfofruktokinase

Pada fase ini, fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1,6-bifosfat, melalui aksi fosfofruktokinase dan magnesium. Ini adalah fase ireversibel, yang menyebabkan glikolisis mulai stabil.

• Artikel terkait: "10 makanan sehat yang kaya magnesium"

4. Aldolasse

Sekarang fruktosa 1,6-bifosfat dibagi menjadi dua gula isomer, yaitu dua molekul dengan rumus, tetapi atom yang dipesan berbeda, sehingga juga memiliki sifat yang berbeda. Kedua gula tersebut adalah dihidroksiaseton fosfat (DHAP) dan gliseraldehida 3-fosfat (GAP), dan terjadi karena aktivitas enzim aldolase.

5. Trifosfat isomerase

Tahap nomor 5 terdiri dari pemesanan gliseraldehida fosfat untuk tahap glikolisis berikutnya. Untuk ini, enzim yang disebut trifosfat isomerase harus bekerja dalam dua gula yang diperoleh pada tahap sebelumnya (dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat). Di sinilah tahap pertama dari tahap besar yang kami jelaskan di awal penomoran ini berakhir, yang fungsinya untuk menghasilkan pengeluaran energi.

6. Gliseraldehida-3-fosfat Dehidrogenase

Pada fase ini perolehan energi dimulai (selama 5 energi sebelumnya hanya dihabiskan). Kami melanjutkan dengan dua gula yang dihasilkan sebelumnya dan aktivitasnya adalah sebagai berikut: menghasilkan 1,3-bifosfogliserat, dengan menambahkan fosfat anorganik ke gliseraldehida 3-fosfat.

Untuk menambahkan fosfat ini, molekul lain (gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase) harus didehidrogenasi. Ini berarti energi senyawa mulai meningkat.

7. kinase fosfogliserat

Pada fase ini terjadi transfer fosfat lagi, untuk dapat membentuk adenosin trifosfat dan 3-fosfogliserat. Ini adalah molekul 1,3-bisfosfogliserat yang menerima gugus fosfat dari fosfogliserat kinase.

8. mutase fosfogliserat

Dari reaksi di atas diperoleh 3-fosfogliserat. Sekarang perlu untuk menghasilkan 2-fosfogliserat, melalui aksi enzim yang disebut phosphoglycerate mutase. Yang terakhir memindahkan posisi fosfat dari karbon ketiga (C3) ke karbon kedua (C2), dan dengan demikian molekul yang diharapkan diperoleh.

9. enolase

Enzim yang disebut enolase bertanggung jawab untuk menghilangkan molekul air dari 2-fosfogliserat. Dengan cara ini prekursor asam piruvat diperoleh dan kita mendekati akhir dari proses glikolisis. Prekursor ini adalah fosfoenolpiruvat.

10. Piruvat kinase

Akhirnya, terjadi transfer fosfor dari fosfoenolpiruvat ke adenosin difosfat. Reaksi ini terjadi oleh aksi enzim piruvat kinase, dan memungkinkan glukosa untuk menyelesaikan transformasi menjadi asam piruvat.

Referensi bibliografi:

• Glikolisis-10 langkah dijelaskan langkah demi langkah dengan diagram (2018). MikrobiologiInfo.com. Diakses pada 26 September 2018. Tersedia di https://microbiologyinfo.com/glycolysis-10-steps-explained-steps-by-steps-with-diagram/.