Glikolisis

Glikolisis adalah serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan terjadi (dengan berbagai variasi) di banyak jenis sel dalam hampir seluruh bentuk organisme. Proses glikolisis sendiri menghasilkan lebih sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan dalam senyawa organik berupa adenosine triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH.

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.

Ringkasan reaksi glikolisis pada lintasan EMP adalah sebagai berikut:

${\mbox{C}}_{6}{\mbox{H}}_{12}{\mbox{O}}_{6}+{\mbox{2ATP}}+{\mbox{2NAD}}^{+}\rightarrow {\mbox{2Piruvat}}+{\mbox{4ATP}}+{\mbox{2NADH}}$

Sedangkan ringkasan reaksi dari glikolisis, siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif adalah:

${\mbox{C}}_{6}{\mbox{H}}_{12}{\mbox{O}}_{6}+{\mbox{6O}}_{2}\rightarrow {\mbox{6CO}}_{2}+{\mbox{6H}}_{2}{\mbox{O}}+{\mbox{energi}}$

Pencernaan Karbohidrat

Karbohidrat (sakarida atau gula) yang kita makan sebagai sumber energi masuk ke dalam tubuh dalam bentuk senyawa kompleks, seperti disakarida (maltosa dan laktosa) dan polimer pati (amilosa dan amilopektin). Agar dapat digunakan oleh tubuh untuk menghasilkan energi, senyawa karbohidrat yang diserap dari dinding saluran pencernaan harus dipotong menjadi senyawa gula sederhana yang disebut monosakarida, seperti glukosa.

Pencernaan polimer karbohidrat dimulai di mulut. Di dalam mulut, terdapat enzim amilase yang dapat membantu memotong polimer karbohidrat menjadi struktur yang lebih sederhana. Selain itu, air liur di dalam mulut memiliki pH yang cukup asam untuk membantu pemotongan senyawa karbohidrat kompleks. Pada tahap selanjutnya, pencernaan karbohidrat kompleks berlanjut di daerah lambung. Enzim amilase yang masih ada akan segera berhenti bekerja karena pH lambung yang sangat asam. Selain karbohidrat, beberapa senyawa lain, seperti protein dan lemak, akan dicerna tubuh dengan bantuan enzim protease dan lipase. Setelah menjadi senyawa yang lebih sederhana, polimer karbohidrat kemudian masuk ke dalam usus pencernaan.

Di dalam usus, pemotongan karbohidrat dilakukan dengan bantuan enzim α-amilase. Enzim ini dihasilkan di pankreas dan memiliki aktivitas yang sama dengan enzim amilase yang ada di mulut. Secara garis besar, enzim ini akan memecah disakarida dan oligosakarida menjadi monosakarida. Enzim lain yang turut membantu pemecahan molekul kompleks karbohidrat di usus adalah maltase, sukrase, laktase, dan trehelase. Hasil dari pemotongan enzim-enzim ini adalah molekul karbohidrat sederhana (monosakarida), seperti glukosa. Senyawa ini kemudian diedarkan ke seluruh tubuh dan akan dikonversi menjadi asam lemak, asam amino, glikogen, dan lain-lain.

Di dalam tubuh, glukosa akan dioksidasi untuk menjadi senyawa lain sesuai dengan keperluan masing-masing sel, seperti asam laktat dan asam piruvat. Peristiwa oksidasi inilah yang umum dikenal dengan istilah glikolisis. Glikolisis terjadi di sitosol dan merupakan langkah awal dari proses produksi energi utama di dalam tubuh manusia dimana asam piruvat menjadi salah satu senyawa prekursor terpenting.

Lintasan EMP

	Substrat	Produk	Enzim	Reaksi	Keterangan
1	Glukosa + ATP	Glukosa-6 fosfat + ADP + H+	Heksokinase + Kofaktors: Mg2+	Fosforilasi substrat	Sebuah molekul ATP dibutuhkan untuk mengkonversi glukosa menjadi G6P. Reaksi ini menjaga kadar gula dalam sitoplasma tetap rendah sebagai stimulasi agar asupan ke dalam sitosol tetap mengalir melalui GLUT dan mencegah glukosa untuk keluar kembali ke dalam periplasma.
2	Glukosa-6 fosfat	Fruktosa-6 fosfat	Fosfoglukosa isomerase	Isomerasi	Enzim fosfoglukosa isomerase akan memindahkan gugus karbonil oksigen dan mengkonversi G6P menjadi bentuk isomernya berupa fruktosa-6 fosfat (F6P). Reaksi ini bersifat umpan balik, namun seringkali terdorong ke reaksi berikutnya karena kadar F6P yang rendah. Saat kadar F6P menjadi tinggi, reaksi umpan balik akan terjadi dengan sendirinya mengkonversi F6P menjadi G6P. Fenomena ini dijelaskan dengan prinsip Le Chatelier.
3	Fruktosa-6 fosfat + ATP	Fruktosa-1,6 bifosfat + ADP + H+	Fosfofruktokinase + Kofaktors: Mg2+
4	Fruktosa-1,6 bifosfat	Dihidroksi aseton fosfat + Gliseraldehid-3 fosfat	Aldolase
5	Dihidroksi aseton fosfat	Gliseraldehid-3 fosfat	Trios fosfat isokinase	Isomerasi
6	Gliseraldehid-3 fosfat + [[NAD+]] + Pi	1,3-bifosfogliserat + NADH + H+	Gliseraldehid-3 fosfat dehidrogenase	Oksidasi
7	1,3-bifosfogliserat + ADP	3-fosfogliserat + ATP	Fosfogliserat kinase + Kofaktor: Mg2+
8	3-fosfogliserat	2-fosfogliserat	Fosfogliserat mutase
9	2-fosfogliserat	Fosfoenolpiruvat + H2O	Enolase
10	Fosfoenolpiruvat + ADP + H+	Pyr + ATP	Piruvat kinase + Kofaktor: Mg2+

Pranala luar

• (Inggris) Glikolisis