Pada glikolisis sebenarnya ada tahap-tahap yang memerlukan energi atp, yaitu salah satunya pada

Glikolisis adalah proses reaksi pelepasan energi yang memecah satu molekul glukosa menjadi produk akhir 2 molekul Asam piruvat dan energi berupa ATP dan NADPH. Proses ini merupakan tahapan awal dari proses respirasi seluler. Nama lain dari jalur ini adalah Embden-Meyerhof-Parnas (EMP), dinamai berdasarkan penemunya yaitu Gustav Embden, Otto Meyerhof, dan Jakub Karol Parnas. Piruvat yang dihasilkan dalam proses ini selanjutnya dapat digunakan dalam siklus asam sitrat (TCA) atau berfungsi sebagai prekursor untuk reaksi lain.

Table of Contents Show

Glikolisis Aerobik dan Anaerobik
10 Tahap dalam Glikolisis dan Enzim yang berperan
Indikator Kunci Glikolisis
Video yang berhubungan

Glikolisis Aerobik dan Anaerobik

Proses glikolisis pada dasarnya tidak membutuhkan oksigen sehingga banyak organisme anaerob (tidak menggunakan oksigen) juga menggunakan jalur atau proses ini. Dalam kondisi aerob, piruvat melalui mitokondria akan dioksidasi sepenuhnya oleh O2, CO2 dan H2O yang akan menjadi energi disimpan dalam bentuk ATP. Piruvat yang dihasilkan pada jalur glikolisis aerob akan masuk ke dalam siklus TCA atau Krebs.

Dengan tidak adanya oksigen yang cukup, piruvat direduksi oleh NADH melalui glikolisis anaerobik atau fermentasi menjadi berbagai produk, yaitu asam laktat rutin pada hewan dan etanol di ragi.

10 Tahap dalam Glikolisis dan Enzim yang berperan

Tabel berikut merupakan uraian 10 tahap proses glikolisis dan enzim yang mengkatalisasinya.

No	Reaksi	Enzim
1	Fosforilasi oksidasi: proses menambahkan gugus fosfat ke molekul yang berasal dari ATP. Konversi D-glukosa menjadi glukosa-6-fosfat	Heksokinase
2	Isomerisasi glukosa-6-P menjadi fruktosa-6-P: Reaksi ini melibatkan penataan ulang ikatan karbon-oksigen untuk membuka cincin yang beranggotakan 6 kemudian akan menutup kembali sedemikan rupa sehingga cincin beranggotakan 5. Konversi glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat (F6P).	Phosphoglucose Isomerase
3	Fosforilasi fruktosa-6-P: fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-bifosfat (FBP). Mirip dengan reaksi yang terjadi pada langkah 1 glikolisis, molekul kedua ATP menyediakan gugus fosfat yang ditambahkan ke molekul F6P.	Phosphofructokinase (PFK)
4	Fruktosa-1,6-bifosfat menjadi gliseraldehid fosfat dan dihidroksiaseton fosfat: reaksi pembukaan cincin fruktosa-1,6-bifosfat, yang dipecah dalam reaksi retro-aldol menjadi D-glyceraldehyde-3-phosphate, dan dihydroxyacetone phosphate.	Aldolase
5	Isomerisasi dihidroksiaseton-P (DHAP) menjadi gliseraldehida-P (GAP): Semua molekul dihidroksiaseton-P akan dihilangkan menjadi gliseraldehida-P.	Triose-phosphate isomerase
6	Oksidasi dan Fosforilasi GAP oksidatif menjadi 1,3-Bisfosfogliserat: D-glyceraldehyde- 3-phosphate dari kedua rute dioksidasi pada C1 menjadi asam karboksilat dan kemudian difosforilasi ke posisi awal menjadi 1,3-bisphospho-D-glycerate.	Glyceraldehyde phosphate dehydrogenase
7	Pembentukan ATP: Reaksi ini melibatkan hilangnya gugus fosfat dari bahan awal. Fosfat ditransfer ke molekul ADP yang menghasilkan molekul ATP pertama. Konversi 1,3-bifosfogliserat ke ADP untuk membentuk ATP dan 3-fosfogliserat.	Phosphoglycerate kinase (PGK)
8	3-Phosphoglycerate menjadi 2-phosphoglycerate: Langkah ini melibatkan penataan ulang sederhana posisi gugus fosfat pada molekul 3 fosfogliserat, menjadikannya 2 fosfogliserat.	Phosphoglycerate mutase
9	2-Phosphoglycerate to phosphoenolpyruvate: phosphoenolpyruvate terbentuk dalam reaksi dehidrasi 2-Phosphoglycerate.	Enolase
10	Pembentukan piruvat dan ATP: Langkah terakhir glikolisis mengubah fosfoenolpiruvat menjadi piruvat dan Gugus fosfat yang terikat pada 2′ karbon (phosphoenolpyruvate) PEP ditransfer ke molekul ADP, menghasilkan ATP	Pyruvate kinase

Dapat dilihat pula siklus glikolisis pada gambar di bawah ini

Indikator Kunci Glikolisis

Indikator kunci siklus glikolisis diantaranya glikogen, glukosa, piruvat, asam laktat, dan glusida lainnya. Untuk membantu riset anda, kami menawarkan perangkat uji dari Merk Elabscience yang terlibat dalam indikator jalur glikolisis ini. Adapun marker dan alat yang dapat digunakan dalam pengujian ini tertuang pada tabel berikut.

No. Katalog	Deskripsi	Alat	Size
E-BC-F037	Glucose (GLU) Fluorometric Assay Kit	Fluorescence microplate reader (Ex/Em=535 nm/590 nm)	96T / 48T
E-BC-K002-M	D-Lactic Acid/Lactate Colorimetric Assay Kit	Microplate reader(520 nm-550 nm,optimum wavelength: 530 nm)	96T / 48T
E-BC-K018-S	D-Xylose Colorimetric Assay Kit	Spectrophotometer(554 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K041-M	Maltase Activity Assay Kit	Microplate reader(500 nm-520 nm,optimum wavelength: 505 nm)	96T
E-BC-K043-S	L-Lactic Acid/Lactate (LA) Colorimetric Assay Kit (Whole Blood Samples)	Spectrophotometer(530 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K044-M	L-Lactic Acid/Lactate (LA) Colorimetric Assay Kit	Microplate reader(520-540 nm,optimum wavelength: 530 nm)	96T / 48T
E-BC-K044-S	L-Lactic Acid/Lactate (LA) Colorimetric Assay Kit	Spectrophotometer(530 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K046-M	Lactate Dehydrogenase (LDH) Activity Assay Kit	Microplate reader(440-460 nm,optimum wavelength: 450 nm)	96T
E-BC-K056-M	Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-PD) Activity Assay Kit	Microplate reader(450 nm)	96T
E-BC-K073-S	Glycogen Colorimetric Assay Kit (Liver/Muscle Samples)	Spectrophotometer(620 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K130-M	Pyruvic Acid Colorimetric Assay Kit	Microplate reader(480-520 nm,optimum wavelength: 505 nm)	96T / 48T
E-BC-K130-S	Pyruvic Acid Colorimetric Assay Kit	Spectrophotometer(505 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K131-M	Lactase Activity Assay Kit	Microplate reader(495 nm-510 nm,optimum wavelength: 505 nm)	96T
E-BC-K161-S	Sucrose Colorimetric Assay Kit	Spectrophotometer(290 nm)	100Assays / 50Assays
E-BC-K234-M	Glucose (Glu) Colorimetric Assay Kit (GOD-POD Method)	Microplate reader(500-510 nm)	96T / 48T

Sumber

Glikolisis merupakan proses pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat dengan menghasilkan dua ATP dan dua NADH. Glikolisis terjadi pada sel mikroorganisme, tumbuhan, dan hewan melalui 10 tahap reaksi. Proses ini terjadi di sitoplasma dengan bantuan 10 jenis enzim yang berbeda.

Glikolisis merupakan tahapan pertama dari respirasi aerob untuk memproses gula menjadi energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat). Respirasi aerob sendiri berlangsung dalam 4 tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron.

ATP yang dihasilkan dalam glikolisis akan digunakan untuk berbagai proses yang membutuhkan energi, karena ATP merupakan molekul penyimpan energi. Sedangkan NADH nantinya akan menjalani proses transfer elektron untuk menghasilkan ATP. Sebuah molekul NADH dalam transfer elektron akan menghasilkan tiga molekul ATP.

Proses glikolisis

Alur langkah glikolisis adalah sebagai berikut.

Tahap pertama, glukosa akan diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim hexokinase. Tahap ini membutuhkan energi dari ATP (adenosin trifosfat). ATP yang telah melepaskan energi yang disimpannya akan berubah menjadi ADP.
Glukosa 6-fosfat akan diubah menjadi fruktosa 6-fosfat yang dikatalisis oleh enzim fosfohexosa isomerase.
Fruktosa 6-fosfat akan diubah menjadi fruktosa 1,6-bifosfat, reaksi ini dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase. Dalam reaksi ini dibutuhkan energi dari ATP.
Fruktosa 1,6-bifosfat (6 atom C) akan dipecah menjadi gliseraldehida 3-fosfat (3 atom C) dan dihidroksi aseton fosfat (3 atom C). Reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim aldolase.
Satu molekul dihidroksi aseton fosfat yang terbentuk akan diubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat oleh enzim triosa fosfat isomerase. Enzim tersebut bekerja bolak-balik, artinya dapat pula mengubah gliseraldehida 3-fosfat menjadi dihdroksi aseton fosfat.
Gliseraldehida 3-fosfat kemudian akan diubah menjadi 1,3-bifosfogliserat oleh enzim gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase. Pada reaksi ini akan terbentuk NADH.
Kemudian 1,3 bifosfogliserat akan diubah menjadi 3-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat kinase. Para reaaksi ini akan dilepaskan energi dalam bentuk ATP.
Kemudian 3-fosfogliserat akan diubah menjadi 2-fosfogliserat oleh enzim fosfogliserat mutase.
Kemudian 2-fosfogliserat akan diubah menjadi fosfoenol piruvat oleh enzim enolase.
Fosfoenolpiruvat akan diubah menjadi piruvat yang dikatalisis oleh enzim piruvat kinase. Dalam tahap ini juga dihasilkan energi dalam bentuk ATP.

Yang perlu diperhatikan adalah pada langkah ke-6 hingga ke-10. Langkah-langkah tersebut terjadi dua kali karena terbentuk dua gliseraldehida 3-fosfat dari pemecahan fruktosa 1,6-bifosfat. Oleh karena itu dua molekul gliseraldehida 3-fosfat masing-masing akan menjalani langkah 6 hingga 10 tersebut.

Hasil Akhir Glikolisis

Satu molekul asam piruvat yang dihasilkan memiliki total energi tersimpan kira-kira sebesar 546 kcal, sedangkan energi yang tersimpan dalam satu molekul glukosa sekitar 686 kcal. Sehingga energi yang tersimpan dalam dua molekul asam piruvat lebih besar daripada satu molekul glukosa sebagai bahan dasarnya. Hasil akhir glikolisis adalah 2 molekul asam piruvat dengan 2 ATP dan 2 NADH.

Persamaan reaksi glikolisis

Molekul ATP yang terbentuk sebenarnya ada 4, namun 2 ATP telah digunakan untuk membayar hutang ATP yang telah dipakai pada tahap reaksi pertama dan ketiga. Dalam tahap awalnya, proses glikolisis membutuhkan dua ATP sebagai sumber energi. Namun dalam tahap selanjutnya, glikolisis akan menghasilkan ATP yang dapat digunakan untuk membayar hutang ATP yang telah digunakan di awal dan masih ada sisa ATP yang dapat digunakan untuk fungsi yang lain. Jadi dalam glikolisis, terjadi surplus ATP, lebih banyak ATP yang dihasilkan daripada yang digunakan dalam proses tersebut.

Perjalanan Asam Piruvat Selanjutnya

Dalam keadaan terdapat oksigen, asam piruvat akan masuk tahap dekarboksilasi oksidatif dan siklus krebs untuk membentuk energi lebih lanjut. Namun ketika tidak tersedia oksigen, piruvat akan menjalani proses fermentasi homolaktat atau fermentasi alkohol. Kedua jenis fermentasi tersebut merupakan proses menghasilkan energi tanpa kehadiran oksigen sehingga disebut respirasi anaerob.

Fermentasi homolaktat terjadi pada mikroorganisme dan hewan. Hasil akhir proses ini adalah asam laktat yang akan tertimbun dalam jaringan dan menyebabkan munculnya rasa lelah. Saat seorang berolahraga dengan keras, kebutuhan oksigennya tidak tercukupi dengan pernapasannya. Maka jaringan tidak dapat menjalani respirasi aerob sehingga yang terjadi adalah fermentasi homo laktat. Asam laktat yang tertimbun menyababkan otot terasa lelah saat berolahraga. Asam laktat akan diubah kembali menjadi glukosa di dalam hati namun memerlukan proses yang agak lambat.

Sedangkan fermentasi alkohol terjadi pada yeast, atau jamur bersel satu yang biasanya digunakan untuk membuat anggur. Yeast akan mengubah piruvat menjadi alkohol yang dilepaskan ke lingkungan yang dimanfaatkan oleh manusia untuk membuat minuman.

Berbagai Jalur Metabolisme Glukosa

Glukosa dalam sel dapat mengalami berbagai jalur metabolisme, baik disimpan, diubah menjadi energi, ataupun diubah menjadi molekul lain. Apabila terjadi kelebihan gula dalam darah, glukosa akan disimpan dalam otot atau hati dalam bentuk glikogen. Apabila sel-sel tubuh sedang aktif membelah, glukosa akan diubah menjadi gula pentosa yang penting dalam sintesis DNA dan RNA. Dan ketika tubuh membutuhkan energi, glukosa akan diproses untuk menghasilkan energi melalui tahapan glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transfer elektron. Tahapan-tahapan tersebut dapat terjadi apabila terdapat oksigen dalam jaringan sehingga prosesnya disebut respirasi aerob (menghasilkan energi dengan adanya oksigen).

Terakhir diedit : 7 Juli 2019