Katabolisme Karbohidrat

Asb2ndCity#Didalam sel setiap makhluk hidup akan terjadi proses metabolisme. salah satunya adalah katabolisme. katabolisme disebut juga disemilasi, karena dalam proses ini energi yang tersimpan ditimbilkan kembali atau dibongkar untuk menyelenggarakan proses-proses kehhidupan.

proses katabolisme yang akan dibahas adalah katabolisme karbohidrat didalam sel hidup, berupa respirasi sel. respirasi sel menyangkut proses enzimatis didalam sel, dimana molekul karbohidrat, asam lemak, dan asam amino diuraikan menjadi karbondioksida dan air dengan konversi energi biologis yang bermanfaat. berikut reaksi keseluruhannya:
C6H12O6 + 6O2 > 6CO2 +6H2O + 675 kkal.

Karbohidrat merupakan sumber energi paling besar untuk tubuh kita. Ketika karbohidrat diproses karbohidrat tidak langsung masuk dengan molekul sebesar itu tetapi akan diuraikan terlebih dahulu. Karbohidrat atau amilum awalnya akan diurai terlebih dahulu dengan enzim karbohidrase atau amilasi menjadi maltosa atau disakarida. Oleh enzim maltase maltosa akan diubah menjadi 2 molekul glukosa (monosakarida) yang berupa monosakarida. Glukosa inilah yang akan mulai masuk ke tahap pertama yaitu proses glikosis pada respirasi sel. 
Respirasi sel dibagi menjadi dua , yaitu repirasi aerob dan anaerob. Saya akan membahas repirasi aerob karena katabolisme karbohiodrat termasuk dalam respirasi aerob. Berikut tahap – tahap respirasi aerob :

1. Tahap Respirasi Aerob Glikolisis berlangsung pada Sitosol
Tahap pertama respirasi aerob adalah glikolisis dengan pemecahan molekul glukosa(6C) membentuk senyawa berupa Phosfogliseraldehid (PGAL), yaitu senyawa beratom C-6 yang mendapat tambahan fosfat yang memerlukan energy dari 2 molekul ATP.
Selanjutnya respirasi aerob dimana molekul PGAL kemudian akan membelah membentuk 2 senyawa 3 rantai karbon dan 1 fosfat yang disebut 3GP atau 3-Phospoglycerade. Kemudian masing-masing 3GP akan berubah menjadi asam piruvat dengan melepaskan energi sebanyak 1 molekul ATP dan pelepasan 1 atom hidrogen yang berpotensi energi tinggi, dimana selanjutnya hidrogen yang dilepaskan ini akan ditangkap oleh kofaktor berupa NAD+ dan membentuk senyawa 2NADH. Hasil dari tahap glikolisis  adalah 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP, dan 2 molekul NADH. Selanjutnya senyawa asam piruvat memasuki membran mitokondria untuk tahap berikutnya. 

2. Tahap Respirasi Aerob Dekarboksilasi Oksidatif
Sebelum masuk ke tahap respirasi aerob selanjutnya dalam mitokondria, asam piruvat terlebih dahulu akan diubah menjadi senyawa Asetil Co-A dan berlangsung dalam membran mitokondria.
Senyawa asam piruvat yang mengandung 3 atom karbon, dioksidasi dengan bantuan enzim piruvat dehidrogenase untuk melepas 1 atom karbonnya dan mengubahnya menjadi CO2. Bersamaan dengan terbentuknya CO2, NAD+ akan direduksi dan membentuk NADH. Selanjutnya proses Respirasi Aerob ini dengan terbentuknya senyawa dengan 2 atom karbon yang disebut asetil group, yang kemudian akan ditambahkan dengan koenzim A membentuk Asetil Koenzim-A.

3. Tahap-tahap dalam siklus krebs adalah sebagai berikut.

1. Asetil co-A akan berikatan dengan oksaloasetat membentuk sitrat, reaksi ini dikatalisis  enzim sitrat sintase.
2. Sitrat akan diubah menjadi isositrat oleh enzim akonitase.
3. Isositrat akan diubah menjadi alfa-ketoglutarat oleh ezim isositrat dehidrogenase. Dalam reaksi ini dilepaskan molekul CO₂ dan dihasilkan NADH.
4. Alfa-ketoglutarat akan diubah menjadi suksinil ko-A oleh enzim alfa ketoglutarat dehidrogenase. Dalam reaksi ini akan dilepaskan CO₂ dan dihasilkan NADH.
5. Suksinil ko-A akan diubah menjadi suksinat oleh enzim suksinil ko-A sintetase. Pada reaksi ini akan dihasilkan GTP yang kemudian dapat berupah menjadi ATP.
6. Suksinat akan diubah menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase. Pada reaksi ini akan dihasilkan FADH₂.
7. Fumarat akan diubah menjadi malat oleh enzim fumarase.
8. Malat akan diubah menjadi oksaloasetat oleh enzim malat dehidrogenase. Pada tahap ini juga dihasilkan NADH.

Satu molekul asetil ko-A yang masuk siklus krebs akan menghasilkan 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH₂ dan 2 CO₂. Karena satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua asetil ko-A, maka satu molekul glukosa yang menjalani siklus krebs akan menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH₂, dan 4 CO₂.

Molekul NADH dan FADH₂ nantinya akan masuk transfer elektron untuk menghasilkan ATP. Satu molekul NADH akan diproses untuk menghasilkan 3 ATP, sedangkan satu molekul FADH₂ akan menghasilkan 2 ATP.

4. Transpor Elektron
pada sistem tranpor elektron, berlangsung pengepakan energi dari glukosa menjadi ATP.

ATP yang dihasilkan dari respirasi seluler adalah sebanyak 38 ATP. berikut periinciannya:
glikolisis: 6 ATP
oksidasi: 6 ATP
krebs: 18 + 4 ATP