Tahap penggunaan dan pelepasan energi pada Glikolisis

Glikolisis adalah rangkaian reaksi kimia penguraian glukosa (yang memiliki 6 atom C) menjadi asam piruvat (senyawa yang memiliki 3 atom C), NADH, dan ATP. NADH (Nikotinamida Adenina Dinukleotida Hidrogen) adalah koenzim yang mengikat elektron (H), sehingga disebut sumber elektron berenergi tinggi. ATP (adenosin trifosfat) merupakan senyawa berenergi tinggi. Setiap pelepasan gugus fosfatnya menghasilkan energi.

Pada proses glikolisis, setiap 1 molekul glukosa diubah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP.

Glikolisis memiliki sifat-sifat berikut: 

• Glikolisis dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob, glikolisis melibatkan enzim ATP dan ADP, serta peranan ATP dan ADP pada glikolisis adalah memindahkan (mentransfer) fosfat dari molekul yang satu ke molekul yang lain.
• Pada sel eukariotik, glikolisis terjadi di sitoplasma (sitosol). 
• Glikolisis terjadi melalui 10 tahapan yang terdiri dari 5 tahapan penggunaan energi dan 5 tahapan pelepasan energi. 

Untuk Jelasnya perhatikan gambar di bawah ini.

Untuk mengetahui lebih jelas tentang tahap penggunaan dan pelepasan energi pada glikolisis, mari simak uraian berikut.

a) Tahap penggunaan energi pada Glikolisis:

• Penambahan gugus fosfat pada molekul glukosa dengan bantuan enzim heksokinase, sehingga terbentuk glukosa 6-fosfat. 
• Glukosa 6-fosfat diubah menjadi isomer nya yaitu fruktosa 6-fosfat.
• Fosfofruktokinase mentransfer gugus fosfat dari ATP ke fruktosa 6-fosfat, fruktosa 1,6 bisfosfat. 
• Aldolase membagi molekul gula (fruktosa 1,6 bisfosfat) menjadi 2 molekul gula yang berbeda dan merupakan isomernya.
• Dua molekul gliseraldehid postat masing-masing akan masuk pada tahapan glikolisis selanjutnya.

b) Tahap pelepasan energi pada Glikolisis:

• Triosafosfat dehidrogenase mengkatalisis pemindahan elektron dan H+ dari substrat (gliseraldehid fosfat) ke NAD+ membentuk NADH.
• Glikolisis menghasilkan ATP. Gula telah diubah menjadi senyawa asam organik oleh fosfogliserokinase.
• Gugus fosfat dipindahkan sehingga menjadi 2-fosfogliserat oleh fosfogliseromutase.
• 2-fosfogliserat melepaskan molekul H2O sehingga terbentuk fosfoenol piruvat kinase oleh enolase.
• Piruvat kinase mentransfer gugus fosfat sehingga menghasilkan 2 ATP lagi.

Berdasarkan uraian mengenai tahap penggunaan dan pelepasan energi glikolisis di atas, maka pada proses tersebut menunjukkan bahwa energi yang dibutuhkan pada tahap penggunaan energi adalah 2 ATP. Sementara itu, energi yang dihasilkan pada tahap pelepasan energi adalah 4 ATP dan 2 NADH.

Dengan demikian, selisih energi atau hasil akhir glikolisis adalah 2 ATP + 2 NADH.

Jika kita mengamati lebih cermat lagi, maka kita akan mengetahui pada tahapan mana saja energi (ATP) dibentuk. Nah, proses pembentukan ATP inilah yang disebut fosforilasi. Pada tahapan glikolisis tersebut, enzim mentransfer gugus fosfat dari substrat (molekul organik dalam glikolisis) ke ADP sehingga prosesnya disebut fosforilasi tingkat substrat. Maka dari itu, keseluruhan reaksi glikolisis dapat ditulis dengan persamaan reaksi di bawah ini.

Glukosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ menghasilkan 2 Piruvat + 2H2O + 2ATP + 2NADH + 2H+

Selain glukosa, bahan makanan yang setiap hari kita konsumsi tidak selalu mengandung gula sederhana seperti glukosa saja. Kadang-kadang kita pun mengkonsumsi bahan-bahan yang mengandung gula kompleks (karbohidrat kompleks) seperti disakarida maltosa, laktosa, dan sukrosa. Menurut anda apakah gula-gula atau karbohidrat yang kompleks tersebut bisa langsung dimetabolisme oleh sel? Jawabannya tentu saja tidak bisa, karena bahan-bahan makanan yang masih kompleks atau belum sederhana harus dirombak terlebih dahulu oleh tubuh sehingga menjadi bahan makanan yang lebih sederhana dan dapat dimetabolisme langsung oleh sel.

Demikian pembahsan mengenai Tahap penggunaan dan pelepasan energi pada proses Glikolisis, semoga mengerti dan teruslah belajar.