biologi 3

Nasib akhir asam piruvat bergantung pada tersedia tidaknya oksigen
dalam sel. Jika tersedia oksigen, asam piruvat akan masuk ke dalam
mitokondria dan akan dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air (respirasi
aerob). Jika sebaliknya (tidak tersedia oksigen dalam sel), asam piruvat akan
diubah menjadi etanol atau asam laktat (respirasi anaerob).
2. Respirasi Aerob
Respirasi aerob melibatkan dua tahapan reaksi. Pertama, jika oksigen yang
akan digunakan cukup tersedia, molekul asam piruvat akan masuk ke dalam
mitokondria. Di dalam mitokondria, asam piruvat mengalami dekarboksilasi
oksidatif, yaitu pelepasan CO 2 dan reaksi oksidasi dengan melepaskan
hidrogen (dehidrogenasi). Selama proses tersebut, asam piruvat digabungkan
dengan suatu substansi yang disebut koenzim A (sering ditulis sebagai CoAS-
H) untuk membentuk asetil koenzim A (acetyl CoA). Sejumlah energi dilepaskan
untuk membentuk ikatan kaya energi dalam molekul asetil koenzim A. Secara
ringkas reaksi dekarboksilasi oksidatif dapat ditulis:
CH 3 COCOOH + CoAS-H + NAD ⎛∅ CH 3 CO-S-CoA +CO 2 + NADH 2
Asam piruvat koenzim A asetil koenzim A
NADH 2 yang dibentuk sebagai hasil pembentukan asetil koenzim A
dikumpulkan dan diikat ke dalam rantai respirasi dalam mitokondria.
Fase Kedua respirasi aerob adalah siklus Krebs (berdasarkan nama
penemunya yaitu Sir Hans Krebs). Gugus asetil (2C) dari asetil koenzim A
selanjutnya akan masuk ke siklus Krebs melalui reaksi hidrolisis
(penambahan air), dengan melepaskan koenzim A. Gugus asetil tadi
kemudian akan bergabung dengan asam oksaloasetat (mengandung 4 atom
C) membentuk asam sitrat (6C). Reaksi tersebut membutuhkan energi dan
energinya diambil dari ikatan kaya energi dari asetil koenzim A. Suatu siklus
reaksi akan berlangsung jika gugus asetil yang berasal dari asetil CoA
didehidrogenasi untuk membebaskan 4 atom hidrogen dan didekarboksilasi.
Selama proses selanjutnya oksigen diambil dari air dan oksigen tersebut
digunakan untuk mengoksidasi dua atom C menjadi CO 2 . Peristiwa ini
dinamakan dekarboksilasi oksidatif. Pada akhir siklus, asam oksaloasetat
terbentuk kembali dan berikatan dengan molekul asetil Co A yang lain dan
siklus berlangsung lagi. Satu molekul ATP, 4 pasang atom H dan 2 molekul CO 2
akan dibebaskan dalam setiap oksidasi 1 molekul asetil CoA. Atom H yang
dilepaskan selanjutnya ditangkap oleh NAD dan FAD dan akan masuk ke
rantai transpor elektron. Karena selama oksidasi molekul glukosa dihasilkan
dua molekul asetil CoA, siklus Krebs harus berlangsung dua kali. Oleh
karena itu, hasil bersih dari oksidasi satu glukosa adalah 2 ATP, 4 CO 2 dan 8
pasang atom H yang akan masuk ke rantai transpor elektron. Secara ringkas
siklus Krebs dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Metabolisme 43