Siklus Krebs (Krebs Cycle)

Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari respirasi seluler. Siklus Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat. 

Siklus Krebs disebut juga dengan Siklus Asam Sitrat (Citric Acid Cycle), karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Selain itu, siklus Krebs juga disebut Tricarboxylic Acid Cycle (TCA Cycle).

Hans Krebs.

"for his discovery of the citric acid cycle"

Reaksi-Reaksi Yang Terjadi Pada Siklus Krebs

            Dalam siklus Krebs, terjadi berbagai reaksi yang saling berhubungan membentuk sebuah siklus (karena itulah dinamakan siklus Krebs; Krebs = penemunya). Sebagian para ahli mengatakan terdapat 8 macam reaksi yang terjadi pada siklus Krebs dan sebagian lagi mengatakan terdapat 10 macam reaksi. Penengah dari semua itu mengatakan bahwa siklus Krebs terdiri atas 8 macam reaksi, sedangkan yang 2 reaksi lainnya merupakan turunan dari reaksi yang 8 macam itu.

Dibawah ini merupakan bentuk sederhana dari siklus Krebs :

Berikut merupakan bentuk 2 dimensi Siklus Krebs:

 

Bentuk 3 dimensi Siklus Krebs :

 

1.      Reaction 1: Synthesis of Citric Acid

Pertama-tama, Asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan Asam Oksaloasetat membentuk Asam Sitrat. Setelah mengantar asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus.

2.      Reaction 2: Dehydration of an alcohol

Asam sitrat yang telah dihasilkan pada reaksi pertama tadi mengalami dehidrasi dengan melepaskan satu molekul air (H₂O). Enzim yang berperan adalah akonitase yang mengkatalis pengubahan reversible (dapat balik) sitrat menjadi isositrat, melalui pembentukkan senyawa antara asam trikarboksilat Sis-Akonitat.

3.      Reaction 3: Hydration to make alcohol

Akonitase mengkatalis penambahan H₂O secara reversibel kepada ikatan ganda pada sis-akonitat yang terikat pada enzim dalam dua cara yang berbeda, yang satu menuju pembentukan Sitrat dan yang lain ke pembentukan Isositrat.

4.      Reaction 4: Oxidation

Reaksi ini merupakan reaksi oksidasi pertama dalam siklus Krebs. Dua buah atom hidrogen dan dua elektron ditransfer ke NAD⁺ menjadi NADH + H⁺. Inilah yang nantinya akan memasuki sistem transfer elektron. The product of this reaction, oxalosuccinic acid, remains attached to the isocitrate dehydrogenase for the next step. Reaksi ini dikatalis oleh enzim isocitrate dehydrogenase.

5.      Reaction 5: Decarboxylation

Pada tahap selanjutnya, isositrat terhidrogenasi menjadi α-ketoglutarat dan CO₂ oleh enzim isositrat dehidrogenase. Terdapat 2 jenis isositrat dehidrogenase, yang satu memerlukan NAD⁺ sebagai penerima elektron, dan yang lain NADP⁺ yang lainnya.

6.      Reaction 6: Oxidation, Decarboxylation, Thiol Ester Synthesis

Pada tahap ini, α-ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif, membentuk suksinil-KoA dan CO₂ oleh kerja enzim kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase. Reaksi ini bersifat non-reversibel. Reaksi ini merupakan reaksi oksidasi yang kedua. Seperti reaksi oksidasi yang pertama, 2 hidrogen dan 2 elektron ditransfer ke NAD⁺ menjadi NADH + H⁺. Ini juga akan memasuki dalam sistem transfer elektron.

7.      Reaction 7: Hydrolysis of Succinyl CoA; Synthesis of ATP

Suksinil-KoA, produk dari tahap sebelumnya merupakan senyawa berenergi tinggi. Suksinil-KoA tidak kehilangan gugus KoA-nya melalui hidrolisis sederhana, yang akan membuang energi bebas. Sebaliknya, suksinil-KoA melangsungkan reaksi yang menyimpan energi, yaitu pemecahan ikatan tioester yang terjadi bersamaan dengan fosforilasi guanin difosfat (GDP) menjadi guanin trifosfat (GTP). Enzim yang mengkatalis reaksi ini, suksinil-KoA sintetase, menghasilkan Suksinat bebas dan menyebabkan pembentukan gugus fosfat terminal berenergi tinggi, GTP dari GDP dan P_i dengan mempergunakan energi bebas yang dihasilkan pada pemecahan suksinil-KoA. GTP ini lalu dapat memberikan gugus fosfat terminal pada ADP, membentuk ATP, melalui kerja enzim nukleosida difosfokinase.

8.      Reaction 8: Oxidation

Dalam tahap selanjutnya, suksinat yang dibentuk tadi didehidrogenase menjadi fumarat oleh enzim succinate dehydrogenase. Dalam reaksi ini terjadi oksidasi yang berbeda dengan oksidasi yang sebelumnya. This slightly unusual oxidation reaction results in the removal of the hydrogens from saturated alkyl carbons to form an alkene, fumaric acid. The hydrogen acceptor is the coenzyme FAD instead of the more usual NAD+. This will be significant when the ATP is tabulated from the electron transport chain, since this coenzyme is in the enzyme complex 2. Dalam reaksi ini dihasilkan 2 buah ATP.

9.      Reaction 9: Hydration to form an alcohol

Fumarat yang dihasikan pada reaksi sebelumnya terhidrasi membentuk Malat. Reaksi ini merupakan reaksi hidrasi sederhana yang dikatalis oleh enzim fumarase atau fumarat hidratase.

10.  Reaction 10: Oxidation

Reaksi ini adalah reaksi terakhir dari siklus Krebs. Reaksi ini merupakan reaksi oksidasi yang menghasilkan Asam Oksaloasetat yang dikatalis oleh enzim L-malate dehydrogenase. Koenzim NAD⁺ menyebabkan terjadinya transfer 2 hidrogen dan 2 elektron ke NADH + H⁺. This is a final entry point into the electron transport chain. Asam Oksaloasetat yang dihasilkan ini kemudian akan kembali bereaksi dengan Asetil Ko-A dan membentuk asam sitrat. Begitu seterusnya sehingga rangkaian reaksi ini merupakan sebuah siklus.

Kesimpulan Tahap Siklus Krebs

Dari keseluruhan reaksi, dapat ditarik kesimpulan tahap-tahap dari siklus Krebs, yaitu sebagai berikut :

1. Asetil Ko-A mengalami kondensasi dengan oksaloasetat membentuk sitrat.
2. Sitrat diubah menjadi isositrat melalui sis-Akonitat.
3. Isositrat mengalami dehidrogenasi menghasilkan α-ketoglutarat dan CO₂.
4. α-ketoglutarat dioksidasi menjadi suksinil-KoA dan CO₂.
5. Suksinil-KoA diubah menjadi Suksina.t
6. Suksinat didehidrogenasi menjadi fumarat.
7. Fumarat terhidrasi membentuk malat.
8. Malat mengalami dehidrogenasi membentuk oksaloasetat.

Dari tahap 8 akan kembali ke tahap 1, yaitu Oksaloasetat akan kembali mengalami kondensasi dengan asetil Ko-A. Seperti itu seterusnya, membentuk sebuah siklus yang terjadi secara terus menerus.

Referensi :

Alberts, Bray, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter. 2004. Complete Citric Acid Cycle. Garland Publishing: Taylor Francis Group.

Anonim. Krebs Cycle. Available from : http://en.wikipedia.org. Accessed at  18 Januari 2010.

Anonim. 2009. Siklus Krebs. Available from : http://thejokersclub.blogspot.com. Accessed at  18 Januari 2010.

Kaiser, G.E. 2003. The Citric Acid Cycle. Available from : http://student.ccbcmd.edu. Accessed at  18 Januari 2010.

Lehninger, A.L. 1982. Dasar-dasar Biokimia (terjemahan). Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.

May, Paul. The Citric Acid Cycle-Turning Glucose Into Energy. Bristol University. Available from : http://www.chm.bris.ac.uk. Accessed at  18 Januari 2010.

Ophardt, C.E. 2003. Citric Acid Cycle Reactions. Elmhurst College. Available from : http://www.elmhurst.edu. Accessed at  18 Januari 2010.

Read More

KOPI : Kita Bisa Jadi #1 (Lagi)

 Ada sebuah cerita menarik berkaitan dengan sejarah kopi yang belum diketahui oleh banyak orang. Konon, Raja Gustaff II  (1594-1632) dari Swedia pernah menjatuhkan hukuman kepada dua orang bersaudara kembar. Mereka dianggap bersalah dalam suatu tindak pidana yang dituduhkan kepada mereka.

Raja menentukan siapa yang bersalah dengan membuat aturan unik dan tak lazim. Salah seorang hanya diizinkan minum kopi selama hidupnya, sedangkan seorang lagi hanya boleh minum teh. Nah, siapa yang lebih dulu meninggal, dialah yang dianggap bersalah. Ternyata, yang meninggal duluan adalah peminum teh pada usia 83 tahun. Sejak saat itulah, orang Swedia dan negara-negara di kawasan Skandinavia menjadi begitu maniak dan fanatik terhadap kopi.

Ternyata Orang Indonesia Sama Seperti Orang Italia

Orang-orang Indonesia lebih menyukai kopi tradisional dan ternyata hal ini sama dengan orang-orang Italia yang dikenal sebagai negeri peminum kopi. Mereka lebih menyukai kopi murni tanpa campuran. Mereka tidak suka pada kopi sachet atau kopi kaleng seperti yang banyak beredar di pasaran sekarang ini. Kopi yang bukan kopi murni tersebut adalah kopi yang berkembang di Amerika. Itulah mengapa Starbucks yang mendunia itu muncul dari Amerika, bukan dari Italia.

Peluang Usaha

Prospek ekspor kopi Indonesia ke China mencapai 50 ribu ton. Saat ini dari 10 kopi terbaik di dunia, diakui asosiasi kopi dunia 4 di antaranya dari Indonesia yaitu Toraja, Gayo, Mandailing, dan Jawa Timur.

Produsen kopi arabika terbesar

Dalam sejarahnya, Indonesia pernah menjadi produsen kopi arabika terbesar di dunia, walau cuma sebentar karena adanya serangan hama karat daun besar-besaran. Serangan hama yang disebabkan cendawan Hemileia vastatrix itu menyerang tanaman kopi di Indonesia sekitar abad 19. Meski bukan lagi yang paling besar, kini Indonesia masih merupakan negara penghasil kopi terbesar ke-5 di dunia.

Kopi yang Khas

Negeri ini punya kopi khas yang sudah terkenal di mancanegara, diantaranya kopi takengon (Aceh), kopi mandailing (Sumatera Utara), kopi toraja (Sulawesi Selatan), kopi kintamani (Bali), kopi bajawa (Flores), kopi baliem (Papua), dan kopi luwak (Jawa).

Kopi dari kotoran Luwak : Kopi termahal di Dunia

Kopi luwak merupakan kopi dengan harga jual tertinggi di dunia. Kopi 100% asli Indonesia ini berasal dari kotoran luwak. Proses terbentuknya dan rasanya yang sangat unik menjadi alasan utama tingginya harga jual kopi jenis ini.

Biji kopi ini dimakan oleh luwak atau sejenis musang. Luwak hanya makan biji kopi, yang benar-benar matang pohon yang tingkat kematangannya pas. Akan tetapi, tidak semua bagian biji kopi ini dapat dicerna oleh hewan ini. Bagian dalam biji ini kemudian akan keluar bersama kotorannya. Karena telah bertahan lama di dalam saluran pencernaan luwak, biji kopi ini telah mengalami fermentasi singkat oleh bakteri alami di dalam perutnya yang memberikan cita rasa tambahan yang unik. Nah, biji kopi dalam kotoran itu dibersihkan dan digiling lalu dihidangkan menjadi kopi paling nikmat di dunia. Secangkir kopi luwak berharga lebih dari seratus ribu rupiah.

Kopi Indonesia Laris di China

Sekarang ini, kopi produksi Indonesia menjadi salah satu minuman favorit dari masyarakat di China, bahkan kalangan pemudanya pun ikut menggemari kopi tersebut. Karena itu Pemerintah mempromosikan kopi Indonesia lewat Shanghai World Expo.

Konsumen China memilih kopi-kopi eksotik seperti kopi Toraja dan kopi Mandailing. Beberapa konsumen terpesona dengan 'ritual' penyajian kopi Luwak, kopi eksotik Indonesia yang lain, yang dinilai mirip upacara minum teh. Permintaan kopi pada kelompok konsumen muda di China mencapai 17% (350 juta orang) per tahun.

Minuman Konsumsi Kedua dan Komoditas Nomor Dua

Saat ini, kopi merupakan minuman ke-2 yang dikonsumsi di seluruh dunia, setelah air. Finlandia merupakan negara yang konsumsi per kapitanya paling tinggi, dengan rata-rata konsumsi per orang sekitar 1400 cangkir setiap tahunnya. Kopi merupakan komoditas nomor dua yang paling banyak diperdagangkan setelah minyak bumi.

Nah, sebuah peluang usaha yang bagus, bukan? Sudah saatnya kita beralih dari perkebunan monokultur yang mengandalkan terutama kelapa sawit yang sudah sangat banyak merusak lingkungan. Tanaman kopi malah harus diberi pernaungan untuk menjaga agar tanaman kopi jangan berbuah terlalu banyak sehingga kekuatan tanaman cepat habis. Hal ini tentu menguntungkan jika dilihat dari perspektif ekologi. Kita pernah menjadi produsen kopi nomor satu di dunia, mengapa sekarang tidak bisa? Atau kita bisa membuka warung kopi Luwak. Bayangkan, satu cangkir saja harganya bisa mencapai lebih dari seratus ribu rupiah.

Referensi :

http://rayakawula.wordpress.com

http://www.detikfinance.com

http://netsains.com

http://agrindonesia.wordpress.com

Read More

Biodiversitas Bunga Suci, Teratai

          Pernakah Anda melihat teratai? Hampir setiap orang mungkin akan menjawab pernah. Namun jika pertanyaannya kita tambah, pernakah Anda melihat teratai di habitat aslinya? Mungkin ada diantara kita yang menjawab pernah dan ada pula yang menjawab tidak pernah. Bahkan ada diantara kita yang tidak tahu di mana habitat asli bunga suci tersebut.

Apa sebenarnya teratai itu? Teratai (Nymphaea) adalah nama genus untuk tanaman air dari suku Nymphaeaceae. Dalam bahasa Inggris dikenal sebagai water-lily atau waterlily. Di Indonesia, teratai juga digunakan untuk menyebut tanaman dari genus Nelumbo (lotus/seroja/padma). Teratai sudah dibudidayakan bangsa Cina sejak 1200 SM. Tanaman ini merupakan tanaman asli dari Timur Tengah, Asia, Australia dan New Guinea.^[1]

Habitat asli teratai adalah pada air berlumpur, misalnya kolam yang dangkal, laguna, rawa-rawa dan ladang yang basah. Jadi, habitat asli bunga yang indah ini justru tidak indah dan kadang-kadang berbau tidak sedap. Loh, mengapa bunga ini justru dianggap sebagai bunga suci?

Istilah bunga suci sebenarnya berkembang dari mitologi. Bangsa Cina, Mesir, Yunani dan India menempatkan bunga teratai sebagai perlambang kesucian. Di Cina, Dewi Kwan Im, dewi welas asih pelindung kaum miskin digambarkan selalu duduk dalam singgasana bunga teratai. Lain halnya di India, mekarnya bunga teratai menjadi perlambang pencapaian kesempurnaan menuju nirwana. Dan di Mesir, teratai melambangkan kelahiran kembali Dewa Osiris. ^[2]

Ada sekitar  200 spesies tanaman teratai, 50 spesies di antaranya sudah dikenal dan dibudidayakan, yaitu: Nymphaea alba, Nymphaea amazonium, Nymphaea ampla, Nymphaea blanda, Nymphaea caerulea, Nymphaea calliantha, Nymphaea candida, Nymphaea capensis, Nymphaea citrina, Nymphaea colorata, Nymphaea elegans, Nymphaea fennica, Nymphaea flavovirens, Nymphaea gardneriana, Nymphaea gigantea, Nymphaea heudelotii, Nymphaea jamesoniana, Nymphaea lotus, Nymphaeae lutea, Nymphaea mexicana, Nymphaea micrantha, Nymphaea odorata, Nymphaea pubescens, Nymphaea rubra, Nymphaea rudgeana, Nymphaea stellata, Nymphaea stuhlmannii, Nymphaea sulfurea, Nymphaea tetragona dan Nymphaea tuberosa.^[3]

Percaya atau tidak, hampir semua bagian tanaman teratai bisa digunakan sebagai bahan pangan. Daunnya bermanfaat untuk menurunkan panas, sakit kepala hingga diare. Jika daun dibakar (abunya) dapat menghentikan pendarahan pada paru-paru, hidung dan rahim karena efek homeostatic yang dimiliki. Daun teratai juga bersifat diuretic dan dapat mengobati diare. Dalam kuliner Cina, daun ini sering digunakan sebagai pembungkus makanan atau nasi agar baunya harum dan tahan lama.

Selain daun, biji teratai juga sumber pangan yang potensial karena kaya akan kandungan protein. Aneka kue, minuman atau puding lebih harum dan gurih dengan menambahkan biji teratai. Selain rasanya yang gurih, biji ini juga bermanfaat untuk kesehatan jantung, limpa dan ginjal. Efek astringen (mendinginkan dan mengikat selaput lendir) yang dimiliki dimanfaatkan untuk mengobati diare kronik. Efek sedatif (menenangkan) yang dimiliki juga berguna sebagai obat insomnia dan palpitasi (detak jantung cepat).

Umbi teratai dapat diolah menjadi acar, tumisan, keripik, dodol atau aneka dessert lainnya. Jika rajin mengkonsumsi, Anda bisa terbebas dari demam, batuk berdarah, tekanan darah tinggi dan wasir karena umbi ini mengandung Mucilage (lendir) yang sarat manfaat.

Wah, menarik bukan? Meskipun ia hidup di tempat yang kotor dan bau, namun ia dapat memberikan sejuta manfaat bagi manusia. Bahkan aromanya yang harum semerbak banyak digunakan dalam pengobatan energi bunga (flower’s Bach Remedies). Aroma teratai dipercaya memiliki kekuatan yang dapat meningkatkan vitalitas dan mempunyai efek menenangkan.

Jika ditinjau dari perspektif ekonomi, teratai cukup menjanjikan. Harga pasarannya saat ini berkisar antara 25 ribu-40 ribu, tergantung jenis dan ukurannya. Hidup dan pengembangbiakkannya sangat mudah, asal ada air dan lumpur.

Nah, tertarik untuk mencoba mengembangbiakkan?

Referensi :

^[1] http://www.anneahira.com/bunga/teratai.htm

^[2] http://budiboga.blogspot.com/2006/08/bunga-teratai.html

^[3] http://id.wikipedia.org/wiki/teratai.html

Read More