Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi metabolisme yang terjadi di mitokondria sel untuk mengubah karbohidrat, lemak, dan protein menjadi energi. Reaksi ini melibatkan 10 langkah enzimatik yang mengubah asam oksaloasetat menjadi asam oksaloasetat kembali sambil menghasilkan molekul NADH dan FADH2 untuk digunakan dalam fosforilasi oksidatif.

1. Siklus asam sitrat
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Siklus asam sitrat
Siklus asam sitrat[1]
(bahasa Inggris: citric acid cycle, tricarboxylic acid cycle, TCA cycle, Krebs cycle, Szent-
Györgyi-Krebs cycle) adalah sederetan jenjang reaksi metabolisme pernapasan selular yang
terpacu enzim yang terjadi setelah proses glikolisis, dan bersama-sama merupakan pusat dari
sekitar 500 reaksi metabolisme yang terjadi di dalam sel.[2] Lintasan katabolisme akan
menuju pada lintasan ini dengan membawa molekul kecil untuk diiris guna menghasilkan
energi, sedangkan lintasan anabolisme merupakan lintasan yang bercabang keluar dari
lintasan ini dengan penyediaan substrat senyawa karbon untuk keperluan biosintesis.
Metabolom dan jenjang reaksi pada siklus ini merupakan hasil karya Albert Szent-Györgyi
and Hans Krebs.
Pada sel eukariota, siklus asam sitrat terjadi pada mitokondria, sedangkan pada organisme
aerob, siklus ini merupakan bagian dari lintasan metabolisme yang berperan dalam konversi
kimiawi terhadap karbohidrat, lemak dan protein - menjadi karbon dioksida, air, dalam
rangka menghasilkan suatu bentuk energi yang dapat digunakan. Reaksi lain pada lintasan
katabolisme yang sama, antara lain glikolisis, oksidasi asam piruvat dan fosforilasi oksidatif.

2. Produk dari siklus asam sitrat adalah prekursor bagi berbagai jenis senyawa organik. Asam
sitrat merupakan prekursor dari kolesterol dan asam lemak, asam ketoglutarat-alfa merupakan
prekursor dari asam glutamat, purina dan beberapa asam amino, suksinil-KoA merupakan
prekursor dari heme dan klorofil, asam oksaloasetat merupakan prekursor dari asam aspartat,
purina, pirimidina dan beberapa asam amino.[3]
Sekilas proses
Siklus asam sitrat dimulai dengan satu molekul asetil-KoA bereaksi dengan satu molekul
H2O, melepaskan gugus koenzim-A, dan mendonorkan dua atom karbon yang tersisa dalam
bentuk gugus asetil kepada asam oksaloasetat yang memiliki molekul dengan empat atom
karbon, hingga menghasilkan asam sitrat dengan enam atom karbon.[4][5]
Substrat Produk Enzim Reaksi Keterangan
1
Oksaloasetat
+ Asetil-KoA
Asam sitrat
+ CoA-SH
+ H+
Sitrat sintase Hidrolisis
Setelah enzim sitrat sintase
melepaskan satu ion H+
dari molekul CH3 gugus
asetil dari asetil-KoA,
molekul CH2
- pada gugus
asetil tersebut akan bereaksi
dengan asam oksaloasetat
membentuk metabolit S-sitril-
KoA. Reaksi
hidrolisis yang terjadi
selanjutnya pada gugus
koenzim-A akan
mendorong reaksi hingga
menghasilkan tiga jenis
produk.
2 Asam sitrat
cis-Asonitat
+ H2O
Asonitase
Dehidrasi
Reaksi isomerisasi terjadi
dengan dua tahap, enzim
asonitase akan melepaskan
gugus air dari asam sitrat
membentuk metabolit cis-
Asonitat, kemudian terjadi
penambahan kembali
molekul air dengan
pergeseran lokasi gugus
hidroksil dan menghasilkan
isomer asam sitrat.
3
cis-Asonitat
+ H2O
Isositrat Hidrasi
4
Isositrat
+ NAD+
Oksalosuksinat
+ NADH + H
+
Isositrat
dehidrogenase
Oksidasi
Enzim isositrat
dehidrogenase bersama
dengan koenzim NAD+
akan mengubah gugus
karboksil menjadi gugus
karbonil, membentuk
senyawa intermediat yang
disebut oksalosuksinat.
Eksitasi oleh ion H+ akan
5 Oksalosuksinat
Ketoglutarat-α
+ CO2
Dekarboksilasi

3. menyebabkan
oksalosuksinat melepaskan
gugus COO- yang tidak
stabil dan membentuk
senyawa CO2.
6
Ketoglutarat-α
+ NAD+
+ CoA-SH
Suksinil-KoA
+ NADH + H+
+ CO2
Ketoglutarat-α
dehidrogenase
Dekarboksilasi
Kompleks dehidrogenase
ketoglutarat-alfa mirip
kompleks piruvat
dehidrogenase yang
menjadi enzim pada
transformasi asam piruvat
menjadi asetil-KoA.
Bersama dengan koenzim
NAD+ akan mempercepat
oksidasi yang membentuk
koenzim baru, disebut
suksinil-KoA, yang
memiliki ikatan tioester
antara koenzim-A dengan
gugus suksinil.
7
Suksinil-KoA
+ GDP + Pi
+ H2O
Suksinat
+ CoA-SH
+ GTP
Suksinil-KoA
sintetase
fosforilasi
substrat
Senyawa Pi akan
menggantikan gugus CoA
pada suksinat, kemudian
didonorkan ke GDP untuk
membentuk GTP. Pada
bakteri dan tumbuhan,
gugus Pi akan didonorkan
ke ADP guna menghasilkan
ATP.
8
Suksinat
+ FAD
Fumarat
+ FADH2
Suksinat
dehidrogenase
Oksidasi
Koenzim FAD akan
menarik dua atom hidrogen
dari suksinat. Reaksi ini
tidak terjadi di dalam
matriks mitokondria, tetapi
terjadi pada antarmuka
antara matriks mitokondria
dan rantai transpor elektron
yang disebut suksinat
dehidrogenase yang
melintang pada membran
mitokondria bagian dalam,

4. enzim ini sering juga
disebut "kompleks II".
9
Fumarat
+ H2O
Malat Fumarase Hidrasi
Reaksi penambahan
molekul air pada fumarat
akan menjadi gugus
hidroksil pada senyawa
baru.
10
Malat
+ NAD+
Oksaloasetat
+ NADH + H+
Malat
dehidrogenase
Oksidasi
Reaksi oksidasi yang
terakhir akan mengubah
gugus hidroksil menjadi
karbonil dan menghasilkan
senyawa pertama siklus
sitrat, yaitu asam
oksaloasetat.