Glikolisis melibatkan banyak enzim

Glikolisis melibatkan banyak enzim, uraian lebih lengkapnya di bawah ini:

1.      Heksokinase

Tahap pertama pada proses glikolisis adalah pengubahan glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Gugus fosfat diterima dari ATP dalam reaksi. Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut dibantu oleh ion Mg⁺⁺sebagai kofaktor. heksesokinase yang berasal dari ragi dapt merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari ATP tidak hanya kepada glukosa tetapi juga kepada fruktosa, manosa, glukosamina. Dalam otak, otot, dan hati terdapat enzim heksesokinase yang multi substrat ini. Disamping itu ada pula enzim-enzim yang khas tetapi juga kepada fruktosa, manosa, dan glukosamin. Dalam kinase. Hati juga memproduksi fruktokinase yang menghasilkan fruktosa-1-fosfat.

Enzim heksesokinase dari hati dapat dihambat oleh hasil reaksi sendiri. Jadi apabila glukosa-6-fosfat terbentuk dalam jumlah banyak, mak senyawa ini akan menjadi inhibitor bagi enzim heksesokinase tadi. Selanjutnya enzim akan aktif kembali apabila konsentrasi glukosa-6-fosfat menurun pada tingkat tertentu.

2.      Fosfoheksoisomerase

Reaksi berikutnya ialah isomerasi, yaitu pengubahan glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat, dengan enzim fosfoglukoisomerase. Enzim ini tidak memerlukan kofaktor dan telah diperoleh dari ragi dengan cara kristalisasi. Enzim fosfuheksoisomerase terdapat jaringan otot dan mempunyai beraat molekul 130.000.

3.      Fosfofruktokinase

Frukrosa-6-fosfat diubah menjagi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosfofruktokinase dibantu oleh ion Mg⁺⁺ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat dipindahkan dariATP kepada fruktosa-6-fosfat dari ATP sendiri akan berubah menjadi ADP.

Fosfofruktokinase dapat dihambat atau dirangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yang terlibat dalam proses metabolism ini.  Sebagai contoh, ATP yang berlebih dan asam sitrat dapat menghambat,dilain pihak adanya AMP, ADP, dan fruktosa-6-fosfat dapat menjadi efektor positif yang merangsang enzim fosfofruktokinase. Enzim ini merupakan suatu enzim alosterik dan mempunyai berat molekul kira-kira 360.000.

4.      Aldose

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseraldehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis telah dimurnukan dan ditemukan oleh Warburg. Enzim ini terdapat dalam jaringan tertentu dan dapat bekerja sebagai kaalis dalam reaksi penguraian beberapa ketosa dan monofosfat, misalnya fruktosa-1,6-difosfat, sedoheptulose-1,7- difosfat, fruktosa-1-fosfat, eritulosa-1-fosfat. Hasil reaksi penguraian tiap senyawa tersebut yang sama adalah dihidroksi aseton fosfat.

5.      Triosafosfat Isomerase

Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksi-aseton fosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut dalam proses glikolisis adalah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andaikata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasotonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidrosiasetonfosfat akan bertimbun didalam sel. Hal ini tidak berllangsung karena dalam sel terdapat enzim triofosfat isomerase yang dapat mengubah dihidrokasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat. Adanya keseimbangan antara kedua senyawa tersebut dikemukakan oleh Mayerhof dan dalam keadaan keseimbangan dihidroksiaseton fosfat terdapat dalam jumlah dari 90%.

6.      Gliseraldehida-3-fosfat Dihidrogenase

Enzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi gliseraldehida-3-fosfat menjadi 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan koenzim NAD⁺. Sedangkan gugus fosfat diperoleh dari asam fosfat. Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat. Gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase telah dapat diperoleh dalam bentuk Kristal dari ragi dan mempunyai berat molekul 145.000. Enzim ini adalah suatu tetramer yang terdiri atas empat subunit yang masing-masing mengikat suatu molekul NAD⁺, jadi pada tiap molekul enzim terikat empat molekul NAD⁺.

7.      Fosfogliseril Kinase

Reaksi yang menggunakan enzim ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat. Dalam reaksi ini terbentuk datu molekul ATP dari ADP dan ion Mg²⁺diperlukan sebagai kofaktor. Oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi, maka reaksi ini mempunyai fungsi untuk menyimpan energy yang dihasilkan oleh proses glikolisis dalam bentuk ATP.

8.      Fosfogliseril Mutase

Fosfogliseril mutase bekerja sebagai katalis pada reaksipengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.Enzim ini berfungsi memindahkan gugus fosfat dari suatu atom C kepada atom C lain dalam suatu molekul. Berat molekul enzim ini yang diperoleh dari ragi ialah 112.000.

9.      Enolase

Reaksi berikutnya ialah pembentukan asam fosfofenol piruvat dari asaam 2-fosfogliserar dengan katalis enzim enolase dan ion Mg²⁺ sebagai kofaktor. Reaksi pembentukkan asam fosfofenol piruvat ini ialah pembentukan asam fosfofenol piruvat dari asaam 2-fosfogliserar dengan katalis enzim enolase dan ion Mg²⁺ sebagai kofaktor. Reaksi pembentukkan asam fosfofenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi. Adanya ion F^- dapat menghambat kerja enzim enolase, sebab ion F^- dengan ion Mg²⁺dan fosfat dapat membentuk kompleks magnesium fluoro fosfat. Dengan terbentuknya kompleks ini akan mengurangi jumlah ion Mg²⁺ dalam campuran reaksi dan akibat berkurangnya ion Mg²⁺maka efektivitas reaksi berkurang.

Enzim ini menggunakan enzim laktat dehidrogenase ini ialah reaksi tahap akhir glikolisis, yaitu pembentukan asam laktat dengan cara reduksi asam piruvat. Dalam reaksi ini digunakan NAD sebagai koenzim (Anna Poedjiadi, 1994).

Setelah muncul dari glikolisis, piruvat dua diangkut ke dalam mitokondria.  Ada, piruvat menjalani tahap transisi sebelum memasuki siklus asam sitrat yang sebenarnya.  Dalam fase ini piruvat diubah menjadi asetil koenzim-A produk (asetil-KoA), yang dimulai dalam siklus asam sitrat.  ;
 2 Piruvat + 2 koenzim A + 2NAD + -> 2 asetil-KoA 2 CO 2 + 2 NADH

Siklus asam sitrat - Juga dikenal sebagai Siklus Krebs; jalur metabolik ditemukan pada organisme aerobik yang mengoksidasi gugus asetil KoA menjadi karbon dioksida dan air, menghasilkan 1 ATP, dan sejumlah koenzim yang memainkan peran penting dalam langkah berikutnya dari respirasi, fosforilasi oksidatif.

Piruvat dehidrogenase - Satu dari tiga enzim yang membentuk kompleks piruvat dehidrogenase multienzim.  Bertanggung jawab untuk menambahkan TPP untuk piruvat dengan pelepasan karbon dioksida.

Piruvat dehidrogenase kompleks multienzim - Sebuah nama menyeluruh diberikan kepada tiga enzim yang mengkatalisis reaksi yang mengubah piruvat ke asetil-KoA.

Kepentingan piruvat pada siklus Krebs Yaitu:

(1) Energi yang terkandung pada pada karbohidrat memasuki siklus melalui piruvat, sumber utama asetil KoA.

(2) Kompleks enzim yang mendekarboksilasi piruvat menjadi asetil KoA sangat mirip dari segi lokasi subsel, komposisi dan mekanisme kerja dengan α-ketoglutarat dehidrogenase kompleks.

Dekarboksilasi piruvat melibatkan piruvat dehidrogenase kompleks, suatu gugus enzim yang tersusun atas 3 komponen

E1	24 mol piruvat dehidrogenase	Kofaktor: TPP (tiamin pirofosfat)
E2	24 mol dihidrolipoil transasetilase	Lipoate, koenzim A
E3	12 mol dihidrolipoil dehidrogenase	FAD, NAD+

Pada tahapan terakhir kerja PDH kompleks akan dihasilkan NADH, H+, FAD, dan NADH yang di rantai pernapasan akan teroksidai dan menghasilkan 3 molekul ATP, H2O dan NAD.

Pengaturan Kompleks Piruvat Dehidrogenase

©      Pengaturan cepat kompleks PDH, inhibisi hasil kegiatan PDH yaitu asetil KoA dan NADH bersifat menghambat

©      Pengaturan PDH:

a)    Kompleks PDH bertindak atas besar muatan energi sel. Bila konsentrasi ATP tinggi, glikolisis semakin lambat dan aktivitas kompleks PDH menurun

b)    Kompleks PDH peka terhadap keadaan oksidasi-reduksi sel. Perbedaan jumlah NAD+, NADH, NADP+, dan NADPH yang terkumpul intraseluler dalam batas keseimbangan tertentu