Reza Franata
Guru Biologi
Pembahasan Soal OSN-K Biologi 2025 No 10: Regulasi Enzim PFK
Pembahasan Soal OSN-K Biologi 2025 No 10: Regulasi Enzim PFK
Halo sobat biologi pejuang OSN! Kembali lagi bersama akhizaf.com. Pada artikel ini, kita akan membahas Pembahasan Soal OSN-K Biologi 2025 No 10: Regulasi Enzim PFK pada Glikolisis. Respirasi seluler bukan sekadar menghafal siklus Krebs, tetapi juga memahami bagaimana sel mengatur kecepatan produksi energinya. Melalui soal ini, kita akan menguji kemampuan membaca diagram biokimia dan grafik kinetika enzim. Kita akan membedah bagaimana molekul ATP bisa memiliki peran ganda yang unik, serta bagaimana AMP dan sitrat bertindak sebagai “pedal gas” dan “rem” dalam metabolisme. Siapkan fokus kalian, mari kita bedah satu per satu!
Naskah Soal
10. Glikolisis merupakan salah satu tahapan pada jalur metabolisme utama untuk menghasilkan molekul pembawa energi dalam bentuk ATP dari glukosa. Salah satu enzim utama yang mengatur laju glikolisis adalah fosfofruktokinase-1 (PFK-1). Aktivitas PFK-1 dipengaruhi oleh berbagai metabolit, seperti ATP, AMP, dan sitrat.
Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!
- ATP berperan sebagai substrat sekaligus inhibitor alosterik untuk PFK-1.
- Konsentrasi AMP yang lebih tinggi dapat meningkatkan aktivitas PFK-1 meskipun ada ATP dalam jumlah tinggi.
- Sitrat akan meningkatkan aktivitas PFK-1 dengan cara mengikat sisi aktif enzim.
- Penghambatan PFK-1 oleh ATP adalah mekanisme regulasi yang disebut feedback inhibition.
Analisis Konsep: Regulasi Alosterik Enzim PFK
Enzim Fosfofruktokinase (PFK) adalah “katup pengatur” (pacemaker) utama pada respirasi sel. Kecepatannya sangat dipengaruhi oleh kebutuhan energi sel:
- Pedal Rem (Inhibitor): Ditunjukkan oleh tanda minus (-) warna merah. ATP dan Sitrat memberi sinyal bahwa “sel sudah punya banyak energi”. Mereka berikatan pada sisi alosterik (bukan sisi aktif) dan memperlambat kerja enzim PFK.
- Pedal Gas (Aktivator): Ditunjukkan oleh tanda plus (+) warna hijau. AMP (Adenosin Monofosfat) terbentuk saat sel kehabisan energi (banyak ATP yang dipecah). AMP menempel di sisi alosterik PFK untuk mengaktifkan dan mempercepat glikolisis.
Pembahasan Rinci Per Opsi
A. ATP berperan sebagai substrat sekaligus inhibitor alosterik untuk PFK-1. BENAR (B)
Penjelasan: Ini adalah sifat unik dari enzim PFK. Sebagai enzim kinase, PFK mutlak membutuhkan ATP sebagai substrat untuk menyumbangkan gugus fosfat ke Fruktosa-6-fosfat (menjadi Fruktosa-1,6-bisfosfat). Hal ini terjadi di sisi aktif enzim.
Namun di saat bersamaan, jika konsentrasi ATP di dalam sel sangat berlebih, ATP juga akan menempel pada sisi alosterik enzim ini dan bertindak sebagai inhibitor (menurunkan afinitas enzim). Fakta ini dapat dilihat pada diagram kiri (panah merah dari ATP ke PFK).
B. Konsentrasi AMP yang lebih tinggi dapat meningkatkan aktivitas PFK-1 meskipun ada ATP dalam jumlah tinggi. BENAR (B)
Penjelasan: Mari kita analisis grafik di sebelah kanan.
– Kurva Hijau (1 mM ATP) menunjukkan aktivitas PFK yang rendah karena dihambat ATP.
– Kurva Ungu (1 mM ATP + 0.1 mM AMP) posisinya bergeser ke kiri dan lebih tinggi dari kurva hijau.
Ini membuktikan secara langsung bahwa penambahan AMP mampu mengatasi (melawan) efek hambatan dari ATP dan kembali meningkatkan aktivitas enzim PFK-1.
C. Sitrat akan meningkatkan aktivitas PFK-1 dengan cara mengikat sisi aktif enzim. SALAH (S)
Penjelasan: Pernyataan ini salah dalam dua hal:
1. Pada diagram kiri, terdapat garis merah dengan tanda minus (-) dari Sitrat menuju PFK. Ini berarti Sitrat menghambat (inhibisi), BUKAN meningkatkan.
2. Sitrat mengatur PFK dengan cara mengikat sisi alosterik (sisi pengatur di luar sisi aktif), BUKAN pada sisi aktifnya.
D. Penghambatan PFK-1 oleh ATP adalah mekanisme regulasi yang disebut feedback inhibition. BENAR (B)
Penjelasan: Feedback inhibition (Inhibisi Umpan Balik) terjadi ketika suatu produk akhir dari sebuah jalur metabolisme (dalam hal ini ATP hasil akhir respirasi) berbalik menghambat enzim yang bekerja di awal jalur tersebut (PFK pada glikolisis). Tujuannya agar sel tidak membuang-buang sumber daya memproduksi sesuatu yang sudah melimpah. Mekanisme ini tergambar jelas pada bagan.
KUNCI JAWABAN AKHIR: B – B – S – B
Tags
About The Author
Reza Franata
Semangat!
Posts You might like
