Glikolisis merupakan jalur metabolisme sentral yang sangat fundamental bagi hampir semua bentuk kehidupan. Proses ini mengubah molekul glukosa menjadi piruvat, menghasilkan energi dalam bentuk ATP dan NADH. Dalam konteks biokimia, ketika kita membahas "jumlah akseptor glikolisis," kita merujuk pada molekul yang menerima elektron dan proton (hidrogen) selama reaksi oksidasi yang terjadi dalam jalur tersebut. Memahami akseptor ini sangat penting untuk mengukur efisiensi energi dari proses glikolisis.
Secara umum, glikolisis melibatkan serangkaian sepuluh reaksi enzimatik. Sebagian besar reaksi ini bersifat redoks (reduksi-oksidasi). Oksidasi glukosa melepaskan elektron berenergi tinggi. Elektron-elemen ini harus ditangkap oleh molekul penerima agar reaksi dapat terus berlangsung dan energi dapat disimpan secara efisien. Dalam konteks glikolisis, akseptor elektron utama adalah molekul yang dikenal sebagai NAD+ (Nikotinamida Adenin Dinukleotida teroksidasi).
NAD+ berfungsi sebagai koenzim. Dalam kondisi normal seluler, NAD+ mengambil dua elektron dan satu proton dari senyawa antara (intermediet) yang teroksidasi selama langkah ke-6 glikolisis (reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase). Ketika NAD+ menerima elektron dan proton ini, ia tereduksi menjadi NADH.
Satu molekul glukosa akan dipecah melalui jalur glikolisis untuk menghasilkan dua molekul piruvat. Proses ini melibatkan satu tahap oksidasi yang memerlukan NAD+ sebagai akseptor. Karena satu molekul glukosa menghasilkan dua molekul intermediet yang mengalami oksidasi pada langkah yang sama, maka diperlukan dua molekul NAD+ untuk setiap molekul glukosa yang dipecah.
Reaksi kunci tersebut adalah:
Gliseraldehida-3-fosfat + NAD+ + Pi $\rightleftharpoons$ 1,3-bifosfogliserat + NADH + H+
Dengan demikian, untuk setiap satu molekul glukosa yang menjalani glikolisis secara lengkap hingga tahap pembentukan piruvat, terdapat **dua molekul NAD+ yang tereduksi menjadi NADH**.
NADH yang dihasilkan ini sangat krusial. NADH tidak langsung menghasilkan ATP dalam sitosol (tempat glikolisis terjadi). Sebaliknya, ia harus diangkut ke mitokondria (atau digunakan dalam jalur alternatif seperti shuttle malat-aspartat atau gliserol-3-fosfat, tergantung tipe sel) untuk memasuki rantai transpor elektron. Di sana, NADH akan melepaskan elektronnya, dan energi yang dilepaskan digunakan untuk menghasilkan sejumlah besar ATP melalui fosforilasi oksidatif.
Meskipun NAD+ adalah akseptor elektron utama yang menentukan potensi energi, perlu juga disebutkan akseptor lain yang terlibat dalam proses fosforilasi yang terjadi di glikolisis. Glikolisis juga menghasilkan ATP melalui fosforilasi tingkat substrat.
Dalam dua langkah fosforilasi tingkat substrat (reaksi 7 dan 10), gugus fosfat ditransfer ke ADP (Adenosin Difosfat) untuk membentuk ATP. Dalam konteks ini, ADP berfungsi sebagai **akseptor gugus fosfat**. Meskipun bukan akseptor elektron, peranannya dalam menangkap energi langsung (ATP) sangat vital.
Karena dua molekul 1,3-BPG dan dua molekul PEP dihasilkan dari satu glukosa, maka **dua molekul ADP** bertindak sebagai akseptor fosfat dalam siklus ini.
Jumlah akseptor (NAD+) yang terbatas secara langsung mempengaruhi laju glikolisis. Selalu ada konsentrasi NAD+ bebas yang tersedia di sitosol. Jika NADH terakumulasi (misalnya, jika mitokondria tidak mampu mengolah NADH dengan cepat), perbandingan NAD+/NADH akan menurun drastis.
Oleh karena itu, dalam konteks pertanyaan mengenai "jumlah akseptor glikolisis" yang menghasilkan potensi energi melalui transfer elektron, jawabannya adalah **dua molekul NAD+ per molekul glukosa**. Jumlah ini menentukan output awal NADH yang kemudian akan mendorong produksi ATP utama melalui respirasi seluler.
Bayangkan glukosa sebagai bahan baku yang harus "dicuci" dan energinya diekstraksi. Dalam proses pencucian energi ini, NAD+ bertindak sebagai "lap basah" yang menyerap percikan energi (elektron). Untuk setiap satu bahan baku glukosa, kita memerlukan dua lap basah (NAD+) untuk melakukan tugas penyerapan energi tersebut secara lengkap sebelum produk akhir (piruvat) terbentuk.
Kesimpulannya, sementara fosfat donor dan akseptor sangat penting untuk produksi ATP langsung, akseptor elektron utama yang memfasilitasi oksidasi energi tinggi dalam glikolisis adalah NAD+, dengan jumlah dua molekul per molekul glukosa.