MAKALAH BIOKIMIA

METABOLISME

Nama Kelompok :

Ahmad Habibi Asykur ( 131710101044 )

Dwi Hidayani ( 141710101033 )

Pujiati ( 141710101048 )

Vindy Julian Try K. ( 141710101081 )

Awi Metalisa ( 141710101090 )

KELAS C

Kelompok G

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2014

Metabolisme

Metabolisme

Metabolisme adalah proses biokimia yang mencakup anabolisme dan katabolisme dengan

bantuan enzim yang menghasilkan dan membutuhkan energi. Metabolisme terbagi atas dua

proses yaitu:

a) Katabolisme adalah proses perombakan atau penguraian senyawa kimia kompleks

seperti karbihidrat, lemak, protein, asam nukleat menjadi sederhana dengan bantuan

enzim dan menghasilkan energi.

b) Anabolisme adalah sintesis (pembentukan) senyawa kimia dari senyawa sederhana

menjadi senyawa kompleks dengan bantuan enzim dan membutuhkan energi.

A. Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme karbohidrat adalah proses katabolisme (penguraian) dan anabolisme

(pembentukan) yang melihatkan enzim dan juga energi. Karbohidrat adalah senyawa organik

yang mempunyai unsur C, H, dan O. Metabolisme karbohidrat terjadi atas beberapa tahap

yaitu:

1. Glikogenesis

Merupakan proses pembentukan glikogen dari glukosa dengan bantuan enzim

glikogen sintase serta membutuhkan energi yang terjadi di dalam otot dan hati.

Tahap glikogenesis:

a) Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat dengan bantuan enzim

heksokinase (otot) atau glukokinase (hati) dan mendapat tambahan energi dari

fosfat dan ATP.

b) Glukosa 6-fosfat kemudian di ubah menjadi glukosa 1-fosfat dengan katalisator

enzim fosfoglukomutase. Sebelum bekerja, enzim ini terlebih dulu di fosforilasi.

c) Glukosa-1-fosfat selanjutnya bereaksi dengan UTP (Uridin Tri Phospat)

dikatalisis oleh UDPGlc pirofosforilase menghasilkan uridin difosfat glukosa

(UDPGlc) dan pirofosfat (PPi).

d) Tahap terakhir yaitu terjadi kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa

nomor satu dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen baru

dengan tambahan satu unit glukosa.

Gambar proses glikogenesis

2. Glikogenolisis

Merupakan proses katabolisme atau pemecahan glikogen menjadi glukosa dengan

bantuan enzim glikogen fosforilase dan fosfoglukomutase serta menghasilkan energi.

Tahap glikogenolisis:

a) Glikogen mengalami fosforilasi menjadi glukosa-1-fosfat dengan bantuan enzim

glikogen fosforilase.

b) Kemudian glukosa 1-fosfat di ubah menjadi glukosa-6-fosfat dengan bantuan

enzim fosfoglukomutase.

c) Tahap terakhir adalah glukosa-6-fosfat melepas gugus fosfat oleh pengaruh

enzim glukosa-6-fosfatase sehingga terbentuk glukosa. Glukosa ini yang

nantinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi

dalam bentuk ATP.

3. Glikolisis

Merupakan proses pemecahan atau katabolisme glukosa menjadi asam piruvat yang

menghasilkan energi dengan bantuan enzim heksokinase, fosfoglukoisomerase,

fosfofruktokinase, aldolase, triosefosfat isomerase, triosafosfat dehidrogenase,

fosfogliserokinase, fosfogliseromutase, dan piruvat kinase.

Tahap glikolisis:

a) Glukosa mengalami fosforilasi (penambahan gugus fosfat dari satu molekul ATP

yang kemudian berubah menjadi ADP) membentuk glukosa 6-fosfat dan di katalis

oleh enzim heksokinase.

b) Isomerasi glukosa-6-fosfat oleh fosfoglukoisomerase menjadi fruktosa-6-fosfat.

c) Fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1,6 bifosfat dengan bantuan enzim

fosfofruktokinase dan membutuhkan ATP dan ADP.

d) Pemisahan fruktosa 1, 6-difosfat menjadi dua molekul gula yang berbeda yaitu

gliseraldehida fosfat dan dihidroksiaseton fosfat dengan bantuan enzim aldolase.

e) Dihidroksiaseton fosfat serta gliseraldehid fosfat di interkonversikan oleh enzim

triosefosfat isomerase.

f) Oksidasi gliseraldehid fosfat dengan fosforilasi intermediet asam karboksilat untuk

menghasilkan 1,3-bisfosfogliserat dengan bantuan enzim triosafosfat

dehidrogenase serta terjadi pembentukan NADH.

g) Konversi 1,3-biosfosfogliserat menjadi 3-fosfogliserat yang dibantu oleh enzim

fosfogliserat kinase dan menghasilkan 2 ATP.

h) Isomerisasi 3-fosfogliserat menjadi 2-fosfogliserat dengan bantuan enzim

fosfogliseromutase.

i) Perubahan 2-fosfogliserat menjadi fosfoenol piruvat dengan bantuan enzim

enolase dan membebaskan dua molekul air.

j) Konversi irreversible fosfoenolpiruvat menjadi piruvat dengan bantuan enzim

piruvat kinase dan menghasilkan dua ATP.

Gambar proses glikolisis

4. Glukoneogenesis

Merupakan proses sintesis glukosa dari senyawa non karbohidrat (seperti asam

laktat, gliserol, dan beberapa jenis asam lemak) yang terjadi di dalam hati dan ginjal

dengan bantuan enzim piruvat karboksilase, fosfoenol piruvat karboksilase, D-

fruktosa 1,6 bifosfatase, dan glukosa 6-fosfatase serta membutuhkan energi.

Walaupun proses ini adalah sintesis glukosa, namun bukan kebalikan dari proses

glikolisis.

Skema glukoneogenesis

Tahap-tahap glukoneogenesis:

a) Piruvat yang berasal dari laktat dan asam amino mengalami dekarboksilasi

menjadi oksaloasetat dengan bantuan enzim piruvat karboksilase dan

membutuhkan ATP.

b) Oksaloasetat direduksi menjadi malat oleh enzim malat dehidrogenase di dalam

mitokondria. Pada reaksi ini, glukoneogenesis secara singkat mengalami

tumpang tindih dengan siklus asam sitrat. Malat ditranspor ke sitoplasma dan

dioksidasi membentuk kembali oksaloasetat. Kemudian oksaloasetat mengalami

dekarboksilasi membentuk fosfoenol piruvat (PEP) yang di katalisoleh enzim

fosfoenolpiuvat karboksikinase.

c) Kemudian terjadi perubahan fosfoenolpiruvat menjadi 2-fosfogliserat. Kemudian

2-fosfogliserat diubah menjadi 3-fosfogliserat.

d) 3fosfogliserat mengalami fosforilasi menjadi 1,3 bifosfogliserat.

e) 1,3 bifosfogliserat di reduksi menggunakan 1 NADH menjadi gliseraldehida 3-

fosfat dan dihidroksiaseton fosfat yang akan berkondensasi membentuk fruktosa

1,6difosfat.

f) Fruktosa 1,6-difosfat diubah menjadi fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim

fruktosa1,6- bisfosfatase. Enzim ini terdapat dalam hepar dan ginjal.

g) Fruktosa 6-fosfat lalu diubah menjadi glukosa 6-fosfat dengan enzim isomerase.

h) Kemudian glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa dikatalisis oleh enzim spesifik

yaitu enzim glukosa 6-fosfatase. Enzim ini terdapat dalam hepar dan ginjal, tidak

terdapat dalam jaringan adipose dan otot.

5. Jalur pentosa fosfat

Proses oksidasi glukosa lewat jalur pentose fosfat yang berlangsung dalam

sitoplasma menghasilkan pentosa fosfat dan NADPH. Jalur pentosa fosfat menjadi

sumber utama NADPH yang berguna untuk sintesis asam lemak dan steroid, sintesis

ribosa untuk pembentukan nukleotida dan asam nukleat.

B. Metabolisme Protein

Metabolisme protein merupakan proses pembentukan dan pemecahan senyawa protein

dengan bantuan enzim yang membutuhkan dan menghasilkan energi. Protein merupakan

kumpulan asam amino yang berikatan dengan ikatan peptida. Metabolisme protein terjadi

atas katabolisme dan anabolisme.

1. Katabolisme Protein

1. Transaminasi

Merupakan proses pemindahan gugus amino ke salah satu asam amino lain yang

merupakan senyawa keto (asam piruvat, oksaloasetat atau ketoglutarat) dan

sebaliknya dengan bantuan enzim alanin transaminase dan glutamat transaminase.

2. Deaminasi

Merupakan proses pelepasan gugus amina dari asam amino yang biasanya terjadi di

hati. Gugus amina yang terlepas akan terkonversi menjadi amonia (NH3).

Contoh reaksi deaminasi: Asam amino + H2O asam keto + NH3

Deaminasi oksidatif

Merupakan proses pemecahan asam amino menjadi asam keto dan ammonium

(NH4) dengan bantuan enzim glutamat dehidrogenase. Contoh reaksi deaminasi

oksidatif:

Asam glutamat + NAD+ ketoglutarat + NH4 + + NADH + H +

3. Siklus urea

Merupakan merupakan suatu proses pengubahan amonia menjadi urea melalui

reaksi transaminase dan deaminasi kemudian dikeluarkan dalam bentuk urea dari

urine. Tahap-tahap siklus urea:

a. Sintesis karbomoil fosfat

Pembentukan karbomoil fosfat terjadi di mitokondria. Dibentuk dari karbon

dioksida, ion amonium, dan 2 molekul ATP. Kemudian ATP dirubah menjadi ADP

dengan bantuan enzim karbamoil fosfat sintetase

b. Pembentukan sintrulin

Dalam reaksi ini terjadi pemindahan gugus karbomoil fosfat kepada ortinin

sehingga membentuk sintrulin dan di katalis oleh enzim ortinin transkarbamoilase

c. Pembentukan asam argininosuksinat

Sitrulin kemudian bereaksi dengan asam aspartat di katalis oleh enzim

argininosuksinat sintase sehingga membentuk asam argininesuksinat. Reaksi ini

juga membutuhkan ATP.

d. Penguraian asam argininosuksinat

Dalam reaksi ini asam argininosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam

fumarat di katalis oleh enzim argininesuksinase.

e. Penguraian arginin

Arginin kemudian diuraikan menjadi urea dan ornitin di katalis oleh enzim

arginase. Ornitin lalu bereaksi kembali dengan karbomoil fosfat untuk membentuk

sitrulin.

2. Anabolisme Protein

1) Transkripsi

Merupakan proses penulisan ulang dari DNA ke dalam mRNA yang terjadi di dalam

nukleus. DNA double heliks terdiri dari 2 sisi misalnya sisi bawa DNA sense

(pencetak) dan sisi atas DNA non sense (bukan cetakan). Tahap transkripsi yaitu:

a. Enzim polimerase akan masuk diantara double heliks dan menempel pada sisi

DNA sense.

b. Kemudian enzim polimerase mencetak atau mengkopi kode genetik DNA seperti

yang ada pada DNA non sense dengan jalan DNA sense sebagai cetakan.

Proses pencetakan ini dimulai dari kodon start yaitu AUG dan berakhir pada stop

kodon yaitu UGA, UAA, dan UAG, UAA.

c. Setelah proses transkripsi selesai, mRNA akan keluar dari nukleus.

2) Translasi

Merupakan proses penerjemahan kodon mRNA menjadi protein yang dikatalis oleh

enzim RNA polymerase yang terjadi pada ribosom. Secara garis besar translasi di

bagi menjadi tiga tahap yakni inisiasi, elongasi dan terminasi.

a) Inisiasi

Proses penempelan mRNA pada subunit kecil ribosom. Sub unit kecil ini akan

mengenali kode awal genetik dari mRNA yang di sebut sebagai start kodon.

Kemudian RNAt akan membawa pasangan basa yang sesuai dengan anti kodon

yang berada di ujung struktur rantai tunggal dari mRNA.

b) Elongasi

Proses penyusunan polipeptida yang dibawa oleh RNAt. Terjadi pada saat RNAt

datang ke ribosom.

c) Terminasi

Proses pelepasan rantai polipeptida dari ribosom yang terjadi akibat satu protein

yang lepas mengikatkan diri pada kodon stop dan menambahkan air pada rantai

polipeptida.

3. Fosforilasi oksidatif

Merupakan proses pembentukan ATP dan reduksi O2 menjadi air dengan menggunakan

energi yang dilepaskan oleh oksidari nutrien.

Selama proses fosforilasi oksidatif, elektron ditransfer dari pendonor ke penerima

elektron melalui reaksi redoks. Pada sel eukariot, reaksi redoks ini dijalankan oleh

serangkaian kompleks protein di dalam mitokondria dan lima kompleks protein utama

terlibat dalam proses ini, sedangkan pada sel prokariot, protein-protein ini berada di

membran dalam sel dan terdapat banyak enzim-enzim berbeda yang terlibat. Enzim-

enzim yang saling berhubungan ini disebut sebagai rantai transpor elektron.

Energi yang dilepaskan oleh perpindahan elektron melalui rantai transpor elektron ini

digunakan untuk mentranspor proton melewati membran dalam mitokondria. Proses ini

disebut kemiosmosis. Energi yang tersimpan dalam bentuk ini dimanfaatkan dengan

cara mengijinkan proton mengalir balik melewati membran melalui enzim yang disebut

ATP sintase. Enzim ini menggunakan energi seperti ini untuk menghasilkan ATP dari

ADP melalui reaksi fosforilasi. Faktor terpenting dalam menentukan kecepatan fosforilasi

oksidatif adalah kadar ADP. Pada fosforilasi oksidatif, pelibatan NADH menghasilkan

pembentukan 3 molekul ATP, sedangkan pelibatan FADH2 menghasilkan pembentukan

2 molekul ATP.

4. Penggunaan Protein Untuk Energi

Jika jumlah protein terus meningkat maka protein sel akan dipecah menjadi asam

amino untuk dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak. Pemecahan protein

menjadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau transaminasi.

5. Ekskresi NH3

NH3 tidak dapat diekskresi oleh ginjal, sehingga NH3 harus dirubah terlebih dahulu

menjadi urea didalam hati. Apabila hati mengalami kelainan atau rusak, maka proses

perubahan NH3 untuk menjadi urea terganggu. Hal tersebut menyebabkan NH3

menumpuk dalam darah dan menyebabkan Uremia. NH3 bersifat sebagai racun didalam

tubuh, sehingga apabila NH3 menumpuk didalam darah, NH3 tersebut dapat meracuni

otak dan akan menyebabkan koma. Hati seseorang yang rusak disebut juga sebagai

koma hepatikum.

C. Metabolisme Lipid

Metabolisme lipid merupakan sebuah reaksi biokimia meliputi katabolisme dan

anabolisme molekul lipid dengan melibatkan enzim dan energi. Lipid adalah senyawa

organik yang tersusun dari asam lemak dan gliserol yang dihubungkan oleh ikatan ester.

Sifat umum lipid yaitu tidak larut dalam air (hidrofob) namun, lipid dapat larut dalam pelarut

non polar. Ada beberapa macam metabolism lipid, yaitu sebagai berikut :

1. -oksidasi

Beta oksidasi adalah proses katabolisme di mana asam lemak dipecah di dalam

mitokondria dan atau di dalam peroksisoma untuk menghasilkan asetil-KoA. Sebelum

dipecah atau dioksidasi asam lemak diaktifkan dulu menjadi asil-KoA. Dalam aktifasi

ini asam lemak bereaksi dengan ATP membentuk asila denilat kemudian bergabung

dengan koA untuk menghasilkan asil koA. Reaksi tersebut dibantu oleh enzim

tiokinase.

a) Transpor asil koA ke dalam mitokondria

Asil-KoA yang sudah diaktifasi diubah menjadi asil karnitin oleh karnitin

transferase-I yang bertujuan untuk memudahkan asil-KoA masuk dalam

mitokondria karena asil-KoA memiliki rantai panjang dengan proses sebagai

berikut:

Asil koA diubah menjadi asil karnitin dengan cara group asil pada asil koA

ditransfer ke kamitin dengan bantuan kernitin transferase-I

Asil karnitin dibawa masuk menembus membran mitokondria sampai ke

matriks oleh protein carrier

Karnitin transferase-II (berada di mitokondria) akan mengubah asil kamitin

menjadi asil koA kembali sedangkan karnitin dilepas ke sitoplasma agar dapat

digunakan lagi.

b) Tahap beta oksidasi:

1. Dehidrogenasi atau oksidasi pertama

Setelah asam lemak diaktifasi dan ditranspor kemudian asil-KoA dihirogenasi

atau oksidasi menghasilkan enoil-KoA yang dibantu oleh FAD- dependent

flavoenzim enzim yang mengkatalis adalah asil-KoA dehidrogenase. Rekasi

ini mengambil hidrogen yang terikat pada atom C alfa dan C beta sehingga

terbentuk ikatan ganda.

2. Hidrasi

enoil koA yang melalui dehidrogenasi selanjutnya dihidratase dengan

menghidrasi ikatan ganda antara karbon dan sehingga membentuk -

hidroksiasil koA oleh enzim hidratase. Enzim ini menunjukkan spesifitas yang

relatif oleh karena dapat pula menghidrasi senyawa turunannya baik yang

jenuh, maupun tidak jenuh.

3. Dehidrogenase atau oksidasi kedua

Berbeda dengan dehidrogenasi pertama yang dibantu oleh gugus prostetis

FAD maka dehidrogenasi yang kedua ini dibantu oleh NAD+. Hasilnya adalah

3-ketoasil-KoA atau disebut -keto-asil-KoA.

4. Tiolisis

Reaksi berikut adalah sebuah lisis (pemecahan) yang disebabkan oleh

senyawa tiol dikatalis oleh enzim asetil-KoA-transferase atau b-ketoasil-KoA

tiolase yang membebaskan 2 karbon asetil KoA dari asil KoA.

Pada jalur -oksidasi, asam lemak yang jumlah atom karbonnya ganjil, akan

membentuk asetil KoA hingga tersisa sebuah residu tiga karbon (propionil KoA).

Propionil KoA ini akan diubah menjadi suksinil KoA yang siap memasuki siklus asam

sitrat.

.

2 Sintesis Kolesterol

Sintesis merupakan pembentukkan, jadi sintesis kolesterol ini termasuk

anabolisme, yaitu dari Asetil Ko-A berubah menjadi kolestrol yang terjadi di hati dan

usus yang khususnya pada mitokondria. Prosesnya adalah sebagai berikut :

a. Sintesis HMG Ko-A

Asetil-KoA dipecah menjadi acetocetyl-KoA dengan bantuan enzim tiolase dan

bersama-sama membentuk 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA (HMG-KoA) dengan

bantuan enzim HMG-KoA sintase.

b. Pembentukan mevalonoat

Kemudian HMG-KoA direduksi dengan melepaskan ion H+ yang dikatalis oleh

enzim HMG-CoA reduktase yang membutuhkan energi sehingga dihasilkan

asam mevalonat.

c. Produksi unit isoprenoid

Selanjutnya terjadi fosforilasi mevalonat oleh ATP dengan bantuan enzim

mevalonat menjadi 5-fosfatmevalonat. Kemudian 5-fosfatmevalonat menjadi dua

unit isomer isoprenoid yaitu isopentenil pirofosfat (isopentil-PP) dan 3,3-dimetilali

(dimentialil-PP) pirofosfat yang dibantu oleh energi serta menghasilkan CO2.

d. Sintesis skualin

Molekul tersebut kemudian saling berkaitan untuk mendapatkan gernil-PP dan

isopentil-PP. Dua molekul tersebut kemudian di reaksikan dan dikatalis oleh

enzim dimetilalil transferase menghasilkan farnesil pirofosfat. Farnesil pirofosfat

membutuhkan energi dan mengalami pembentukan sehingga menghasilkan

skualin.

e. Pengubahan skualin menjadi kolesterol

Skualin lalu bereaksi dengan molekul oksigen menghasilkan skualin-2,3-

epoksida yang di katalisis oleh enzim skualin monooksigenase. Skualin-2,3-

epoksida menghasilkan lanosterol. Perubahan lanostrol menjadi kolestrol

berlangsung dengan pelepasan tiga gugus metil (dua dari atom karbon nomor 4

dan satu dari atom karbon nomor 14), reduksi ikatan rangkap dari rantai sampiing

kolestrol dan perpindahan ikatan rangkap dari posisi-8,9 ke posisi-5,6 dalam

cincin B.

D. Metabolisme Asam Nukleat

Metabolisme asam nukleat adalah reaksi biokimia yang meliputi katabolisme dan

anabolisme molekul asam nukleat dengan melibatkan enzim dan energi. Asam nukleat

adalah suatu senyawa kimia dengan unit monomernya nukleotida. Nukleotida ini tersusun

dari gugus fosfat, basa nitrogen dan gula pentosa. Pada asam nukleat terdapat basa

nitrogen yang berasal dari purin dan primidin. Dalam RNA maupun DNA purin selalu adenine

dan guanine. Dalam RNA primidin selalu sitosin dan urasil, dalam DNA primidin selalu sitosin

dan timin.

1. Sintesis RNA dan DNA

a. Sintesis RNA

Sintesis RNA biasanya dikatalisis oleh enzim DNA-RNA polymerase

menggunakan sebagai template, sebuah proses yang dikenal sebagai transkripsi.

Transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu: inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan),

terminasi (pengakhiran) rantai mRNA.

1. Inisiasi

Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi

disebut sebagai promoter. Promoter adalah daerah DNA sebagai tempat

melekatnya RNA polymerase untuk memulai transkripsi. Suatu promoter

menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua

untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan.

2. Elongasi

Selanjutnya, tahap elongasi. Selama tahap elongasi, RNA membuka heliks

ganda DNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang.

Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.

3. Terminasi

Tahap terminasi merupakan tahap penghentian sintesis RNA. Tahap ini terjadi

setelah RNA polymerase mentranskripsi ututan khusus di DNA cetakan yang

disebut terminator, yang berupa rangkaian tertentu pada DNA cetakan, yang

menjadi sinyal penghentian proses transkripsi. Terminator yang ditranskripsi

merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang

sesungguhnya.

b. Sintesis DNA

Sintesis DNA disini dimaksud adalah replikasi DNA yaitu proses penggandaan

bahan genetik. Pengkopian rangkaian molekul bahan genetik (DNA atau RNA)

sehingga dihasilkan molekul anakan yang sangat identik.

Gambar replikasi DNA

Struktur tersebut menandakan bahwa untaian DNA induk merupakan template

untuk turunannya atau DNA yang digandakan. Tahap awal dari replikasi ini adalah

denaturasi (pemisahan) untaian DNA induk. DNA induk terpisah dan membentuk

garpu replikasi oleh bantuan enzim DNA helikase. Tahap kedua adalah inisiasi

sintesis DNA, yaitu awal dari mulai terbentuknya anakan dari DNA induk. Tahap

ketiga adalah pemanjangan untaian DNA, anakan dari induk DNA mengalami

pemanjangan yang bertujuan nantinya akan mereplikasikan drinya. Tahap keempat

adalah ligasi fragmen-fragmen DNA, dan kelima adalah terminasi sintesis DNA,

yaitu tahap penghentian sintesis DNA yang akibatnya lepasnya ikatan lemah DNA

dan menjadi dua dari bentuk semula.

2. Sintesis Nukleotida Purin

Nukleotida purin dibentuk oleh IMP (ionin monofosfat). IMP berfungsi sebagai titik

cabang, serta nukleotida adenin dan guanin dibentuk dari IMP. IMP disintesis melalui

jalur de Novo dengan menggunakan ribose-5-fosfat dan enzim PRPP dan dikonversikan

menjadi AMP (Adenosin Monofosfat) melalui penambahan gugus amino dari aspartat

dan GMP (Guanosin monofosfat) melalui pemindahan gugus amino dari amida yang

membutuhkan ATP dalam reaksi ini. AMP dan GMP dapat mengalami fosforilase ke

tingkat difosfat dan trifosfat yang mampu mengsintesis DNA.

3. Sintesis Nukleotida Pirimidin

Nukleotida pirimidin terdiri atas UMP (Uridin Monofosfat), CTP (Sitidin Monofosfat),

UTP (Uridin trifosfat. Dalam pembentukan nukleotida pirimidin, yang disintesis pertama

kali adalah basa, kemudian basa tersebut dilekatkan ke gugus ribose 5-fosfat. Dalam

reaksi pertama, glutamine bereaksi dengan CO2 dan ATP membentuk karbamoil fosfat

yang merupakan senyawa antara siklus area. Karbamoil fosfat bereaksi dengan aspartat

menhasilkan karbamoilaspartat yang lalu dioksidasi menghasilkan asam orotat dan

orotidilat. Orotidilat ini didekarboksilasi dan difosforilasi menjadi UTP dan CTP. Reaksi

fosforilasi yang digunakan untuk sintesis DNA.

4. Katabolisme Purin Menjadi Asam Urat

Pembentukan asam urat ada dua jalur. Jalur pertama, yaitu AMP (Adenosin

Monofosfat) menghasilkan adenosine yang kemudian mengalami proses deaminasi

menjadi inosin. Inosin dihidrolisis menghasilkan basa purin hipoksantin dan D-ribosa .

Hipoxantin dioksidasi menjadi xantin dan selanjutnya xantin diubah menjadi asam urat.

Tahap kedua, yaitu dimulai dari guanosine yang diubah menjadi guanine dan

selanjutnya dimetabolisme menjadi xanthine. Xanthine dioksidasi dengan bantuan enzim

xanthine oxsidase menjadi asam urat.

5. Katabolisme pirimidin

Dalam katabolisme primidin terdapat dua tahap yang sama-sama menghasilkan CO2 dan

NH3. Pada tahap pertama, basa primidin bebas yaitu sitosin mengalami oksidasi menjadi

urasil yang selanjutnya menjadi dihidrourasil. Dihidrourasil dihidrolisis menjadi Asam

ureidopropionat yang menghasilkan CO2 + NH3. Tahap kedua memakai basa primidin yaitu

timin yang dihidrogenase menjadi dihidrotimin. Dihidrotimin dihidrolisis menjadi Asam

ureidopropionat dan akhirnya menghasilkan CO2 + NH3. Katabolisme primidin ini

berlangsung di hati.

E. Siklus Krebs

Siklus krebs merupakan reaksi oksidasi asam piruvat dengan proses glikolisis

menghasilkan energi yang melibatkan berbagai enzim. Siklus krebs berlangsung di matriks

mitokondria.

Tahap-tahap siklus krebs adalah sebagai berikut:

Proses ini membutuhkan asetil KoA yang diperoleh dari reaksi glikolisis yang kemudian

masuk kedalam siklus krebs. Kemudian asetil CoA dan asam oksaloasetat mengalami

reaksi kondensasi dengan bantuan enzim sitrat sintase menghasilkan asam sitrat.

Asam sitrat yang dihasilkan mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul

air dengan bantuan enzim alkonitase menghasilkan asam isositrat.

Asam isositrat mengalami oksidasi dengan bantuan enzim isositrat dehidrogenase

yang menghasilkan menghasilkan asam -ketoglutarat, kemudian mereduksi NAD+

menjadi NADH dan melepaskan satu mlekul CO2.

Asam -ketoglutarat kemudian melepas molekul CO2 dan ion H+. Ion H+ direduksi oleh

NAD+ menjadi NADH. Asam -ketoglutarat dengan bantuan enzim asam -

ketoglutarat dehidrogenase menghasilkan suksinil KoA.

Molekul KoA dari suksinil KoA melepaskan diri sehingga menghasilkan asam suksinat.

Perubahan suksinil CoA menjadi asam suksinat menghasilkan energi berupa ATP.

Asam suksinat mengalami oksidasi dengan melepas 2 ion H+ yang kemudian direduksi

oleh FAD menghasilkan FADH2 dan menghasilkan asam fumarat.

Asam fumarat mengalami dehidrogenasi menyebabkan susunan substrat pada asam

fumarat berubah sehingga menghasilkan asam malat.

Asam malat mengalami oksidasi menghasilkan asam oksaloasetat. Ion H+ direduksi

oleh NAD+ sehingga menghasilkan NADH.

Asam oksaloasetat bersama dengan asetil KoA kembali pada tahap awal dalam siklus

krebs dan siklus ini kembali berulang.

F. Transport Elektron

Transport elektron (rantai respirasi) merupakan proses oksidasi yang menghasilkan

H2O dan O2 yang terjadi pada mitokondria dengan bantuan NADH (hasil dari siklus kreb) dan

FADH2 (hasil dari glikolisis) serta molekul lain yang berperan penting seperti oksigen,

koenzim Q, sitokrom b, sitokrom c dan sitokrom a.

Tahap-tahap transpor elektron:

Tahap pertama yaitu NADH (yang berasal

dari siklus kreb) dan FADH2 (yang berasal dari

oksidasi asam suksinat) mengalami oksidasi

untuk ditransfer ke koenzim Q sehingga

menghasilkan ATP. Kemudian koenzim Q

dioksidasi oleh sitokrom b, melepaskan elektron

dan ion H+. Sitokrom b lalu dioksidasi oleh

sitokrom c melepaskan dua elektron dan

menghasilkan ATP. Setelah itu, sitokrom c

mereduksi sitokrom a menghasilkan 2 elektron.

Sitokrom a dioksidasi oleh atom oksigen. Atom

oksigen tersebut menerima 2 ion H+ yang berasal

dari tahap kedua (oksidasi koenzim Q oleh

sitokrom b) sehingga menghasilkan H2O dan

ATP. Pada transpor elektron NADH menghasilkan

3 ATP sedangkan FADH2 menghasilkan 2 ATP.