METABOLISME KARBOHIDRAT,METABOLISME KARBOHIDRAT,SIKLUS KREBS (TCA), danSIKLUS KREBS (TCA), dan

FOSFORILASO OKSIDATIF AFOSFORILASO OKSIDATIF A

OLEHOLEH

Afandi Muh. MusaAfandi Muh. Musa

F1C112084F1C112084

KARBOHIDRATKARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah kelompok senyawa Karbohidrat adalah kelompok senyawa yang mengandung unsur C, H, dan O. yang mengandung unsur C, H, dan O. senyawa-senyawa karbohidrat memiliki senyawa-senyawa karbohidrat memiliki sifat pereduksi karena adanya gugus sifat pereduksi karena adanya gugus karbonil dalam bentuk aldehida atau karbonil dalam bentuk aldehida atau keton.keton.

Glycogen

Pati, sukrosa

Glycogen

Pati, sukrosa

simpanan

GLUKOSA

Ribosa 5-phospatRibosa 5-phospat pyruvatpyruvat

Oksidasi via glikolisis

GLIKOLISISGLIKOLISIS Disebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAYDisebut juga EMBDEN MEYER HOFF PATHWAY Terjadi di dalam Terjadi di dalam sitosolsitosol Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )Glikolisis : oksidasi glukosa energi ( ATP )

Aerob AnaerobAerob Anaerob

( ( asam piruvatasam piruvat ) ( ) ( asam laktatasam laktat ) ) Pada keadaan aerob :Pada keadaan aerob :

Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke dalam dalam

mitokondria Asetil KoAmitokondria Asetil KoA

Siklus Krebs Siklus Krebs ATP + COATP + CO22+ H+ H22OO

Jalur Glikolisis

GLIKOGENESISGLIKOGENESIS Sintesis glikogen dari glukosaSintesis glikogen dari glukosa Terjadi di dalam hati dan ototTerjadi di dalam hati dan otot Reaksi 1 : Reaksi 1 : MgMg++++

Glukosa + ATP Glukosa 6-p + ADPGlukosa + ATP Glukosa 6-p + ADP

Glukokinase / HeksokinaseGlukokinase / Heksokinase Reaksi 2 : Reaksi 2 :

Glukosa 6-p Glukosa 1-pGlukosa 6-p Glukosa 1-p

FosfoglukomutaseFosfoglukomutase Reaksi 3 :Reaksi 3 :

Glukosa 1-p + UTP UDPG + PirofosfatGlukosa 1-p + UTP UDPG + Pirofosfat

UDPG PirofosforilaseUDPG Pirofosforilase

GLIKOGENESISGLIKOGENESIS Enzim Glikogen sintetaseEnzim Glikogen sintetase ( ( sintasesintase ) mem- ) mem-

bentuk bentuk ikatan ikatan αα-1,4 Glikosidik-1,4 Glikosidik ( ( rantai lurusrantai lurus ) dari gliko- ) dari gliko-

gengen

Enzim PencabangEnzim Pencabang ( ( Branching EnzymeBranching Enzyme ) )

membentuk membentuk ikatan ikatan αα-1,6 Glikosidik-1,6 Glikosidik ( rantai cabang ) dr ( rantai cabang ) dr glikogenglikogen

Molekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnyaMolekul glikogen seperti pohon + cabang + rantingnya

TAHAP GLIKOGENESISTAHAP GLIKOGENESISa. tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat daria. tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat dari

glukosa, dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapatglukosa, dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapattambahan energi dari atp dan fosfat. tambahan energi dari atp dan fosfat.

b. glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadib. glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadiglukosa-1-fosfat. glukosa-1-fosfat.

c. glukosa-1-fosfat bereaksi dengan utp (uridin tric. glukosa-1-fosfat bereaksi dengan utp (uridin triphospat) dikatalisis oleh uridil transferase menghasilkanphospat) dikatalisis oleh uridil transferase menghasilkanuridin difosfat glukosa (udp-glukosa) dan pirofosfaturidin difosfat glukosa (udp-glukosa) dan pirofosfat(ppi). (ppi).

d. tahap terakhir terjadi kondensasi antara udp-glukosad. tahap terakhir terjadi kondensasi antara udp-glukosadengan glukosa nomor satu dalam rantai glikogen primerdengan glukosa nomor satu dalam rantai glikogen primermenghasilkan rantai glikogen baru dengan tambahan satumenghasilkan rantai glikogen baru dengan tambahan satuunit glukosa.unit glukosa.

GLIKOGENOLISISGLIKOGENOLISIS Proses pemecahan glikogenProses pemecahan glikogen Dalam otot :Dalam otot : * tujuannya untuk mendapat energi bagi otot* tujuannya untuk mendapat energi bagi otot * hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab gluko-* hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab gluko- sa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur sa 6-p yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur glikolisis di ototglikolisis di otot Dalam hati :Dalam hati : * tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa * tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa darah di antara dua waktu makandarah di antara dua waktu makan * Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa* Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa

Glukosa 6-p + HGlukosa 6-p + H22O Glukosa + PiO Glukosa + Pi Glukosa 6-fosfataseGlukosa 6-fosfatase

GLIKOGENOLISISGLIKOGENOLISIS

Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati, ginjal Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di : hati, ginjal

dan epitel usus ( tetapi tidak terdapat di otot )dan epitel usus ( tetapi tidak terdapat di otot )

Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan αα--1,41,4

glikosidik dr glikogenglikosidik dr glikogen

Debranching enzyme memutus ikatan Debranching enzyme memutus ikatan αα-1,6 -1,6

glikosidikglikosidik

Pembentukan glukosa dari bahan bukan Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidratkarbohidrat

Pada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjalPada mmalia terutama terjadi di : hati dan ginjal Substrat :Substrat : 1. Asam laktat dr. otot, eritrosit1. Asam laktat dr. otot, eritrosit 2. Gliserol dr. hidrolisis Triasilgliserol 2. Gliserol dr. hidrolisis Triasilgliserol

dlm. jar. lemak ( adiposa )dlm. jar. lemak ( adiposa ) 3. Asam amino glukogenik3. Asam amino glukogenik 4. Asam propionat pd ruminansia4. Asam propionat pd ruminansia

Glukoneogenesis penting sekali untuk Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan glupenyediaan glu

kosa bila karbohidrat tidak cukup dlm dietkosa bila karbohidrat tidak cukup dlm diet

GLUKONEOGENESIS

GLUKONEOGENESISGLUKONEOGENESIS

Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai Jaringan perlu pasokan glukosa kontinu sebagai sumber energi terutama sistem saraf dan eritrositsumber energi terutama sistem saraf dan eritrosit

Enzim bantuan :Enzim bantuan :

1. Piruvat karboksilase1. Piruvat karboksilase

2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase2. Fosfoenolpiruvat karboksikinase

3. Fruktosa 1,6 bifosfatase3. Fruktosa 1,6 bifosfatase

4. Glukosa 6-fosfatase4. Glukosa 6-fosfatase

SKEMA GLUKONEOGENESISSKEMA GLUKONEOGENESIS

-Universal ditemukan di hewan, tumbuhan , fungi dan mikroorganisme lainnya

-10 tahap reaksi, dan 7 diantaranya merupakan kebalikan glikolisis

DAUR KREBS (TCA)DAUR KREBS (TCA)

Piruvat diubah menjadi asam laktat, etanol, Piruvat diubah menjadi asam laktat, etanol, dan sebagian asetat. Asetat khususnya dan sebagian asetat. Asetat khususnya asetil koenzim-A dapat diolah lebih lanjut asetil koenzim-A dapat diolah lebih lanjut dalam suatu proses siklis yang disebut dalam suatu proses siklis yang disebut lingkaran trikarboksilat. lingkaran trikarboksilat.

SKEMA DAUR KREBSSKEMA DAUR KREBS

FOSFORILASI OKSIDATIF AFOSFORILASI OKSIDATIF A suatu proses dimana ATP dibentuk pada waktu elektron suatu proses dimana ATP dibentuk pada waktu elektron

dipindahkan dr NADH atau FADHdipindahkan dr NADH atau FADH22 ke O ke O22 oleh suatu deretan oleh suatu deretan senyawa pembawa elektronsenyawa pembawa elektron

proses pembentukan ATP secara enzimatis dari ADP dan proses pembentukan ATP secara enzimatis dari ADP dan fosfat anorganik dengan menggunakan energi yang fosfat anorganik dengan menggunakan energi yang dikeluarkan selama proses transpot elektrondikeluarkan selama proses transpot elektron

Setiap pasang elektron yg melalui rantai respirasi dari Setiap pasang elektron yg melalui rantai respirasi dari NADP NADP O O22 menghasilkan menghasilkan

NADH + HNADH + H++ + ½O + ½O22 + 3 Pi + 3 ADP + 3 Pi + 3 ADP NAD NAD ++ + 3 ATP + H + 3 ATP + H22OO Pasangan elektron yg dihidrogenasi oleh FAD Pasangan elektron yg dihidrogenasi oleh FAD

dehidrogenase dehidrogenase menghasilkan 2 ATP menghasilkan 2 ATP

Informasi tentang enzim yang berperan dalam Informasi tentang enzim yang berperan dalam fosforilasi oksidatiffosforilasi oksidatif

Nama Penyusun    kDa Polypeptides

Kompleks I

NADH dehydrogenase (or)NADH-coenzyme Q

reductase

800 25

Kompleks II

Succinate dehydrogenase (or)

Succinate-coenzyme Q reductase

140 4

Kompleks IIICytochrome C – coenzyme Q oxidoreductase

250 9-10

Kompleks IV Cytochrome oxidase 170 13

Kompleks V ATP synthase 380 12-14

Kompleks I (NADH dehidrogenase)Kompleks I (NADH dehidrogenase)

t.a. 43 rantai polipeptida mempy FMN t.a. 43 rantai polipeptida mempy FMN sbg gugus prostetik. Dan mengkatalis sbg gugus prostetik. Dan mengkatalis reaksi reaksi

NADH + HNADH + H++ + FMN <=> NAD + FMN <=> NAD++ + FMNH + FMNH22

Mempy 6 pusat besi-sulfurMempy 6 pusat besi-sulfur

Mempunyai pusat besi-sulfur yang mentransfer elektron dr Mempunyai pusat besi-sulfur yang mentransfer elektron dr FMNHFMNH22 ke karier berikutnya yaitu Coenzim Q ke karier berikutnya yaitu Coenzim Q

Kompleks I juga disebut Kompleks I juga disebut NADH-coenzyme Q reductaseNADH-coenzyme Q reductase

karena elektron yg terlibat dlm reaksi ini digunakan utk karena elektron yg terlibat dlm reaksi ini digunakan utk mereduksi koenzim Q mereduksi koenzim Q

Penghambat : amytal, rotenone dan piericidin APenghambat : amytal, rotenone dan piericidin A

Kompleks II (Suksinat dehidrogenase)Kompleks II (Suksinat dehidrogenase) Merupakan enzim TCA yang terikat pada Merupakan enzim TCA yang terikat pada

membranmembran Merupakan titik masuknya FADHMerupakan titik masuknya FADH22 yg yg

diproduksi oleh suksinat dehidrogenasediproduksi oleh suksinat dehidrogenase Elektron dr FADHElektron dr FADH22 akan didonorkan ke akan didonorkan ke

ubiquinoneubiquinone Mempunyai pusat Fe-SMempunyai pusat Fe-S Disebut juga sebagai enzim succinate-Disebut juga sebagai enzim succinate-

coenzyme Q reductase coenzyme Q reductase

Polisakarida LainPolisakarida Lain

Kompleks III Kompleks III terdiri dari berbagai protein karier elektron yi:terdiri dari berbagai protein karier elektron yi: sitokrom B, pusat Fe-S dan sitokrom C1sitokrom B, pusat Fe-S dan sitokrom C1Proses transfer elektron terkait dengan transport proton dr Proses transfer elektron terkait dengan transport proton dr

matriks ke ruang antar membran. Dijumpai dlm btk dimer, matriks ke ruang antar membran. Dijumpai dlm btk dimer, dgn masing masing memiliki 11 subunitdgn masing masing memiliki 11 subunit

Pergerakan elektron dr Cyt b Pergerakan elektron dr Cyt b Fe-S dpt diblok oleh antimycin Fe-S dpt diblok oleh antimycin AA

2,6-dichlorophenol-indophenol 2,6-dichlorophenol-indophenol diketahui mampu menerima diketahui mampu menerima elektron yg berasal dr Fe-S Komplek IIIelektron yg berasal dr Fe-S Komplek III

Merupakan protein kecil dalam sistem transport elektron dan satu satunya protein yg tidak dlm bentuk kompleks

Menerima elektron dari kompleks III dan mentransfernya ke kompleks IVMenerima elektron dari kompleks III dan mentransfernya ke kompleks IV

Karier elektron artifisial spt Karier elektron artifisial spt tetramethyl-p-phenylene diamine tetramethyl-p-phenylene diamine dpt dpt menerima elektron dari cyt Cmenerima elektron dari cyt C

Kompleks IVKompleks IV

Dikenal sbg sitokrom oksidase krn Dikenal sbg sitokrom oksidase krn mengambil elektron dari cyt Cmengambil elektron dari cyt C

Bertugas mentransfer elektron dr cyt Bertugas mentransfer elektron dr cyt C ke O2C ke O2

Terdiri dari 3 sub unit : sub unit I, II dan IIITerdiri dari 3 sub unit : sub unit I, II dan III

Sub unit I Sub unit I mengandung gugus heme Cyt a dan Cyt a3 serta ion tembaga. Cyt mengandung gugus heme Cyt a dan Cyt a3 serta ion tembaga. Cyt a3 dan Cu a3 dan Cu menerima elektron dr Cyt a dan mentranser ke O menerima elektron dr Cyt a dan mentranser ke O22 yg terikat pd Cyt yg terikat pd Cyt

aa

Sub unit II Sub unit II mengandung ion Pb yg terikat pd residu sistein membtuk pusat mengandung ion Pb yg terikat pd residu sistein membtuk pusat berinti ganda yg disebut Cuberinti ganda yg disebut CuAA

Sub unit III Sub unit III secr rinci belum diketahui perannya secr rinci belum diketahui perannya

Dpt dihambat oleh cyanida, azide dan CODpt dihambat oleh cyanida, azide dan CO

Kompleks VKompleks V (ATP synthase / F(ATP synthase / F00FF11

kompleks)kompleks)

FF1 1 kompleks mrpkn bagian dr kompleks V kompleks mrpkn bagian dr kompleks V

yang akan menghasilkan ATP pada saat proton yang akan menghasilkan ATP pada saat proton masuk dr ruang intermembran ke matriksmasuk dr ruang intermembran ke matriks

Antibiotik oligomicyn mampu terikat pada FAntibiotik oligomicyn mampu terikat pada F00 kompleks dan menghambat kompleks dan menghambat

aliran proton.aliran proton.

THANK YOUTHANK YOU