metabolisme n kemosintesis

TIK : Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa TIK : Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan tentang konsep dasar sel.dapat menjelaskan tentang konsep dasar sel.

Cakupan Materi Pertemuan :Cakupan Materi Pertemuan :

-Metabolisme pada selMetabolisme pada sel

-Reproduksi selReproduksi sel

Metabolisme Sel

- Metabolisme adalah proses-proses kimia yg tjd di dlm tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga rx enzimatis.

- Berdasarkan prosesnya: 1. Anabolisme/Asimilasi/Sintesis 2. Katabolisme (Dissimilasi)

Anabolisme/Asimilasi/Sintesis

- suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana mjd senyawa kompleks dgn menggunakan energi.

- Contoh : 1. fotosintesis 2. kemosintesis

3. Sintesis KH, Lemak, Protein

Fotosintesis

• 6 CO2 + 6 H2O ————> C6H1206 + 6 02

• Pd sel yg memiliki pigmen fotosintetik.• Transformasi energi chy -> energi kimia

chy chy mataharimatahari

klorofil

Kemosintesis• Proses pembentukan molekul yg kompleks dgn

menggunakan energi yg berasal dari rx kimia.• Contoh: Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus Memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3,

tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:

(NH4)2CO3 + 3 O2 —> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + E

Katabolisme (Dissimilasi)

• Rx pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yg mengandung energi tinggi mjd senyawa sederhana yg mengandung energi lebih rendah.

• Tujuan utama adalah untuk membebaskan energi yg terkandung di dalam senyawa sumber.

• Tdd: 1. respirasi 2. fermentasi

Respirasi

• Suatu proses pembebasan energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen.

• Contoh: Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya: C6H1206 + 6 02 —> 6 H2O + 6 CO2 + Energi.

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :1. Glikolisis.2. Daur Krebs.3. Transpor elektron respirasi.

• Ketiga proses respirasi tsb dapat diringkas sbb:

PROSES AKSEPTOR ATP

1. Glikolisis: Glukosa —> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP2. Siklus Krebs: 2 asetil piruvat —> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP 2 asetil KoA —> 4 CO2 6 NADH 2 PADH23. Rantai trsnspor elektron respirator: 10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP

Total 38 ATP

Kesimpulan :Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.

Fermentasi

• Suatu proses pembebasan energi melalui proses kimia tanpa adanya oksigen.

• Dibedakan mjd: 1. fermentasi asam laktat/asam susu 2. fermentasi alkohol.

Fermentasi As. Laktat• fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. • Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C6H12O6 —> 2 C2H5OCOOH + Energi enzim

Prosesnya :

1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis). enzimC6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi

2. Dehidrogenasi asam piruvat akan terbentuk asam laktat. 2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD piruvat dehidrogenasa

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

Fermentasi Alkohol• fermentasi dimana hasil akhirnya adalah alkohol. • Peristiwa ini dapat terjadi pada bbrp mikroba.• Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)2. Dekarboksilasi asam piruvat.

Asam piruvat——————————> asetaldehid + CO2. piruvat dekarboksilase (CH3CHO)3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol). 2 CH3CHO + 2 NADH2——————> 2 C2H5OH + 2 NAD. alkohol dehidrogenase enzimRingkasan reaksi : C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 +

Energi (2 ATP)

Enzim• Enzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang

dihasilkan oleh sel. • Struktur enzim terdiri dari: • Apoenzim - > bagian enzim tersusun dari protein, termolabil. • Gugus Prostetik

-> bagian enzim tersusun dari ion-ion logam (Kofaktor) atau molekul-molekul organik yg disebut (Koenzim), termostabil. Ion-ion logam yg menjadi kofaktor berperan sbg stabilisator agar enzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), SITOKROM.

• Sifat-sifat enzim1. Biokatalisator

2. Thermolabil3. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator,

reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.4. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.5. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak. 6. Bekerjanya spesifik 7. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya kofaktor.

Reproduksi= Suatu proses memperbanyak diri/keturunan Sel = unit organisasi terkecil dari mahluk hidup

Jenis-jenis reproduksi sel:1. amitosis2. mitosis3. miosis

Siklus Sel Somatik

Proses reproduksi sel somatik teridiri dari interfase dan mitosis.

Eukariotik

miosis

• reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.

• Terjadi pada proses gametogenesis.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan Mitosis Meiosis

Tujuan Untuk pertumbuhan Sifat mempertahankan diploid

Hasil pembelahan 2 sel anak 4 sel anak

Sifat sel anak diploid (2n) haploid (n)

Tempat terjadinya sel somatis sel gonad

amitosis

• reproduksi sel yg membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel.

• Pd sel prokaryotik contohnya pada sel bakteri.

• pembelahan biner

Referensi

• William F Ganong, Fisiologi Kedokteran, Edisi 20, Jakarta: EGC, 2003

William D Stansfield, Jaime S, Raul J Cano, Biologi Molekuler dan Sel, Editor Amalia Safitri, Jakarta: Erlangga, 2006

Selamat belajar