rantai pernafasan

RANTAI PERNAFASANFosforilasi Oksidatif

Siufui Hendrawan

Biokimia dan Biologi Molekuler

Univ. Tarumagara

• Banyak reaksi biokimia memerlukan energi, terutama ATP

• ATP terutama dibentuk melalui fosforilasi oksidatif dalam RP

• RP terdapat di dalam mitokondria• Energi berasal dari hasil oxidasi

– asam-asam lemak– asam –asam amino– karbohidrat

• Hasil oxidasi adalah Reducing Equivalents ( yaitu : H atau electron )

MITOKONDRIA

Mitokondria mempunyai 2 jenis membran, membran bagian dalam dan membran bagian luar.

• Membran bagian dalam : mempunyai sifat permeabel selektif membentuk cristae dan meliput suatu matrix

• Membran bagian luar : permeabel untuk hampir semua metabolit

• Mitokondria mengandung satu seri katalis yang disebut RP

• Juga ada mekanisme yang mengubah energi bebas hasil oxidasi menjadi ikatan fosfat berenergi tinggi.

• Di dalam mitokondria terdapat enzim-enzim yang menghasilkan reducing

equivalents, seperti :– enzim-enzim β-oxidasi– enzim-enzim siklus asam sitrat

Rantai Pernafasan

RP adalah deretan katalis yang fungsinya : mengumpulkan dan menstransport reducing equivalents yang akhirnya berekasi dengan oxigen membentuk H2O ( air)

Rantai Pernafasan

Komponen RP yang disusun berdasarkan potensial redox yang makin meningkat

RE mengalir dari komponen paling elektro negatif ke komponen paling elektro positif yaitu dari NAD+ /NADH ke O2 /2H2O

Tidak semua substrat dioxidasi melalui dehidrogenase dengan koenzim NAD karena potensial redoxnya lebih positif seperti fumarat/suksinat, tetapi langsung ke DH dengan flavoprotein sebagai koenzim.

Rantai Pernafasan

• Energi dibebaskan dan ditangkap sebagai ATP

• ATP adalah fosfat berenergi tinggi , energinya berasal dari oxidasi yang dirangkaikan dengan fosforilasi.

• Proses tersebut dinamakan Fosforilasi Oxidatif

ATP sintase

Banyak Racun Menghambat RP

Ada 3 macam golongan inhibitor

• Inhibitor-inhibitor RP

• Inhibitor-inhibitor fosforilasi oxidatif

• ”Uncoupler-uncoupler” fosforilasi oxidatif

• 1. Inhibitor-inhibitor RP• Menghambat pada 3 tempat (sites)• Site 1 : dihambat oleh• barbiturat-barbiturat spt : amobarbital• antibiotik piericiclin A• insektisid• racun ikan : rotenone• Site 2 : dihambat oleh• dimercaprol• antimycin A

• Site 3 : dihambat oleh• H2S• CO menghambat sitokrom oxidase• CN• Carboxin menghambat transfer reducing

equivalents dari succinate

• TTFA dehidrogenase ke Q• malonat menghambat succinat dehidrogenase

2. Inhibitor-inhibitor fosforilasi oxidatifAntibiotika oligomycin menghambat oxidasi dan fosforilasi

3. ”Uncoupler-uncoupler” fosforilasi oxidatif memisahkan oxidasi dan fosforilasi RP menjadi tidak terkontrol- dinitrofenol- pentachlorofenol- CCCP ( m- chlorocarbonyl cyanide phenylhydrazone )

IONOFOR : Memungkinkan kation-kation tertentu menembus membran

• Ionofor mempunyai kemampuan membentuk komplex dengan kation-kation tertentu sehingga dapat menembus membran biologi, karena ionofor mempunyai sifat liofilik sehingga dapat menembus membran lipoid seperti membran mitokondria .

• Contoh antibiotika valinomycin yang memungkinkan K+ menembus membran dan menghilangkan potensial membran antara bagian dalam dan luar mitokondrion.

• Nigericin juga merupakan ionofor K+ tetapi di tukar dengan H+ sehingga dapat menghilangkan gradien pH

• Dengan adanya valinomycin dan nigericin, membran dan gradien pH berpotensial menjadi tidak ada, berarti fosforilasi dihambat.

• Uncoupler seperti dinitrofenol, sebenarnya ionofor proton

Thank you