Asam Amino Aktivasi

Selama aktivasi asam amino asam amino (aa) melekat pada tRNA yangberhubungan. Reaksi kopling yang dikatalisis oleh kelompok enzim yangdisebut-tRNA synthetases aminoasil (dinamakan setelah reaksi produk-tRNA aminoasil atau aa-tRNA). Hasil reaksi kopling dalam dua langkah:

1. aa + ATP aa-AMP + PP, (pirofosfat)2. aa-AMP + tRNA aa-tRNA + AMP

Asam amino digabungkan dengan nukleotida kedua dari belakang diakhir 3'dari tRNA (A dalam urutan CCA) melalui ikatan ester (roll overdalam ilustrasi). Pembentukan ikatan ester menghemat sebagian besarenergi dari reaksi aktivasi. Energi yang tersimpan ini menyediakansebagian besar energi yang diperlukan untuk ikatan peptidapembentukan selama terjemahan.

Masing-masing dari 20 asam amino yang diakui oleh aminoasil spesifik-tRNA sintetase nya. Para synthetases biasanya terdiri dari 1-4 subunitprotein tRNA. Enzim bervariasi dalam struktur meskipun mereka semuamelakukan yang sama jenis reaksi mengikat yang diberikan oleh ATP,satu asam amino yang spesifik dan sesuai.

Kekhasan aktivasi asam amino sebagai hal penting untuk keakuratantranslasi sebagai pencocokan yang benar dari kodon dengan antikodontersebut. Alasannya adalah bahwa ribosom hanya melihat antikodon daritRNA selama terjemahan. Dengan demikian, ribosom tidak akan dapatmembedakan antara tRNA dengan antikodon sama tetapi dikaitkandengan asam amino yang berbeda.

Frekuensi kesalahan reaksi aktivasi asam amino kira-kira 1 dalam 10 000meskipun perbedaan struktur kecil di antara beberapa asam amino.

Aktivasi Asam Amino - Langkah pertama dalam terjemahan adalahaktivasi asam amino. 20 asam amino yang umum ditemukan dalamprotein yang pertama disaring untuk menghilangkan isomer D. Hanyaasam amino L ambil bagian dalam sintesis protein. Banyak asam aminolainnya umum yang tidak digunakan dalam sintesis protein, misalnyacitrulline, alanin, alanin β, dll juga ditolak.

Aktivasi asam amino terjadi melalui kelompok karboksil mereka. Setiapasam amino dikatalisis oleh enzim sendiri mengaktifkan khusus, disebutsintetase tRNA aminoasil, untuk membentuk sebuah siklase aminoasil(aaa) (AMP aminoasil) dengan adanya ATP. Ikatan energi tinggi asilterbentuk antara α-fosfat A TP dan kelompok karboksil dari asam amino.

aa + ATP + E ----> E.aa-- AMP + PPi

Asam amino + ATP + Aminoasil tRNA sintetase ---->(Mengaktifkan enzim)Aminoasil siklase sintetase +(AMP aminoasil) Pirofosfat anorganik

Para fosfat β dan γ A TP melepaskan diri sebagai pyrophosphatesanorganik (PPi). AMP aminoasil tetap terikat pada aktivasi enzymeThemengaktifkan asam amino dengan mengaktifkan enzim memiliki tingkatbesar kekhususan, masing-masing asam amino diaktifkan oleh enzimtertentu. Namun, beberapa mengaktifkan enzim dapat mengaktifkanlebih dari satu asam amino, misalnya sintetase tRNA isoleusin juga dapatmengaktifkan valin.

Perbandingan dengan DNA

The 50S subunit ribosom. RNA dalam oker, protein dengan warna biru.Situs aktif di tengah (merah).RNA dan DNA keduanya asam nukleat , tetapi berbeda dalam tiga carautama. Pertama, tidak seperti DNA yang beruntai ganda, RNAmerupakan molekul-tunggal terdampar di sebagian besar peran biologisdan memiliki rantai lebih pendek dari nukleotida. Kedua, sedangkanDNA mengandung deoksiribosa , RNA mengandung ribosa (tidak adagugus hidroksil yang melekat pada cincin pentosa dalam 2 ' posisi dalamDNA). Kelompok-kelompok hidroksil membuat RNA kurang stabil dariDNA karena lebih rentan terhadap hidrolisis . Ketiga, basis pelengkapuntuk adenin tidak timin , karena dalam DNA, melainkan urasil , yangmerupakan unmethylated bentuk timin. [1]Seperti DNA, RNA biologis yang paling aktif, termasuk mRNA , tRNA ,rRNA , snRNAs dan lain -coding RNA non , mengandung-komplementerurutan diri yang memungkinkan bagian dari RNA untuk melipat danpasangan dengan dirinya sendiri untuk membentuk heliks ganda.Analisis struktur RNA ini telah mengungkapkan bahwa mereka sangatterstruktur. Tidak seperti DNA, struktur mereka tidak terdiri dari heliksganda yang panjang tetapi lebih pendek koleksi heliks dikemas bersama-sama ke dalam struktur serupa dengan protein. Dengan cara ini, RNAdapat mencapai kimia katalisis , seperti enzim. [2] Sebagai contoh,penentuan struktur sebuah ribosom-enzim yang mengkatalisispembentukan ikatan peptida-mengungkapkan bahwa situs aktifseluruhnya terdiri dari RNA. [3][ sunting ]Struktur

Watson-Crick base pasangan dalam siRNA (atom hidrogen tidakditampilkan)

Setiap nukleotida pada RNA mengandung ribosa gula, dengan karbonnomor 1 'sampai 5'. Basa melekat pada posisi 1, biasanya adenin (A),sitosin (C), guanin (G) atau urasil (U). Adenin dan guanin adalah purin ,sitosin dan urasil yang pirimidin . Sebuah fosfat kelompok melekat ke 5 '3'posisi satu ribosa dan posisi berikutnya. Kelompok-kelompok fosfatmemiliki muatan negatif masing-masing pada pH fisiologis, membuatRNA molekul dibebankan (polyanion). Dasar dapat membentuk ikatanhidrogen antara sitosin dan guanin, antara adenin dan urasil dan antaraguanin dan urasil. [4] Namun interaksi lainnya yang mungkin, sepertikelompok basis adenin mengikat satu sama lain dalam suatu tonjolan, [5]atau GNRA tetraloop yang memiliki-adenin basa guanin-pasangan. [4]

Struktur kimia RNASebuah fitur struktural penting dari RNA yang membedakannya dariDNA adalah adanya hidroksi kelompok di 2 posisi dari gula ribosa.Kehadiran kelompok fungsional ini menyebabkan helix untuk mengadopsi-bentuk geometri A daripada bentuk-B yang paling umum diamati padaDNA. [6] Hal ini menghasilkan dan sempit dalam alur utama sangat danlebar alur kecil dan dangkal. [ 7] Konsekuensi kedua dari kehadirankelompok 2'-hidroksil adalah bahwa di daerah conformationally fleksibelsebuah molekul RNA (yaitu, tidak terlibat dalam pembentukan doublehelix), itu kimiawi dapat menyerang ikatan fosfodiester berdekatandengan membelah backbone. [8]

Struktur sekunder dari telomerase RNA .RNA ditranskripsi dengan hanya empat basa (adenin, sitosin, guanin danurasil), [9] tetapi ada dasar diubah banyak dan gula dalam RNA matang.Pseudouridine (Ψ), di mana hubungan antara urasil dan ribosa berubahdari C -N ikatan ke-C ikatan C, dan ribothymidine (T), ditemukan diberbagai tempat (terutama di loop TΨC dari tRNA ). [10] lain yangpenting adalah dasar diubah hipoksantin, basa adenin deaminated yangnukleosida disebut inosin (I). Inosin memainkan peran penting dalamhipotesis goyangan dari kode genetik . [11] Ada yang terjadi diubahnukleosida 100 lainnya alami hampir, [12] yang pseudouridine dannukleosida dengan 2'--methylribose O adalah yang paling umum. [13]peran spesifik dari banyak modifikasi pada RNA tidak sepenuhnyadipahami. Namun, perlu dicatat bahwa dalam RNA ribosom, banyakmodifikasi pasca-transkripsi terjadi di daerah yang sangat fungsional,seperti pusat transferase peptidil dan antarmuka subunit, menyiratkanbahwa mereka adalah penting untuk fungsi normal. [14]Bentuk fungsional dari molekul RNA beruntai tunggal, seperti protein,sering membutuhkan spesifik struktur tersier . Perancah untuk strukturini disediakan oleh struktur sekunder unsur-unsur yang ikatan hidrogendalam molekul. Hal ini menyebabkan beberapa dikenali "domain" daristruktur sekunder seperti loop jepit rambut , tonjolan dan loop internal.

[15] Sejak RNA dibebankan, ion logam seperti Mg 2 + yang diperlukanuntuk menstabilkan dan banyak sekunder struktur tersier . [16]

Dari sudut pandang genetika, molekul DNA memiliki dua atribut utama.Yang pertama adalah bahwa ia mampu mereplikasi-untuk membuatsalinan itu sendiri yang dapat dikirimkan ke sel lain, sehinggakarakteristik menyampaikan tepat nya genetik. Gambar 2.1 adalahdiagram yang menunjukkan bagaimana replikasi DNA menghasilkan duauntai putri benar-benar baru dan identik DNA. Atribut penting keduaadalah bahwa hal itu toko petunjuk rinci untuk memproduksi spesifikprotein-molekul yang penting untuk setiap aspek kehidupan. DNA adalahcetak biru atau template untuk membuat protein, dan banyak perilakudan fisiologi (kehidupan proses dan fungsi) dari organisme hiduptergantung pada repertoar molekul protein DNA-nya tahu carapembuatan.

Fungsi DNA tergantung pada strukturnya. Untai ganda DNA adalah blokbangunan terdiri dari individu yang disebut nukleotida yang dipasangkandan dihubungkan dengan ikatan kimia. nukleotida berisi salah satu dariempat basa nitrogen: purin (basa nitrogen dengan dua cincin) adenin (A)dan guanin (G), atau pirimidin (basa nitrogen dengan satu cincin;pirimidin lebih kecil dari purin) sitosin (C) dan timin (T). Dua untai DNAberbaring berdampingan untuk membuat urutan diprediksi pasanganbasa nitrogen. (Lihat Gambar 2.2.) Sebuah struktur DNA yang stabilterbentuk ketika dua untaian yang terpisah jarak yang konstan, yangdapat terjadi hanya bila purin (A atau G) pada satu untai dipasangkandengan pirimidin (T atau C) di sisi lain untai. A hanya dapat membuatpasangan dengan T, dan G hanya dapat memasangkan dengan C.

Protein adalah molekul yang melakukan semua reaksi kimia yangdiperlukan untuk hidup dan memberikan struktur dan bentuk sel-sel.Sifat dari tiap protein tergantung terutama pada bentuknya, yangditentukan oleh urutan blok bangunan, yang dikenal sebagai asam amino.Protein mungkin sulit seperti kolagen, protein yang paling berlimpahdalam tubuh manusia, atau mereka mungkin melar seperti elastin,protein yang bercampur dengan kolagen untuk membuat lebih lembut,jaringan lebih fleksibel seperti kulit. Gambar 2.3 menunjukkan bentukempat jenis struktur protein.

GAMBAR 2.1

Replikasi DNA.

Replikasi DNAArgosy Publishing, Thomson Gale.

Protein dapat bertindak sebagai komponen struktur, bangunan jaringantubuh. Sebagai contoh, beberapa protein dalam telur termasuk ikatan

yang bertindak seperti sebuah poros, yang memungkinkan bagian laindari molekul untuk berputar seperti roda. Tapi ketika telur dipanaskan,obligasi ini istirahat atau "mengubah sifat sesuatu benda," mengunci"roda" dari molekul di tempat. Inilah sebabnya mengapa telur akan kerassaat Anda memasaknya.

Enzim seperti laktase, yang membantu dalam pencernaan laktosa (gulasusu), dan hormon seperti insulin (hormon yang mengatur metabolismekarbohidrat dengan kadar gula darah mengendalikan) adalah proteinyang bertindak untuk memfasilitasi dan reaksi kimia langsung.Pertahanan protein, yang mampu memerangi invasi oleh bakteri atauvirus, yang tertanam di dinding sel dan bertindak sebagai saluran, yangmenentukan zat untuk membiarkan ke dalam sel dan yang untukmemblokir. Beberapa bakteri tahu bagaimana membuat protein yangmelindungi mereka dari antibiotik (zat-zat seperti penisilin danstreptomisin yang menghambat pertumbuhan atau menghancurkanmikroorganisme), sedangkan sistem kekebalan tubuh manusia dapatmembuat protein yang menargetkan bakteri atau kuman lainnyaGAMBAR 2.2

Asam deoksiribonukleat (DNA)

SUMBER: "deoxyribonucleic Acid (DNA)" dalam Berbicara Daftar IstilahGenetika, US Department of Health and Human Services, NationalInstitutes of Health, National Human Genome Research Institute,http://www.genome.gov/Pages/Hyperion// DIR / VIP / Glossary / Ilustrasi /dna.shtml (diakses 3 Februari 2005)untuk kehancuran. Banyak proses biologi penting tergantung pada fungsiyang sangat spesifik protein.

Protein dan Asam Amino

Semua protein terdiri dari blok bangunan yang disebut asam amino.(Lihat Gambar 2.4.) Ada dua puluh jenis asam amino yang berbeda, danmasing-masing memiliki komposisi kimia yang sedikit berbeda. Strukturdan fungsi dari tiap protein tergantung pada perusahaan-urutan asamamino pada protein yang mengandung seratus asam amino, perubahandalam satu pun secara dramatis dapat mempengaruhi fungsi dari protein.Asam amino adalah kelompok molekul kecil yang bertindak sepertiGambar 2.3

Protein

SUMBER: "Protein," dalam Berbicara Daftar Istilah Genetika, USDepartment of Health and Human Services, National Institutes of Health,National Human Genome Research Institute,http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP / Daftar Istilah /Ilustrasi / protein.shtml (diakses 3 Februari 2005)

potongan teka-teki gambar, menghubungkan bersama dalam rantai untukmembentuk protein. Setiap link asam amino terhadap sesama manusia,dengan jenis khusus dari ikatan kovalen (ikatan kovalen atom terusbersama-sama) disebut ikatan peptida. Banyak asam amino link bersama,berdampingan, untuk membuat protein. Gambar 2.5 adalah diagramstruktur protein. Protein rentang panjang 5-50 asam amino, terkaitkepala ke ekor.

Selain kemampuannya untuk membentuk ikatan peptida untuktetangganya, asam amino juga mengandung molekul yang disebutkelompok pelengkap samping. Tergantung pada pengaturan atomtertentu dari kelompok sisi, tetangga asam amino yang mendorongpengalaman yang berbeda dan menarik karena mereka menarik ataumenolak satu sama lain. Kombinasi dari ikatan peptida side-by-sidemenghubungkan asam amino ke rantai, bersama dengan pengaruhtambahan dari sisi kelompok, "liku" protein ke dalam bentuk tertentu.Bentuk ini disebut konformasi protein, yang menentukan bagaimanaprotein berinteraksi dengan molekul lain.

GAMBAR 2.4

Asam amino

SUMBER: "Asam Amino," dalam Berbicara Daftar Istilah Genetika, USDepartment of Health and Human Services, National Institutes of Health,National Human Genome Research Institute,http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/ VIP / Daftar Istilah /Ilustrasi / amino_acid.shtml (diakses 3 Februari 2005)

GAMBAR 2.5

Skema diagram struktur primer protein

SUMBER:. "Skema diagram struktur protein primer asam amino yangdihubungkan kepala ke ekor, sehingga pada satu sisi ada kelompok aminobebas, dan pada kelompok lain karboksil bebas Protein biasanya 50-500asam amino panjang,. "dalam Genetika, vol. 3, K-P, Macmillan ReferenceUSA, Gale Group, 2002

Gen dan Protein

Sepanjang molekul DNA, terdapat wilayah yang memegang instruksiuntuk memproduksi spesifik protein-urutan tertentu asam aminodihubungkan berdampingan. Wilayah ini disebut gen protein-encodingdan merupakan elemen penting dari pemahaman modern kita genetika.Seperti sebuah jukebox yang memegang seratus lagu tetapi hanyamemainkan yang Anda pilih pada waktu tertentu, sebuah molekul DNAdapat berisi mana saja dari lusin untuk beberapa ribu gen protein-

encoding. Namun, seperti dengan jukebox, pada setiap waktu hanyabeberapa gen ini akan "menyatakan", yaitu, dihidupkan untuk secaraaktif menghasilkan protein mereka tahu bagaimana membuat.

Instruksi protein sintesis DNA hadir dalam diinterpretasikan danditindak lanjuti oleh asam ribonukleat (RNA). RNA, seperti namanya,adalah sama dengan DNA, kecuali bahwa gula pada RNA adalah ribosa(bukan deoksiribosa), basa yang urasil (U) menggantikan timin (T), danRNA molekul biasanya beruntai tunggal dan lebih pendek dari DNAmolekul. (Lihat Gambar 2.6.) RNA digunakan untuk menuliskan danmenerjemahkan kode genetik yang terkandung dalam DNA. Transkripsiadalah proses dimana molekul RNA (mRNA) dibuat, dan terjemahanadalah sintesis protein menggunakan kode mRNA. Gambar 2.7menunjukkan transkripsi mRNA dan bagaimana mRNA terlibat dalamsintesis protein (terjemahan).

Genetik Sintesis Protein

Bagaimana gen membuat protein? Proses sintesis protein cukupkompleks. Ikhtisar ini menggambarkan urutan dasar sintesis protein,yang meliputi langkah-langkah berikut:

gen adalah dipicu untuk ekspresi-untuk mensintesis protein.Setengah dari gen disalin ke dalam untai tunggal dari mRNA dalamsuatu proses yang disebut transkripsi.Jangkar mRNA ke ribosom, suatu organel (atau kompartemen sel yangterikat membran) di mana sintesis protein terjadi.Setiap urutan tiga mendasarkan pada mRNA, yang disebut kodon,menggunakan jenis hak transfer RNA (tRNA) untuk mengambil sebuahasam amino yang sesuai dari sel. (Lihat Gambar 2.8.)Sebuah string dari asam amino dipasang pada sisi, ribosomberdampingan, dalam urutan yang sama dengan kodon pada mRNA,yang, pada gilirannya, sesuai dengan urutan basa dari molekul DNA aslidalam proses yang disebut terjemahan.Ketika kodon semuanya telah dibaca dan seluruh urutan asam aminotelah dirakit, protein dilepaskan untuk memutar ke dalam bentuk akhir.Pertama, molekul DNA menerima pemicu menceritakannya untukmengekspresikan gen tertentu. Banyak pengaruh dapat memicu ekspresigen termasuk sinyal kimia dari hormon dan sinyal energik dari energielektromagnetik cahaya atau lainnya. Sebagai contoh, tulang punggungspiral dari molekul DNA benar-benar dapat membawa berdenyut sinyal-sinyal listrik yang berpartisipasi dalam mengaktifkan ekspresi gen.

Setelah gen telah dipicu untuk ekspresi, suatu sistem enzim khususmenyebabkan spiral ganda DNA untuk musim semi jarak antara awaldan akhir dari urutan gen. Proses ini mirip dengan ritsleting dengan gigiyang tetap terhubung atas dan di bawah area tertentu, tetapi pop terbukauntuk membuat celah di sepanjang bagian dari panjang ritsleting itu.

Pada titik ini, pasangan basa DNA yang membentuk gen urutandipisahkan. Replikasi DNA didasarkan pada pemahaman bahwa setiapnukleotida timin terpapar (T) akan mengambil sebuah adenin (A) dansebaliknya, sedangkan sitosin terkena (C) akan terhubung ke guanintersedia (G) dan sebaliknya. Berikut proses yang sama berlangsungkecuali bukan unzip dan menyalin seluruh panjangGAMBAR 2.6

Asam ribonukleat (RNA)

SUMBER: "Asam ribonukleat (RNA)," dalam Berbicara Daftar IstilahGenetika, US Department of Health and Human Services, NationalInstitutes of Health, National Human Genome Research Institute,http://www.genome.gov/Pages/Hyperion/ / DIR / VIP / Glossary / Ilustrasi /rna.shtml (diakses 3 Februari 2005) Molekul DNA, hanya daerah antaraawal dan akhir gen disalin. Dan daripada membuat spiral ganda baru,hanya satu sisi gen yang direplikasi, menciptakan, untai tunggal khususyang disebut basa mRNA.

Setelah mRNA telah membuat salinan dari satu sisi gen, itu memisahkandari molekul DNA. DNA kembali ke keadaan semula dan istirahatmolekul mRNA jauh, akhirnya menghubungkan ke suatu organel didalam sel disebut ribosom. (Gambar 2.9 adalah gambar sebuah ribosom.)Jangkar sini ke jenis lain yang disebut RNA ribosomal RNA (rRNA). Iniadalah tempat sintesis protein sebenarnya terjadi. Menggunakan sistempengkodean khusus genetik, setiap urutan tiga basa pada mRNA disalindari gen digunakan untuk "menangkap" sebuah asam amino yang sesuaimengambang di dalam sel. Ini urutan dari tiga dasar tersebut adalahkodon, dan mereka link ke tRNA. Suatu bentuk yang berbeda tRNAdigunakan untuk menangkap setiap jenis asam amino yang berbeda.tRNA kemudian menangkap asam amino yang sesuai.

Satu demi satu, mRNA's kodon yang menyebabkan tRNA yang sesuaiyang akan diambil dan terkait, sisi olehGAMBAR 2.7

mRNA

SUMBER: "mRNA," dalam Berbicara Daftar Istilah Genetika, USDepartment of Health and Human Services, National Institutes of Health,National Human Genome Research Institute,http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP / Daftar Istilah /Ilustrasi / mrna.shtml (diakses 3 Februari 2005)sisi, menggunakan ikatan peptida untuk menghubungkan mereka. Ketikakodon terakhir telah dibaca dan urutan peptida seluruh selesai, molekulprotein yang baru terbentuk dilepaskan dari ribosom. Ketika ini terjadi,semua kelompok sisi dapat berinteraksi, memutar protein ke dalam

bentuk akhir. Dengan cara ini, gen protein-encoding mampumemproduksi protein dari serangkaian basa DNA.

Ads by Google

Read more: Memahami Genetika - Kode DNA Untuk Protein - Amino,mRNA, Asam, Gambar, Asam, dan Molekulhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&langpair=en%7Cid&u=http://www.libraryindex.com/pages/2220/Understanding-Genetics-DNA-CODES-PROTEINS.html&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjmCjx4Q1jH7ekDXVP9OsNgZ_VzLQ#ixzz12flSYFRH

DNADNA adalah rantai doble heliks berpilin yang berfungsi sebagi pewarissifat dan sintesis protein.

Struktur DNA (deoxyribosenucleic acid) yaitu:1. gula 5 karbon (deoksiribosa)2. gugus fosfat3. basa nitrogen.Bentuk DNA adalah rantai double heliks berpilin ke kanan. Dalam DNAterdapat struktur-struktur di atas. Namun, jika diambil 1 lempeng yangmengandung ikatan fosfat, gula dan basa nitrogen, maka lempengtersebut disebut nukleotida. Jika plat itu hanya basa nitrogen dan gulasaja maka disebut nukleosida. Maka, DNA adalah polimer darinukleotida.Gula deoksiribosa pada DNA merupakan gula lima karbon yangkehilangan 1 atom oksigen. Gula deoksiribosa memegang basa nitrogenpada atom karbon nomor 1, sedangkan atom C nomor 5 berikatan dengangugus fosfat. Gugus fosfat ini saling berikatan dengan gugus fosfatlainnya membentuk ikatan fosfodiester. Karena DNA merupakan rantaiganda dan atom-atom karbon mempunyai aturan diatas untuk mengikatbasa nitrogen dan gugus fosfat maka satu rantai DNA terlihat berdiritegak sedangkan rantai pasangannya justru terbalik. Maka pada notasipenulisan kode genetik DNA, ditulis 5â ™-kode genetik-3â ™,sedangkan untuk rantai pasangannya justru ditulis 3â ™-kode genetik-5â ™. Pengaturan ini disebut konfigurasi antiparalel.Ada 4 jenis basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu adenine,thymine, cytosine dan guanine. Berdasarkan struktur cincinnya, makaada 2 kelompok basa nitrogen yaituu purin(adenine dan guanine yangbercincin 2) dan pirimidin(cytosine dan thymine yang bercincin satu, padaRNA, thymin diganti oleh uracil). Basa Purin selalu berpasangan denganbasa pirimidin melalui ikatan hidrogen. Adenine selalu berpasangandengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen sedangkan cytosineberpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen.

REPLIKASI DNAReplikasi DNA berarti penggandaan. Ada 3 model replikasi DNA yaitu :1. Model konservatif. Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNAbereplikasi tanpa memisahkan rantai-rantainya2. Model semi konservatif. Model ini menyatakan bahwa 2 rantai DNAberpisah kemudian bereplikasi3. Model dispersig. Model ini menyatakan bahwa DNA terpecah menjadipotongan-potongan yang kemudian bereplikasiMeselson dan Stahl membuktikan bahwa DNA bereplikasi sesuai modelsemi-konservatif.

Replikasi membutuhkan sesuatu untuk direplikasi, sesuatu yangmereplikasi dan batu bata yang membuat replikasi. DNA parental(DNAinduk) bertindak sebagai cetakan (template). Proses replikasi terbagi atas3 tahap:â ¢ Inisiasi. Replikasi tidak berlangsung pada titik acak pada DNAnamun berlangsung pada awal yang disebut tempat awal replikasi.Protein inisiator menempel pada daerah tersebut kemudian berikatanmenyebatkan rantai heliks terbuka untuk menunjukkan satu rantai yangdigunakan untuk membangun rantai baru.â ¢ Elongasi. DNA polimerase bertugas untuk memasangkan basanitrogen baru dengan rantai DNA lama sehingga terbentuklah rantaiDNA yang baru. DNA polimerasememanmbahkan basa-basa baru keujung 3 rantai yang ada, kemudian mereka mensintesis dari arah 5â ™ke 3â ™ dengan menyediakan rantai basa pasangan untuk cetakan.DNA polimerase juga butuh primer untuk memulai sintesis, primer inibisa berupa pasangan basa nitrogen tertentu (Poly A atau TATA Box)atau rantai RNAâ ¢ Terminasi. Replikasi berakhir saat DNA Polimerase mengenalidaerah basa nitrogen yang diulang-ulang, daerah ini disebuttelomer.Maka terbentuklah rantai DNA yang baru.

Pada Sintesis protein, salah satu rantai DNA akan dikodekan olehmRNA. Rantai yang dikodekan tersebut disebut DNA Sense atau DNAtemplate, sedangkan rantai pasangannya yang tidak dicetak disebut DNAAntisense atau DNA Komplementer. Triplet kode-kode genetik DNA yangdikodekan oleh mRNA disebut kodogen.

RNABerbeda dengan DNA, RNA merupakan rantai panjang lurus yangberfungsi dalam sintesis protein. Terdapat 3 jenis RNA yaitu:1. mRNA(messenger RNA atau RNA duta/RNAd), bertugas untukmengkodekan kode genetik dari DNA untuk sintesis protein. Terdapat dianak inti.sel. Triplet kode genetik pada mRNA disebut kodon.2. tRNA(transfer RNA atau RNAt), bertugas untuk mencocokkan tripletyang ada pada mRNA dengan protein yang sesuai. Terdapat disitoplasma. Triplet kode genetik pada tRNA disebut antikodon.

3. rRNA(ribosomal RNA atau RNAr), bertugas untuk memasangkankodon mRNA dengan antikodon tRNA dan menggeser rantai-rantaisupaya terbentuk polipeptida(protein). Terdapat di ribosom.

Struktur RNA(ribosenucleic acid) yaituâ ¢ Gula 5 karbon ribosaâ ¢ Gugus fosfatâ ¢ Basa nitrogen yang persis sama dengan basa nitrogen DNA namunpada mRNA thymine diganti dengan uracil.

PERSIAPAN SEBELUM SINTESIS PROTEINSebelum sintesis protein dilakukan, perlulah diadakan persiapan yangmenyeluruh, salah satunya pemasangan asam amino pada salah satuujung tRNA. 1 asam amino harus diikatkan pasada salah satu ujungtRNA dengan antikodon yang benar, namun protein ini sesuai dengankodon bukan antikodon. Enzim yang melakukan proses ini adalah enzimtRNA aminoasil sintetase. Enzim ini mengikatkan asam amino padabagian sisi asam amino kemudian tRNA dengan antikodon spesifik untukasam aminonya. tRNA dan asam amino berikatan pada enzim sebelumakhirnya dilepaskan.

SINTESIS PROTEINSintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomerpeptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis proteindimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein terdiridari 3 tahapan besar yaitu:1. Transkripsi. DNA membuka menjadi 2 rantai terpisah. Karena mRNAberantai tunggal, maka salah satu rantai DNA ditranskripsi(dicopy,istilah lainnya). Rantai yang ditranskripsi dinamakan DNA sense atautemplate dan kode genetik yang dikode disebut kodogen. Sedangkan yangtidak ditranskripsi disebut DNA antisense/komplementer. RNAPolimerase membuka pilinan rantai DNA dan memasukkan nukleotida-nukleotida untuk berpasangan dengan DNA sense sehingga terbentuklahrantai mRNA. Contoh transkripsi:

Sense/Template 5â ™-TACCGACCGGGAAAT-3â ™Antisense/Komplementer 3â ™-ATGGCTGGCCCTTTA-5â ™mRNA 3â ™-AUGGCUGGCCCUUUA-5â ™

2. Translasi dan Sintesis. mRNA yang sudah terbentuk keluar dari anakinti sel menuju rRNA. Disana mRNA masuk ke rRNA diikuti oleh tRNA.Ketika antikodon pada tRNA cocok dengan kodon mRNA kemudian rantaibergeser ke tengah. Kodon mRNA berikutnya dicocokkan dengan tRNAkemudian asam amino yang pertama berikatan dengan asam aminokedua. tRNA pertama keluar dari rRNA. Proses ini berlangsung hinggakodon stop, ribosom subunit besar dan kecil terpisah, mRNA dan tRNAkeluar dari ribosom.

mRNA 3â ™-AUGGCUGGCCCUUUA-5â ™tRNA 5â ™-UACCGACCGGGAAAU-3â ™

KODE GENETIKProtein yang terbentuk dalam sintesis protein mengikuti kode genetikberdasarkan kode genetik mRNA(kodon). Kode genetik itu berbentuktriplet sehingga terjadi kelimpahan kode untuk protein. 1 protein bisamempunyai lebih dari 1 triplet genetik. Yang perlu diingat adalah tripletuntuk kodon start(awal) untuk sintesis protesin dan stop untukmenghentikan proses sintesis protein.Kodon start: AUG, proteinnya methionineKodon stop : UAA,UAG, UGA

Huruf KeduaHuruf pertama U C A G Huruf KetigaU UUU Phe UCU Se UAU Tyr UGU Cys UUUC UCC UAC UGC CUUA Leu UCA UAA Stop UGA Stop AUUG UCG UAG Stop UGG Trp GC CUU Leu CCU Pro CAU His CGU Arg UCUC CCC CAC CGC CCU CCA CAA Gln CGA ACUG CCG CAG CGG GA AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU Ser UAUC ACC AAC AGC CAUA ACA AAA Lys AGA Arg AAUG Met ACG AAG AGG GG GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU Gly UGUC GCC GAC GGC CGUA GCA GAA Glu GGA AGUG GCG GAG GGG G

Rumus cepat:mRNA=DNA komplementer=DNA antisense=kode proteintRNA=DNA template=DNA sense=kodogenDari DNA ke RNA, T diganti menjadi U.Diposkan oleh Fransiska Lovianette Valentine Sherenity di 21.05 3komentarLabel: biologi, xii ipaANABOLISME : FOTOSINTESIS

Fotosintesis terjadi di berbagai variasi organisme dan dalam bentukberbeda, termsuk fotosintasis yang menghasilkan oksigen(oksigenik) dantidak menghasilkan oksigen(anoksigenik). Fotosintesis anoksigenikbiasanya terjadi di 4 kelompok bakteri yang berbeda: bakteri ungu,bakteri hijau sulfur, bakteri hijau non-sulfur dan heliobakteri.Fotosintesis oksigenik terjadi pada cyanobacteria, 7 kelompok alga dan

semua tumbuhan daratan. Fotosintesis oksigenik dan anoksigenikmempunyai pigmen yang sama yang digunakan untuk menangkap energicahaya, namun penyusunan dan kerja pigemn ini berbeda.Fotosintesis terdiri dari 3 tahap yaitu menangkap energi dari cahayamatahari, menggunakan energi untuk membuat ATP dan NADPH danmenggunakan ATP dan NADPH untuk membuat senyawa organik dariCO2.

Fotosintesis terjadi di kloroplast. Membran dalam kloropas, membrantilakoid ada penerusan dari lapisan fosfolipid bilayer yang diatur menjadikantung-kantung pipih yang ditumpuk jadi satu. Struktur tumpukan inidinamakan grana. Stroma adalah lingka=ungan di sekitar tilakoid berisicairan semi-liquid. Grana dan membran tilakoid mengandung klorofilsedangkan stroma mengandung banyak enzimuntuk reaksi pembentukansenyawa organik. Pada membran tilakoid, pigmen fotosintesis dijajarkanbersama membentuk fotosistem.

Fotosintesis terbagi atas 2 reaksi yaitu reaksi terang atau reaksibergantung cahaya dan reaksi gelap atau reaksi tidak bergantung cahaya.

Reaksi terang terjadi di grana, persisnya di membran tilakoid. Reaksiterang menggunakan 2 fotosistem yang berhubungan. Fotosistem Imenyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm maka disebut P700,berfungsi untuk menghasilkan NADPH. Fotosistem II menyerap cahayadengan panjang gelombang 680 nm maka disebut P680, berfungsi untukmembuat potensial oksidasi cukup tinggi sehingga bisa memecah air. Bilabekerja bersama, 2 fotosistem ini melakukan proses fotofosforilasi non-siklik yang menghasilkan ATP dan NADPH. Fotosistem I mentransferelektron ke NADP+ untuk membentuk NADPH. Kehilangan elektrondigantikan oleh elektron dari fotosistem II. Fotosistem II dengan potensialoksidasinya yang tinggi dapat memecah air untuk menggantikan elektronyang ditransfer ke fotosistem I. Kedua fotosistem ini dihubungkan olehkompleks pembawa elektron yang disebut sitokrom/komplek b6-f.Kompleks ini menggunakan energi dari pemindahan elektron untukmemindahakan proton dan mengaktifkan gradien proton yang digunakanoleh enzim ATP sintase.

Saat pusat reaksi Fotosistem II menyerap foton, elektron tereksitasi padamolekul klorofil P680, yang mentransfer elektron ini ke akseptor elektron.P680 teroksidasi melepaskan elektron dari kulit terluar atom Mg. AtomMg yang teroksidasi dengan bantuan enzim pemecah air, melepaskanelektron dari atom oksigen dari 2 molekul air. Proses ini membuat P680menyerap 4 foton untuk melengkapi oksidasi 2 molekul air danmengahsilkan 1 oksigen. Elektron yang tereksitasi dibawa olehplastoquinon dan kemudian diterima oleh kompleks b6-f. Kehadiranelektron menyebabkan kompleks memompa proton ke celah tilakoid,kemudian elektron dibawa oleh plastosianin ke fotosistem I.

Pusat reaksi fotosistem I menyerap foton maka elektronnya tereksitasi.â Lobangâ yang ditinggal elektron segera ditempatin olek elektrondari Fotosistem II, sedangkan elektron yang tereksitasi tersebutditanggap oleh ferredoxin. Ferredoxin tereduksi membawa elektrondengan potensial yang tinggi kemudian ditangkap oleh NADP+ untukmembentuk NADPH.Reaksi ini dikatalisasi oleh enzim NADPHreduktase.

Enzim ATP sintase menggunakan gradien proton yang tercipta saattranpor elektron untuk mensintesis ATP dari ADP + Pi.

Reaksi gelap adalah reaksi pembentukan gula dari CO2 yang terjadi distroma. Berbeda dengan reaksi terang, reaksi gelap atau reaksi tidakbergantung cahaya bisa terjadi pada saat siang dan malam, namun padasiang hari laju reaksi gelap tentu lebih rendah dari laju reaksi terang.

Reaksi gelap dimulai dengan pengikatan atau fiksasi 6 molekul CO2 ke 6molekuk gula 5 karbon yaitu ribulosa 1,5 bifosfat, dikatalisis oleh enzimribulosa bifosfat karboksilase/oksigenase(rubisco) yang kemudianmembentuk 6 molekul gula 6 karbon. Molekul 6 karbon ini tidak stabilmaka pecah menjadi 12 molekul 3 karbon yaitu 3 fosfogliserat. 3fosfogliserat kemudian difosforilasi oleh 12 ATP membentuk 1,3bifosfogliserat. 1,3 bifosfogliserat difosforilasi lagi oleh 12 NADPHmembentuk 12 molekul gliseradehida 3 fosfat/PGAL. 2 PGAL digunakanuntuk membentuk 1 molekul glukosa atau jenis gula lainnya, sedangkan10 molekul lainnya difosforilasi oleh 6 ATP untuk kembali membentuk 6molekul Ribulosa 1,5 bifosfat. Proses pengikatan CO2 ke RuBP disebutfiksasi, proses pemecahan molekul 6 karbon menjadi molekul 3 karbondisebut reduksi dan proses pembentukan kembali RuBP dari PGALdisebut regenerasi.Fotosintesis ini disebut mekanisme C3, karena molekul yang pertama kaliterbentuk setelah fiksasi karbon adalah molekul berkarbon 3.Kebanyakan tumbuhan menggunakan fotosintesis C3 disebut tumbuhanC3.

Untuk beberapa tumbuhan, mereka terpaksa melakukan fotosintesisdengan cara yang sedikit berbeda karena kondisi lingkungan. RuBP, alih-alih mengikat CO2, justru mengikat O2 sehingga berubah menjadiglikolat dan terurai. Proses ini disebut fotorespirasi. Saat fiksasi karbon,CO2 dan O2 berkompetisi untuk berikatan dengan RuBP. Pada kondisinormal bersuhu 25 C, 20% fiksasi karbon untuk fotosintesis hilang karenafotorespirasi. Kemungkinan makin meningkat saat kondisi panas, keringdan stomata menutup di siang hari untuk menyimpan air. Kondisi inimenyebabkan CO2 tidak bisa masuk dan O2 tidak bisa keluar sehinggaterjadi fotorespirasi. Untuk menanggulangi hal tersebut, maka tanamanmengikatkan CO2 ke fosfoenolpiruvat(PEP), dikatalisis oleh PEPkarboksilase dan membentuk senyawa 4 karbon, biasanya oksaloasetat.Mekanisme ini disebut mekanisme C4. Pengikatan ini terjadi disel

mesofil. Oksaloasetat kemudian berubah menhadi malat yang memasukisel seludang dan disanalah malat melepaskan CO2 untuk memulai siklusCalvin. Mala berubah menjadi piruvat yang keluar menuju sel mesofil,berubah menjadi PEP untuk berikatan lagi dengan CO2. Contohtumbuhan C4 yaitu jagung.

Mekanisme fotosintesis lainnya yaitu CAM (Crassulacean AcidMetabolism). Tumbuhan CAM melakukan persis sama yang dilakukantumbuhan C4 namun peristiwanya terjadi di sel mesofil dan fiksasi CO2menggunakan PEP di malam hari dan sikuls Calvin terjadi di siang hari.Diposkan oleh Fransiska Lovianette Valentine Sherenity di 18.44 1komentarMETABOLISME SEL:KATABOLISME

METABOLISME SEL:KATABOLISME

Berbagai reaksi kimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidupuntuk mempertahankan hidup disebut metabolisme.Metabolisme terbagi menjadi 2 bagian, yaitu anabolisme dan katabolisme.Anabolisme adalah reaksi kimia yang memerlukan energi untukmembentuk senyawa kompleks dari senyawa sederhana. Katabolismeadalah reaksi kimia yang menghasilkan energi dengan memecah senyawakompleks menjadi senyawa sederhana.Dalam tubuh organisme, terdapat ribuan proses kimia yang berlangsungmelibatkjan ribuan enzim. Karena itu, produk suatu enzim bisa menjadisubstrat bagi enzim lainnya. Semua reaksi kimia dalam organisme hidupdiatur dengan mengatur kerja katalisator.

ENZIMEnzim merupakan pemercepat laju reaksi kimia tanpa ikut bereaksididalamnya, atau disebut juga katalisator. Karena enzim terdapat didalam organisme hidup maka enzim disebut biokatalisator. Enzim bekerjaspesifik(hanya dapat mengikat 1 jenis substrat) dan diperlukan dalamjumlah sedikit.

Sebagian besar enzim terdiri dari protein globular(apoenzim) dengan 1atau lebih celah yang disebut sisi aktif pada permukaannya. Substratmenempel pada sisi aktif enzim dan membentuk kompleks enzim-substrat. Disini energi aktivasi untuk memutuskan ikatan kimia ataumembentuk ikatan kimia baru substrat diturunkan. Setelah prosesselesai, substrat sudah menjadi produk dan segera lepas enzim, sehinggaenzim dapat bekerja mengikat substrat lagi.

Enzim bekerja secara reversible dan berulang-ulang. Dengan kata lain,suatu enzim dapat merubah substrat menjadi produk dan produk kembalimenjadi substrat. Enzim bekerja mengikat substrat baru setelah produkdihasilkan sampai kebutuhan akan produk sudah terpenuhi.

Kerja katalis enzim dipengaruhi oleh konsentrasi substrat dan enzimyang bekerja itu sendiri. Apapun yang mempengaruhi enzim dapatmerubah struktur 3 dimensinya dan kemampuannya untuk mengikatsubstra. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim:1. Suhu. Menaikkan suhu pada reaksi yang tidak dikatalisasi dapatmeningkatkan laju reaksi kimianya karena tambahan energimeningkatkan pergerakan molekul. Laju reaksi terkatalisasi-enzim jugaditingkatkan oleh suhu, tapi hanya mencapai titik yang disebut suhuoptimum. Dibawah suhu ini, ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobikyang menentukan bentuk enzim tidak cukup fleksibel untuk mengizinkanpengikatan optimal untuk katlis. Di bawah suhu, gaya ini terlalu lemahuntuk menahan bentuk enzim melawan kenaikan pergerakan acak atom-atom pada enzim. Pada suhu yang lebih tinggi, enzim terdenaturasi,struktur proteinnya berubah sehingga tidak bisa digunakan untuk reaksikimia alias rusak. Namun, pada suhu yang rendah, enzim menjadi tidakaktif.2. pH. Interaksi ionik antara residu asam amino yang berlawananmuatan, seperti asam glutamat(-) dan lisin(+), juga menyanggah enzimbersama. Interaksi ini sangat sensitif konsentrasi ion dimana biasanyaenzim terlarut karena begitu konsentrasinya berubah, keseimbanganantara residu asam amino yang bermuatan positif dan negatif akanberubah. Karena itu, kebanyakan enzim bekerja pada pH optimum dari 6-8. Namun, enzim yang bekerja pada kondisi yang sangat asama, sepertipepsin, dpat mempertahankan bentuk 3 dimensional proteinnya di dalamkonsentrasi tinggi ion hidrogen.3. Penghambat (inhibitor) dan pengaktivasi (aktivator). Kerja enzimsangat sensitif terhadap kehadiran substansi yang dapat mengikat enzimdan menyebabkan bentuk enzim itu berubah. Namun, melalui substansiini, sel dapat mengatur kapan enzim aktif dan tidak aktif pada waktutertentu. Kemampuan ini membuat sel dapat meningkatkan efisiensi danmengontrol perubahan karakteristik selama perkembangn. Substansiyang mengikat enzim dan menurunkan aktivitasnya disebutinhibitor(penghambat). Banyak kejadian bahwa dimana suatu produkakhir dari jalur metabolisme menjadi penghambat pada reaksi awal.,proses ini disebut mekanisme penghambat. Penghambatan ini ada 2 cara:penghambat kompetitif yang melekat pada sisi aktid enzim sehinggaenzim tidak dapat berikatan dengan substrat dan penghambat non-kompetitif yang berikatan pada bagian lain enzim sehingga bentuk sisiaktif enzim berubah dan tidak dapat berikatan dengan substrat. Carayang sama digunakan untuk mengaktivasi enzim. Pengaktivasi allosterikmengikat pada bagianlain enzim(allosterik) dan membuat enzim bekerjalebih dari biasanya.4. Kofaktor enzim. Fungsi enzim biasanya diikuti oleh suatu zat kimiayang disebut kofaktor, yang bisa berupa ion besi. Jika kofaktornya adalahmolekul organik nonprotein maka disebut koenzim.

ATP

Semua transaksi kimia di dalam sel menggunakan mata uang energiyaitu nukleotidak Adenosin Trifosfat, yang memberi energi untuk setiapkegiatan sel.

ATP tersusun oleh 3 bagian yaitu gula 5 karbon yaitu ribosa, basanitrogen purin dengan 2 cincin karbon-nitrogen, adenin dan rantai 3fosfat.

Rahasia bagaimana ATP menyimpan energi terdapat pada gruptrifosfatnya. Grup fosfat ini sangat bermuatan negatif dan merekaberikatan satu sama lain dengan kuat, namun ikatan kovalen yangmenggabungkan fosfat tidak stabil. Ikatan yang tidak stabil ini membuatfosfta di dalam ATP punya energi aktivasi yang rendah dan mudah putusakibat hidrolisis. Saat putus, mereka mengluarkan jumlah energi yangbesar. Dengan kata lain, hidrolisis ATP mempnuyai ∆G negatif danenergi yang dikeluarkan dapat digunakan untuk aktivitas.Dalam sebagian reaksi yang melibatkan ATP, hanya ikatan fosfatberenergi tinggi paling luar saja yang dihidrolisis, memisahkan grupfosfat yang paling akhir. Saat ini terjadi, ATP menjadi AdenoisinDifosfat(ADP) ditambah 1 fosfat anorganik(Pi). 2 terminal gugus fofatpaling luar bisa dihidrolisis sehingga tersisa Adenosin Monofosfat(AMP),namun gugus fosfat yang terakhir ini tidak berenergi tinggi.

KATABOLISME : RESPIRASI SELULERTumbuhan, alga dan beberapa bakteri mengambil energi dari sinarmatahari melalui fotosintesis, merubah energi cahaya menjadi energikimia, untuk digunakan membuat makanan disebut organisme autotrof..Sebaliknya, oprganisme yang hidup dari hasil produksi organismeautotrof atau tidak bisa membuat makan sendiri disebut organismeheterotrof. Organisme heterotrog memecah makanan mereka menjadienergi. Proses oksidasi senyawa organik untuk mendapat energi daripemutusan ikatan kimia pada tingkatan sel disebut respirasi seluler. Ada2 macam respirasi yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.

RESPIRASI AEROBProses repirasi disebut aerob karena dibutuhkan oksigen sebagai akseptorelektron, selain itu disebut respirasi anaerob atau fermentasi. Respirasiaerob terdapat 4 tahap utama yaitu Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif,Siklus Krebs dan Transpor Elektron.

Glikolisis adalah 10 tahap pertama biokimia yang menghasilkan ATPpada fosforilasi tingakt substrat. Untuk 1 molekul glukosa, 2 ATPdigunakan pada 3 tahap pertama dan 4 ATP dihasilkan pada 4 tahapterakhir. Hasil kotor glikolisis yaitu 2 molekul asam piruvat(3C), 2 ATP, 2NADH dan 2 H2O. Glikolisis terjadi di sitosol/sitoplasma dan bisa

dianggap proses anaerob karena belum menggunakan oksigen. Ringkasantahapan glikolisis:â ¢ Fosforilasi glukosa oleh ATPâ ¢ Penyusunan kembali struktur glukosa yang terfosforilasi, diikuti olehfosforilasi kedua.â ¢ Molekul glukosa(6C) akhirnya pecah menjadi 2 senyawa 3 karbonberlainan yaitu Glyceraldehyde 3 phosphate (G3P atau PGAL) dansatunya lagi yaitu Dihydroxylacetone phosphate (DHAP). DHAP segeradiubah menjadi PGAL oleh enzim isomerase. (Proses perubahan inimencapai kesetimbangan di dalam tabung reaksi namun hal ini tidakterjadi di dalam tubuh makhluk hidup)â ¢ Oksidasi yang diikuti oleh fosforilasi dari fosfat anorganik(bukan dariATP) menghasilkan 2 NADH dan 2 molekul difosfogliserat(BPG/PGA),masing-masing dengan 1 ikatan fosfat berenergi tinggiâ ¢ Pelepasan ikatan berenergi tinggi dengan 2 ADP menghasilkan 2ATP dan meninggalkan 2 molekul fosfogliserat(PGA)â ¢ Pelepasan air menyebabkan 2 molekul fosfoenolpiruvat denganikatan fosfat energi tinggiâ ¢ Pelepasan fosfat energi tinggi oleh 2 ADP menghasilkan 2 ATP danhasil akhir glikolisis yaitu 2 molekul asam piruvat.

Enzim-enzim dalam proses glikolisis yaitu:-Heksokinase: Fosforilasi glukosa oleh ATP sehingga menghasilkanglukosa 6 fosfat-Fosfoglukoisomerase: Penyusunan molekul glukosa terfosforilasi menjadifruktosa terfosforilasi(fruktosa 6 fosfat)-Fosfofruktokinase: Fosforilasi fruktosa 6 fosfat oleh ATP sehinggamenghasilkan Fruktosa 1,6 Difosfat-Aldolase:Memecah fruktosa 1,6 difosfat menjadi dihidroksilaseton fosfatdan gliseraldehida 3 fosfat-Isomerase:Mengubah semua dihidroksilaseton fosfat menjadigliseraldehida 3 fosfat-Gliseraldehida 3 fosfat dehidrogenase atau triosa fosfat dehidrogenase:Fosforilasi Gliseraldehida 3 fosfat oleh fosfat anorganik dari sitosol,oksidasi untuk membentuk NADH sehingga menghasilkan 1,3difosfogliserat-Fosfogliserokinase: Pelepasan gugus fosfat untuk membentuk ATPsehingga menghasilkan 3 fosfogliserat-Fosfogliseromutase: Merubah 3 fosfogliserat menjadi 2 fosfogliserat-Enolase Menghasilkan air sehingga terbentuk fosfoenolpiruvat-Piruvat kinase Pelepasan gugus fosfat untuk membentuk ATP sehinggahasil akhir berupa asam piruvat

Dekarboksilasi oksidatif adalah tahap kedua dimana 2 molekul asampiruvat yang dihasilkan dari 1 molekul glukosa dirubah menjadi senyawaberkarbon 2 yaitu asetil CoA(asetil koenzim A) dengan melepaskan 2 CO2dan 2 NADH. Dekarboksilasi oksidatif terjadi di dalam membran luarmitokondria. Enzim yang berperan adalah CoA dan piruvat dehirogenase

yang berfungsi mereduksi piruvat sehingga melepaskan Co2 dan NADHserta berikatan dengan piruvat tereduksi(asetil) untuk dibawa kemitokondria.

Siklus Krebs adalah tahap ketiga dengan 9 reaksi dimana gugus asetildari piruvat dioksidasi sehingga menghasilkan NADH, FADH, ATP danCO2. Siklus ini dinamakan siklus Krebs karena ditemukan oleh HansKrebs. Siklus Krebs bisa disbut juga siklus asam sitrat karena senyawayang pertama kali terbentuk adalah asam sitrat. Siklus Krebs terjadi dimatriks mitokondria dan ringkasan tahapannya sebagai berikut:â ¢ Asetil CoA ditambah Oksaloasetat menghasilkan molekul sitrat yangberkarbon 6.â ¢ Penyusunan kembali molekul sitrat dan dekarboksilasi. 5 reaksiberikutnya menyederhanakan sitrat ke molekul 5 karbon dan kemudianke molekul 4 karbon yaitu suksinat. Selama reaksi ini berlangsung,dihasilkan 2 NADH dan 1 ATP.â ¢ Regenerasi oksaloasetat. Suksinat melewati 3 reaksi tambahanuntuk menjadi oksaloasetat. Selama proses ini, dihasilkan 1 NADH dan 2FADH.

Enzim-enzim yang digunakan:-Sitrat sintetase: Membentuk sitrat dari oksaloasetat dan asetil CoA.Kerja enzim ini irreversible dan terhambat saat konsentrasi ATP tinggidan dipicu ketika konsentrasi ATP rendah-Akonitase: Penyusunan kembali molekul sitrat dengan memindahkangugus H dan OH pada karbon berlainan, membentuk isositrat-Isositrat dehidrogenase: Mengoksidasi isositrat sehingga dihasilkanNADH dan CO2, sehingga isositrat berubah menjadi molekul 5 karbon, αketoglutarat-α ketoglutarat dehidrogenase: Mengoksidasi α ketoglutarat membentukgugus suksinil yang bersatu dengan Coa sehingga terbentuk suksinil CoA-Suksinil KoA sintetase: Pelepasan ikatan antara gugus suksinil dan KoAuntuk dijadikan ATP sehingga molekul tersisa menjadi Suksinat-Suksinat dehidrogenase: Mengoksidasi suksinat menjadi fumarat danmenghasilkan FADH-Fumarase: Menambahkan air ke fumarat untuk membentuk malat-Malat dehidrogenase: Mengoksidasi malat dan melepaskan NADHsehingga terbentuk kembali oksaloasetat

Rantai transport elektron adalah proses terakhir untuk mengahsilkanATP, H2O yang terjadi di membran dalam/krista mitokondria. Pada tahapini, elektron yang dibawa oleh NADH ditransfer ke berbagai pembawaelektron supaya energinya bisa digunakan untuk memompa proton.Gradien proton yang dibuat oleh transpor elektron digunakan oleh enzimATP sintase untuk menghasilkan ATP. Proses pemompaan proton untukmenghasilkan ATP juga disebut kemiosmosis.http://drveggielabandresearch.blogspot.com/

Enzim-enzim yang terlibat anatara lain NADH dehidrogenase(melepaskan ion H dari NAD dan mengoper elektron ke ubiquinon),ubiquinon (mengoper elektron ke komplek protein sitrokrom), kompleksbc1 (memompa proton dan mengoper elektron ke sitrokrom c), sitokrom c(mereduksi oksigen dengan 4 elektron membentuk air), ATP sintase(memompa proton untuk menghasilkan ATP).

Hasil akhir respirasi seluler:1. Glikolisis, hasil 2 ATP, 2 piruvat, 2 NADH, 2 H2O2. Dekarboksilasi oksidatif, hasil 2 NADH, 2 CO23. Siklus Krebs, hasil 6 HADH, 2 FADH, 4 CO2, 2 ATP4. Transpor elektron, hasil 34 ATP, H2O.

Jumlah bersih ATP : 38 ATP(36 ATP karena 2 ATP dipakai untukmemasukkan NADH ke mitokondria, 30 ATP karena membranmitokondria agak bocor sehingga proton bisa lewat tanpa melalui ATPsintase dan mitokondria terkadang memakai gradien proton untukkeperluan lain seperti memasukkan piruvat ke matriks daripada sintesisATP).

RESPIRASI ANAEROBJika tak ada oksigen, sel tidak memliki akseptor elektron alternatif untukmemproduksi ATP, sehingga terpaksa elektron yang didapatkan dariglikolisis diangkut oleh senyawa organik, proses ini disebut fermentasi.

Fermentasi alkohol dilakukan oleh ragi dengan cara melepaskan gugusCo2 dari piruvat melalui dekarboksilasi dan menghasilkan molekul 2karbon, asetaldehida. Asetaldehida kemudia menerima elektron dariNADH sehingga berubah menjadi etanol. Fermentasi alkohol dilakukanoleh tumbuhan.

Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel hewan dengan caramentransfer elektron dari NADH kembali ke piruvat sehingga dihasilkanasam laktat yang menyebabkan pegal-pegal.