bab iv metabolismefile.upi.edu/.../biologi_umum/bioum._powerpoint/bab_iv_meta… · keterkaitan...
TRANSCRIPT
as-bio-fmipa-upi
METABOLISME
BAB IV
Proses pembentukan atau
penguraian zat di dalam sel yang
disertai dengan adanya
perubahan energi
as-bio-fmipa-upi
METABOLISME
ANABOLISME Proses Pembentukan
Contoh: Fotosintesis,
Kemosintesis
Sintesis lemak,
Sintesis protein
KATABOLISMEProses Penguraian
Contoh : Respirasi Sel
Fermentasi
as-bio-fmipa-upi
Proses Anabolisme biasanya banyak
membutuhkan energi sehingga reaksinya dapat
berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang
memerlukan energi dalam bentuk panas disebut
reaksi endergonik atau reaksi endoterm.
Sebaliknya pada proses Katabolisme banyak
energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi
panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan
energi disebut reaksi eksergonik atau reaksi
eksoterm.
Proses metabolisme memerlukan ENZIM
as-bio-fmipa-upi
ENZIM
Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan mempercepat proses reaksi.
Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang akan mempermudah terjadinya reaksi.
Sebagian besar enzim bekerja secara khas, artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia.
as-bio-fmipa-upi
STRUKTUR ENZIM
PROTEIN
BUKAN PROTEIN
(GUGUS PROSTETIK)
GUGUS PROSTETIK
VITAMIN KO ENZIM
LOGAM
KO FAKTOR
berupa
as-bio-fmipa-upi
SIFAT-SIFAT ENZIM
Enzim adalah protein
Enzim bekerja secara spesifik / khusus
Enzim berfungsi sebagai katalis
BIOKATALISATOR
(Mengubah kecepatan reaksi, tidak mengubah
hasil akhir atau keseimbangan reaksi)
Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit
Enzim dapat bekerja secara bolak balik
as-bio-fmipa-upi
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
1. SUBSTRAT
2. SUHU
3. KEASAMAN (pH)
4. KO FAKTOR
5. INHIBITOR
as-bio-fmipa-upi
Reaksi yang tidak dikatalis oleh
enzim
Reaksi yang dikatalis oleh enzim
Laju reaksi
Energi
Eaktivasi
as-bio-fmipa-upi
ANABOLISME( FOTOSINTESIS
danKEMOSINTESIS )
as-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upi
STRUKTUR KLOROPLAS
as-bio-fmipa-upi
GRANA DAN STROMA
as-bio-fmipa-upi
TAHAP FOTOSINTESIS
1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS
2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO2 /
SIKLUS Calvin-Benson
Proses penguraian air oleh energi cahaya untuk
membentuk molekul ATP dan NADPH2
Proses pengikatan karbondioksida (CO2) oleh
ribulosa bifosfat (molekul gula 5 C) dan
membentuk gula (6C). Reaksi ini tidak
membutuhkan cahaya
as-bio-fmipa-upi
REAKSI TERANG , meliputi 2 proses :
1. FOSFORILASI SIKLIK / Fotosistem 1
Menghasilkan ATP melalui transfer elektron siklik
pada P700 nm
2. FOSFORILASI NON SIKLIK / Fotosistem 2
Menghasilkan ATP, Oksigen dan Hidrogen yang terikat
pada NADP, pada P680 nm
Sintesa ATP dari ADP + P dalam kloroplas disebut Fosforilasi atau Fotofosforilasi
Reaksi singkat pada reaksi terang :
cahaya
2H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + O2 + H+
as-bio-fmipa-upi
REAKSI PADA FOTOSISTEM
as-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK
as-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIK
as-bio-fmipa-upi
REAKSI GELAP
1. Berlangsung dalam Stroma
2. Menggunakan energi kimia ATP dan NADPH2
hasil reaksi terang
3. Terjadi fiksasi CO2 ( 1C) menjadi Karbohidrat (6C)
as-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upiFig. 5-8, p.78
THESE
REACTIONS
PROCEED IN THE
CHLOROPLAST’S
STROMA
Calvin-Benson
cycle
12 PGAL
glucose1
ATP
ATP
NADPH
6 RuBP12 PGA
6CO2
as-bio-fmipa-upi
FOTOSINTESIS
REAKSI TERANG REAKSI GELAP
as-bio-fmipa-upi
= REAKSI TERANG
= REAKSI GELAP
as-bio-fmipa-upi
Photosynthesis Equation
12H2O + 6CO2 6O2 + C6H12O6 + 6H2O
water carbon dioxide
oxygen glucose water
LIGHT ENERGY
chlorophyll
LIR LIR
as-bio-fmipa-upi
KEMOSINTESIS
1. BAKTERI SULFUR
CO2 + 2 H2S CH2O + 2 S +H2O
2. BAKTERI BESI
FERRO FERRI
3. BAKTERI N ( Nitrosomonas, Nitrococcus)
AMONIUM NITRIT NITRAT
Sintesa senyawa organik dari reaksi-reaksi kimia
senyawa anorganik. Terjadi pada bakteri tertentu yang
tidak berklorofil
as-bio-fmipa-upi
AMONIUM NITRIT NITRAT
NITRIFIKASI
DENITRIFIKASI
AMONIUM NITRIT NITRAT
Nitrosomonas
Nitrococcus
Nitrobacter
as-bio-fmipa-upi
RESUME ANABOLISME
FOTOSINTESIS
1. FOTOLISIS/SIKLUS ELEKTRON/REAKSI HILL
AIR NADPH, ATP, dan OKSIGEN
2. FIKSASI CO2 / SIKLUS CALVIN - BENSON
CO2 RBPAPGALPG GLUKOSA
6 CO2 + 6 H2OCahaya matahari
klorofilC6H12O6 + 6O2
as-bio-fmipa-upi
KATABOLISME
RESPIRASI : Proses pembebasan energi
kimia yang terkandung dalam
molekul organik pada sel
hidup menjadi energi yang
berguna untuk aktivitas hidup
as-bio-fmipa-upi
Tiga peristiwa dalam respirasi
1. Pemecahan bahan bakar
Karbohidrat Fragmen-fragmen dan
membentuk CO2
2. Transfer H2
Proses pembebasan energi dari bahan bakar
3. Transfer energi
Untuk mengikat P + ADP ATP
as-bio-fmipa-upi
TAHAP-TAHAP RESPIRASI SEL
1. Glikolisis
Glukosa + 2 ADP + 2 P + 2 NAD 2 Piruvat + 2 NADH2 + 2 ATP
2. Dekarboksilasi Oksidatif
2 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD 2 Asetil CoA + 2 NADH2 + 2 CO2
3. Daur Krebs
4. Transfer Elektron
6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P 4 CO2 + CoA + 6 NADH2
+ 2 FADH2 + 2 ATP
10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 P + 6O2 10 NAD + 2 FAD + 12
H2O + 34 ATP
Glukosa (C6H12O6) + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP (Energi)
as-bio-fmipa-upi
1. GLIKOLISIS
Berlangsung di dalam SITOPLASMA
Glukosa (C6)C3
Menggunakan 2 ATP
Menghasilkan 2 ATP
Menghasilkan 2 molekul Piruvat
as-bio-fmipa-upi
2. Dekarboksilasi oksidatif
Dihasilkan 2 molekul CO2 dan 2 molekul NADH
Dihasilkan 2 Asetil CoA (C2)
as-bio-fmipa-upi
3. Daur Krebs
Pembentukan asam sitrat (C6) dari asam asetat (C2) dan asam oksaloasetat (C4)Menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, 6 CO2Berlangsung di dalam matriks mitokondria
as-bio-fmipa-upi
4. Transfer elektron
NADH DAN FADH SENYAWA PEREDUKSI
PENGHASIL ION HIDROGEN
SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI DAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIR
SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN 2 ATP
as-bio-fmipa-upi
Hasil ATP Maksimum
as-bio-fmipa-upi
Hasil ATP bersih
as-bio-fmipa-upi
RESUME KATABOLISME
as-bio-fmipa-upi
Glucose
2 Pyruvate
2 ATP
No OxygenOxygen
Aerobic respiration Fermentation
Alcohol + CO2(yeast, plants)
Lactate (Animals)
34 more ATP
as-bio-fmipa-upi
FERMENTASI ASAM LAKTAT
TERJADI DALAM JARINGAN HEWAN
HASIL AKHIR BERUPA SENYAWA
ASAM LAKTAT
JUMLAH ENERGI SEDIKIT
Glukosa
(1 Molekul)
Asam Piruvat (C)
1 molekul
Asam Laktat (C3) 2 molekul
menghasilkan ATP 2 molekul
as-bio-fmipa-upi
FERMENTASI ALKOHOL
FERMENTASI ALKOHOL TERJADI DALAM TUMBUHAN:
ENERGI YANG DIHASILKAN KECIL
MENGHASILKAN RACUN
Glukosa
(1 Molekul)
Asam Piruvat
(C3) 1 molekul
Asam Laktat (C3)
2 molekul
menghasilkan ATP 2
molekul
Asetaldehid
(C2) 2 mol
as-bio-fmipa-upi
KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN
ANABOLISME
Protein
makanan
Asam
amino
Protein
tubuh
Aseti co-A
Produksi ATP
Senyawa
kerangka karbon
Asam piruvat atau
intermediet siklus
Krebs
Senyawa lain yang
mengandung nitrogen
Urea
NH4+
Disekresi
kan
Glukosa
As.Amino dlm Sel
as-bio-fmipa-upi
Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat,Lemak,Protein