materi kuliah biokimia

5/28/2018 materi kuliah biokimia

1/43

METABOLISMEENERGI

dr. Arisanty Nursetia R

AKBID BINA

HUSADA


2/43

Kegunaan energi kimia

dalam sel BIOSINTESIS

KONTRAKSI DAN GERAKAN

TRANSPOR AKTIF

TRANSFER BAHAN GENETIK


3/43

Dari makanan.

Energi yang diekstrak darimakanan digunakan untukmemberi energi gugus fosfat agar

dapat membentuk ATP.

Dari mana energinya?


4/43

ATP memiliki energi yang dapatdilepaskan dengan mudah melaluipemutusan ikatan pada fosfatketiga.

Energi yang dilepaskan digunakanuntuk menjalankan proses-proseskehidupan.

ATP (Adenosin Tri Fosfat)


5/43

Pembebasan fosfat ketiga mengubahATP menjadi molekul yang memiliki 2

gugus fosfat ( ADP).ADP dapat membentuk ATP kembali

bila terdapat gugus fosfat dan energi.

ATP (Adenosin Tri Fosfat)


6/43

p p p

ATPenergi

keluar

energi

masuk

p p p p p p

Tanjakan

energi

P + ADPP + ADP


7/43

Metabolisme

Yaitukeseluruhan reaksi yg tjd didalam sel, meliputi proses penguraian &

sintesis molekul kimia yg menghasilkan& membutuhkan panas (enegi) sertadikatalisis oleh enzim


8/43

Metabolisme meliputi :

Jalur sintesis (anabolisme/endorgenik)

Menggabungkan molekul kecil menjadi

makromolekul yg lebih kompleksMemerlukan energi (ATP)

Jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik)Memecah molekul kompleks menjadi molekul

yg lebih sederhana

Melepaskan energi unt mensintesis ATP.


9/43

Bagaimana makanan diubah

menjadi energi? Apakah nutrisi yang berbeda

diekstrak energinya melalui cara

yang berbeda?

Memperoleh Energi dari Makanan


10/43

Metabolisme

NUTRISIPENGHASIL

ENERGI

Karbohidrat

LemakProtein

HASIL AKHIRRENDAHENERGI

CO2H2O

NH3

MAKRO-MOLEKUL

SEL

Polisakarida

LipidaProtein

Asam Nucleat

MOLEKULPREKURSOR

Asam AminoGula

Asam Lemak

Basa Nitrogen

Katabolisme

ENERGIKIMIA

ATPNADH/NADPH

FADH2

Anabolisme


11/43


12/43

Tiga tahap katabolisme

1. DEGRADASI BIOMOLEKUL BESAR MENJADI MOLEKUL

BUILDINGBLOCK

2. DEGRADASI MOLEKUL BUILDINGBLOCK MENJADI

SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASI

3. DEGRADASI SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASIMENJADI SENYAWA HASIL AKHIR YANG SEDERHANA


13/43

MOLEKULBUILDING

BLOCK

MOLEKUL

BESAR

Katabolisme tahap I

Protein

Polisakarida

Lipida

Asam amino

Glukosa

Gliserol,Asam Lemak


14/43

HASILUMUM

DEGRADASI

MOLEKULBUILDING

BLOCK

Katabolisme tahap II

Asam amino

Glukosa

Gliserol,Asam Lemak

AsamPiruvat

Asetil ko-A


15/43

HASIL AKHIR

YAN SEDRHANA

HASIL

UMUM

Katabolisme tahap III

AsamPiruvat

Asetil ko-A

CO2

H2O


16/43

Katabolisme Glukosa


17/43

Terjadi di sitoplasma.

Memotong 1 molekul gula berkarbon 6

menjadi 2 molekul gula berkarbon 3(asam piruvat adalah hasil akhir).

Tidak menghasilkan banyak energi

(hanya dihasilkan 2 ATP), tetapi dapatberlangsung sangat cepat dan tidakmembutuhkan oksigen (anaerobik).

Glikolisis


18/43

glukosa

glukosa 6-fosfat

fruktosa 6-fosfat

fruktosa 1,6-difosfat

ADP

ADPATP

ATP


19/43

fruktosa 1,6-difosfat

gliseraldehida 3-fosfat

Asam 1,3-difosfogliserat

2 NADH + 2 H+2 NAD++ 2 P

2 ADP

2 ADP

2 ATP

2 ATP

Asam piruvat

Asam 3-fosfogliserat


20/43

Beberapa bakteri dan jasad eukaryothanya menggunakan Glikolisis sebagaicara untuk memperoleh energi.

Fermentasi alkohol yang dilakukankhamir pada keadaan tanpa oksigenmengubah asam piruvat menjadialkohol.

Fermentasi asam laktat yang terjadi dibanyak sel jaringan hewan padakeadaan tanpa oksigen mengubah asampiruvat menjadi asam laktat.

Glikolisis


21/43

Membutuhkan 2 ATP.

Menghasilkan energi cukupuntuk menggabungkan fosfatke 4 molekul ADP membentuk 4ATP.

Hasil 4 ATP perlu 2 ATP =Hasil bersih 2 ATP.

PERHITUNGAN ENERGI


22/43

Tiga tahap penuaian energi

Glikolisis

Daur Krebs

Rangkaian transpor elektron

RESPIRASI SEL


23/43

Daur Krebs dan rangkaiantranspor elektron terjadi di dalam

mitokondria

Respirasi sel danMitokondria


24/43

sel

membran

dalam

Membran

luar

mitokondrion


25/43

glikolisis

Daur

Krebs

membrane

luar

membran

dalam

Rangkaian

transpor

elektron

kompartemen

dalam

H2O

O2

H+ e-

kompartemen

luar


26/43

Asam piruvat hasil glikolisis menuju kemitokondria.

Berikatan dengan koenzim Amembentuk asetil koA, 1 molekulNADH, dan CO2.

Daur Krebs terjadi di kompartemendalam dari mitokondria.

Peralihan antara Glikolisis danDaur Krebs

lik li i


27/43

glikolisis

Asam piruvat

cytosolNAD+

koenzimA

NADH Menuju ke

rangkaian

transpor elektron

koA

CO2

Kompartemen dalam Daur Krebs

mitokondrion

asetll koenzim A

6 NADH GLYCOLYSISSUMMARY OF THE KREBS CYCLE


28/43

Daur

Krebs

CoAasetil koenzim A

asam sitrat

CO2

NADHNAD+

asam oksaloasetat 1.

2.

3.

4.

5.

6.

asam a-ketoglutarat

CO2

NAD+

NAD+

asam malat

NADH

NADHFADH2 FAD

+

asam suksinat

ATP

turunan asam a-ketoglutarat

ADP

2 FADH2

Rangkaian

transpor

elektron

CO2

2 ATP


29/43

Asetil koA didegradasi sempurnamenjadi CO2.

Hanya 1 ATP yang dihasilkan darisetiap asetil koA yang memasuki DaurKrebs (total 2 ATP tiap glukosa).

Semua elektron dapat diikat dalambentuk 6 NADH (per glukosa) untukdiproses lebih lanjut melalui rangkaiantranspor elektron.

Ringkasan Daur Krebs


30/43

Elektron dibebaskan dari oksidasinutrisi selama katabolisme.

Elektron dipindahkan olehpembawa elektron melalui suatu

proses untuk menghasilkan ATP.

Katabolisme, Transfer Elektrondan Reaksi Oksidasi Reduksi


31/43

Oksidasi:Pengambilan/pemindahan

elektron dari suatu senyawa.

Reduksi:

Penambahan/pemberian elektronkepada suatu senyawa.

Oksidasi - Reduksi


32/43

Dalam sel hidup, beragam molekul terlibatdalam proses transfer energi. Masing-masing molekul memiliki kecenderungan

untuk mendapatkan atau kehilanganelektron.

Di dalam sel, proses oksidasi dan reduksi

tidak terjadi secara terpisah. Proses oksidasi-reduksi yang terjadi

berpasangan disebut REAKSI REDOKS.

OKSIDASI-REDUKSI DALAMSEL


33/43

Molekul yang memindahkanelektron selama proses oksidasi

reduksi di dalam sel. NADH, FADH2 adalah molekul

pembawa elektron

PEMBAWA ELEKTRON


34/43

Di dalam sel, NAD terdapat dalam 2bentuk:

Bentuk membawa elektron atau atomhidrogen ( NADH) dan tanpa atomhidrogen (NAD+).

NAD+berperan sebagai senyawapengoksidasi, bila menerima atomhidrogen dan elektron, menjadi NADH.

NAD (Nikotinamida Dinukleotida)


35/43

NADH dapat memindahkanelektron ke molekul lain, dan

kembali menjadi NAD. Proses pemindahan ini

dikendalikan/dilakukan olehenzim.

NAD (Nikotinamida Dinukleotida)


36/43

NAD+- -

NADH NAD+- -

kosong kosongterisi

NAD+

NAD- -

-

-

+H

+H proton

teroksidasi

tereduksi


37/43

NADH memindahkan elektron kesuatu rangkaian molekul yang

terdapat di membran dalammitokondria.

Perpindahan elektronmengakibatkan perpindahan ionH+melawan gradien konsenrasi.

Rangkaian Transpor Elektron


38/43

Energi yang terbentuk pada saatmasuknya kembali ion H+ke dalam

mitokondria melalui ATP sintase,digunakan untuk menggabungkanfosfat dengan ADP untuk membentuk

ATP. Dihasilkan ATP yang lebih banyak pada

tahap ini (32 ATP per glukosa).



39/43

Di akhir rangkaianO2 + 2 electrons + 2 H

+ = H2O.

Penyebab kebutuhan oksigen.


GLYCOLYSIS

KREBSmitokondria


40/43

ELECTRON

TRANSPORT

CHAIN

O2 H2O

32

ATP

CYCLE

SINTESIS ATP

inner compartment

outer compartment

inner

membrane

Kompartemen bagian luar

inner

membrane

NADH

RANGKAIAN TRANSPOR ELEKTRON

ATPsynthesis

ADP + P

ATP

NAD+2 H+ + 1/2 O2

H2OKompartemen bagian dalam

H+

H+

H+H+

H+

H+

H

+

H+ H+

H+

H+

H

+

H+

H+ H+

H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H+H+

H+

H+

H+H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

food


41/43

PROTEIN LEMAKKARBOHIDRAT

amino acids sugars glycerol fatty acids

GLIKOLISIS

glukosa

Asam piruvat

acetyl CoA

DAUR

KREB

NH3

(ammonia)

RANGKAIAN

TRANSPOR

ELEKTRON

Molekullain yangdigunakan

padarespirasi


42/43

Tiga tahap penuaian energi

Glikolisis

Daur Krebs

Rangkaian transpor elektron

Reaksi secara keseluruhan:C6H12O6+ 6 O2+ ADP 6 CO2+ 6 H2O + ATP.

RESPIRASI SEL


43/43

materi kuliah biokimia

Documents