METABOLISME SEL

Sel hidup butuh ENERGI dr sumber luar untuk KERJA. Energi mengalir ke dlm ekosistem sby cahaya & keluar sbg panas. unsur kimia di-recycled. Fotosintesis mengh. O2 & glukosa yg digunakan oleh sel eukariot sbg bhn bakar untuk mengh ATP pd respirasi sel & Produk respirasi yaitu CO2 dan air, merupakan bhn fotosintesis.

Metabolisme Semua reaksi kimiawi pada sel hidupMenghasilkan / menggunakan energiSintesis komponen sel & aktivitas seluler

Metabolisme Dibedakan atas :Katabolisme molekul kompleks dipecah ke molekul sederhana, terjadi pelepasan energi (utk kerja & sebagian berupa panas)Anabolisme sintesis molekul kompleks dari molekul sederhana, butuh masukan energi

MetabolismeKatabolismePemecahan senyawa kompleks mjd senyawa sederhanaMenghasilkan tenaga/energi reaksi eksergonikEnergi dalam bentuk ATP untuk proses pertumbuhan, perbaikan, reproduksi selContoh respirasi seluler, fermentasi

AnabolismePenyusunan senyawa kompleks dari senyawa sederhanaMemindah energi (ATP) ke mol. organik r. endergonikContoh: fotosintesis

esti"biotep*Hubungan Katabolisme & AnabolismeStruktur polimer untuk proses katabolisme anabolismeTahap 1, 2, 3 dibedakan berdasarkan ukuran molekul

Respirasi Aerob

Katabolisme glukosa CO2 + H2O

Reaksi Redoks yang menggunakan oksigen sbg akseptor elektron terakhir

Reaksi total respirasi aerob glukosa

C6H12O6+6 O2+6 H2O 6 CO2+12 H2O+ ATP Satu Molekul glukosa menghsl energi 38 ATP

Respirasi Aerob

Terdapat 3 tahap :Glikolisis

Siklus Krebs (Siklus TCA)

Sistem transport elektron dan kimiaosmosis

Respirasi Aerob

1. GlikolisisProses pemecahan glukosa menjadi asam pirufat Terjadi di sitosol tidak memerlukan O2dibagi menjadi 2 tahap yaituTahap persiapan glukosa menjadi gliseraldehid 3 phosphat, membutuhkan energi (2 ATP)Tahap konversi energi gliseraldehid 3 phosphat menjadi asam pirufat menghasilkan energi (4ATP)ATP terbentuk krn fosforilasi tingkat substratGlukosa (6C) 2 piruvat (3C), 2 ATP, 2 NADH

:Glikolisis : Tahap Persiapan

Glikolisis : Tahap Konversi Energi

Siklus Krebs/ Siklus Asam Sitrat/ TCATerjadi di mitokondria (matriks)Diawali Dekarboksilasi Piruvat menjadi Acetil coA dan menghasilkan 2 NADH + 2 CO2Siklus krebs dimulai dengan pembentukan asam sitrat dari asetil Co-A dan oksaloasetatHasil dari siklus krebs: 2 ATP, 2 FADH, 6 NADH, 4 CO2

2. Siklus Krebs

2. Siklus Krebs

2. Siklus Krebs

2. Siklus KrebsHasil siklus krebs: 2 ATP, 2 FADH, 6 NADH, 4 CO2

Tjd di membran mitokondria Pembuatan ATP dr ADP dan phosphat inorganik oleh ATPase melalui fosforilasi oksidatif krn dikendalikan oleh rekasi redoks dari rangkaian transport elektron.90% ATP yang diproduksi pd fosforilasi oksidatif Sumber energi untuk ATP sintase adalah adanya perbedaan konsentrasi ion H+ pada sisi berlawanan dari membran internal mitokondria (kimiaosmosis)3. Transport Elektron & kimiaosmosis

3. Transport Elektron & kimiaosmosis

rangkaian transport elektron (TE) pengubah energi yangmenggunakan aliran eksergonik elektron dari NADH dan FADH2 untuk memompa H+ melewati membran (dari matriks menuju ruang antar membran mitokondria). Setiap NADH yang mentransfer sepasang elektron dari glukosa menuju rangkaian TE menghasilkan maksimum 3 ATP dan FADH 2 ATP

*

* Transport Elektron: Sintesis ATP

esti"biotep*Glikolisis :2 NADH2 2 x 3 = 6 ATP (Fosforilasi oksidatif)2 ATP = 2 ATP (Fosforilasi tkt substrat) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Sub-total (Glikolisis) = 8 ATP ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Piruvat Asetil-CoA:2 NADH2 2 x 3 = 6 ATP (Fosforilasi oksidatif) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------Siklus Krebs:Isositrat -Ketoglutarat : 2 NADH2 = 6 ATP (Fosforilasi oksidatif)-Ketoglutarat Suksinil-CoA : 2 NADH2 = 6 ATP (Fosforilasi oksidatif)Suksinat Fumarat : 2 FADH2 = 4 ATP (Fosforilasi oksidatif)Malat Oksaloasetat : 2 NADH2 = 6 ATP (Fosforilasi oksidatif)Suksinil-CoA Suksinat : 2 ATP = 2 ATP (Fosforilasi tkt substrat) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sub-total (TCA) = 24 ATP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Total 38 ATP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bakteria & Archaea : 38 ATPMikrobia eukaryotik: 36 ATP (2 ATP digunakan untuk transfer 2 NADH2 dari sitoplasma ke dalam mitokondria)

Respirasi Anaerob & Fermentasisebagian besar ATP pada respirasi aerobik hasil dari fosforilasi oksidatif, maka bergantung pd suplai oksigen dlm sel. Tanpa oksigen maka, fosforilasi oksidatif akan berhenti. Namun ada 2 mekanisme umum dimana sel-sel tertentu mampu mengoksidasi bahan materi organik & menghasilkan ATP tanpa menggunakan oksigen yaitu: respirasi anaerobik dan fermentasi.

Respirasi Anaerobrespirasi Anaerob terjadi pada prokariot yang hidup pada lingkungan tanpa oksigen. Organisme ini memiliki rangkaian TE tetapi tidak menggunakan oksigen sebagai penangkap elektron terakhir pada akhir rangkaian TE, tetapi menggunakan substansi lain yg memiliki kemampuan menangkap elektron Sebagai contoh, bakteria sulfat mengg ion sulfate dan dihasilkan H2S (bukan H2O).

FermentasiMenghasilkan energi kimia tanpa menggunakan oksigen maupun rangkaian TE Energi ATP dr glikolisis melalui fosforilasi substrate-level. Agar hal ini terus berlangsung, maka harus terdpt suplai NAD+Molekul organik sbg donor or akseptor elektron * Oksidasi NADH ke NAD+

esti"biotep*Lactic acid and Alcohol fermentation

******