mitokondria dan kloroplas - jempols.files.wordpress.com fileorganisme_____ menggunakan energi dari...
TRANSCRIPT
MITOKONDRIA DAN
KLOROPLASEko Prasetya, M.Sc.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan
Aliran energi dan daur-ulang (siklus ulang) unsur kimia dalam ekosistem
Respirasi SelulerMengambil Energi dari
Makanan untuk Melakukan Kerja
Organisme___________ menggunakan energi dari cahaya matahari atau kimia untuk membuat makanan sendiri
AUTOTROf
Pada materi biokimia, tanamanMenggunakan proses ___________ untuk menangkap energi dari _____________ dan mengubahnya menjadi ______
Cahaya MatahariGlukosa
FOTOSINTESIS
Pada pertemuan ini, kita akan belajar bagaimana glukosa _______ oleh organisme dan bagaimana _______ disimpan sebagai ____ dalam proses yang disebut dengan _____________
Organisme seperti apa yang melakukan ini?
energidipecah
ATP
Respirasi Seluler
________(termasuk _______)
Semua mahluk hidup butuh energi
Organisme apa yang melakukan proses tersebut?
Tumbuhan Jamur Bakteri__________________ HewanManusia
Kita memperoleh energi dari tanaman yang menyimpan glukosa dengan cara ______________ secara langsung atau memakan _____ yang memakan tanaman.
Bagaimana kita dapat memperoleh gula dari tanaman ??
INGAT !!
Organisme ___________ memperoleh energi dengan memakan organisme lainnya
HETEROTROF
Memakan tanamanhewan
intermembran
space
cristae
CO2
H2OO2 and glucose enter cells,
which release H2O and CO2.
Mitochondria use
energi from
glucose to form ATP
from ADP + P .
Respirasi Seluler
Ingat tentang Biokimia Sel !!
Area seperti gel yang terdapat
pada sel yang mengelilingi
mitokondria
= ______________
Pembangkit Energi sel yang
membakar glukosa menjadi
enerti yang disimpan
dalam bentuk ATP =
________________MITOKONDRIA
SITOPLASMA
MITOKONDRIA = Sumber Tenaga
Sel dikelilingi __________ membran, yaitu
Membran luar & membran dalam (yang
disebut dengan ________ dengan struktur
berlekuk).
Ruang antara membran
Dalam dan luar adalah
= _________________
Ruang didalam Cristae
= _________________
Sitoplasma mengelilingi mitokondria
Ruang Antar Membran
DOUBLE
Matriks Mitokondria
CRISTAE
Seluruh organisme(heterotrof dan autotrof)menggunakan ___________________ untuk membentuk ___
Energi pada makanannya
ATP
Proses pelepasan energi dari tanaman (glukosa) untuk membentuk ____ disebut dengan ______________
ATPRESPIRASI SELULER
Respirasi Selular berlangsung dengan sangat _____ pada ____________
Jika energi dilepaskan pada satu tahapan, maka sebagian besar akan hilang sebagai ______________
lambat Banyak tahapan
Cahaya dan Panas
Fotosintesis___________ + _________ + ___________ →_______________ + __________6 CO2 6 H2O C6H12O6 6O2
_____________ + _________ →________ + __________ + __________
___________________________________________
Respirasi SelulerC6H12O6 6O2
6 CO2 6 H2O
Keduanya bertolak belakang !!
______ + ________ → ____________
Ingat peristiwa fotosintesis?
Pembawa electron berenergi tinggi = _______
Respirasi seluler menggunakan beberapa
pembawa yang berbeda untuk mengangkut
electron berenergi tinggi yaitu:
______ & ______NAD+ FAD
NAD+_______ + _________ → ____________2 e- + H+
FAD
NADP+
2 e- + 2H+
TAHAPAN RESPIRASI SELULER
Glikolisis
Siklus asam sitrat (Siklus krebs)
Transport Elektron
See glycolysis movie
Tahapan pertama dari peristiwa
respirasi seluler adalah
= __________
Glikolisis terjadi di _____________,
diluar mitokondria.
GLIKOLISIS
Sitoplasma
GLIKOLISIS (GLYKOS = _____ LYSIS= ________ )
Glikolisis ___________________________
Tetapi membutuhkan ______ untuk memulai
prosesnya.
Menurut anda, molekul apa yang memasok
energi untuk memulai peristiwa glikolisis ?
terpecah
Tidak membutuhkan OKSIGEN
ATP
Manis
energi
Glikolisis memproduksi
energi kimia dengan
cara mengoksidasi
glukosa menjadi piruvat
Glukosa Glukosa-6-fosfat Fruktosa-6-fosfat Fruktosa-1,6-bifosfat
Glukosa masuk ke
dalam sel dan
difosforilasi dengan
transfer gugus
fosfat dari ATP
dengan bantuan
enzim Hexokinase
Glukosa-6-fosfat
kemudian diubah
menjadi bentuk
menjadi fruktosa-6-
fosfat dengan bantuan
enzim
fosfoglukoisomerase
Hexokinase Fosfogluko-
isomerase
Enzim fosfofruktokinase
mentransfer gugus fosfat
ke dalam tahapan
glikolisis. Sejauh ini
sudah 2 ATP yang telah
digunakan
Fosfofrukto-
kinase
Enzim Aldose mengubah
molekul gula menjadi dua
gula berkarbon tiga yang
berbeda.
Aldose
Isomerase
Dihidroksiaseton fosfatGliseraldehida-3-fosfat
Enzim pada tahapan selanjutnya dari proses glikolisis,
hanya dapat menggunakan Gliseraldehida-3-fosfat
sebagai substratnya.
1,3-Bifosfogliserat 3-Bifosfogliserat
Triosa Fosfat
Dehidrogenase
Fosfoglisero-
kinase
Enzim Triosa Fosfat
Dehidrogenase
mengkatalisis dua reaksi
secara berurutan. Gula
dihidrolisis melalui transfer
electron dan H+ ke NAD+
membentuk NADH.
Glikolisis menghasilkan ATP
melalu fosforilasi tingkat
substrat. Enzim Fosfoglisero
kinase mentransfer gugus 2
gugus fosfat pada 2 ADP
menjadi ATP
2-fosfogliserat
Fosfoglisero
mutase
Enzim Fosfoglisero
mutase merelokasi gugus
fosfat yang tersisa
Fosfoenolpiruvat
Enolase
Enzim Enolase mengekstraksi 1
molekul air dan menghasilkan
fosfoenolpiruvat (PEP)
Piruvat
Kinase
Enzim Piruvat Kinase mentransfer
gugus fosfat dari PEP ke ADP dan
menghasilkan piruvat untuk
digunakan pada tahapan
selanjutnyaPiruvat
H2O
________
↓
___________ → → _____________
↓
____________________________ + ___________________
GLUKOSA 2 ASAM PIRUVAT
Membutuhkan _______ dan memperoleh _______
Sehingga, menghasilkan ________ dan __________
2 ATP 4 ATP
GLIKOLISIS
2 ATP 2 NADH
ATP ATP ATP ATP NADH NADH
Asam Piruvate bergerak ke tahap selanjutnya
Jika
Tidak Terdapat Oksigen (___________)
Jika Terdapat Oksigen (_________)
= ANAEROB
= AEROB
Fermentasi pada respirasi
anaerob memungkinkan sel
menghasilkan ATP tanpa
menggunakan oksigen
Perbandingan Fermentasi dan
Respirasi Aerobik
Piruvat menjadi titik kunci dalam katabolisme
Asam Piruvat _______ OKSIGEN
Terdapat 2 Jenis Fermentasi:
__________________ & _____________________
ANAEROBIC
ALKOHOL ASAM LAKTAT
TANPA
Tipe Fermentasi
Piruvat
_______ +_____ →__________ + ______ + _____
FERMENTASI ALKOHOL
Asam
Piruvat Alkohol
Terjadi ketika ragi dicampur dalam roti yang
menyebabkan CO2 keluar dan menyebabkan
terbentuknya ____________di dalam roti
Alkohol _________
Selama proses pemasakan.
CO2 NAD+
Ruang Udara
Menguap
FERMENTASI ALKOHOL
Hal yang sama terjadi pada
______ untuk membuat ___
atau
______ untuk membuat ______
yeast Bir
bakteri anggur
_______ +_____ →__________ + ______ + _____
Asam
Piruvat Alkohol CO2 NAD+
_______ +_____ →______________ + ________
FERMENTASI ASAM LAKTAT
Asam
Piruvat Asam Laktat
Terjadi pada ________ selama
________ ketika otot tidak mendapat
asupan oksigen yang cukup.
Asam laktat menumpuk diotot
Dan menyebabkan rasa nyeri
NAD+
Olahraga
Otot
FERMENTASI ASAM LAKTAT
Terjadi ketika bakteri digunakan untuk menghasilkan _______ dan _______ seperti Yogurt dll.
makanan
_______ +_____ →______________ + ________
Asam
Piruvat Asam Laktat NAD+
minuman
Tanpa OKSIGEN, asam
piruvat bertambah dan
semua NAD+ pembawa
segera penuh.
Sehingga Glikolisis akan
terhambat.
Mengapat terjadi Fermentasi ?Mengapa tidak membuat ATP menggunakan
proses glikolisis saja?
NAD+
_______ +_____ →__________ + ______ + _____
Fermentasi yang terjadi pada sel dapat
meregenerasi NAD+ sehingga NAD+ dapat
menjaga kelangsungan glikolisis.
Asam
Piruvat Alkohol CO2 NAD+
Asam Laktat NAD+
NAD+ dapat kembali ke Glikolisis
______
Asam
Piruvat
37
Produk Fermentasi
Produk Fermentasi
38
Perkebunan Jagung yang terkena Banjir
Tanaman membutuhkan Oksigen untuk respirasi seluler juga. Jika benih tanaman atau akar tanaman terendam air selama 3 hari atau lebih, maka tanaman akan mati karena kekurangan oksigen.
Tanaman melakukan
____________
tetapi
FOTOSINTESIS
SIKLUS KREBS
&
TRANSPORT ELEKTRON
INGAT !!
Langkah selanjutnya pada tahapan setelah
glikolisis sangat ditentukan oleh ada tidaknya
__________ untuk memutuskan jalur mana yang
akan diambil. OKSIGEN
Flowchart
Section 9-2
Glucose
(C6H1206)
+
Oxygen
(02)
GlycolysisKrebs
Cycle
RESPIRASI SELULER
Selanjutnya kita focus ke SIKLUS KREBS. Tahapan
ini adalah tahapan yang dijalankan ketika adanya
OKSIGEN.
_______________ jalur setelah glikolisis jika
terdapat oksigen
KREBS CYCLE
Ingat !!
Glikolisis terjadi di
____________ bagian
luar dari Mitokondria
Siklus Krebs terjadi di
_________________ di
dalam mitokondria
SITOPLASMA
Matriks Mitokondria
_______________
Masuk ke dalam
__________
Asam Piruvate
berikatan dengan
____________
Untuk membentuk
_____________
ASAM PIRUVATE
COENZYME A
ACETYL - CoA
Mitokondria
Pengubahan piruvat
menjadi asetil KoA,
persambungan antara
glikolisis dan siklus asam
sitrat
_______________
Masuk ke dalam
__________
Asam Piruvate
berikatan dengan
___________
Untuk membentuk
___________
ASAM PIRUVATE
Coenzyme A
Acetyl - CoA
Mitokondria
Kemana CO2 dan NADH pergi?
CO2 dilepaskan ke:
___________
Pembawa electron
berenergi tinggi berpindah
ke jalur:
____________________
atmosphere
RANTAI TRANSPORT
ELEKTRON
Animasi Siklus Krebs [KLIK]
Formasi Asam Sitrat:
2 carbon ACETYL-COA berkombinasi
dengan 4 molekul karbon untuk
membentuk 6-molekul karbon yang
disebut dengan ___________citric acid
Kemana Coenzyme A dan Asam
Sitrat pergi?
Coenzyme A
kembali untuk
mengambil
____________
Asam Sitrat akan
melengkapi
______________
Asam Piruvat
SIKLUS KREBS
SIKLUS
KREBS
3
1
1
4
KREBS CYCLE
PRODUCES
____
____
____
____
Siklus Asam Sitrat lebih rinci
dan detail
Zat Perantara pada Siklus Krebs
Citrate 6 karbon
Isocitrate 6 karbon
a-ketoglutarate 5 karbon
Succinyl CoA 5 karbon
Succinate 4 karbon
Fumarate 4 karbon
Malate 4 karhon
Oxaloasetat 4 karbon
Kemana Perginya atom karbon?
6 atom carbons dari glukosa asal,
hilang menjadi ________________ di
atmosfer
→
Karbon dioksida
Kemana perginya ATP, NADH, dan
FADH?
ATP dapat digunakan langsung
sebagai ______ oleh sel.
Pembawa electron berenergi
tinggi masuk ke jalur
_______________________________
energi
ELECTRON TRANSPORT CHAIN
Flowchart
Section 9-2
Glucose
(C6H1206)
+
Oxygen
(02)
GlycolysisKrebs
Cycle
Electron
Transport
Chain
RESPIRASI SELULER
Selanjutnya kita focus pada
Rantai Transport Elektron
Apa yang terjadi pada tahapan ini?
GLIKOLISIS KREBSTE
Dimana peristiwa TE terjadi?
Enzim yang melaksanakan Rantai Transport
Elektron terdapat pada
___________________________Membran dalam Mitokondria (cristae)
RANTAI TRANSPORT ELEKTRON
Ruang Antar
Membran
Matriks
Cristae
Animasi Rantai Transport Elektron [KLIK]
RANTAI TRANSPORT ELEKTRON:
Energi tinggi berupa ________ yang
berasal dari _______ and _______
dilewatkan di sepanjang RANTAI
TRANSPORT ELEKTRON.
Energi yang dilewatkan digunakan untuk
transport ________________ melewati
membran.
elektronNADH FADH2
Ion Hidrogen (H+)
Pemompaan ion hidrogen ke
_____________________ merupakan energi
potensial yang dimanfaatkan untuk membuat
ATP.
Saat ion Hidrogen keluar melalui saluran ion
dan kembali ke matriks, ______________
berputar dan menambahkan molekul fosfat ke
ADP untuk membentuk _______
Ruang Antar Membran
ATP SYNTHASE
ATP
RANTAI TRANSPORT ELEKTRON:
_________ berfungsi sebagai akseptor
elektron terakhir dari rantai transpor
elektron.
Pada akhir rantai transpor elektron, enzim
menggabungkan elektron dengan ion
hidrogen dan oksigen untuk terbentuk
______________AIR (H2O)
OKSIGEN
RANTAI TRANSPORT ELEKTRON:
Pada Fosforilasi Oksidatif,
kemiosmosis menggandeng
transport elektron dengan sintesis
ATP
Jalur Transpor Elektron
Kemiosmosis: Mekanisme penggandengan Energi
ATP Sintetase, Suatu kincir molekular
Kemiosmosis
menggandengkan
rantai transpor
elektron dengan
sintesis ATP
Elektron berenergi tinggi dari ______ datang
diawal sedangkan electron dari ______
masuk jauh kebawah rantai
FADH2
NADH
JADI:
NADH → _____
FADH2 → _____
3 ATP
2 ATP
Glukosa 1
Sitoplasma
Asam
Piruvat
Elektron dibawa oleh NADH
2
Elektron
dibawa oleh
NADH dan
FADH2
3
Mitokondria
Figure 9–2 Cellular Respiration: An OverviewRINGKASAN PROSES
RESPIRASI SELULAR mencakup:
______________________
______________________
_______________________
GLYCOLYSIS
ELECTRON TRANSPORT CHAIN
KREBS CYCLE
GLIKOLISISTerjadi di _________
memecahkan ____________menjadi __________
Untuk memproduksi:
_______ __________2
SITOPLASMA Bagian luar mitokondria
1 molekul glukosa
2
2 asam piruvat
SIKLUS KREBSTerjadi di ________
memecah ____________
Untuk memproduksi:
____ ____
____ ____
MATRIKSBagian dalam mitochondria
2 Asam Piruvat
2 6
8 2
RANTAI TRANSPORT ELEKTRON
Enzim ditemukan pada _____________
Menggunakan electron berenergi tingi dan ion H+ yang disumbangkan oleh _____ dan ____
Untuk membuat ______
________ bertindak sebagai akseptor electron terakhir untuk menghasilkan ________
Kristae Membran dalam mitokondria
NADH FADH2
OKSIGEN
H2O
32 ATP
RESPIRASI SELULER(Aerob/dengan oksigen):
1 Glukosa → _____________
FERMENTATION(Anaerob/tanpa oksigen):
1 glucose → ____________
36 - 38 ATP
2 ATP
KARBOHIDRAT sebagai sumber energi
SEL memecah glukosa untuk memenuhi kebutuhan energinya
Ingat !!
LATIHAN dan ENERGI(Energi Jangka Pendek)
Sel secara normal mengandung _________ATP yang diproduksi oleh proses ___________ &_____________________(hanya cukup untuk beberapa detik aktivitas)
Setelah ATP tersebut habis, fermentasi _____________ dapat menyediakan cukup ATP untuk bertahan selama ________
SEDIKIT
GLYCOLYSIS CELLULAR RESPIRATION
ASAM LAKTAT90 Detik
LATIHAN dan ENERGI(Energi Jangka Pendek)
Setelah proses olahraga selesai, __________ harus dipecah
menggunakan oksigen.
Atlete yang terlatih dengan baik, membakar lebih banyak asam laktat.
Asam Laktat
LATIHAN dan ENERGI(Energi Jangka Pendek)
Untuk proses latihan lebih dari 90 detik, _____________ adalah satu-satunya cara
untuk membuat ATP yang cukup
Respirasi seluler menghasilkan energi_____________ daripada fermentasi.
Atlet yang sudah terkondisi dengan baik harus berpacu sendiri selama balapan yang
panjang.
Lebih Lambat
Respirasi Seluler
Sel hewan menyimpan glukosa dalam bentuk_____________Untuk digunakan ketika dibutuhkan
GLIKOGENINGAT !!
Apa yang terjadi dalam balapan panjang ketika seluruh glukosa tubuh habis?
LATIHAN dan ENERGI(Energi Jangka Pendek)
______ menyimpan glukosa sebagai __________ yang dapat dipecah menjadi glukosa untuk mensuplay
energi selama ___________beraktivitas.
OTOT
15-20 minutes
GLIKOGEN
LATIHAN dan ENERGI(Energi Jangka Pendek)
Setelah glikogen habis digunakan, maka tubuh akan mulan memecah ______
Itulah alasannya mengapa olahraga aerobik harus berlangsung lebih dari 20 menit jika Anda ingin menurunkan berat badan!
Lemak