Post on 29-Oct-2014
CATABOLISMOleh
Sri Wahyuni , SPdSMAN 3 MADIUN
BASIC COMPETENCE
Menguraikan proses-proses katabolisme karbohidrat
Tujuan Pembelajaran Menjelaskan tahapan proses respirasi
selular secara umum Menjelaskan tempat terjadinya setiap
tahapan respirasi sel Menjelaskan proses fermentasi gula Menghitung jumlah energi yang diperoleh
dalam respirasi aerob dan anaerob Menjelaskan hasil yang diperoleh dari
respirasi aerob dan anaerob
CATABOLISM
SPLITTING THE COMPLEX COMPOUND BECOME THE SIMPLE COMPOUND AND
PRODUCE / RELEASE OF ENERGY
EXAMPLES AEROBIC RESPIRATIONcatabolism process that needs oxygen
ANAEROBIC RESPIRATION (FERMENTATION)catabolism process without use oxygen
RESPIRATION
THE STAGES OF RESPIRATION : 1. GLYCOLYSIS2. THE LINK REACTION
(DEKARBOKSILASI OKSIDATIF)3. KREBS CYCLE4. ELECTRON TRANSPORT CHAIN
GLIKOLISISGLUKOSA
Glukosa 6 P
Fruktosa 6 P
Fruktosa 1,6 di P
2(1,3 Difosfogliseral)
Dihidroksiaseton P
2 Gliseraldehid P
ADP
ATPHeksokinase
Fosfoglukoisomerase
Fosfofruktokinase
Aldolase
Isomerase
ATP
ADP
Triose fosfat dehidrogenase
2 Pi
2(3 Fosfogliserat)
2NAD+
2NADH + 2H+
2 ATP
2 ADPFosfogliserokinase
2 (2 Fosfogliserat)
Fosfogliseromutase
2 Fosfoenol Piruvat
2H2O
Enolase
Piruvat Kinase
2 Asam Piruvat
2 ADP
2 ATP
Hasil glikolisis
B
Tempat : Sitoplasma
Glukosa (C6) + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi
2 asam piruvat (C3) + 2 NADH + 2 ATP
Dekarboksilasi Oksidatif (DO)
2 PYRUVATE 2 NAD
2 CO2 2 NADH+H+
Co-A2 ACETYL COENZYME A
1 2
3
Dekarboksilasi Oksidatif
1) Dekarboksilasi: pelepasan gugus karboksil dalam bentuk CO2
2) Dehidrogenasi: pelepasan ion H+ dan e- akan ditangkap oleh akseptor elektron NAD+ menjadi NADH
3) Suatu Koenzim-A suatu senyawa mengandung sulfur turunan dari vit.B diikatkan pada gugus asetat menjadi asetil Koenzim-A
Hasil Akhir DO
2 piruvat + 2 NAD+ + 2 Ko-A
2 Asetil Ko-A+ 2 NADH +2CO2
Tahapan siklus Krebs
Respirasi aerobACETYL COENZYME
A (C2)
Siklus Krebs
Berlangsung di dalam mitokondria Hasil akhir: (C2)
2 Asetil Ko-A + 6 NAD+ + 2 FAD+ +2ADP
4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP +
2 Ko-A
TRANSPORT ELEKTRON
NADH+ H+
NAD+
FAD
FADH2
SITOKROM
SITOKROM H2
O2
H2O
ATP
ATP
ATP
Rantai Transfor elektron
Proses reaksi mengalirkan elektron dari NADH ke O2 dirangkaikan dengan proses fosforilasi bersifat oksidasi (pembentukan ATP dari ADP dan Pi) pd tiga tahap pengangkutan elektron, yaitu:
1. Dari NAD ke FMN 2. Dari sitokrom b ke sitokrom c1 3. Dari sitokrom cyt a3 ke O2
Dengan demikian, pasangan elektron dr senyawa substrat pernafasan yang masuk rantai pernafasan melalui NAD (malat, isositrat dan a-ketoglutarat) akan menghasilkan 3ATP per satu atom O (1/2 O2) yg dipakai; sedangkan yang masuk melalui koenzim Q (suksinat) menghasilkan 2ATP.
Sistem transpor elektronRespirasi aerob
FERMENTASI
Fermentasi dapat terjadi pada : Pada jaringan yang kekurangan
Oksigen Akar yang terendam dalam air Bakteri anaerob Sel - sel ragi Biji-biji berkulit tebal
GLUKOSA
2 ADP + 2 Pi
GLIKOLISIS
2 ATP
2 NAD+ 2 NADH
2 ASAM PIRUVAT
2 ASETALDEHID
2 ETANOL
2 CO2
FERMENTASI ALKOHOL
Fermentasi alkohol
C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP
(a) Tahapan fermentasi alkohol. (b) Jamur ragi (yeast).
Bab 2 Metabolisme
FERMENTASI ASAM LAKTAT
2 ADP + 2 Pi ATP
GLUKOSA GLIKOLISIS 2 ASAM PIRUVAT
2 NAD+
2 NADH
2 ASAM LAKTAT
Fermentasi asam laktat
C6H12O6 2 asam laktat + 2ATP
Tahapan reaksi fermentasi asam laktat.
Bab 2 Metabolisme
ATP PRODUCTION FROM AEROBIC RESPIRATION
ATP used ATP made
Net gain in
ATP1.Glycolysis2.Link
Reaction3.Krebs
cycle4.Oxidatif
Phosphori-
lation
-200
0
402
28
+20
+2
+28
TOTAL -2 34 +32
ATP PRODUCTION FROM AEROBIC RESPIRATION
ATP used ATP made
Net gain in
ATP1.Glycolysis2.Link
Reaction3.Krebs
cycle4.Oxidatif
Phosphori-
lation- Menembus
membran
-200
0
-2
402
34
+20
+2
+34
TOTAL -4 40 +36
ATP is released …. Potentially, three molecules of ATP can be
produced from each reduced NAD molecule and two ATP from each reduced FAD molecule. However, this yield cannot be realised unless ADP and Pi are available inside the mitochondrion.
About 25 % of the total energy yield of electron transfer is used to transport ADP into the mitochondrion, and ATP into the cytoplasm. Hence, each reduced NAD molecule entering the chain produces on overage two and a half molecule of ATP and each reduced FAD produced one and a half molecule of ATP
Vitamin and respiration
Why vitamin is used in respiration ?
most vitamin are used to make substances which play essential roles in the metabolism. Here we will look at some which are involved in the reactions of glycolysis and krebs cycle
What the function of vitamin in respiration ?
Many vitamin are coenzymes, or are converted to coenzymes. These coenzymes are involved in reactions where an atom or group of atoms is transferred from one substance to another. The coenzyme holds the atom or group of atoms for short time, helping with the transfer
THE KINDS OF VITAMIN
Riboflavin (vit B2) is used to make FAD. FAD is a coenzyme which acts as a hydrogen and electron acceptor in the Krebs cycle. It is a “ coenzyme” because the hydrogenase enzyme catalysing the reaction which removes the hydrogens can’t do so unless FAD is available to accept them
Niacin (Nicotinic acid) is used to make NAD. This, like FAD, is a coenzyme acting as a hydrogen and electron acceptor, which it does both in glycolysis and in the Krebs cycle. Both NAD and FAD act as coenzymes in other metabolic reactions besides those of respiration
THE KINDS OF …….
Panthothenic acid (vit B3) is used to make one part of the large complex molecule coenzyme A coenzyme A transfer acyl groups, R-C=O, from one substance to another. When it is combined with the acetyl (ethanoate) group CH3-C=O, it is called Acetyl Coenzyme A.Pyruvate made in glycolysis provides an acetyl group, which combine coenzyme A to produce Acetyl Coenzyme A
Thiamine ( Vit B1) is converted in the body to thiamine pyrophosphate, TPP. This acts as a coenzyme in some reations involving acyl group transfer, and is needed for the reaction in which pyruvate is converted to acetyl coenzyme A
Inhibitor (racun) Sianida (CN) dan karbon monoksida(CO), menghalangi
transfer elektron pada oksigen. Kedua molekul ini bersifat kompetitif terhadap oksigen dalam menerima elektron di dalam Hb, sehingga menghalangi pengangkutan oksigen.
Rotenon (racun ikan atau sebagai pestisida), menghalangi dimulainya transfer elektron dari NADH atau FADH, sehingga yang keracunan seolah-olah kekurangan energi.
Oligomisin (antibiotik), menghalangi ion hidrogen melewati membran mitokondria, sehingga menghalangi pembentukan ATP
Dinitrofenol (DNP), sangat beracun pada manusia yang menyebabkan proses transfer elektron tetap berjalan tetapi tidak ada pembentukan ATP.
Perbedaan respirasi aerob dan anaerobPerbedaan Respirasi aerob Respirasi anaerob
1. Kebutuhan oksigen
2. Tahapan
3. Akseptor
4. Hasil
5. Jumlah ATP6. Berlangsung
Membutuhkan 4 tahap: glikolisis, DO, siklus Krebs, Rantai transpor ElektronNAD, FAD, dan Oksigen
6CO2, 6H2O, 38 ATP
Lebih banyak 38 ATPSel hewan, tumbuhan dan manusia
Tidak membutuhkanGlikolisis
NAD, Piruvat dan turunannyaAlkohol, 2 CO2, 2 ATPAsam laktatSedikit 2 ATPJaringan defsisit O2, sel ragi, biji yang berkulit tebal, bakteri anaerobik
Beda antara fermentasi alkohol dan asam laktat
Perbedaan Alkohol Asam laktat
Tempat Akseptor terakhir Proses
Hasil
Sel-sel ragiAsetaldehid Glukosa .....>2 asam piruvat + 2 ATP + 2 NADH..... ..> 2 asetaldehid + 2 CO2 ....> 2 etanol 2Etanol , 2CO2 dan 2 ATP
Sel otot yang defisit O2Asam piruvatGlukosa ....> 2asam pirivat + 2 NADH + 2 ATP ......> 2 asam laktat
Asam laktat dan 2 ATP
THE END
THANK YOU VERY MUCH FOR YOUR
ATTENTION