I. Respirasi seluler

Post on 20-Jul-2015

77 views 1 download

Transcript of I. Respirasi seluler

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 1/42

METABOLISME

RESPIRASI SELULER

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 2/42

Metabolisme

total kerja reaksi kimia dan fisika

yang terjadi dalam sel.

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 3/42

2 tipe metabolisme

• Anabolisme - biosynthesis

 – Membangun molekul komplekda dari molekul sederhana

 – Membutuhkan energi (ATP) - endergonic

• Katabolisme - degradation

 – Memecah molekul kompleks menjadi molekul sederhana

 – Membentuk energi (tersimpan sebagai ATP) - exergonic

 – Misalnya- glycolysis

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 4/42

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 5/42

Bioenergi

• Ilmu yang mempelajari pembentukan dan

penggunaan energi dalam sel

Termasuk anabolisme dan katabolisme• Melihat hubungan dari jalur-jalur metabolisme

Strategi energi(pembentukan nutrisi dan

metabolisme) bervariasi pada mikroba danberhubungan dengan ketersediaan Oksigen

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 6/42

Metabolic strategies (heterotrof )

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 7/42

RESPIRASI AEROB

Jalur energi kimiawi dihasilkan dari makananmenjadi ATP

Proses aerobic = membutuhkan oksigen

Glucose Oxygen Carbondioxide

Water Energy

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 8/42

respirasi aerob 

Glikolisis  – glukosa(6C) teroksidasi dan terpecah menjadi2 molekul asam piruvat (3C). Total 2 ATP terbentuk.

• Asam Trikabosilat/ TCA (Krebs)  – mengolah asam piruvat

dan meregenerasikan menjadi 3 molekul CO2 (per satu

asam piruvat) Total 2 ATP terbentuk(per satu glukosa).

• Transport Electron – menerima elektron dari NADH &

FADH, membentuk energi sepanjang reaksi redoks.

Fosforilasi oksidatif (kemiosmosis) menghasilkan ATP. 34

ATP terbentuk.

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 9/42

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 10/42

Hasil AKhir

Selama respirasi seluler, hidrogen danikatannya saling bertukar pasangan

Hidrogen berpindah dari glukosa (makanan) keOksigen untuk membentuk air

Hasil akhir untuk membuat banyak ATP

Proses aklhir terjadi selama Transport elektron/ Electron Transport Chain (ETC or ETS)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 11/42

  

   

   

   

  

  

   

   

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 12/42

38 ADP + 38 Pi 38 ATP

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 13/42

1. Glikolisis

• Terjadi di sitoplasma

• Katabolisme glukosa -

exergonic

• Proses Anaerobc (tidak

membutuhkan oksigen)

• Bermula dengan glukosa

• Terakhir dengan 2 molekul

asam pyruvat

• menghasilkan ___________

• Menghasilkan 2 molekul

 _________ (akan menuju

ETS membentuk ATP)

•  _________ (2) akan menuju

TCA (proses aerob)

respirasi Aerob

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 14/42

Respirasi AerobGlikolisis

R i i A b

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 15/42

G3PDH mengkatalis redoks

• Enzim = Glyceraldehyde-3-phosphate

dehydrogenase1. Memindahkan H (p dan e) dari G3P

2. Mereduksi NAD menjadi NADH

3. Memberi ikatan fosfat/fosforilasi dari G3Pmenjadi DPG (aka BPG)

4. BEGINS energy payoff phase

Respirasi AerobGlikolisis

Glik li i b t ATP l d t

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 16/42

• Glikolisis membuat ATP langsung pada saatenzim mentransfer gugus phosphat darisumber molekul ke ADP (total 2 molekul)

Maka disebut fosforilasi tingkat substrat

Figure 6.9

Enzyme 

R i i A b

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 17/42

RANGKUMAN- glikolisis

Respirasi Aerob

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 18/42

Asam Piruvat yang dihasilkan akandigunakan tergantung kebutuhan makhluk hidup

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 19/42

Mengubah piruvat (dekarbosilasi dan

penambahan CoA)

*pada eukariot piruvat akan masuk ke mitokondria dengan sebelumnya

membentuk 2 CO2 dan 2NADH per satu glukosa

(2) (2)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 20/42

2: SIKLUS KREBS (TCA cycle)

• Terjadi di mitokondria (dalam matriks) pada

eukariotik• Siklus krebs berfungsi memecah glukosa secara

sempurna (catabolisme = oksidasi)

Asam piruvat diikat dulu untuk masuk kedalamtahapan ini (2 NADH dan 2 CO2 made)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 21/42

2. TCA (Krebs)

cycle

• Per glukosa(TCAtermasuk 

 pengikatan

 piruvat )menghasilkan:

• 6 _________,

• 8 ___________,• 2 ___________

• 2 ________

RANGKUMAN

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 22/42

TOTALS:8 NADH2 FADH2

2 ATP

6 CO2

Per glucose

RANGKUMAN-SIKLUS KREBS

REMEMBER:TWO pyruvatesare converted toTWO AcetylCoA

Pyruvate

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 23/42

3. Electron transport system (ETS): Fosforilasi

oksidatif dan kemiosmosis

M l kt t f

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 24/42

Mengapa elektron transfer 

ke oksigen dengan

melepaskan energi? 

Saat elektron berpindahdari glukosa ke oksigen,dapat dikatakan elektronterjatuh

Jatuhnya elektron akanmelepaskan energi (tiapelektron pembawa/carriermemiliki EP yang tinggidari seterusnya

Dengan demikian:ENERGI DILEPASKAN

saat e lewat

Release

of heatenergy

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 25/42

Electron transport system (ETS)

• Terjadi di membran dalam mitokondria, krista

(pada bacteria – enzim tersimpan di membransitoplasma)

• Reaksi berseri redoks melibatkan elektrontransporters (cytochromes) – pada aerob,

akhir electron aseptor adalah oksigen yangbergabung dengan 2 proton membentuk air

• Energi dilepaskan dari reaksi ini digunakanuntuk mendorong gradien proton (H+)melewati membran (memompa proton =transport aktif)

• ATP dibentuk dengan fosforilasi oksidatif (chemiosmosis)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 26/42

e- terjatuh dari transporter (NADH, FADH2)

Energi dari serangkaian reaksi redoks digunakan untuk memompa H+melewati membran ke ruang intermembran (atau ruang periplasmik)

From glycolysis and Krebs

ETS

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 27/42

•Proton kemudianberpindah melalui

saluran dengan

difusi energi

dimanfaatkan ATP

sintase untuk

membuat ATP

(fosforilasi

oksidatif)

ETS

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 28/42

28

Electron transport system in Eukaryotes (mitochondrion)

Electron transport system in eukaryotes (detail)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 29/42

29

Electron transport system in eukaryotes (detail) 

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 30/42

Chemical and Charge Gradient between the

Outer and Inner Compartments

30

ETS

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 31/42

Chemiosmosis (detail)

ETS

ETS i bi b t iETS

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 32/42

ETS in aerobic bacteriaETS

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 33/42

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 34/42

RANGKUMAN RESPIRASI AEROB

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 35/42

35

TRATEGI METABOLISME

• Nutrisi diproses dengan berbagai cara, saat ini jalur

katabolisme terdapat 3 cara untuk mengubah glukosa

menjadi CO2 dan memberikan energi

• Respirasi Aerob – glycolysis, the Kreb’s cycle, respiratory

chain• Respirasi Anaerob – glycolysis, the TCA cycle, respiratory

chain; molekuloksigen bukan akhir aseptor elektron

• Fermentasi – glycolysis, senyawa organik akhir dari aseptor

elektron

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 36/42

metabolisme lain(anaerobic)

• Respirasi Anaerob – beberapa bakteri

memiliki e-transport yang menggunakan

INORGANIk e- aseptor daripada O2 (nitrat,

sulfate CO2 atau logam – yang tereduksi)

• Fermentation  – menggunakan jalur glycolysis

untuk mengolah NAD (electron terdonasi ke

aseptor elektron berupa senyawa ORGANIK)

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 37/42

Metabolic strategies

Pathways

involved

Final e-

acceptor ATP yield

Aerobic

respiration

Glycolysis,

TCA, ET

O2

Anaerobicrespiration

Glycolysis,TCA, ET

NO3-, SO4

-2,CO3

-3

Fermentation Glycolysis Organicmolecules

 

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 38/42

l

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 39/42

Fermentation recycles NAD

Fermentation

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 40/42

NOTE: only ____________  made per glucose

Fermentation

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 41/42

5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 42/42

Organisms