METABOLISMEKelompok 61. Amalia Rahmatika

2.Lulu Annisa3.Zuha Yuliana

PROGRAM STUDI FARMASIFAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS SYARIF HIDAYATULLAHJAKARTA

Oktober/2013

Metabolisme adalah reaksi kimia yang terjadi didalam sel menggunakan enzim sebagai katalisator

Metabolisme

METABOLISME

Katabolisme

Anabolisme

KATABOLISME

Proses penguraian senyawa kompleks menjadi sederhana dengan bantuan enzim yang akan menghasilkan energi. Contohnya adalah respirasi ( pernapasan)

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan. Respirasi dilakukan oleh semua makhluk hidup.Respirasi dibagi menjadi dua yaitu Aerob dan Anaerob

Respirasi Aerob adalah respirasi yang membutuhkan oksigen

Terjadi di mitokondria C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O +

energi  Memiliki 4 proses :1. Glikolisis2. Dekarboksilasi Oksidatif (DO)3. Siklus Calvin4. Transpor Elektron

Respirasi Aerob

Gambar mitokondria

Glikolisis adalah pemecahan glukosa Terjadi di Sitosol Memecah 1 molekul glukosa (6C)

menjadi 2 molekul asam piruvat (3C) Memakai 2 ATP Menghasilkan 2 Asam Piruvat, 2 NADH,

2 ATP  

1. Glikolisis

Glukosa + 2 ADP + 2 P + 2 NAD →2 Piruvat+ 2 NADH + 2 ATP

DO adalah proses berubahnya asam piruvat (3C) menjadi asetil koA (2C)

Terjadi di Matriks Mitokondria Menghasilkan 2 Asetil koA, 2 NADH, 2 CO2

2. Dekarboksilasi Oksidatif

2 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD → 2 Asetil CoA + 2 NADH + 2 CO2

Siklus Calvin merupakan serangkaian reaksi yang mengubah asetil koA yang direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam sitrat (6C)

Terjadi di Matriks Mitokondria Menghasilkan 6 NADH, 2 FADH2, 4

CO2, 2 ATP

3. Siklus Krebs

6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P → 4 CO₂ + 6 NADH + 2 FADH₂ + 2 ATP

Transpor elektron adalah reaksi pemindahan elektron melalui proses reaksi redoks (reduksi-oksidasi)

Transpor elektron terjadi pada membran dalam mitokondria (krista)

Menghasilkan 34-36 ATP dan 6 H20 NADH dan FADH₂ Senyawa pereduksi penghasil ion

hidrogen. Setiap perpindahan elektron pada setiap reseptor

membentuk energi dan menghasilkan molekul air. Setiap molekul NADH menghasilkan 3 ATP dan 1 molekul

FADH₂ menghasilkan 2 ATP

4. Transpor Elektron

10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 P + 6O2 → 10 NAD + 2 FAD + 12 H2O + 34 ATP

Hasil ATP Maksimum

Hasil ATP Bersih

Respirasi Anaerob adalah respirasi yang tidak memerlukan oksigen 

Respirasi anaerob merupakan reaksi enzimatis yang memecah glukosa secara tidak sempurna

Respirasi anaerob hanya menghasilkan sedikit energi, yaitu 2 ATP

Respirasi Anaerob

Ciri-ciri dari fermentasi adalah : 1. Terjadi pada organisme yang

tidak membutuhkan oksigen bebas

2. Terjadi proses glikolisis3. Tidak terjadi penyaluran

elektron ke Siklus Krebs dan Transpor Elektron

4. Energi (ATP) yang terbentuk lebih sedikit jika dibandingkan dengan Respirasi aerob

Fermentasi terdiri atas 3 macam, yaitu:a. Fermentasi Asam Laktatb. Fermentasi Alkoholc. Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi Glucose

2 Pyruvate

2 ATP

No Oxygen

Oxygen

Fermentation

Alcohol + CO2 (yeast, plants)

Lactate (Animals)

34 more ATP

Fermentasi Alkohol merupakan proses fermentasi yang menghasilkan alkohol sebagai produk sampingan.

Ciri-ciri fermentasi alkohol:

1. Terjadi pada sel Ragi (Saccharomyces cerreviceae).

2. Menghasilkan alkohol sebagai produk sampingan. Alkohol mengakibatkan racun bagi organisme tersebut.

3. Dihasilkan energi sebesar 2 ATP + 2 NADH2

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Fermentasi Alkohol

Glukosa

(1 Molekul)

Asam Piruvat (C3) 1 molekul

Asam Laktat (C3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul

Asetaldehid (C2) 2 mol

Fermentasi Asam Laktat merupakan proses fermentasi yang menghasilkan Asam Laktat (asam susu = asam lelah). Ciri-ciri dari fermentasi asam laktat adalah:

1. Terjadi didalam sel otot2. Menghasilkan Asam Laktat sebagai produk sampingan yang

mengakibatkan:- napas tersengal-sengal- pegal-pegal di sekujur tubuh- dihasilkan energi sebesar 2 ATP

Asam laktat bagi organisme aerobik bersifat racun C6H12O6 → 2 C2H5OCOOH + Energi

Fermentasi Asam Laktat

Glukosa

(1 Molekul)

Asam Piruvat (C)

1 molekul

Asam Laktat (C3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul

Anabolisme adalah penyusunan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks

Misalnya sintesis asam lemak, sintesis asam amino

Reaksi anabolisme dapat dibedakan menjadi fotosintesis dan kemosintesis

Fotosintesis menggunakan sumber cahaya sebagai sumber energi, sedangkan kemosintesis menggunakan energi kimia sebagai sumber energi

ANABOLISME

Proses biokimia (dari senyawa anorganik menjadi senyawa organik) pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan organisme fotoautotrof dengan menggunakan karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari.

Fotosintesis

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Tempat terjadinya fotosintesis adalah di kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Kloroplas itu terdapat pada lapisan sel yang disebut dengan mesofil, yaitu sel-sel jaringan palisade dan sel-sel jaringan bunga karang (spons).

Pigmen fotosintetik yang terdapat dalam thilakoid ada tiga macam: - klorofil a, disebut juga photosystem I/photosystem 700 - klorofil b, disebut juga photosystem II/photosystem 680 - karotenoid (disebut juga pigmen antena), terdiri dari karoten dan xantofil

Tempat terjadinya fotosintesis

1. membran luar2. ruang antar membran3. membran dalam4. Stroma5. lumen tilakoid6. membran tilakoid7.Granum (kumpulan tilakoid)8. tilakoid (lamella)9. Pati10. Ribosom11. DNA plastida12. plastoglobula

kloroplas

grana

Klorofil a dan b

Lamella antargrana/

lamella tilakoid

tilakoid

stroma

diantaranya

terdapat

REAKSI TERANG(FOTOL

ISIS)

REAKSI GELAP/SIKLUS

CALVIN(Fiksasi CO2)

GRANA

STROMA

TAHAPAN FOTOSINTESIS

PROSES REAKSI TERANG

Terjadi ketika ada sinar matahari

Klorofil menyerap sinar matahari menjadi energi kimia

Energi kimia : ATP dan NADPH

Terjadi proses fotolisis

12 H20 + 2 NADP + 18 ADP + 18 Pi → 6 O2 + 12 NADPH + 18 ATP

Reaksi Terang

Proses pemecahan

air oleh sinar

matahari dan klorofil

Jenis Reaksi Terang

FOTOSISTEM I (P700 nm)

FOTOSISTEM II (P680 nm)

FOTOSISTEM I (P700 nm)

FOSFORILASI SIKLIK

FOTOSISTEM II (P680 nm)

FOSFORILASI NONSIKLIK

Aliran Elektron• Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor elektron

primer• Kedua jalur

• Dimulai dengan penangkapan energi foton• Menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk

kemiosmosis• Aliran elektron nonsiklik

• Menggunakan fotosistem II dan I• Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron yang

didonasikan oleh air• Mensintesis ATP dan NADPH• Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+

• Aliran elektron siklik• Hanya menggunakan fotosistem I• Elektron dari fotosistem I di-recycle• Mensintesis ATP

FOSFORILASI SIKLIK yaitu elektron kadang kembali klorofil P700 melalui feredoksin-kompleks sitokrom-

plastosianin

FOSFORILASI NON-SIKLIK

REAKSI GELAP/SIKLUS CALVIN

(FIKSASI C02) Reaksi ini ditemukan oleh Melvin

Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson

Terjadi di stroma Memiliki 3 Tahap :1. Fiksasi karbon2. Reduksi3. Regenerasi akseptor CO2

Proses Reaksi Gelap6 molekul ribulosa 1,5

difosfat----1,3 Bifosfogliserat

FIKSASI

1,3 Bifosfogliserat---12 Mol Fosgliseraldehid

REDUKSI

10 mol fosfogliseraldehid ----ribulosa 1,5 difosfat

REGENERASI

Faktor yang memengaruhi proses fotosintesis ada dua, yaitu faktor internal dan faktor eksternal.

Faktor internal yaitu : Faktor genetik Faktor eksternal yaitu : -Suhu -Cahaya -Air -Karbon dioksida -Mineral

Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis

Kemosintesis adalah sintesis (anabolisme) dengan menggunakan sumber energi berasal dari reaksi kimia eksergonik.Reaksi eksergnik adalah oksidasi senyawa anorganik, misalnya ion amonium, ion besi, atau belerang (S).Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dan dapat mengadakan proses asimilasi dengan menggunakan energi yang berasal dari reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi

Kemosintesis

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:

(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi

nitrosomonas

nirosococcus

a. Cahayab. Suhuc. CO2

d. O2

e. H2Of. Unsur/senyawa kimia

Faktor-Faktor yang mempengaruhi Katabolisme dan Anabolisme

1. Ramaza Rizka Mengapa hasil ATP berbeda-beda ?Jawab : Hasil ATP berbeda-beda sesuai kebutuhannya. Dari glikolisis dihasilkan 2 ATP, dari siklus krebs dihasilkan 2 ATP, dari transport electron dihasilkan 34 ATP. Total keseluruhannya secara maksimal adalah 38 ATP. Tapi karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transport aktif maka ATP berkurang menjadi 36 ATP. Apakah siklus calvin sama dengan siklus krebs ?Jawab : Tidak. Siklus Calvin ada pada reaksi gelap dalam proses fotosintesis. Dinamakan siklus calvin karena proses ini ditemukan pertama kali oleh Calvin Benson. Sedangkan siklus krebs terjadi pada proses respirasi aerob. Dinamakan siklus krebs karena proses ini ditemukan oleh Krebs.2. Aisyah 10 ATP pada fermentasi asam cuka didapat dari mana ?Jawab : fermentasi asam cuka merupakan salah satu contoh respirasi aerob karena membutuhkan oksigen. Fermentasi ini menggunakan etanol sebagai substratnya, berbeda dengan fermentasi lain yang menggunakan glukosa sebagai substratnya.

PERTANYAAN

3. Luthfia Wikhdatul Akhsani• Apa yang dimaksud dengan prekursorJawab : Prekursor adalah bahan baku

4. Zakiyatul Munawaroh• Siklik artinya adalah berputar. Lalu, kemana arah putaran

siklik ?Jawab : putaran siklik akan diteruskan ke non siklik lalu ke reaksi gelap

5. Nur Rizqiatul Aulia• Apa yang dimaksud dengan amilum dan platoglobulaJawab : Amilum adalah bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa sebagai produk fotosintesis.Platoglobula adalah : lipid yang berbentuk globula

PERTANYAAN

6. Elok Faikoh• Apa perbedaan siklik dan non siklik ? Jelaskan kembali proses keduanya.Jawab : Siklis dan non siklis adalah proses yang terjadi pada reaksi terang fotosintesis. Pada jalur siklik memerlukan fotosistem I. Energi cahaya digunakan untuk membawa elektron dari fotosistem I menuju sistem transport, kemudian kembali ke fotosistem I. Pada jalur non-siklik terjadi aliran elektron dari air ke fotosistem II melalui sistem transpor, menuju ke fotosistem I. Kemudian, melalui suatu sistem transpor, elektron akan diberikan ke NADP+. Proses ini terjadi ketika fotosistem II yang ditandai dengan P680 sebagai pusat reaksi menyerap cukup energi foton untuk melepaskan elektron. Pada saat masuknya energi ke dalam fotosistem II memicu terjadinya fotolisis. Fotolisis adalah reaksi pecahnya molekul air menjadi oksigen, ion-ion hydrogen H+, dan elektron-elektron. Elektron yang dilepaskan oleh P680 digantikan oleh elektron yang dilepaskan oleh air. Jadi, dalam sistem transpor yang kedua, NADP+ akan menerima 2 elektron dan 1 ion hidrogan membentuk NADPH. Bergeraknya ion hidrogen berperan dalam pembentukan ATP. Pembentukan ATP terjadi pada protein yang disebut ATP sintase. Sedangkan oksigen dilepaskan ke atmosfer. Oksigen ini akan berperan dalam respirasi aerob.• Apa perbedaan P 700 dan P 680 pada proses fotosintesis ?Jawab : P adalah photosystem atau fotosistem. Fotosistem adalah bagian dari tumbuhan yang berfungsi menangkap cahaya matahari. Dinamakan fotosistem 700 karena fotosistem ini menangkap cahaya pertama kali dengan panjang gelombang 700 nm. Sedangkan P 680 menangkap cahaya matahari kedua yakni ketika proses reaksi terang non siklis dengan panjang gelombang 680nm.