HUBUNGAN ANTAR HUBUNGAN ANTAR METABOLISME METABOLISME BIOMOLEKULBIOMOLEKUL

( KH,PROTEIN,LEMAK)( KH,PROTEIN,LEMAK)

JURUSAN JURUSAN KEPERAWATANKEPERAWATANSTIKES MITRASTIKES MITRA

JUNI 2010JUNI 2010BY:MIMIBY:MIMI

Sel merupakan sistem kimia dalam Sel merupakan sistem kimia dalam keadaan mantap.keadaan mantap.

Katabolisme dan anabolisme Katabolisme dan anabolisme merupakan proses yang berlangsung merupakan proses yang berlangsung serempak, saling melengkapi dan serempak, saling melengkapi dan berkaitan satu sama lain.berkaitan satu sama lain.

Secara keseluruhan proses Secara keseluruhan proses anabolisme dan katabolisme harus anabolisme dan katabolisme harus berjalan bersama-sama, karena berjalan bersama-sama, karena setiap pasang proses menyediakan setiap pasang proses menyediakan energi atau bahan yang dibutuhkan energi atau bahan yang dibutuhkan oleh pasangan lain.oleh pasangan lain.

Hubungan antara anabolisme dan Hubungan antara anabolisme dan kataboenlisme .kataboenlisme .

1.Aspek oksidasi dan reduksi,1.Aspek oksidasi dan reduksi, Katabolisme menggunakan bentuk oksidasi Katabolisme menggunakan bentuk oksidasi

(NAD(NAD++ + NADP + NADP++) dan menghasilkan bentuk ) dan menghasilkan bentuk reduksi (NADH dan NADPH); sementara reduksi (NADH dan NADPH); sementara proses anabolisme membutuhkan bentuk proses anabolisme membutuhkan bentuk reduksi dan menghasilkan bentuk oksidasi. reduksi dan menghasilkan bentuk oksidasi.

2.Aspek Energi Katabolisme merupakan eksagornik

(menghasilkan energi) dengan menggunakan ADP dan menghasilkan ATP.

Senyawa ATP yang dihasilkan kemudian digunakan kembali dalam reaksi endergonik ( membutuhkan energi) pada proses anabolisme dan kembali menghasilkan ADP ( dan AMP).

3.Aspek Materi3.Aspek Materi Produk akhir antara yang dihasilkan Produk akhir antara yang dihasilkan

dalam katabolisme umumnya dalam katabolisme umumnya menjadi materi awal dalam menjadi materi awal dalam anabolisme. Demikian juga anabolisme. Demikian juga sebaliknya.sebaliknya.

Hubungan antar Metabolisme Hubungan antar Metabolisme Biomolekul.Biomolekul.

• Degradasi molekul dalam proses Degradasi molekul dalam proses metabolisme dibagi dalam 3 tahap.metabolisme dibagi dalam 3 tahap.

• 1.Polisakarida dihidrolisis menjadi 1.Polisakarida dihidrolisis menjadi monosacarida, protein dihidrolisis monosacarida, protein dihidrolisis menjadi komponen asam amino dan menjadi komponen asam amino dan trigliserida dihidrolisis menjadi asam trigliserida dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol.lemak dan gliserol.

• Pelepasan energi.Pelepasan energi.

Tahap ke dua ,monosakarida, gliserol,dan Tahap ke dua ,monosakarida, gliserol,dan asam lemak didegradasi lebih lanjut asam lemak didegradasi lebih lanjut membentuk asetil KoA melalui proses membentuk asetil KoA melalui proses pembentukan beberapa senyawa fosfat pembentukan beberapa senyawa fosfat kaya energi.kaya energi.

Heksosa diubah menjadi piruvat kemudian Heksosa diubah menjadi piruvat kemudian menjadi asetil koA.menjadi asetil koA.

Gliserol diubah menjadi piruvat dan asetil Gliserol diubah menjadi piruvat dan asetil KoA.KoA.

Mononukleotida didegradasi menjadi Mononukleotida didegradasi menjadi pentosa ,basa nitrogen dll. pentosa ,basa nitrogen dll.

Pada tahap kedua,Aa alanin, Pada tahap kedua,Aa alanin, serin,treonin,glisisn dan sistein didegradasi serin,treonin,glisisn dan sistein didegradasi menjadi asam glutamat menghasilkan asam menjadi asam glutamat menghasilkan asam keto glutarat .keto glutarat .

As.aspartat dan asparagin ditransaminasi As.aspartat dan asparagin ditransaminasi menjadi oksalat.menjadi oksalat.

Aa leusin,triptofan, lisin,fenilalanin dan Aa leusin,triptofan, lisin,fenilalanin dan tirosin didegradasi menjadi asetoasetil koA tirosin didegradasi menjadi asetoasetil koA dan diubah kembali menjadi Asetil KoAdan diubah kembali menjadi Asetil KoA

Aa isoleusin,metionin dan valin diubah Aa isoleusin,metionin dan valin diubah menjadi suksinil koA.menjadi suksinil koA.

Fenilalanin dan tirosin didegradasi secara Fenilalanin dan tirosin didegradasi secara oksidatif membentuk asam fumarat.oksidatif membentuk asam fumarat.

Dengan demikian kerangka karbon asam Dengan demikian kerangka karbon asam amino,menghasilkan senyawa antara untuk amino,menghasilkan senyawa antara untuk siklus asam sitrat atau asetil koA.siklus asam sitrat atau asetil koA.

Dalam tahap ketiga, fosforilasi oksidatif Dalam tahap ketiga, fosforilasi oksidatif menghasilkan ATP.menghasilkan ATP.

Anabolisme makromolekul juga berlangsung dalam tiga tahap.

Tahap pertama : Sintesis protein dimulai dari

pembentukan asam alpha keto.

Sintesis lipid dimulai dengan pembentukan molekul kecil asetat,malonat dan lainnya.

Sintesis asam nukleat dimulai dari pembentukan molekul kecil karbamoilfosfat, ribosa dan molekul lain.

Sintesis karbohidrat mulai dari molekul piruvat,malat dsb.

Tahap kedua

Asam alpha ketoteraminasi oleh donor gugus amino membentuk asam amino.

Gugus asetil dibangun menjadi asam lemak.

Tahap kedua

Piruvat dan malat menjadi prekursor untuk pembentukan monosakarida

Gula pentosa, basa nitrogen dan asam fosfat membentuk mononukleotida.

Tahap terakhir anabolisme : Asam amino disusun menjadi rantai

polipeptida membentuk berbagai jenis protein.

Asam lemak dirangkai membentuk berbagai lipid..

Mononukleotida ditata membentuk polinukleotida dan diatur menjadi polisakarida.

Pengendalian Metabolisme(Pengendalian Metabolisme(11))

Dilakukan melalui pengawasan laju Dilakukan melalui pengawasan laju reaksi enzim.reaksi enzim.

Ada 2 cara pengendalian.Ada 2 cara pengendalian. 1.Mengatur konsentrasi enzim aktif 1.Mengatur konsentrasi enzim aktif

dengan mengawasi laju sintesis dengan mengawasi laju sintesis protein enzim dan mempengaruhi protein enzim dan mempengaruhi pengubahan antara bentuk-bentuk pengubahan antara bentuk-bentuk aktif dan tidak aktif enzim.aktif dan tidak aktif enzim.

Mekenanisme pengendalian Mekenanisme pengendalian metabolisme yang berhubungan metabolisme yang berhubungan dengan pengaturan jumlah enzim ini, dengan pengaturan jumlah enzim ini, pada tahap trarnskripsi dan translasi pada tahap trarnskripsi dan translasi

Pengendalian Metabolisme(Pengendalian Metabolisme(22))

2.Mengawasi aktivitas suatu enzim 2.Mengawasi aktivitas suatu enzim dengan perantaraan inhibisi umpan dengan perantaraan inhibisi umpan balik.balik.

Pengendalian aktivitas enzim Pengendalian aktivitas enzim ditentukan oleh ; pH, kadar ditentukan oleh ; pH, kadar substrat,kofaktor dll.substrat,kofaktor dll.

Perubahan pH akan menyebabkan Perubahan pH akan menyebabkan menurunnya aktivitas enzim tertentu menurunnya aktivitas enzim tertentu dan sebaliknya memacu aktivitas dan sebaliknya memacu aktivitas enzim lain.enzim lain.

Kekhususan substrat dalam enzim Kekhususan substrat dalam enzim merupakan dasar bagi kemampuan merupakan dasar bagi kemampuan sel untuk melangsungkan banyak sel untuk melangsungkan banyak reaksi kimia didalam larutan yang reaksi kimia didalam larutan yang sama secar bersamaan.sama secar bersamaan.

Aktivitas enzim juga akan dihambat Aktivitas enzim juga akan dihambat oleh hasil akhir suatu rantai reaksi oleh hasil akhir suatu rantai reaksi yang dikatalisis oleh sistem multi yang dikatalisis oleh sistem multi enzim.enzim.