I. Respirasi seluler

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

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

METABOLISME

RESPIRASI SELULER



Metabolisme

total kerja reaksi kimia dan fisika

yang terjadi dalam sel.



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



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



Metabolic strategies (heterotrof )



RESPIRASI AEROB

Jalur energi kimiawi dihasilkan dari makananmenjadi ATP

Proses aerobic = membutuhkan oksigen

Glucose Oxygen Carbondioxide

Water Energy



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.



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)



38 ADP + 38 Pi 38 ATP



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



Respirasi AerobGlikolisis

R i i A b



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



• 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



RANGKUMAN- glikolisis

Respirasi Aerob



Asam Piruvat yang dihasilkan akandigunakan tergantung kebutuhan makhluk hidup



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)



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)



2. TCA (Krebs)

cycle

• Per glukosa(TCAtermasuk

pengikatan

piruvat )menghasilkan:

• 6 _________,

• 8 ___________,• 2 ___________

• 2 ________

RANGKUMAN



TOTALS:8 NADH2 FADH2

2 ATP

6 CO2

Per glucose

RANGKUMAN-SIKLUS KREBS

REMEMBER:TWO pyruvatesare converted toTWO AcetylCoA

Pyruvate



3. Electron transport system (ETS): Fosforilasi

oksidatif dan kemiosmosis

M l kt t f



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



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)



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



•Proton kemudianberpindah melalui

saluran dengan

difusi energi

dimanfaatkan ATP

sintase untuk

membuat ATP

(fosforilasi

oksidatif)

ETS



28

Electron transport system in Eukaryotes (mitochondrion)

Electron transport system in eukaryotes (detail)



29

Electron transport system in eukaryotes (detail)



Chemical and Charge Gradient between the

Outer and Inner Compartments

30

ETS



Chemiosmosis (detail)

ETS

ETS i bi b t iETS



ETS in aerobic bacteriaETS



RANGKUMAN RESPIRASI AEROB



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



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)



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



l



Fermentation recycles NAD

Fermentation



NOTE: only ____________ made per glucose

Fermentation



Organisms

I. Respirasi seluler

Documents

Transcript of I. Respirasi seluler