KATABOLISME respirasi aerob

42
KATABOLISME respirasi aerob KAMRIANTI RAMLI

description

KATABOLISME respirasi aerob. KAMRIANTI RAMLI. STANDAR KOMPETENSI 2 . Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme. KOMPETENSI DASAR 2.2 . Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat. TUJUAN PEMBELAJARAN. Setelah pembelajaran selesai , siswa diharapkan mampu : - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of KATABOLISME respirasi aerob

Page 1: KATABOLISME respirasi aerob

KATABOLISMErespirasi aerob

KAMRIANTI RAMLI

Page 2: KATABOLISME respirasi aerob

STANDAR KOMPETENSI2. Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme

KOMPETENSI DASAR2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat

Page 3: KATABOLISME respirasi aerob

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah pembelajaran selesai, siswa diharapkan mampu :

• Menjelaskan pengertian katabolisme karbohidrat• Menjelaskan pemecahan polisakarida menjadi monosakarida• Menjelaskan pemakaian glukosa (monosakarida) pada respirasi

dalam sel• Menjelaskan tahapan respirasi aerob yaitu siklus krebs,

glikolisis, dan transport electron• Menuliskan enzim-enzim yang berperan dalam respirasi sel• Menjelaskan jumlah energi yang diperoleh dalam respirasi

anaerob• Menjelaskan proses fermentasi• Menjelaskan hasil akhir dari respirasi anaerob pada proses

fermentasi tape ketan

Page 4: KATABOLISME respirasi aerob

KatabolismeProses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana dengan menggunakan enzim sebagai katalisis dengan membutuhkan oksigen yang terjadi di sitoplasma dan berakhir di dalam mitokondria

Page 5: KATABOLISME respirasi aerob

Respirasi selKemampuan sel-sel untuk memecah senyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana baik menggunakan oksigen bebas maupun tidak menggunakan oksigen bebas

Page 6: KATABOLISME respirasi aerob

Katabolisme karbohidratpemecahan molekul karbohidrat (polisakarida, disakarida) menjadi unit-unit yang lebih kecil (glukosa)

Page 7: KATABOLISME respirasi aerob

Ringkasan Persamaan untuk Respirasi Aerobik

C6H1206 + 6O2 6CO2 + 6H20 glukosa oksigen karbon air

dioksida

Page 8: KATABOLISME respirasi aerob

Jenis Utama Jalur yang melepaskan energi

Jalur Aerobik • Yang mengalami evolusi

kemudian• Memerlukan oksigen• Dimulai dengan glikolisis

pada sitoplasma• Diselesaikan di

mitokondria

Jalur Anaerobik• Yang pertama mengalami

evolusi• Tidak memerlukan

oksigen• Dimulai dengan glikolisis

pada sitoplasma• Diselesaikan di

sitoplasma

Page 9: KATABOLISME respirasi aerob

Peran Koenzim

• NAD+ dan FAD menerima elektron dan hidrogen • Menjadi NADH dan FADH2

• Membawa elektron dan hidrogen ke rantai transfer elektron

IngatNADH setara dengan 3 ATPFADH2 setara dengan 1 ATP

Page 10: KATABOLISME respirasi aerob

Contoh

3 NADH = 9 ATP2 FADH2 = 2 ATP

Page 11: KATABOLISME respirasi aerob

GLIKOLISIS

PROSES PEMECAHAN SENYAWA GLUKOSA (6 ATOM C MENJADI SENYAWA ASAM PIRUVAT 3 ATOM C) DENGAN MEMBEBASKAN ENERGI (NADH DAN ATP)

PERISTIWA INI BERLANGSUNG DALAM SITOPLASMA.

GLUKOSA + 2 ADP + 2P + 2 NAD+ 2 ASAM PIRUVAT + 2 ATP + 2 NADH

Page 12: KATABOLISME respirasi aerob

• Gula sederhana(C6H12O6)

• Atom-atom terikat melalui ikatan kovalen

Glukosa

GLIKOLISIS

Page 13: KATABOLISME respirasi aerob

Glikolisis Berlangsung dalam Dua Tahap

• Tahap-tahap yang membutuhkan energi• glukosa dan turunan berkarbon 6 yang diaktivasi

energi ATP

• Tahap-tahap yang melepaskan energi • Produk pada bagian pertama dibagi menjadi

molekul piruvat berkarbon tiga• Membentuk ATP dan NADH

Page 14: KATABOLISME respirasi aerob

Digunakan 2 ATP Tahap-tahap glikolisis yang memerlukan energi

glukosa

PGAL PGALPP

ADPP

ATP

glukosa-6-fosfat

fruktosa-6-fosfatATP

fruktosa1,6-bisfosfatP P

ADP

Hexose kinase

PhosphoGlucose Isomerase

Phosphofructose kinase

Aldolase

Page 15: KATABOLISME respirasi aerob

ATP

piruvat

H2OP

PEP

P

2-fosfogliserat

ADPATP

3-fosfogliserat

NAD+

NADHPi

1,3-bisfosfogliserat

P

ATP

piruvat

H2OP

PEP

P

2-fosfogliserat

ADPATP

3-fosfogliserat

NAD+

NADHPi

1,3-bisfosfogliserat

P

Enolase

PGAL hydrogenase

PhosphoGlycerate Kinase

PhosphoGlycerate Mutase

Pyruvate Kinase

Page 16: KATABOLISME respirasi aerob

Glikolisis: Hasil Bersih Energi

Tahap-tahap yang membutukan energi: 2 ATP digunakan

Tahap-tahap yang melepaskan energi:2 NADH dibentuk 4 ATP dibentuk

Hasil Bersih : 2 ATP dan 2 NADH

Page 17: KATABOLISME respirasi aerob

123Enzim

Page 18: KATABOLISME respirasi aerob

Reaksi Tahap Kedua • Reaksi persiapan

• Piruvat dioksidasi menjadi unit-unit asetil berkarbon dua dan karbon dioksida

• NAD+ direduksi• Siklus Krebs

• Unit-unit asetil dioksidasi mejadi karbon dioksida

• NAD+ dan FAD direduksi

Page 19: KATABOLISME respirasi aerob

REAKSI PERSIAPAN/DEKARBOKSILASI OKSIDATIF ASAM PIRUVAT

Proses pelepasan satu molekul karbon dan penambahan ko.A sehingga berubah menjadi senyawa asetil ko.A

Proses ini menghasil akseptor elektron 2 nadh sebanyak 2 molekul

Page 20: KATABOLISME respirasi aerob

Reaksi Persiapan

piruvat

NAD+

NADH

koenzyme A (KoA)

O O karbon dioksida

KoAasetil-KoA

Page 21: KATABOLISME respirasi aerob

SIKLUS KREBS

Page 22: KATABOLISME respirasi aerob

Siklus Krebs

NAD+

NADH

=KoAasetil-KoA

oksaloasetat Sitrat

KoA

H2O

malat isositrat

H2O

H2O

FADFADH2

fumarat

suksinat

ADP + gugus fosfatATP

suksinil-KoA

O OKoANAD+

NADH

O ONAD+

NADH

a-ketoglutarat

Page 23: KATABOLISME respirasi aerob

Siklus Krebs

Keseluruhan hasil

• Koensim A• 2 CO2

• 3 NADH• FADH2

• ATP

Keseluruhan Reaktan

• Asetil-KoA• 3 NAD+

• FAD• ADP dan Pi

Page 24: KATABOLISME respirasi aerob

Hasil-hasil tahap kedua

• Semua molekul karbon dalam piruvat berakhir dengan karbon dioksida

• Koensim direduksi (molekul ini megambil elektron dan hidrogen)

• Satu molekul ATP terbentuk • Oksaloasetat berkarbon empat

dihasilkan

Page 25: KATABOLISME respirasi aerob

Reduksi koensim selama dua tahap pertama

• Glikolisis 2 NADH• Reaksi persiapan 2 NADH• Siklus Krebs 2 FADH2 + 6 NADH

• Total 2 FADH2 + 10 NADH

Page 26: KATABOLISME respirasi aerob

TRANSFOR ELEKTRON

Page 27: KATABOLISME respirasi aerob

• Terjadi di dalam mitokondria• Koensim membawa elektron ke rantai

transfer elektron• Transfer elektron membentuk gradien

ion H+

• Aliran H+ menuruni gradien mendorong pembentukan ATP

Fosforilasi Transfer Elektron

Page 28: KATABOLISME respirasi aerob

Membentuk Gradien H+

NADH

Page 29: KATABOLISME respirasi aerob

Membuat ATP: Model Kemiosmotik

ATP

BAGIAN DALAM

Page 30: KATABOLISME respirasi aerob

Kepentingan Oksigen

• Fosforilasi transpor elektron membutuhkan adanya oksigen

• Pengeluaran oksigen mengirim elektron dari rantai tranfer elektron, kemudian menggabungkannya dengan H+ untuk membentuk air

Page 31: KATABOLISME respirasi aerob

• Glikolisis• 2 ATP dibentuk melalui fosforilasi tingkat substrat

• Siklus Krebs dan reaksi persiapan• 2 ATP dibentuk melalui fosforilasi tingkat substrat

• Fosforilasi transport elektron• 32 ATP dibentuk

Ringkasan Panen Energi (per molekul glukosa)

Page 32: KATABOLISME respirasi aerob
Page 33: KATABOLISME respirasi aerob

KOMPETENSI DASAR2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat

1. Menjelaskan jumlah energi yang diperoleh dalam respirasi anaerob

2. Menjelaskan proses fermentasi3. Menjelaskan hasil akhir dari respirasi anaerob pada

proses fermentasi tape ketan

TUJUAN PEMBELAJARAN

Page 34: KATABOLISME respirasi aerob

Jalur Anaerob

• Tidak menggunakan oksigen

• Menghasilkan ATP lebih sedikit dibanding

jalur aerobik

• Dua jenis

• Jalur Fermentasi

• Transport elektron anaerobik

Page 35: KATABOLISME respirasi aerob

FERMENTASI

Page 36: KATABOLISME respirasi aerob

Jalur Fermentasi

• Diawali dengan glikolisis

• Tidak dapat memecah glukosa secara

sempurna menjadi karbon dioksida dan air

• Hanya menghasilkan 2 ATP dari glikolisis

• Langkah-langkah yang mengikuti glikolisis

hanya menghasilkan NAD+

Page 37: KATABOLISME respirasi aerob

Fermentasi Laktat

C6H12O6

ATP

ATPNADH

2 laktat

elektron, hidrogen dari NADH

2 NAD+

2

2 ADP

2 piruvat

Energi yang digunakan

GLIKOLISIS

PEMBENTUKAN LAKTAT

2 ATP net

Animal dan bakteri

Page 38: KATABOLISME respirasi aerob

CONTOH

Apabila pada atlit lari cepat, untuk pemenuhan energi yang cepat dan segera untuk lari cepat, sel otot atlit tersebut melakukan fermentasi laktat.

ANIMASIANIMASI

Page 39: KATABOLISME respirasi aerob

Fermentasi Alkoholik

C6H12O6

ATP

ATPNADH

2 asetaldehid

elektron, hidrogen dari NADH

2 NAD+

2

2 ADP

2 piruvat

2

4

Energi yang dihasilkan

Energi yang digunakan

GLIKOLISIS

PEMBENTUKANETANOL

2 ATP net

2 etanol

2 H2O2 CO2

Plantae dan fungi

Page 40: KATABOLISME respirasi aerob

CONTOH

Yeast/Khamir, organisme sel tunggal eukariot fungi menggunakan jalur anaerob fermentasi alkohol ini. Ingat adonan roti? Saccharomyces cerevisiae

Itulah kerja organisme ini, yang memetabolisme gula dengan mengeluarkan CO2 yang mengembangkan adonan roti.

Pabrik bir dan anggur juga memanfaatkan organisme yang menempuh jalur fermentasi alkohol ini.

Page 41: KATABOLISME respirasi aerob

MAKANAN

Karbohidratlengkap

piruvat

asetil-KoA

glikogenlemak protein

Asam amino Asam lemak gliserol

NH3

urea

SUMBER ENERGI ALTERNATIF

SIKLUS KREBS

PGAL

glukosa-6-fosfatGLIKOLISIS

Gula sederhana

Tulang belakang

Page 42: KATABOLISME respirasi aerob

Proses-proses yang terkait

Energi cahaya matahari

air+

karbondioksida

FOTOSINTESIS

RESPIRASIAEROBIK

Molekul gula oksigen