BIOENERGETIKA BIOKIMIABy Rika Yulia

DefinisiIlmu yang mempelajari transformasi dan penggunaan energi oleh sel hidup

Ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan energi yang terjadi pada reaksi-reaksi biokimia

Kepentingan biomedisSistem biologis menggunakan energi kimia u menjalankan proses kehidupan

Kelaparan : cadangan energi habis kematian

Malnutrisi (marasmus) :

Obesitas :

Peran hormon tiroid

lanjutan semua bahan mempunyai energi intrinsik

Organisme mengubah energi utk tujuan : perbaikan dan pemeliharaan bahan2 sel, pertumbuhan, reproduksi dan penampilan berbagai jenis kerja kimia dan fisik

Hukum termodinamika Energi total suatu sistem, termasuk sekitarnya, tetap konstan

Entropi total suatu sistem harus meningkat jika suatu proses terjadi secara spontan

Sistem dan LingkunganSistem : kumpulan benda2 yang mengalami proses

Lingkungan : tempat saling bertukar energi dengan sistem yang bereaksi

Lanjutan Energi dalam berbagai bentuk

Bentuk energi dapat dipertukarkan

Bentuk energi berubah menjadi bentuk lain, terjadi kehilangan (output energi bermanfaat selalu lebih sedikit dari input

Persamaan yg mengabungkan ke 2 hukum termodinamikaG = H T S

G : Perubahan energi bebas pd sistem

H : Perubahan kandungan panas sistem (entalpi)

T : Suhu absolut

S : Perubahan dalam entropi semesta

Lanjutan persamaanG ( - ) : reaksi spontan, disertai hilangnya energi bebas (rx .. ) : katabolisme

G ( + ) :

G ( 0) : sistem berada dalam keseimbangan, tidak terjadi perubahan netto

Kombinasi kata & anabolisme : metabolisme

Contoh Oksidasi glukosa pada suhu dan tekanan tetapGlukosa + 6O2 6CO2 + 6H2O

G = -686.000 kal/molH = -673.000kal/mol

S = -673.000 (-686.000)298 = + 44 kal / mol

Energi Bebas

Energi yang tersedia untuk kerja yang bermanfaat

Jenis energi yang dapat melakukan kerja pada suhu dan tekanan tetap

Perubahan Energi bebas bakuSetiap reaksi kimia memiliki perubahan energi bebas baku yang khas G0

Bersifat tetap, dihitung dari tetapan keseimbangan reaksi pada keadaan baku

Jika reaktan konsentrasi 1 mol/L, pH = 7

Lanjutan G0 = -2,303 RT log Keq

Jika tetapan keseimbangan reaksi > 1, G0 bertanda negatif (produk mgd energi bebas < pereaksi. Rx berjalan ke arah pembentukkan produk)

Jika tetapan keseimbangan reaksi < 1, G0 bertanda positif

Klasifikasi energi energi bermanfaat- energi bebas- energi panas : dapat melakukan kerja melalui perubahan suhu dan tekanan

Energi tidak berguna :entropienergi dalam keadaan acak atau tidak teratur

Penggolongan organisme hidup menurut btk energi kimia karbon yg diperlukan :

1. Sel autotrof fotosintetik, energi dari mataharimenggunakan CO2 dari atmosfir, sbg satu2nya sumber C utk membangun semua biomolekul yg mgd C

ex : bakteri fotosintetik sianobakteri, sel hijau daun

Lanjutan pengolongan2. Sel heterotrof: memperoleh C dari lingkungan dlm btk molekul organik yg kompl spt glukosa, energi dr degradasi nutrient org yg dibuat autotrofex : sel hewan tingkat tinggi

Siklus nitrogen

ATP

ATP adalah pembawa energi kimia utama dan universal di dalam sel

ATP memberikan sejumlah energi kimianya pd proses2 yg memerlukan energiATP memiliki energi bebas hidrolisis baku yg khas

Struktur ATP

Pemecahan energi

Kimiawi ATPPd pH 7,0, terdapat sebagai anion ATP4-

Di dalam cairan intra sel yg mengandung Mg2+ : MgATP-2

Konsentrasi ATP relatif konstan

kasusThomas appleman pulih dari pneumonia tanpa kesulitan. Selama sakit ia telah kehilangan berat badan 2,7 kg dan kembali ke berat semula 120 kg. ini BB sewaktu pertama kali berkunjung ke dokter dengan keluhan sesak nafas. Dr memperkirakan bahwa tingkat metabalik basal (BMR) 2.880 kkal/hari. Krn beliau kurang aktivitas fisik 30% BMR, pengeluaran energi harian 3.774 kkal/hari. Sayang nya dalam 2minggu, BB kembali pulih. Menurut hitungannya kalori dari makanannya kurang dari 3.774 kkal/hari. Mengapa BB bisa naik kembali?

**