Metab Zgz Pert II & III

7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III

1/43

Bioenergetika, OksidasiBiologi(Peranan ATP), Oksidasi Biologi

& Rantai Respirasi

Sintha F S


2/43

Bioenergetika

Bioenergetika atautermodinamika biokimia adalah

ilmu pengetahuan mengenaiperubahan energi yang

menyertai reaksi biokimia


3/43

ATP


4/43

Memungkinkan perangkaian reaksi yang secara termodinamika ti

ATP


5/43

!enisFos"atberenergi

tinggi


6/43

!enis Fos"at Berenergi Tinggi


7/43

PEMBENTUKAN ATP DALAMSEL


8/43

Reaksi #imia

$ Oksidasi


9/43

O#S%AS% B%O'O%


10/43

O#S%AS% B%O'O%

Oksidasi adalah pengeluaranelektron dan reduksi adalah

pemerolehan elektronalam oksidasi biologi diperlukanhidrogenelektron, dalam reaksi,

apabila ada yang dioksidasi pastiada yg direduksi


11/43

KS!DAS! B!L"!

Pada hidrogen yang pindah ke aseptor hidrogen akanmengeluarkan energi*idrogen terakhir diterima oleh oksigen men+adi*O

Beberapa aseptor hidrogen adalah .$/A (nikotin amida dinukleotida) FA (0a1o adenin dinukleotida)

2 /AP (nikotin amida dinukleotida pospat)3Sitokrom, masing dg en4 dehidrogenase yg sesuai


12/43

Peran Reaksi OksidasiBiologiReaksi


13/43

ksidasi #io$ogi da$amperagian makanan

Peragian adalah proses yang melalui"ermentasi

i dalam sel ragi ter+adi reaksi oksidasi biologi,

yaitu reaksi karbohidrat men+adi 5O danetanol dalam keadaan anaerob

Antioksidan merupakan 4at yang mampumemperlambat atau men6egah prosesoksidasi

Antioksidan alami dapat ditemukan padasayuran, buah7buahan, dan tumbuhanberkayu
http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi


14/43

8n4im7en4im penting dalam oksidasi biologi

8n4im7en4im yang terlibat dalam reaksi reduksi dan ok


15/43

8/9%: A/ #O8/9%: R8A#S% R8O#S

%. KS!DASE:engkatalisis pem#e#asan &idrogendan menggunakan 'se#agai akseptornya

a :enghasilkan *O atau *OA* ; < O=== A ; (' A*; O === A ; (''

O#S%AS8 O#S%AS8#. Se#agian mengandung )AD*)MNse#agai gugus prostetik

+adi merupakan Fla1oprotein

5ontoh. '7asam amino oksidase, glukosa oksidase,

aldehid dehidrogenase

Reaksi . FP ; A* === FP*; A lalu FP*;O=== FP ; *O Bila +uga mengandung logamdisebut :8TA''OF'A>OPROT8%/

c. Se#agian tidak mengandung +a,in

5ontoh. sitokrom oksidase (mengandung 5u)


16/43

'. DE(!D-"ENASE

Tidak dapat menggunakan ,se#agai akseptor

&idrogenyang dibebaskan dari substrat ang terkait rantai respirasi

A ehidrogenase /A pada rantai respirasi

B ehidrogenase yg perlu ribo0a1in (F:/ FA) yg

terkait rantai respirasi5 Sitokrom,kecua$i sitokrom oksidase

RR . S /A; Fp ? S%ST8: S%TO#RO: O,


17/43

'. ang tak terkait rantai respirasi@

A :emungkinkan proses oksidati" berlangsung dalamkeadaan anaerob

5ontoh . Laktat de&idrogenase /LD(0

Piru1at ; /A* ; *; === 'aktat ; /A;

B. De&idrogenase NADP

/AP* dipakai untuk sintesis asam lemak, steroid dll

5ontoh dari en4im dehidrogenase adalah suksinatdehidrogenase, asil7#oA dehidrogenase, gliserol727"os"at

dehidrogenase5ari termasuk golongan mana


18/43

1. (!D-PE-KS!DASE. SBSTRAT/CA *O

A P8RO#S%AS8 .

*O ; A* *O ; A

B #ATA'AS8

*O; *O *O ; O

Fungsi. 8n4im hidroperoksidase melindungi tubuh terhadap senyaDa7senyaDa peroksida

yang berbahaya Penumpukan peroksida menghasilkan radikal bebas yang dapat

merusak membran sel dan menimbulkan kanker serta aterosklerosis

2. KS!"ENASE .

:engkatalisis pemindahan langsung dan inkorporasi oksigen ke dalammolekul substrat 8n4im ini dikelompokkan men+adi yaitu.

A. MNKS!"ENASE /(!D-KS!LASE0

A*; O; 9* AO* ; *O ; 9 5ontoh. 8/9%: PAA S%/T8S%S ST8RO%

8/9%: *%RO#S%'AS% OBAT7A/

B. D!KS!"ENASE /KS!"EN T-ANS)E-ASE0. A ; O AO


19/43

MEKAN!SME PEN"A!TAN3

A. MELALU! PEMBENTUKAN SENA4A ANTA-A3

A ; 5 E SA E B ;

B. MELALU! PEMBENTUKAN SENA4A KAA ENE-"! /5 E 0

SAT S8/CAA (8) A#A/ :8/A/#AP 8/8R% C %*AS%'#A/O'8* R8A#S% 8#S8RO/%# G8, A/ #8:%A/ G8 A#A/:8:B8R%#A/ 8/8R%/CA /T# R8A#S% 8/8RO/%#

G AA'A* S%:BO' /T# :8//!##A/ %#ATA/ B8R8/8R%T%/%

SENA4A KAA ENE-"! /5 E 0 " PAL!N" BANAKD!DAPAT ADALA( ATP3 ADENS!N 6 P 5 P 5 P


20/43

RA/TA% R8SP%RAS%


21/43

RA/TA% R8SP%RAS% Rantai respirasi ter+adi di mitokondria

Pada mitokondria terdapat proses penangkapan energi yang berasal darioksidasi respiratorik

M!TKND-!A Protein yang ber"ungsi untuk respirasi berada di inner membrane Sehingga

densitas #rista pada suatu sel menggambarkan aktiHtas respirasi padasuatu sel Tempat pembentukan ATP paling utama dalam sel, sebab

A. Mengandung ja$ur* daur yg #anyak meng&asi$kan energi.

$ Siklus asam sitrat

Oksidasi beta asam lemak menghasilkan Asetil ko7A :asuk Siklus Asam

Sitrat

B. Tempat #er$angsungnya rantai respirasi

!adi +alur daur tsb di atas menyediakan bahan baku (7 dan e$ektron ygakan masuk ke rantai respirasi(pabrik ATP, membentuk atp dari AP ; Pi(dengan bantuan en4im ATP Sintase) *; dan elektron akhirnya dengan

oksigen membentuk *O


22/43

S#S%/AT

Fp(FA)

ATP ATP ATP

S /A;Fp ? S%T b S%T 6$S%T 6 S%T a S%T a2%/ A8/%/ %/#'8OT%A

? = #O8/9%: ? = B%?%/O/


23/43

/A; /A* ; *;

Fp Fp*

? ?*

S%ST8: S%TO#RO:

< O *O

Aliran elektron. dari yg elektronegati" ke yg elektropositi"Sebelum Sit a2 tergolong dehidrogenase

sit a2 tergolong oksidase , +adi disebut S%TO#RO: O#S%AS8


24/43


25/43

Rantai respirasi merupakan serangkaian katalisator dalammitokondria untuk transpor hidrogen atau h+dan e- untukakhirnya direaksikan dengan O, membentuk *,O

Rantai respirasi hanya berjalan dalam keadaan aerob (adaO,)

Pada rantai respirasi terjadi 3 hal:

1.Transpor hidrogen atau h+

dan e-

rangkaian prosesOKSIDASI

2. embentukan !T : proses fosforilasi oksidatif

". Pemakaian '

#umlah atp yang terbentuk: Lewat dehidrogenase NAD : ratio p:o = 3: Lewat dehidrogenase !AD tanpa lewat nad : ratio p:o=":


26/43


27/43

%/*%B%TOR RA/TA% R8SP%RAS%

S#S%/AT

Fp (FA)

S /A; Fp ? S%T b S%T 6$S%T 6 S%T a S%T a2


28/43

UN9UPLE- 3

9NT(3 ':2 D!N!T-)ENL

:8/*A:BAT P8:B8/T#A/ ATP T8TAP% T%A#:8/*A:BAT O#S%AS% SBSTRAT :AP/P8:A#A%A/ O


29/43

/A* T%A# APAT :8/8:BS :8:BRA/ :%TO#O/R%A O#S%AS% %T8RS#A/ S85ARA TA# 'A/S/ .

%. LE4AT MALAT S(UTTLE. % ML NAD( 7 (71

ML ATP

KS!DAS! NAD( DA-! LUA-M!TKND-!A


30/43

'. LE4AT ;8"L!SE-)S)AT S(UTTLE

/A; '%S8RO'72P '%S8RO'72P FA

/A*; *; *AP *AP FA*

S%TOSO'

*AP = %*%RO#S%AS8TO/ FOSFAT

:%TO#O/R%A:8:BRA/

$ :O' /A* ; *; :O' ATP


31/43

*%POT8S%S #%:%A OS:OT%#

R$!%&

'%TR*R!%

%!, + 2 R!%T!' R'R!'

,+ ,+

,+ ,+

,+ ,+

%!+ + ,2

! + i

embran -dalam

-----mitokondria

:A

TR%I

:%T

,+ ,+

ATP ATP S%/TAS8

,+ ,+

,3 %/%TROF8/O' (/5OP'8R)


32/43

:%T5*8'' ($JK$) :8/C8BT#A/ sintesis ATP dalammitokondria dan kloroplas diakibatkan adanya perbedaankonsentrasi proton transmembranteori c&emiosmotic

radien elektrokimia (gradien proton) dibentuk oleh pompaproton pada membran7dalam mitokondria

Pompa proton tsb dioperasikan oleh aliran elektron danmengakibatkan proton dilempar ke luar dari ruang matriL(melalui membran )

Proton akan bergerak kembali menu+u ke dalam matriLsesuai gradien elektrokimia, dan energi yg dilepaskanakan digunakan untuk sintesis atp dari AP dan Pi oleh ATPsintase


33/43

)S)-!LAS! KS!DAT!)


34/43

)S)-!LAS! KS!DAT!)

Adalah sistem respirasi dengan prosespembentukan intermediat berenergi tinggi (ATP)dimana dimana ATP dibentuk pada Daktu elektrondipindahkan dr /A* atau FA*ke Ooleh suatu

deretan senyaDa pembaDa elektron 8nergi bebas untuk menggerakkan proses ini

berasal dari oksidasi rantai respirasi di dalammitokondria dengan menggunakan oksigen

Fos"orilasi oksidati" memungkinkan organismeaerob menangkap energi bebas dari substratrespiratorik dalam proporsi +auh lebih besardaripada organisme anaerob


35/43


36/43

8nergi yang dipindahkan dari rantai transportelektron ke ATP sintase oleh perpindahan proton

melintasi membran disebut kemiosmosis


37/43

Pada kompleks %


38/43

Pada kompleks %terdapat /A* ?oksioreduktase tempat elektrondipindahkan dari/A* ke koen4im ?(ubikuinon)bersamaan dengan

pemindahan 3 *;meleDati membran

/A* memindahkan elektron berenergi

tinggi ke F:/,kemudian ke proteinFe7S dan terakhir kekoen4im ?

(ubiMuinon)


39/43

#ompleks %%

FA* dihasilkan olehsuksinat

dehidrogenase dalamsiklus asam sitrat, danelektron dipindahkanke beberapa inti Fe7Ske ? liserol 2 "os"at

dihasilkansaatpenguraiantriasilgliserolglikolisis

Asil #oA menyalurkanelektron ke ? yang

melibatkan0a1oprotein


40/43

#ompleks %%%

5o? memindahkan elektron keserangkaian sitokrom dan proteinbesi7sul"ur Sitokrom terdiri ataskelompok heme seperti

hemoglobin dan besi denganheme menerima elektron ? dapatberada dalam 2 bentuk, yaitu.kuinon teroksidasi, kuinoltereduksi atau semikuinon

Semikuinon terbentuk selamasiklus dan setiap $ siklus

mengkasilkan oksidasi ?*men+adi ? membebaskan 3*; kedalam ruang antar membran danreduksi $ ? men+adi ?*menyebabkan *; diambil darimatriks

Se


41/43

#ompleks %%%

5o? memindahkan elektron keserangkaian sitokrom dan proteinbesi7sul"ur Sitokrom terdiri ataskelompok heme seperti

hemoglobin dan besi denganheme menerima elektron ? dapatberada dalam 2 bentuk, yaitu.kuinon teroksidasi, kuinoltereduksi atau semikuinon

Semikuinon terbentuk selamasiklus dan setiap $ siklus

mengkasilkan oksidasi ?*men+adi ? membebaskan 3*; kedalam ruang antar membran danreduksi $ ? men+adi ?*menyebabkan *; diambil darimatriks

Se


42/43

#ompleks %> Penerima terakhir dari rantai

transport elektron adalahkompleks besar terdiri atas

gugus protein sistein NS* (miripFe7S) dan atom tembaga

ntuk tiap pasangan elektronyang melintasi rantairespiratorik dari /A* atauFA*, *; dipompa meleDatimembran oleh kompleks %> Otetap terikat erat pada kompleks%> sapai tereduksi sempurnabertu+uan meminimalkan 4atyang berpotensi merusak sepertianion superoksida atauperoksida yang terbentuk +ikaO menerima satu atau duaelektron

Reaksi aDal dimatriks

Reaksi akhir diruang antarmembran

%ngat #ompleks %, %%% dan %>

ber"ungsi sebagai pompa proton

#ompleks >


43/43

#ompleks > Pada tahap ini, protein

kompleks yang

mengkatalisis kon1ersiAP men+adi ATP,diisikan oleh gradienkemiosmotik Protonmengalir kembali kematriks mitokondriamelalui bantuan ATP

sintase dan energiberasal dari penurunangradien p* digunakanuntuk membentuk ATP

Metab Zgz Pert II & III

Documents

Transcript of Metab Zgz Pert II & III