7/21/2019 Oksids Po 2014

1/39

Oxidative Phosphorylation

Susila Sastri

7/21/2019 Oksids Po 2014

2/39

Oksidasi posporilasi

Pembentukan ATP pada suasana aerob

Integrasi metabolisme sebagai penghasil

elektron melalui reaksi REDO Tranport elektron ke O! dan posporilasi

ADP men"adi ATP

7/21/2019 Oksids Po 2014

3/39

#ellular Respiration

Reaksi kimia pada sel hidup antara atom#$ % dengan O! menghasilkan #O!$ %!O

dan E&ER'I

Energi( dibentuk pada rantai respirasi)Respiration chain) padainner membran

mitochondria

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energysugar

(glucose)oxygen carbon

dioxide

water

7/21/2019 Oksids Po 2014

4/39

Pencernaan - Pernapasan Metabolisme - Respirasi Sel

P*+,OARTERI

-E&A

SE+

#.%/!O.0 O!

#O! 0%!O 0

O!#O!

1OOD

'IT

2% 1AT

#.%/!O.

R#OO%

O!

%bO!

ATP

,itokondria

7/21/2019 Oksids Po 2014

5/39

,ito3hondria

,atrix ( T#A$ 45oksidasi $ *rea #y3le

pyruvat dehidrogenase$ storage #a

7/21/2019 Oksids Po 2014

6/39

Proses Pemindahan Ele3tron

4iologi oxidasi( Oksidasi senya6a

makromolekul pada sel dengan bantuan

en7im intrasel8

Transport Ele3tron ( Ele3tron diba6a oleh

reduced coenzymes)&AD% atau 1AD%!9

melalui suatu rantai pada membran dalam

mitokondria atau electron transport chain

tdd( protein dan 3oen7ymes ke O2

7/21/2019 Oksids Po 2014

7/39

Proses:

Oxidative Phosphorylation( #ouplingelektron )e59 yang diba6a ke membrandalam mitokondria dengan O!9$ untuk

pembentukan ATP )Phosphorylation9 8 Sumber pos;at in5organik pada

metabolisme aerob

En7im( Oxidoredu3tase pada respirasi< Oxidase$ a33eptor % ( O!

< Dehydrogenase a33eptor % ( &AD dan 1AD

7/21/2019 Oksids Po 2014

8/39

Oksidasi

Oxidation( pelepasan ele3tron dari subsrat

dan reduksi pada penerima elektron atau

penambahan O! atau pelepasa %idrogen

En7im (

< oxidase

< Dehydrogenase

< %ydroperoxidase

< Oxygenase

7/21/2019 Oksids Po 2014

9/39

Oksidase

oxidase ( oxygen sebagai a33eptor hydrogen

Produk( %!O atau %!O! 8

Cytochrome oxidase (cyt a3):

< %b$ mioglobin

< #u

< #omp I- ET#

Flavoprotein enzymes< 1AD dan &AD )#oE$ prostheti3 groups en7im

oksidase9 mis(xanthine oxidase

7/21/2019 Oksids Po 2014

10/39

Dehidrogenase

A33eptor e5( &AD dan 1AD NAD-linked dehydrogenase :satu atom hydrogen

dibebaskan dari substrat sebagai hydrogen dengan twoelectrons)hydride ion$ %

7/21/2019 Oksids Po 2014

11/39

%ydroperoxidase

Peroxidase

< Substrat %!O!

uinone$ 3yto3hrome c"

< Sumber( ,ilk$ leuko3ytes$ platelets$ metabolitei3osanoid

< Erytrosit ( glutathione peroxidase$

#rotector membran lipid dan erytrosit dari oksidasi peroksida

#atalase< %!O! ( substrat atau a33eptor e5

< blood$ bone marro6$ mu3ous membranes$ kidney

7/21/2019 Oksids Po 2014

12/39

Elektron

Sumber ( metabolisme senya6amakromolekul pada sitoplasma danmitokhondria melalui proses oksidasi dan

reduksi )REDO29< 'likolisis

< Siklus 2rebs

< 45oksidasi asam lemak A33eptor elektron (

< &AD dan 1AD ) &AD% 0 %0dan 1AD%!9

7/21/2019 Oksids Po 2014

13/39

&AD0? 1AD

ele3tron 3arrier@ nu3leotide 3oen7yme

ni3otinamide adenine dinu3leotide )&AD09( kurang

elektron$ &AD%( memba6a elektron

;lavin adenine dinu3leotide )1AD9 Trans;er hydride ion )H- a proton 6ith t6o ele3trons9

En7im( Dehidrogenase

FAD0 ! %00 ! e- FADH2

AD!0 H!! 2 e- ADH 0 %0

!%00 !e- ! %!

7/21/2019 Oksids Po 2014

14/39

&AD0 dan &AD%

7/21/2019 Oksids Po 2014

15/39

1AD

%=#

%=# &

&

& O

O

&

#%! #% #% #% #%!

O% O% O%

O P O P O

O%

O

O%

O

#%! O

O% O%

&

&

&%!

&

&

"la#in a$enine $in%cleoti$e (FAD)

7/21/2019 Oksids Po 2014

16/39

1,&

7/21/2019 Oksids Po 2014

17/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

18/39

)skeletal mus3le ? brain9

&lycerop'osp'ate s'%ttle : 2 APADH

7/21/2019 Oksids Po 2014

19/39

(li#er* +i$ney an$ 'eart)

malate s'%ttle: 3 APADH

7/21/2019 Oksids Po 2014

20/39

$lectron %ransport chain

&respiratory chain)

inner mitochondrial membrane

Empat protein 3omplex )I$ II$ III$ I-98

#oen7yme )B9 larut dalam lemak danprotein )3yt 39larut dalam air ) shuttlebet6een protein 3omplexes9

Ele3trons trans;er(

#omp I

#omp II

#omp III #omp I-

&AD% 1AD%!

7/21/2019 Oksids Po 2014

21/39

ET#

7/21/2019 Oksids Po 2014

22/39

ET#

7/21/2019 Oksids Po 2014

23/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

24/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

25/39

ET#:8

#omplex I dan II menerima ele3tron darisumber yang berbeda< &AD% ( #omp8 I

< 1AD%!( #omp8II #arier e5 dari #omp I ? II ke #omp III( #oB

)ubi>uinon9

< #omplex III( #yt b dan 3

< #omplex I-( 3arier e5 #yt # memba6a e5 ke 3omp I-

butuh C e5$ terdiri ( #u dan 1e

7/21/2019 Oksids Po 2014

26/39

#omplex I

,enerima e5 dari &AD%

&AD%

7/21/2019 Oksids Po 2014

27/39

#omp I88

7/21/2019 Oksids Po 2014

28/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

29/39

#omplex II

su33inate

7/21/2019 Oksids Po 2014

30/39

#omp II88

7/21/2019 Oksids Po 2014

31/39

#omplex III

3oen7yme B B5#y3le

7/21/2019 Oksids Po 2014

32/39

/ytoc'rome: electron carrier*

%eme( 3yto3hrome )a$b$c9 perbedaan padaporphyrin ring8

/ytoc'rome c( small$ 6ater5soluble protein8

#yto3hrome

7/21/2019 Oksids Po 2014

33/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

34/39

#omplex I-

a33eptor ion % adalah O!

#yto3hrome c oxidase

C redok 3enter ( 3yto3hrome a$3yto3hrome a=$ #u4 dan #uA

Ion % intermembrane spacemasuk kematrix (

< Pi 0 ADP ATP )ATP5sintase9

7/21/2019 Oksids Po 2014

35/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

36/39

7/21/2019 Oksids Po 2014

37/39

Inhibitor ET#

#omplex I ( Rotenon$ Amytal dan Pieri3idin A

#omplex III ( A3timi3yn A

#omplex I-( #yanida$ #arbon monoxide

< ion #yanide berkompetisi dengan O! untuk berikatandengan cytochrome c oxidasepada oxygen-binding

site"

< A%# synthase: Oligomy3in

7/21/2019 Oksids Po 2014

38/39

Pembentukan ATP

! ele3tron )&AD%9 mele6ati #omplex I$ III$I- menghasilkan /H proton )%09 padaintermembran space: menghasilkan= ATP

! ele3tron 1AD%! mele6ati 3omplexII$III$I- menghasilkan . proton padaintermembrane space : ! ATP

Energi bebas yang dibutuhkan untuksintesis satu ATP( CH5H kJGmol

4utuh ion !5= %0 G/ ATP

7/21/2019 Oksids Po 2014

39/39

Re;erensi

#8TOK$ E8$ LI++IA, E8 SEI1ERT$ J8$ STRO4E+$ %8 L8 ? %AR,S$

28 P8 )!HHM 9 #ase 1ilesN 4io3hemistry8

,*RRAK$ R8 28$ 4E&DER$ D8 A8$ 4OT%A,$ 28 ,8$ J$ P8$ 2E&&E++K$

RODLE++$ -8 L8 ? LEI+$ P8 A8 )!HH9 'arper(s llustrated

*iochemistry$ The ,3'ra65%ill #ompanies$ In3

-OET$ D8$ '8-OET$ J8 ? PRATT$ #8 L8 )!HHM9 +NDA$N%A./ 0+

*iochemistry :.+$ A% %'$ 0.$.AR .$1$.$ John Liley ?

Sons$ In38