RANTAI PERNAFASANFosforilasi Oksidatif
Siufui Hendrawan
Biokimia dan Biologi Molekuler
Univ. Tarumagara
• Banyak reaksi biokimia memerlukan energi, terutama ATP
• ATP terutama dibentuk melalui fosforilasi oksidatif dalam RP
• RP terdapat di dalam mitokondria• Energi berasal dari hasil oxidasi
– asam-asam lemak– asam –asam amino– karbohidrat
• Hasil oxidasi adalah Reducing Equivalents ( yaitu : H atau electron )
MITOKONDRIA
Mitokondria mempunyai 2 jenis membran, membran bagian dalam dan membran bagian luar.
• Membran bagian dalam : mempunyai sifat permeabel selektif membentuk cristae dan meliput suatu matrix
• Membran bagian luar : permeabel untuk hampir semua metabolit
• Mitokondria mengandung satu seri katalis yang disebut RP
• Juga ada mekanisme yang mengubah energi bebas hasil oxidasi menjadi ikatan fosfat berenergi tinggi.
• Di dalam mitokondria terdapat enzim-enzim yang menghasilkan reducing
equivalents, seperti :– enzim-enzim β-oxidasi– enzim-enzim siklus asam sitrat
Rantai Pernafasan
RP adalah deretan katalis yang fungsinya : mengumpulkan dan menstransport reducing equivalents yang akhirnya berekasi dengan oxigen membentuk H2O ( air)
Rantai Pernafasan
Komponen RP yang disusun berdasarkan potensial redox yang makin meningkat
RE mengalir dari komponen paling elektro negatif ke komponen paling elektro positif yaitu dari NAD+ /NADH ke O2 /2H2O
Tidak semua substrat dioxidasi melalui dehidrogenase dengan koenzim NAD karena potensial redoxnya lebih positif seperti fumarat/suksinat, tetapi langsung ke DH dengan flavoprotein sebagai koenzim.
Rantai Pernafasan
• Energi dibebaskan dan ditangkap sebagai ATP
• ATP adalah fosfat berenergi tinggi , energinya berasal dari oxidasi yang dirangkaikan dengan fosforilasi.
• Proses tersebut dinamakan Fosforilasi Oxidatif
ATP sintase
Banyak Racun Menghambat RP
Ada 3 macam golongan inhibitor
• Inhibitor-inhibitor RP
• Inhibitor-inhibitor fosforilasi oxidatif
• ”Uncoupler-uncoupler” fosforilasi oxidatif
• 1. Inhibitor-inhibitor RP• Menghambat pada 3 tempat (sites)• Site 1 : dihambat oleh• barbiturat-barbiturat spt : amobarbital• antibiotik piericiclin A• insektisid• racun ikan : rotenone• Site 2 : dihambat oleh• dimercaprol• antimycin A
• Site 3 : dihambat oleh• H2S• CO menghambat sitokrom oxidase• CN• Carboxin menghambat transfer reducing
equivalents dari succinate
• TTFA dehidrogenase ke Q• malonat menghambat succinat dehidrogenase
2. Inhibitor-inhibitor fosforilasi oxidatifAntibiotika oligomycin menghambat oxidasi dan fosforilasi
3. ”Uncoupler-uncoupler” fosforilasi oxidatif memisahkan oxidasi dan fosforilasi RP menjadi tidak terkontrol- dinitrofenol- pentachlorofenol- CCCP ( m- chlorocarbonyl cyanide phenylhydrazone )
IONOFOR : Memungkinkan kation-kation tertentu menembus membran
• Ionofor mempunyai kemampuan membentuk komplex dengan kation-kation tertentu sehingga dapat menembus membran biologi, karena ionofor mempunyai sifat liofilik sehingga dapat menembus membran lipoid seperti membran mitokondria .
• Contoh antibiotika valinomycin yang memungkinkan K+ menembus membran dan menghilangkan potensial membran antara bagian dalam dan luar mitokondrion.
• Nigericin juga merupakan ionofor K+ tetapi di tukar dengan H+ sehingga dapat menghilangkan gradien pH
• Dengan adanya valinomycin dan nigericin, membran dan gradien pH berpotensial menjadi tidak ada, berarti fosforilasi dihambat.
• Uncoupler seperti dinitrofenol, sebenarnya ionofor proton
Thank you