TENTIR METABOLISME
description
Transcript of TENTIR METABOLISME
SISTEM METABOLISME TUBUH
Pengertian Metabolisme
Adalah reaksi biokimia yang terkoordinir yang melibatkan kerjasama
sistem multienzim.
Mengapa Sel Harus Melakukan Metabolisme?
1. Menjaga struktur internal
2. Melakukan pertumbuhan & perbanyakan diri
3. Menghadapi pengaruh fluktuasi lingkungan
Sel mampu melakukan metabolisme karena kemampuannya menggunakan
energi bebas dari lingkungan (nutrisi atau sinar matahari) dan self
regulation keadaan steady state
Fungsi Metabolisme:
1. Memperoleh energi kimia (sumber: nutrisi atau sinar matahari)
2. Degradasi zat makanan menjadi bahan dasar/mikromolekul
3. Biosintesis mikromolekul menjadi makromolekul
4. Degradasi biomolekul untuk fungsi khusus
Anabolisme
Adalah proses metabolisme untuk mensintesis (membentuk) molekul
kompleks (protein, polisakarida, lipid, asam nukleat) dari prekursor
sederhana (asam amino, gula, asam lemak, basa N).
Reaksi bersifat endorgenik (memerlukan energi) / endotermis.
Energi tersebut didapatkan melalui hasil proses Katabolisme.
Sumber Energi lainnya adalah cahaya dan senyawa kimia (oksidasi senyawa
kimia).
Contohnya adalah FOTOSINTESIS dan KEMOSINTESIS.
METABOLISME
ANABOLISME
dari molekul SEDERHANA
menjadi molekul KOMPLEKS
(Pembentukan)
KATABOLISME
dari molekul KOMPLEKS
menjadi molekul SEDERHANA
(Penguraian)
Katabolisme
Adalah proses metabolisme yang mendegradasi (menguraikan) molekul
kompleks sebagai penghasil energi (karbohidrat, lemak, protein) menjadi
produk akhir yang sederhana (CO2, H2O, NH3).
Reaksi bersifat Eksorgenik (membebaskan energi)/eksotermis: ATP, NADPH
(Nikotinamide adenine dinucleotida phosphat) yang senilai dengan 3 ATP,
& FADH yang senilai dengan 2 ATP.
Contohnya adalah FERMENTASI dan RESPIRASI AEROB.
Molekul yang Terlibat dalam Metabolisme
1. ATP (Adenosin Tri Phospat)
Merupakan molekul nukleotida berenergi tinggi.
Kandungan energi tinggi terdapat pada ikatan antara gugus fosfat 1 dan
2 serta gugus fosfat 2 dan 3
Bersifat asam
Tersusun atas gula pentosa, basa nitrogen adenosin, dan mengikat tiga
gugus fosfat (trifosfat)
ATP berasal dari degradasi nutrisi atau sinar matahari
ATP, ADP, Pi terdapat dalam semua sel hidup, fungsi sebagai sistem
pemindah energi.
ATP = ADP + Pi
Tiap dilepaskan gugus pospat, dibebaskan energi 7.3/mol ATP
Fungsi ATP:
a. Untuk biosintesis
b. Kontraksi otot & motilitas
c. Transport aktif
d. Pemindahan informasi
genetik
2. Enzim
Adalah Biokatalisator yang dapat menurunkan energi aktivasi dan
bersifat spesifik.
Enzim mengikat substrat pada sisi aktifnya.
E + S E + P
Sifat:
1. Enzim adalah protein
2. Bekerja spesifik
3. Enzim tidak tahan panas
4. Berfungsi sebagai katalisator
5. Diperlukan dalam jumlah sedikit
6. Bekerja secara bolak-balik
7. Dipengaruhi faktor lingkungan
Struktur Enzim:
Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas :
1. Apoenzim (struktur protein)
2. Gugus prostetik (komponen non protein) :
a. Kofaktor (gugus tambahan) : gugus anorganik berupa ion-ion
logam
b. Koenzim : gugus organik berupa vitamin
Enzim + ion organik/koenzim= holoenzim
(Enzim=apoenzim/apoprotein)
Kerja Enzim:
Substrat + Enzim Kompleks enzim-substrat Enzim + Produk
Terdapat 2 sistem kerja:
1. Lock and Key
2. Induced Fit
Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim:
Suhu
pH
Konsentrasi enzim
Konsentrasi hasil akhir reaksi
Aktivator/ zat penggiat
Inhibitor/ zat penghambat
Konsentrasi substrat
Respirasi Aerob/ Respirasi Seluler
Terdiri atas 3 tahap utama, yaitu:
1. Glikolisis
2. Siklus Krebs
3. Transfor Elektron
Diantara glikolisis dan siklus kerbs terdapat reaksi DO (Deoksiribosa
Oksidatif)
Glikolisis
- Berlangsung di dalam sitosol
- (glycolysis : from the Greek glyk-, sweet, and lysis, splitting)
- Glikolisis: reaksi penguraian glukosa secara enzimatis menghasilkan
2 mol piruvat
- Dalam glikolisis dibentuk 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH ,
dan 2 molekul ATP
- Secara sederhana, proses glikolisis adalah sebagai berikut :
1. Pemindahan gugus fosfat dari ATP ke atom karbon nomor 6
dari glukosa glukosa 6 fosfat
2. Glukosa 6 fosfat dikatalisis enzim fruktosa 6 fosfat
fruktosa 1,6 bifosfat
3. Pemecahan secara enzimatik fruktosa 1,6 bifosfat
dihidroksiasetonfosfat dan 3-fosfogliseraldehid (PGAL)
DO
Tahapan:
1. 2 molekul piruvat hasil glikolisis dari setiap 1 molekul glukosa akan
melepaskan gugus karboksilnya yang sudah teroksidasi sempurna dan
mengandung sedikit kandungan energi dengan membebaskan molekul
CO2
2. Dua atom C yang tersisa dari piruvat akan dioksidasi menjadi asetat.
Selanjutnya asetat akan mendapat transfer elektron yang terekstraksi
menjadi NAD+ dan energi disimpan dalam bentuk NADH
3. Koenzim Aasetil koenzim A
Siklus Krebs
Suatu jalur reaksi yang sirkuler
Setiap siklus:
a. 1 gugus asetil dari asetil KoA masul ke siklus & 2 mol CO2
dilepas
b. 1 mol oksaloasetat dibutuhkan & dihasilkan kembali -----
tidak terjadi pengeluaran
Terjadi di mitokondria (eukariot), matrik (prokariot)
Terdiri dari 8 tahap
Dalam Siklus Krebs, 1 molekul asam piruvat akan menghasilkan 3
molekul NADH, 1 molekul FADH2, 1 molekul ATP, dan 2 molekul CO2
Transpor Elektron
Berlangsung dalam krista mitokondria
Reaksi diawali saat NADH dan FADH hasil dari daur Krebs,
memberikan ion H+ dan elektron pada sistem transpor
Respirasi Anaerob (Fermentasi)
Fermentasi proses pembongkaran zat untuk memperoleh energi
tanpa memerlukan oksigen (anaerob)
Kerugian dari fermentasi :
1. Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya
alkohol
2. Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan energi lebih
rendah
Jenis Fermentasi:
1. Fermentasi Asam Laktat
Asam laktat suatu senyawa yang dapat menurunkan pH sampai
pada suatu titik yang mengakibatkan gangguan yang serius pada
fungsi sel, yaitu kelelahan
Glikolisis menghasilkan asam piruvat daur Krebs (cukup oksigen),
bila kekurangan oksigen asam piruvat asam laktat
2. Fermentasi Alkohol
S. cerevisiae berguna untuk fermentasi alkohol --- terdapat pada
lingkungan yang kaya akan gula (juice buah dan madu) ---
mempunyai kemampuan fermentasi dan respirasi
Oksigen ada --- khamir tumbuh secara efisien pada substrat gula ---
sel-sel khamir + CO2
Oksigen tidak ada : terjadi metabolisme anaerobik --- menurunkan
petumbuhan sel tapi meningkatkan jumlah produksi alkohol.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa 2 molekul ATP
3. Fermentasi Asam Cuka
Dilakukan secara aerob oleh bakteri asam asetat dengan substrat
etanol
Reaksi:
CH3CH2OH + O2 Bakteri Asam Asetat CH3COOH + H2O + 116 kal
Manfaat Energi Respirasi:
a. Kerja mekanis
b. Transpor aktif
c. Produksi panas
Fotosintesis
Sintesis yang memerlukan cahaya (fotos = cahaya; sintesis = membuat
bahan kimia, memasak)
Peristiwa penggunaan cahaya matahari untuk membentuk senyawa dasar
karbohidrat dari karbondioksida dan air
Terjadi di dalam kloroplas
Kemosintesis
Sintesis (anabolisme) dengan menggunakan sumber energi berasal
dari reaksi kima eksergonik (oksidasi senyawa anorganik)
Hubungan Katabolisme dan Anabolisme Karbohidrat
Hubungan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
SUKSES BERAWAL DARI KEMAUAN, USAHA, DAN DOA - SY