1 / 48

Katabolisme

Katabolisme. Karbohidrat. 1. Tahap-Tahap Proses Katabolisme. Katabolisme  Respirasi sel berlangsung di dalam mitokondria melalui Proses : G likolisis , mengubah senyawa C6 menjadi .C3 D ekarboksilasi oksidatif , mengubah C3 menjadi C2 S iklus Krebs , mengubah C2 menjadi C

donnan
Download Presentation

Katabolisme

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Katabolisme Karbohidrat

  2. 1. Tahap-TahapProsesKatabolisme Katabolisme Respirasiselberlangsungdidalammitokondriamelalui Proses : • Glikolisis, mengubahsenyawa C6 menjadi .C3 • Dekarboksilasioksidatif, mengubah C3 menjadi C2 • SiklusKrebs, mengubah C2 menjadiC • Transfer elektron Padatiaptingkatdilepaskanenergiberupa ATP danhidrogen. Hidrogen yang berenergibergabungdenganakseptorhidrogenuntukdibawakerantai transport elektron agar energinyadilepaskandanhidrogendipertemukandengan02 menjadiH2O. Respirasisel, bahanbakarnyaadalahgulaheksosa. Pembakarantersebutmemerlukanoksigenbebas: C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + 675 Kal

  3. a. Glikolisis • Merupakanrangkaianreaksipengubahanmolekulglukosamenjadi 2 molekulasampiruvatdenganmenghasilkan NADH dan ATP. • Padaprosesglikolisis, setiap 1 molekulglukosadiubahmenjadi 2 molekulasampiruvat, 2 NADH, dan 2 ATP • jugadihasilkan 2 molekul NADH2 dan 2 ATP jikatumbuhandalamkeadaan normal (melaluijalur ATP fosfofruktokinase) atau 3 ATP jikatumbuhandalamkeadaan stress atausedangaktiftumbuh (melaluijalurpirofosfatfosfofruktokinase). • Molekulglukosa yang mengandung 6 atom C dipecahmenjadi 2 molekulasampiruvat yang mengandung 3 atom C.

  4. Sifat-sifatglikolisisialah: • dapatberlangsungsecaraaerobmaupunanaerob, • Padaperistiwaglikolisisaerobdihasilkanpiruvat, sedangkanpadaglikolisisanaerobdihasilkanlaktatmelalui piruvat. • melibatkanenzim ATP dan ADP, peranan ATP dan ADP adalahmemindahkan (mentransfer) fosfatdarimolekul yang satu ke molekul yang lain • terjadidalamsitoplasma,

  5. Prosesglikolisisdapatdibagimenjadiduatahapanbesaryaitu : • perubahanglukosamenjadimenjadifruktosa 1,6-difosfat (gula yang mengandung 6C dan 2 fosfat). • pemecahanfruktosa 1,6-difosfat menjadiguladengan 3 atom C yaituasampiruvat

  6. Dari keduatahapreaksitersebut2 molekul ATP digunakanuntukreaksifosforilasipadatahappertama (selamaperubahandariglukosamenjadifruktosa 1,6-difosfat), dan 4 ATP dihasilkandarireaksikedua. Jadihasilbersih ATP dariglikolisisadalah 2 ATP.

  7. Secara sederhana reaksi glikolisis dapat dituliskan: 6C6H12O6+ 2 ADP + P + 2 NAD 2C3H4O3 Glukosa (as. Piruvat) + 2 NADH2 + 2 ATP Glukosa + 2 NAD+ + 2 ATP + 2 ADP + 2 P → 2 asampiruvat + 2 NADH + 4 ATP ….?

  8. Hasil akhir dari asam piruvat tergantung pada tersedia tidaknya O2dalam sel. Bila tersedia O2 / asam piruvat akan masuk ke dalam mitokondria dan akan dioksidasi menjadi CO2 dan air (respirasi aerob). Bila sebaliknya , maka asam piruvat akan diubah menjadi etanol atau asam laktat (respirasi anaerob).

  9. Hasilakhirglikolisissebagaiberikut.

  10. Glukoneogenesis • adalahpembentukanglukosadaripiruvat (kebalikanglikolisis). • Sifat-sifatperistiwaglukoneogenesisantara lain: • merupakanreaksi yang kompleks; • melibatkanbeberapaenzimdanorganelsel, yaitumitokondrion; • terlebihdahulumengubahpiruvatmenjadimalat; • metabolismepiruvatdiangkutkedalammitokondriondengancarapengangkutanaktifmelaluimembran. Dalam peristiwa glukoneogenesis diperlukan energi sebandingdengan 12 molekul ATP.

  11. b. Dekarboksilasioksidatif(reaksitransisiataureaksiantara) pelepasan CO, dan reaksi oksidasi dengan melepaskan hidrogen (dehidrogenasi) berlangsung di dalam matrik mitokondria

  12. SetiapasampiruvathasilglikolisisakanbereaksidenganNikotinamideAdeninDinukleotida (NAD+ ) dankoenzim A (Ko-A) membentukAsetilKo-A dalamreaksi yang berlangsungdalammitokondriainiakanterjadipengurangansatu atom C dalambentuk CO2. • PiruvathanyaakanberlanjutkedaurKerbsjikadidalamselcukupoksigen.

  13. reaksi dekarboksilasi oksidatif dapat ditulis sebagai berikut: CH3COCOOH + CoAS-H + NAD CH3CO-S-CoA + CO2 + NADH2 Asam piruvat koenzim A asetil koenzim A

  14. c. Daurasamsitrat (siklus Krebs) • Dikenaldengannamasiklus TCA (trikarboksilat) karenaasamsitratmerupakansalahsatusenyawaintermediet (senyawaantara) yang terdiridari 3 gugusasamkarboksilat. • Terjadididalammatriksmitokondria. • Menghasilkansenyawaantarayang berfungsisebagaipenyediakerangkakarbonuntuksintesis senyawa lain, jugamenghasilkan3 NADH2, 1 FADH2, dan 1 ATP untuk setiap satu asam piruvat.

  15. Senyawa NADH dan FADH2 selanjutnyaakandioksidasidalamsistemtransporelektronuntukmenghasilkan ATP. Oksidasi 1 NADH menghasilkan3 ATP, sedangkanoksidasi 1 FADH2 menghasilkan2 ATP. Berbedadenganglikolisis, pembentukan ATP pada daur Krebs terjadi melalui reaksifosforilasioksidatif.

  16. Berikut ini tahapan-tahapan dari 1 kali siklus Krebs: • AsetilKo-A (2 atom C) menambahkan atom C padaoksaloasetat (4 atom C) sehinggadihasilkanasamsitrat (6 atom C). • Sitratmenjadiisositrat (6 atom C) denganmelepas H2O danmenerima H2O kembali. • Isositratmelepaskan CO2 sehinggaterbentuk - ketoglutarat (5atom C).

  17. ketoglutaratmelepaskan CO2. NAD+ sebagaiakseptorataupenerimaelektron) untukmembentuk NADH danmenghasilkansuksinilKo-A (4 atom C). • Terjadifosforilasitingkatsubstratpadapembentukan GTP (guanosintrifosfat) danterbentuksuksinat (4 atom C). • Pembentukanfumarat (4 atom C) melaluipelepasanFADH2. • Fumaratterhidrolisis (mengikat 1 molekul H2O) sehinggamembentukmalat (4 atom C). • Pembentukanoksaloasetat (4 atom C) melaluipelepasan NADH.

  18. hasil bersih dari oksidasi satu glukosa adalah 2 ATP, 4 CO2, dan 8 pasang atom H yang akan masuk ke rantai transport elektron.

  19. Hasilakhirdaur Krebs :

  20. d. Rantaitransporelektron • suaturantaipembawa elektron yang terdiri atas NAD, FAD, koenzim Q, dansitokrom. • terjadidalammembranmitokondria. • berfungsiuntukmengoksidasisenyawa NADH atau NADPH2 dan FADH2 untukmenghasilkan ATP. • Transportasielektronmenghasilkan 90% ATP darikeseluruhan ATP hasilrespirasiaerobik sel. Pembentukan ATP padatahapiniterjadimelaluitransfer elektrondenganpenerimaelektronterakhiryaituoksigen, sehinggadisebutfosforilasioksidatif.

  21. Rantai transport elektron • Pasangan pasangan atom H yang dibebaskan selama siklus Krebs, ditangkap oleh koenzim NAD atau FAD dan selanjutnya menjadi NADH2 atau FADH2 yang selanjutnya akan masuk ke rantai transport elektron. • Molekul-molekul tersebut kemudian mengalami rangkaian reaksi redoks yang terjadi secara berantai dengan melibatkan beberapa zat perantara untuk menghasilkan ATP dan air

  22. Rantai transport elektron • Zat-zat perantara yang terlibat meliputi flavoprotein, koenzim Q & a serta sejumlah sitokrom (sitokrom b, sitokrom c/ sitokrom a dan a3). • Dalam rangkaian reaksi tersebut/ semua zat antara berfungsi sebagai pembawa hidrogen/pembawa elektron dan disebut elektron carriers.

  23. Dari baganreaksipadaGambar 2.8 dapatdisimpulkanbahwadari1 molekulNADH2 yang masukpada transfer elektrondihasilkan 3 molekulATP dandari 1 molekul FADH2 dihasilkan 2 molekul ATP. • Selamaoksidasi 1 molekulglukosaterjadi 10 NADH2 (2 dariglikolisis, 2 daridekarboksilasioksidatifdan 6 darisiklus Krebs) dan 2 FADH2 (darisiklus Krebs). • Jadi, secarakeseluruhan ATP yang dihasilkandariRTE adalah 10 x 3 = 30 dan 2 x 2 = 4 sehinggajumlahnyaadalah34 ATP. • Hasilbersih ATP selamarespirasiaerobadalah 34 + 2 ATP (glikolisis) + 2 ATP (siklus Krebs) = 38 ATP

  24. FMN = Flavinmononukleotida • Fe.s = Protein yang mengandung Fe dan s padagugusprostetiknya • Q = Ubikuinon (koenzim-Q) • Cyt.b = Sitokrom b • Cyt.c = Sitokrom c • Cyt.a = Sitokrom a • Cyt a3 = Sitokrom a3

  25. Energi (ATP) dalamsistemtransporelektronterbentukmelaluireaksifosforilasioksidatif. Energi yang dihasilkanolehoksidasi 1 mol NADH atau NADPH2 dapatdigunakanuntukmembentuk 3 mol ATP. Reaksinyasebagaiberikut. • NADH + H+ + 1/2 O2 + 3ADP + 3H3PO4 → NAD+ + 3ATP + 4H2O

  26. Sementaraitu, energi yang dihasilkanolehoksidasi1 mol FADH2 dapatmenghasilkan 2 mol ATP.

  27. Berapakahjumlah total ATP yang dihasilkanselama proses respirasi aerob pada organisme eukariotik?

  28. Berdasarkan Gambar 2.13 tersebut tampak bahwapadaorganismeeukariotiksetiapmolekulglukosa akan menghasilkan 36 ATP dalam respirasi. Hasiliniberbedadenganrespirasipadaorganismeprokariotik. • Sementaraitu, padaorganismeprokariotik, karena tidak memiliki sistem membran dalam maka tidak diperlukan ATP lagi untuk memasukkan NADH kedalammitokondriasehingga 2 NADH menghasilkan6 ATP. Akibatnya total hasilbersihATP yang dihasilkan respirasi aerob pada organisme prokariotik, yaitu 38 ATP.

  29. Walaupun ATP total yang terterapadaTabel 2.1 adalah 38 ATP, jumlahtotal yang dihasilkanpadaprosesrespirasiadalah 36 ATP. Hal tersebutdisebabkan 2 ATP digunakanolehelektronuntukmasukkemitokondria.

  30. Oksidasi NADH atau NADPH2dan FADH2terjadidalammembranmitokondria, namunada NADH yang dibentukdisitoplasma (dalam proses glikolisis).

  31. 2. RespirasiAerobdanRespirasiAnaerob Respirasiaerob: C6H12O6 + 6 CO2 --> 6 CO2 + 6 H2O + 675 kal + 38 ATP Respirasianaerob: C6H12O6 --> 2 C2 H5OH + 2 CO2 + 28 kkal + 2 ATP • Respirasianaerobdisebut pula fermentasiataurespirasiintramolekul

  32. Padarespirasiaerobmaupunanaerob, asampiruvathasilprosesglikolisismerupakansubstrat. • Padakondisiaerob, sistemenzimmitokondriamampumengatalisisoksidasiasampiruvatmenjadi CO2 dan H2O sertamembebaskanenergi. • Padakondisianaerob, seldanjaringantumbuhandapatmengubahasampiruvatmenjadi CO2 danetilalkoholsertamembebaskanenergi. • Dapatjugaasampiruvatdidalamselototmenjadi CO2 danasamlaktatsertamembebaskanenergi --> fermentasi.

  33. Padarespirasianaerob, jalur yang ditempuh meliputi: • Lintasanglikolisis. • Pembentukanalkohol (fermentasialkohol) ataupembentukanasamlaktat (fermentasiasamlaktat). • Akseptorelektronterakhirbukanoksigen, tetapimolekulalkoholdanatauasamlaktat. • Energidihasilkanhanya 2 molekul ATP untuksetiapmolekulglukosa.

  34. a. Fermentasi alcohol

  35. Prosesfermentasialkoholmerupakansuatupemborosan, karenasebagianbesardarienergi yang terkandungdidalammolekulglukosamasihterdapatdidalammolekul, inilah yang menyebabkanetanoldapatdipakaisebagaibahanbakaralternatif.

  36. b. Fermentasiasamlaktat • Terjadikarenasel-selotot yang bekerjaterlaluberat, energi yang tersediatidakseimbangdengankecepatanpemanfaatanenergikarenakadaroksigen yang adatidakcukupuntukrespirasiaerobataurespirasisel, sehinggaprosesperombakanmolekulglukosauntukmenghasilkan ATP (energi) tidakdapatberlangsungsecaraaerob.

  37. Prosesfermentasiasamlaktatmerupakansuatupemborosankarenasebagianbesarenergibebasmasihberadadalam 2 molekulasamlaktat (± 639 kkaldari 686 kkal yang terkandungdidalam 1 molekulglukosa).

More Related