E N D
RESPIRASI Nama : Nanda Pratiwi NIM : 8126173018 Kelas : Reg A-1
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +energi PENGERTIAN - Proses oksidasi dekomposisi senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana + energi - Proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) - Proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi kebutuhan sel - Ada 2 macam (Aerob dan Anaerob)
FUNGSI ENERGI BAGI TANAMAN - Memelihara aliran protoplasma - Peredaran zat makanan - Pembelahan kromosom dan inti - Penimbunan-penimbunan garam - Pertumbuhan menentang gaya berat - Pemasukkan ujung akar dalam tanah
PENGURAIAN SUBSTRAT RESPIRASI A. Penguraian Sukrosa - Dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa - Dikatalisis oleh enzim invertase - Hasil hidrolisis digunakan sebagai substrat respirasi setelah masuk jalur glikolisis B. Penguraian Amilum - Aktivitas enzim dan amilase - Mengkatalisis proses penambahan air thd ikatan 1,4 glikosida - Mekanisme penguraian enzim dan amilase berbeda
- Gliserol gliserolfosfat dihidroksi asetonfosfat jalur glikolisis C. Penguraian Lemak - Aktivitas enzim lipase - Dihidrolisis menjadi trigliserida, digliserida, monogliserida, gliserol dan asam lemak - Asam lemak masuk ke dalam matriks glioksisom dan mengalami beta oksidasi menghasilkan energi dalam bentuk tioester dari Asetil CoA C. Penguraian Protein - Aktivitas enzim protease dan peptidase - Hasil akhir berupa asam amino dan amida digunakan kembali untuk sintesis asam amino baru, protein baru dan asam nukleat
Tahapan Pembongkaran: • Pembongkaran glukosa asam piruvat. Tahapan ini disebut Glikolisis. Jalur pembongkaran ini disebut Jalur EMP atau jalur pusat. Terjadi di sitosol atau di plastida. • Dekarboksilasi – Oksidasi asam Piruvar (senyawa 3-C) as. Acetil CoA (2-C). Proses ini berlangsung di matrik mitokondria. • Pembongkaran sempurna Acetil CoA dalam daur TCA ( daur asam trikarboksilat) atau daur Krebs, dalam matriks mitokondria • Oksidasi-reduksi dalam rantai transfer elektron pada membran mitokondria.
1. Glikolisis 2. Pembentukan Asetil CoA 3. Siklus Kreb 4. Transport elektron RESPIRASI AEROB - Membutuhkan oksigen - Menimbulkan panas (energi) - Tahapan reaksi:
1. Glikolisis - Menguraikangula - Terjadi dalam sitosol - Pemecahan glukosa menjadi 2 molekul senyawa piruvat - 10 langkah, 2 fase (investasi energi dan penggunaan energi) - Disebut reaksi Embden Myerhof Parnas (EMP) - 3 tahap utama: 1. Fosforilasi glukosa 2. Pemecahan fruktosa 1,6 difosfat mjd 2 molekul C-3 (fosfogliseraldehida dan dihidroksi aseton fosfat 3. Pemecahan 2 molekul C-3 mjd C-2 (asam piruvat) dan terbentuknya 2CO2 dan 4 ATP
Keterangan: • Proses fosforilasai subtrat yang membutuhkan ATP: • a. Pengubahan Glukosa Glikosa 6P • b. Pengubahan Fruktosa- 6P Fruktosa – 1,6 Bisphospat • 2. Proses pembentukan ATP tingkat substrat: • a. Pengubahan dPGA (Asam-difosfo-gliserat) PGA • b. Pengubahan PEP (fosfo-enol-piruvat) as. Piruvat • 3. Proses oksidasi substrat dan menghasilkan 2 NADH2, yaitu: • Saat pengubahan PGAL( fosfo-gliseraldehida) dPGA (asam difosfo gliserat) oleh enzim dehidrogenase dan ko-enzim NAD+
Saccharomyces C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + energi RESPIRASI ANAEROB - Tidak membutuhkan oksigen, meskipun dilakukan dalam udara bebas - Disebut juga fermentasi, meskipuntidak semua fermentasi fermentasi anaerob - Bertujuan merombak bahan dan menghasilkan energi
Respirasi anaerob respirasi intra-molekul bakteri asam cuka CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O + 116 kal bakteri asam susu C6H12O6 2CH3CHOH.COOH + 28 kal Bahan yang dapat difermentasi oleh ragi: - glukosa - fruktosa - galaktosa - manosa - sukrosa Diubah dulu menjadi monosakarida - maltosa
Respirasi anaerob pada jaringan tumbuh tinggi • Hanya terjadi jika persediaan oksigen bebas di bawah minimun • Masing-masing tanaman mempunyai toleransi berbeda • Terjadi pada biji-bijian, hasilnya bukan alkohol tapi asam organik seperti asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam tartarat, asam susu • Pada tumbuhan aquatik teradaptasi dengan aerenchyma ataupun respirasi anaerobik, seperti pada rhizoma atau akar dari Nymphea advena • Jaringan dan mikroorganisme lebih mengutamakan aerob jika ada kesempatan karena menghasilkan energi yang lebih besar efek Pasteur
HasilBersihGlikolisisAerob Glukosa + 2NAD+ + 2Pi + 2 ADP 2Piruvat + 2NADH + 4H+ + 2ATP + 2H2O
HasilBersihGlikolisisAnaerob Glukosa + 2 ADP + 2 Pi 2 lactate + 2 ATP
SIKLUS KREBS (Asam Trikarbosilat) - Ditemukan oleh Hans Krebs (1930) - Terjadi dalam matriks mitokondria - Menguraikan turunan piruvat mjd CO2, H2O dan energi - Tiga reaksi utama: 1. Gugus karboksil dilepas sebagai CO2 2. Fragmen berkarbon dua yang tersisa dioksidasi untuk membuat senyawa asetat 3. Koenzim A, senyawa mengandung sulfur turunan vit. B, diikatkan pada asetat oleh ikatan tak stabil yang membuat gugus asetil sangat reaktif
ENERGETIKA LIPID KARBOHIDRAT PROTEIN ASETIL-KoA OKSALOASETAT SITRAT NADH + H+ ISOSITRAT NAD+ MALAT NAD+ SIKLUS KREBS NADH + H+ α-KETOGLUTARAT FUMARAT NAD+ FADH2 GDP GTP NADH + H+ FAD SUKSINIL-KoA SUKSINAT
Tahap-tahapreaksiDaur Krebs • enzimsitratsintasemengkatalisisreaksikondensasiantaraasetilkoenzim-A denganoksaloasetatmenghasilkansitrat • PembentukanisositratdarisitratmelaluiCis-akonitdikatalisissecarareversibelolehenzimakonitase • Oksidasiisositratmenjadialfaketoglutaratberlangsungpembentukansenyawaantaraoksalosuksinat yang berikatandenganenzimisositratdehidrogenasedengan NAD sebagaikoenzim. • Oksidasialfaketoglutaratmenjadisuksinatmelaluipembentukansuksinilkoenzim-A,merupakanreaksi yang irreversibeldandikatalisisolehenzimalfaketoglutaratdehidrogenase. Suksisnilkoenzim A adalahsenyawatioester yang berenergitinggi.
Selanjutnyasuksinilkoenzim-A melepaskankoenzim –A dengandirangkaikandenganreaksipembentukenergi GTP dari GDP. GTP yang terbentukdipakaiuntuksintesis ATP dari ADP denganenzimnukleosidadifosfatkinase.Pembentukan GTP dikaitkandenganreaksideasilasisuksinilkoenzim-A inidisebut “fosforilasitingkatsubstrat” • Suksinatdioksidasimenjadifumaratolehenzimsuksinatdehidrogenasedengan FAD sebagaikoenzim. FAD berperansebagaiguguspenerimahidrogen • Reaksireversibelpenambahansatumolekul H2O keikatanrangkapfumarat, menghasilkanmalatygdikatalisisolehfumarase • Tahap (akhir) L-malatdioksidasimenjadioksaloasetatolehenzim L-malatdehidrogenaseygberikatandengan NAD (reaksiendergonik) ataulajureaksiberjalankekanan,karenareaksiberikutkondensasioksaloasetatdengaasetilkoenzim-A yaitureaksieksergonik yang irreversibel
JumlahenergiygdihasilkanolehDaur Krebs • 3 NADH : 3 x 3 ATP = 9 ATP • 1 FADH : 1 x 2 ATP = 2 ATP • 1 GTP : 1 x 1 ATP = 1 ATP • ______ • 12 ATP
JumlahenergidariglikolisisdanDaur Krebs • Glukosa 8 ATP • 2 Piruvat • 2x3= 6 ATP • 2 Asetilkoenzim-A • 2x12 = 24 ATP • 38 ATP • CO2 dan H2O Daur Krebs