220 likes | 939 Views
METABOLISME SEL II (KATABOLISME – RESPIRASI). Sri Lestari Utami, S.Si., M K es. RESPIRASI SEL Merupakan jalur pelepasan energi dengan pembentukan ATP Terbagi atas 2 keadaan :
E N D
METABOLISME SEL II (KATABOLISME – RESPIRASI) Sri Lestari Utami, S.Si., MKes.
RESPIRASI SEL • Merupakan jalur pelepasan energi dengan pembentukan ATP • Terbagi atas 2 keadaan : • ☺Aerobik → perlu O2 ; pada organisme multiseluler kompleks dan aktif ; C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O ; ATP yang dihasilkan lebih banyak dari respirasi anaerob (sekitar 36 ATP lebih atau hingga 38 ATP untuk setiap molekul glukosa) • ☺Anaerobik → tidak perlu O2 ; organisme uniseluler dan tingkat rendah ; ATP yang dihasilkan jumlah lebih sedikit, yaitu 2 ATP untuk setiap molekul glukosa • Respirasi sel aerob terdiri atas 3 tahap • Glikolisis • Tahap persiapan dan siklus Krebs • Fosforilasi transport elektron • Respirasi sel anaerob terdiri atas 2 keadaan : • Jalur fermentasi • Transport elektron anerobik
GLIKOLISIS • Berlangsung di sitoplasma ; glukosa → glukosa 6-fosfat • → 2 piruvat • Terdiri atas 2 tahap : • Membutuhkan energi (energy requiring step) → transfer gugus fosfat dari 2 molekul ATP pada 1 molekul glukosa → fosforilasi • Melepaskan energi (energy releasing step) → fosforilasi pada tingkat substrat • fruktosa 1,6-bifosfat (molekul glukosa yang teraktifasi) → PGAL (fosfogliseraldehid) → molekul intermediat yang tidak stabil (ada gugus fosfat) → gugus fosfat dilepas pada ADP membentuk ATP → dihasilkan 4 molekul ATP & NADH • a. Energi netto : 2 mol ATP • b. NAD+ + e- + H+→ NADH • ↓ • koenzim nicotinamide adenin dinucleotide → reuse
TAHAP PERSIAPAN DAN SIKLUS KREBS • Berlangsung di mitokhondria • Glukosa dipecah secara sempurna → CO2 + H2O • Ciri-ciri yang mencolok pada tahap ini : transfer e- & H+ dengan melibatkan banyak koenzim (NAD+ & FAD+) untuk membentuk NADH dan FADH2 dalam jumlah yang banyak. • Sehingga terdapat 3 fungsi: (1) terangkutnyaelektrondanhidrogenmelalui NAD+dan FAD+, sehinggaterbentuk NADH dan FADH2 ; (2) terbentuknya 2 ATP padafosforilasitingkatsubstratdan (3) pengaturankembalibentukanintermediatsiklus Krebs menjadioksaloasetat • Tahap persiapan (dekarboksilasi oksidatif) • Enzim (koenzim A) memindahkan 2 atom C dari piruvat → asetil ko-A • Siklus Krebs (siklus asam sitrat/TCA cycle) • Oksaloasetat (4 atom C) sebagai titik awal masuk siklus + piruvat (2 atom C) → asam sitrat (6 atom C) → dst jalur siklik enzim-enzim & koenzim
Jumlah energi yang dihasilkan dengan bantuan koenzim : • glikolisis 2 NADH • dekarboksilasi oksidatif 2 NADH • siklus Krebs 6 NADH + 2 FADH2 • ---------------------------- + • 10 NADH + 2 FADH2 • Jika NADH dikonversi menjadi 3 ATP dan FADH2 menjadi 2 ATP maka jumlahnya adalah 34 ATP • Jumlah total net ATP yang dihasilkan pada respirasi ini setelah konversi bentukan energi di atas pada tahap ke-3 akan bervariasi (antara 36 ATP hingga 38 ATP) tergantung pada perubahan konsentrasi reaktan, bentukan intermediat atau produknya.
Tahapkeduadarirespirasiaerob : siklus Krebs danreaksi yang mendahuluinya.
FOSFORILASI TRANSPORT ELEKTRON • Terjadi dalam matriks (inner compartment/ruang dalam) & ruang intermembran (outer compartment/ruangan luar) ; terdapat sistem transport elektron dan sintase ATP → berinteraksi dengan e- dan H+ dari koenzim-koenzim → fosforilasi transport elektron • e- masuk dalam sistem transport elektron pada membran dalam sehingga menyebabkan adanya gradien konsentrasi & elektrik padanya H+ (ruangan dalam) → ↑↑↑ (ruangan luar) H+ (ruangan luar) → ↓↓↓ (ruangan dalam) dengan membentuk ATP dan H2O (O2 sebagai akseptor terakhir dari H+ dan e-
TEM dansketsadarimitokhondria. (b) Daerah-daerahfungsionaldalammitokhondria
JALUR FERMENTASI • Terjadi dalam sitoplasma & pada organisme sel-sel prokaryotik & Protista • Dimulai glikolisis : glukosa ------------------> 2 mol piruvat • 2 ATP & 2 mol NADH • tahap akhir regenerasi NAD+ (koenzim pada glikolisis) • Terbagi atas 2 jenis : • Fermentasi laktat : pada Bakteri dan sel-sel otot • piruvat + e- + H+ → laktat + NAD+↑ • dari NADH • Fermentasi alkohol : • piruvat --------> asetaldehid ------> alkohol (seperti etanol) • enzim • e- + H+ dari NADH
TRANSPORT ELEKTRON ANEROBIK • Oleh organisme prokaryotik yang berperan dalam siklus global dari sulfur, nitrogen & elemen lain untuk suplai nutrien ke dalam ekosistem • Seperti : Archaebacteria & Eubacteria tertentu • Terjadi aliran e- pada sistem transport di membran plasma • Jumlah energi yang dihasilkan bervariasi tetapi dengan jumlah yang sedikit.
SUMBER ENERGI ALTERNATIF • Terdapat beberapa sumber energi alternatif pada manusia selain glukosa yang harus difosforilasi terlebih dahulu setelah masuk dalam sel sehingga tidak dapat keluar sel lagi • Glikogen (polisakarida) yang dipecah menjadi glukosa jika dibutuhkan dan akan dibentuk kembali jika kadar glukosa dalam darah meningkat sementara konsentrasi ATP dalam sitosol sel masih besar. • Lemak akan dipecah lebih dulu menjdi lemak dan gliserol sebelum masuk jalur pelepasan energi • Protein akan dipecah menjadi asam-asam amino sebelum masuk jalur tersebut