1 / 44

ENERGI DAN METABOLISME

ENERGI DAN METABOLISME. Energi pada metabolisme karbohidrat, lipid, protein. Represented by HELMIN ELYANI. food. PROTEIN. KARBOHIDRAT. LEMAK. amino acids. sugars. glycerol fatty acids. Molekul lain yang digunakan pada respirasi. GLIKOLISIS. glukosa. Asam piruvat. acetyl CoA. DAUR

uma-marks
Download Presentation

ENERGI DAN METABOLISME

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. ENERGI DAN METABOLISME Energi pada metabolisme karbohidrat, lipid, protein Represented by HELMIN ELYANI

  2. food PROTEIN KARBOHIDRAT LEMAK amino acids sugars glycerol fatty acids Molekul lain yang digunakan pada respirasi GLIKOLISIS glukosa Asam piruvat acetyl CoA DAUR KREB NH3 (ammonia) RANGKAIAN TRANSPOR ELEKTRON

  3. ENERGI KIMIA BIOSINTESIS : anabolic pathway endergonic reaction DEGRADASI : katabolic pathway  exergonic reaction INTERKONVERSI : katabolic and anabolic conversion ENERGI : asetil-KoA, pyruvat, glycerol  in TCA Cycle and oxphos

  4. ENERGI

  5. Tiga tahap penuaian energi Glikolisis Daur Krebs Rangkaian transpor elektron Reaksi secara keseluruhan: C6H12O6 + 6 O2 + ADP  6 CO2 + 6 H2O + ATP. RESPIRASI SEL

  6. ATP memiliki energi yang dapat dilepaskan dengan mudah melalui pemutusan ikatan pada fosfat ketiga. Energi yang dilepaskan digunakan untuk menjalankan proses-proses kehidupan. Pembebasan fosfat ketiga mengubah ATP menjadi molekul yang memiliki 2 gugus fosfat ( ADP). ADP dapat membentuk ATP kembali bila terdapat gugus fosfat dan energi. ATP (Adenosin Tri Phosphat)SIMPANAN ENERGI KIMIA TERBESAR

  7. p p p ATP energi masuk energi keluar Tanjakan energi p p p p p p P + ADP P + ADP

  8. Sumber Energi didapat dari : - Glikolisis (glukosa) - Oksidasi beta (asam lemak) - Siklus asam sitrat - Oksidasi fosforilasi Memperoleh Energi (ATP)

  9. Katabolisme Glukosa

  10. G L I K O L I S I S - di sitoplasma. - Memotong 1 molekul gula berkarbon 6 menjadi 2 molekul gula berkarbon 3 (asam piruvat adalah hasil akhir). - Tidak menghasilkan banyak energi (hanya dihasilkan 2 ATP), tetapi dapat berlangsung sangat cepat dan jika tidak ada oksigen (anaerobik) masih bisa berlangsung. - Ada 2 fase, yaitu 1. Glukosa diubah menjadi triosa fosfat 2. Triosa fosfat menjadi asam laktat

  11. SUMMARY OF THE KREBS CYCLE 6 NADH GLYCOLYSIS 2 FADH2 CoA Daur Krebs CO2 asetil koenzim A 2 ATP Rangkaian transpor elektron 1. asam sitrat asam oksaloasetat NAD+ NADH NADH NAD+ 2. CO2 6. asam a-ketoglutarat asam malat 3. CO2 FADH2 FAD+ NADH NAD+ ADP 5. 4. turunan asam a-ketoglutarat asam suksinat ATP

  12. Asetil koA didegradasi sempurna menjadi CO2. Hanya 1 ATP yang dihasilkan dari setiap asetil koA yang memasuki Daur Krebs (total 2 ATP tiap glukosa). Semua elektron dapat diikat dalam bentuk 6 NADH (per glukosa) untuk diproses lebih lanjut melalui rangkaian transpor elektron. Ringkasan Daur Krebs

  13. sel Membran luar mitokondrion membran dalam

  14. membrandalam glikolisis membrane luar H+ H+ H+ H+ H+ Rangkaian transpor elektron Daur Krebs H+ H+ H+ H+ e- O2 kompartemen luar H2O kompartemen dalam

  15. glikolisis mitokondrion Asam piruvat cytosol NAD+ koenzim A NADH Menuju ke rangkaian transpor elektron koA asetll koenzim A CO2 Daur Krebs Kompartemen dalam

  16. Elektron dibebaskan dari oksidasi nutrisi selama katabolisme. Elektron dipindahkan oleh pembawa elektron melalui suatu proses untuk menghasilkan ATP. Katabolisme, Transfer Elektron dan Reaksi Oksidasi Reduksi

  17. Oksidasi: Pengambilan/pemindahan elektron dari suatu senyawa. Reduksi: Penambahan/pemberian elektron kepada suatu senyawa. Pembawa Elektron adalah molekul yang memindahkan elektron selama proses oksidasi reduksi di dalam sel diperankan oleh NADH, FADH2 Oksidasi - Reduksi

  18. Di dalam sel, NAD terdapat dalam 2 bentuk: Bentuk membawa elektron atau atom hidrogen ( NADH) dan tanpa atom hidrogen (NAD+). NAD+ berperan sebagai senyawa pengoksidasi, bila menerima atom hidrogen dan elektron, menjadi NADH. NAD (Nikotinamida Dinukleotida)

  19. NADH dapat memindahkan elektron ke molekul lain, dan kembali menjadi NAD. Proses pemindahan ini dikendalikan/dilakukan oleh enzim. NAD (Nikotinamida Dinukleotida)

  20. - - - - + NAD+ NADH NAD+ kosong terisi kosong + + NAD proton H teroksidasi H - - + + NAD NAD H - - - + H - tereduksi + H

  21. NADH memindahkan elektron ke suatu rangkaian molekul yang terdapat di membran dalam mitokondria. Perpindahan elektron mengakibatkan perpindahan ion H+ melawan gradien konsenrasi. Rangkaian Transpor Elektron

  22. Energi yang terbentuk pada saat masuknya kembali ion H+ ke dalam mitokondria melalui ATP sintase, digunakan untuk menggabungkan fosfat dengan ADP untuk membentuk ATP. Dihasilkan ATP yang lebih banyak pada tahap ini (32 ATP per glukosa). Rangkaian Transpor Elektron

  23. mitokondria GLYCOLYSIS KREBS CYCLE inner membrane ELECTRON TRANSPORT CHAIN inner compartment 32 ATP H2O O2 outer compartment Kompartemen bagian luar SINTESIS ATP H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ inner membrane H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ NADH H+ ATP synthesis NAD+ 2 H+ + 1/2 O2 ADP + P Kompartemen bagian dalam H2O ATP RANGKAIAN TRANSPOR ELEKTRON

  24. SIKLUS ASAM SITRAT • fosforilasi pada tingkat substrat : • 1,3 BPG  3 PG 2 ATP • PEP  Piruvat 2 ATP • Suksinil koA  suksinat 2 ATP • TOTAL 6 ATP

  25. OKSIDASI FOSFORILASI

  26. ENERGI HASIL GLIKOLISIS Hasil 2 mol ATP eq dg energi 14.000 kalori Total energi yang dibebaskan (dari glukosa-as laktat) = 56.000 kalori Maka efisiensinya = 25 %

  27. ATP YANG TERBENTUK ATP dibentuk fosforilasi oksidatif dari reoksidasi koenzim tereduksi oleh rantai pernafasan 3PG  1,3 BPG = NAD = 4 ATP Pir  asetil KoA = NAD = 6 ATP Isositrat  alfa ketoglutarat = NADP = 6 ATP Alfa ketoglutarat  suksinil koA = NAD = 6 ATP Suksinat  fumarat = FAD = 4 ATP Malat  oksaloasetat = NAD = 6 ATP TOTAL = 32 ATP fosforilasi pada tingkat substrat : 1,3 BPG  3 PG 2 ATP PEP  Piruvat 2 ATP Suksinil koA  suksinat 2 ATP TOTAL 6 ATP

  28. Energetika Oksidasi KH 1 mol glukosa CO2 + H2O (kolorimeter) timbul panas  2870 KJ dalam jaringan sebagian panas (1398 KJ)diikat fosfat berenergi tinggi. 1 mol glukosa CO2 + H2O + 38 ATP (1ATP 36,8 KJ)

  29. Metabolisme energi lipid

  30. Overview METABOLISME LIPID

  31. OKSIDASI LIPID Asam lemak yang ada di dalam sel ( sitosol ) berasal dari 2 sumber : - Asam lemak bebas dari darah - Hasil pemecahan triasilgliserol sel oleh enzim lipase Selanjutnya untuk menghasilkan energi, asam - asam lemak tersebut harus dioksidasi. Proses oksidasi asam lemak berlangsung di dalam mitokondria Jadi asam lemak yang ada di sitosol harus dikirim ke dalam mitokondria untuk bisa mengalami proses oksidasi

  32. OKSIDASI BETA perubahan asam lemak bebas menjadi asetil KoA ( untuk bisa masuk ke siklus sel) ASAM LEMAK DAPAT MASUK KE DALAM MITOKONDRIA MELALUI TAHAP – TAHAP SEBAGAI BERIKUT:

  33. OKSIDASI BETA

  34. HASIL ATP DI DALAM TAHAP – TAHAP OKSIDATIF SELAMA OKSIDASI SATU MOLEKUL PALMITOIL – KoA MENJADI CO2 + H2O

  35. Asetil – KoA yang telah terbentuk dari hasil oksidasi asam LEMAK di dalam mitokondria, dihadapkan pada 2 alternatif / kemungkinan proses selanjutnya yaitu : • Asetil – KoA akan langsung dioksidasi lebih lanjut menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat / siklus Krebs. • 2. Asetil – KoA akan diubah menjadi badan keton untuk dikirim ke jaringan perifer. (Selanjutnya di jaringan perifer badan keton akan dioksidasi) Yang terutama menentukan jalur mana yang akan dilalui asetil – KoA adalah : TERSEDIANYA OKSALOASETAT untuk memulai masuknya asetil – KoA ke dalam siklus asam sitrat. Bila konsentrasi oksaloasetat rendah (pada keadaan : puasa, diet rendah karbohidrat, penyakit diabetes melitus yang tidak terkontrol ) maka hanya sedikit asetil – KoA yang masuk ke dalam siklus asam sitrat, sehingga jalur pembentukan “ badan keton “ yang akan terjadi.

  36. KETON BODIES

  37. brown fat Jaringan lemak coklat (bayi usia sekitar 26 minggu gestasi ) mempunyai banyak vakuola lemak dan mengelilingi inti yang ada ditengah, sedangkan sel lemak putih hanya mempunyai satu vakuola lemak besar dan satu inti berbentuk perak terletak pada perimeter Sel lemak coklat berisi glikogen dan banyak mengandung mitokondria dengan multipel cristae untuk menghasilkan bahan bakar dan energi yang dibutuhkan guna produksi panas dengan cepat, sedangkan sel lemak putih tidak berisi glikogen dan mitokondria relatif sedikit

  38. Jaringan lemak coklat berisi simpanan trigliserida konsentrasi tinggi. Jaringan lemak coklat mempunyai banyak vaskularisasi dan penuh persarafan tidak bermielin dengan ujung saraf simpatis disetiap sel lemak. Ujung saraf simpatis akan mengeluarkan noradrenalin yang akan menstimulasi lipolisis dan aktivitas uncoupling protein.

  39. Fungsi lemak coklat Membawa nutrient seluler dan sampah metabolik ke tempat semestinya. Menyebarkan panas yang dihasilkan dalam jaringan lemak coklat untuk istirahat tubuh Suplai saraf tidak bermielin menghasilkan jalur untuk stimulasi jaringan lemak coklat

  40. Termogenin dan ox phos pd brown fat pernafasan dalam jaringan lemak coklat adalah tidak menghasilkan energi dalam bentuk ATP, tetapi lebih dalam bentuk panas (jalur alternatif phosphorilasi oksidatif khas ) proton menurunkan gradien elektrokimia dan masuk matrik mitokondria melalui ATP synthase, sampai gradient habis. Pada jaringan lemak coklat, UCP 1 menyediakan bypass bagi ATP synthase (kecepatan enzim dalam produksi panas terbatas), dan dengan demikian energi pada gradient elektrokimia tidak digunakan untuk sintesis ATP, tetapi oksidasi lemak lebih banyak dilepaskan sebagai panas Mitokondria dalam jaringan lemak coklat dapat menghabiskan “ hampir 90% energi respirasi sebagai termogenesis nonshivering

  41. Non shivering thermogenesisbrown adipose tissue

  42. Metabolisme energi protein

  43. JALUR INTERKONVERSI ASAM AMINO

More Related