Embed Size (px)
Citation preview
KULIAH BIOKIMIA II
BAB I METABOLISME UMUM
OlehOlehSri Retno Dwi Ariani., S.Si., M.Si.Sri Retno Dwi Ariani., S.Si., M.Si.
NIP. 19711612 199802 2 004NIP. 19711612 199802 2 004([email protected])([email protected])
KIMIA P.MIPA FKIP KIMIA P.MIPA FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTAUNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
20092009
METABOLISME UMUMMetabolisme Segala proses reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup di dalam sel
Metabolit Suatu senyawa yang turut serta dalam suatu metabolisme
Jalur-jalur metabolisme Rangkaian reaksi-reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim-enzim yang mengubah senyawa-senyawa organik yang satu menjadi senyawa yang lain yang penting bagi organisme
Jalur metabolisme dapat dibedakan atas KatabolismeAnabolisme
Metabolit Primer :Senyawa-senyawa yang merupakan penyusun
utama dari makhluk hidup. Mempunyai peranan penting dan bersifat vital bagi mahkluk hidup untuk kelangsungan hidupnya. Senyawa-senyawa yang termasuk metabolit primer : Karbohidrat, protein, lipida dan asam nukleat. Metabolit Sekunder :
Senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh mahkluk hidup tertentu dan sangat khas untuk setiap spesies. Memiliki aktifitas fisiologis khusus. Contoh senyawa yang termasuk metabolit sekunder : terpenoid, steroid, flavonoid, alkaloid.
Metabolit Sentral :Metobolit yang merupakan penghubung antara
metabolit primer dan metabolit sekunder. Contoh : asam amino aromatik, asam mevalonat
OH
H
CH2OH
OH
H
H
OHOH
HH
Glukosa
Contoh metabolit
{-NHCHC-NHCHC-}
oo
R’RSuatu Protein
CH2OH
CH2OH
CHOH
Gliserol
CH2OH
Suatu Terpenoid
NH
CH2CHCO2H
NH3
TriptofanSuatu Asam Amino esensial
Metabolit PRIMER
Metabolit SENTRAL/INTI
Metabolit SEKUNDER
GLIKOLISIS
Polisakarida Glukosa Glikosida
Asam Amino-Alifatik-Aromatik
PropanoidAlkaloidFlavonoid
Karotenoid
Tetrosa, C4
Polisakarida Pentosa, C5
Asam PiruvatAsam amino
Triosa, C3
SIKLUS KREBS
Fenil
Asetil Ko-A Poliketida
Terpen
asam-asam organik TertrapirolPurinAsam nukleat
ProteinAsam amino
ProteinAsam LemakPorimidin Asam
mavalonat
HUBUNGAN METABOLIT
Gambaran secara skematik metabolisme-perantara
.
METABOLISMEMETABOLISMETerdiri dari katabolisme dan anabolismeTerdiri dari katabolisme dan anabolisme
KATABOLISME/PERURAIANKATABOLISME/PERURAIANPemecahan enzimatik molekul-molekul Pemecahan enzimatik molekul-molekul
zat makanan menjadi bagian yang lebih kecil zat makanan menjadi bagian yang lebih kecil bersamaan dengan pembentukan ATP dan bersamaan dengan pembentukan ATP dan NADHNADH
ANABOLISME/BIOSINTESISANABOLISME/BIOSINTESISProses sintesis senyawa-senyawa organik Proses sintesis senyawa-senyawa organik
kompleks dari molekul-molekul yang lebih kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhanasederhana
Karbohidrat, protein, lipida dipecah menjadi molekul yang kecil-kecil bersamaan dengannya terbentuk ATP dan NADH
Jalur katabolisme dibagi menjadi 2 tahap :molekul-molekul besar dibagi menjadi molekul-molekul kecil melalui proses pencernaan terjadi diluar sel dengan aksi enzim-enzim yang dikeluarkan oleh sel. misalnya :
protein dipecah menjadi asam aminopolisakarida dipecah menjadi heksosa/pentosalemak dipecah menjadi asam lemak dan
gliserol
2. Molekul-molekul kecil yang dihasilkan memasuki sel-sel dan didegradasi lebih lanjut dalam plasma sel
JALUR KATABOLISME
ENERGI JALUR KATABOLISME
Energi yang dihasilkan dari proses katabolisme digunakan oleh organisme untuk :pemeliharaan, pertumbuhan, perkembangbiakan dan untuk transduksi menjadi enegi lain misalnya kerja mekanik, osmotik, pembangkit impuls listrik atau panas
•ADALAH PROSES SINTESIS SENYAWA-SENYAWA ORGANIK KOMPLEKS DARI MOLEKUL-MOLEKUL YANG LEBIH SEDERHANA
ZAT ANTARA DAN ENERGI YANG DIHASILKAN DARI PROSES KATABOLISME DIGUNAKAN DALAM PROSES ANABOLISME
JALUR ANABOLISME
HUBUNGAN ENERGI DIANTARA KATABOLISME DAN ANABOLISME
•
PERBEDAAN KATABOLISME DAN ANABOLISME
NO KATABOLISME ANABOLISME
1
Peruraian molekul-molekul besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil
Sintesis molekul-molekul kecil menjadi molekul besar atau kompleks
2 Melepaskan energiMenyerap/memerlukan energi bebas kimia
3 Oksidasi Reduksi
JALUR PUSAT Jalur yang menghubungkan antara jalur katabolisme dan jalur anabolisme.
JALUR ANAPLEROTIK Jalur penambahan kembali zat antara ke dalam daur asam sitrat. Biasanya melalui penambahan fragmen 1 karbon (sebagai CO2) atau 2 karbon (sebagai Asetil KoA)
Dari segi sumber karbonhasil-hasil katabolisme, melalui jalur pusat, menjadi substrat dari anabolisme.
Dari segi penyedian energikatabolisme menghasilkan energi metabolisme dalam bentuk ATP atau senyawa yang mudah diubah menjadi ATP. Anabolisme memerlukan energi dan memakai ATP.
Dari segi daya reduksikatabolisme pada dasarnya adalah oksidatif maka akan mengoksidasi dan menghasilkan senyawa dengan daya mereduksi tinggi. Daya mereduksi yang dihasilkan dari proses katabolisme dipakai untuk proses anabolisme
HUBUNGAN KATABOLISME DAN ANABOLISME
DAUR CO2, H20 DAN O2
•
Arus karbon dalam biosfer
• .
Organisasi hidup dapat dibagi menjadi 2 golongan utama menurut bentuk energi kimia karbon yang diperlukan dari lingkungannya:
1. Sel Autrotof (memberi makan sendiri) dapat mempergunakan CO2 dari atmosfer sebagai satu- satunya sumber karbon untuk membangun semua biomolekul yang mengandung karbon. Contoh : bakteri fotosintesis dan sel hijau daun tumbuhan
2. Sel Heterotrof ( memperoleh makanan dari yang lain) tidak dapat mempergunakan CO2 dari atmosfer dan harus memperoleh karbon dari lingkungannya dalam bentuk molekul organik yang relatif kompleks misalnya glukosa contoh : sel hewan tingkat tinggi
ORGANISASI HIDUP BERPARTISIPASI DALAM DAUR KARBON DAN OKSIGEN
Golongan aerobhidup di udara dan mempergunakan molekul oksigen untuk mengoksidasi molekul nutrien organiknya
Golongan anaerobhidup tanpa oksigen dan menguraikan nutrien yang masuk tanpa oksigen
Fakultatif Organisme yang bisa hidup secara aerob maupun anaerob.
DUA KELAS UTAMA DARI ORGANISME HETEROTROF
PERBEDAAN SEL AUTROTOF DAN HETEROTROF
No Sel Autrotof Sel Heterotrof
1 Bersifat fotosintetik dan memperoleh energinya dari sinar matahari
Memperoleh energi dari degradasi nutrien organik yang dibuat oleh autrotof
2 Mempergunakan karbondioksida dari atmosfer untuk membangun biomolekul organiknya dan beberapa diantaranya menghasilkan oksigen
Mempergunakan produk organik dari autrotof sebagai sari makanan dan mengembalikan karbondioksida di atmosfer
SEL AUTOTROF
SEL HETEROTROF
DAUR NITROGEN
N2
Bakteri pelaku fiksasi
Asamamino
atmosfer
Amoniak
nitratBakteri
nitrifikasi
tanaman
Hewan
LOKALISASI AKTIFITAS METABOLIK DALAM SEL HEWAN DAN TUMBUHAN
LOKALISASI BEBERAPA AKTIFITAS METABOLIK DALAM SEL BAKTERI
KOMPARTEMENTASI BEBERAPA AKTIFITAS METABOLIK DALAM HEWAN
TerimaksihWassalam….
Semoga Bermanfaat
