-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
1/35
METABOLISME KARBOHIDRAT
(SIKLUS ASAM SITRAT& FOSFORILASI OKSIDATIF)
Pertemuan Ke-3
BIOKIMIA II
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
2/35
SEJARAH SIKLUS ASAMSITRAT
1. Siklus asam sitrat ertama kali !ikemukakan se"a#ai
lintasoksidasi piruat !alam $arin#an %e&an a!a ta%un 1'3(
)le%Hans Kre"s.
*. Penelitiann+a men#enai aktiitas oksidati! !ari s"l otot
#urun$%"rpati +an# men#)ksi!asi asam iru,at !en#an keeatanresirasi
+an# amat tin##i.
3. Al"ert Sent /i)r#+ !i H)n##aria tela% menemukan "a%&a
ter!aat"e"eraa asa% or$anik dikar#oksilat #"rantai ato% 's"p"rti
asam suksinat, fumarat, malat dan oksaloasetat+an# ter!aat !alam
$arin#an %e&an !an meran#san# k)nsumsi O*
)le% )t)t.
0. Le"i% $au% la#i )ksi!asi asam iru,at !ien#aru%i $u#a )le%
asamtrikar")ksilat "erkar")n 2 seerti asam sitrat!an asam
isositrat
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
3/35
Kesimulan Hans Kre"s
Inku"asi iru,at !an)ksal)asetat !alamsusensi sel )t)t
!anin%i"isi )le% mal)natmen#aki"atkan
enumukan asamsitrat !alam me!iumse%in##a reaksi)ksi!asi asam
iru,at"erun#si !alam suatu
"entuk lin#karan ataumem"entuk suatuutaran enu% 4siklus5.
Sir HansA!)l Kr"#s41'6671'815
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
4/35
SIKLUS ASAM SITRAT 4PE9/HUBU9/SEMUAJALUR KATABOLISME
KARBOHI:RAT;PROTEI9;LEMAK5
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
5/35
Oksi!asi Asam Piru,at men$a!iAsetil K)A
Oksidasi asa% piruat men$a!i as"til*KoAter$a!i !alammit)k)n!ria
sel eukari)t se!an#kan a!a sel r)kari)t ter$a!i !i!alam
sit)lasma.
Oksi!asi asam iru,at !i"antu )le% enim piruatd"+idro$"nas"
melalui r)ses !e%i!r)#enasi +an# meli"atkanemin!a%an #u#us
kar")ksil se"a#ai m)lekul
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
6/35
Mekanisme !ekar")ksilasi as iru,at !en#an"antuan K)mleks iru,at
!e%i!r)#enase
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
7/35
Karakteristik m)lekul AsetilK)A
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
8/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
1. Pem"entukan asam sitrat !ari k)n!ensasiasetil-K)A !en#an
)ksal)asetat !en#an"antuan sitrat sintase
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
9/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
*. Pen#u"a%an asam sitrat men$a!iis)sitrat melalui sis-ak)nitat
!en#anenim ak)nitase.Ak)nitase men#katalisis enam"a%an H*O seara
!aat "alik
kea!a ikatan #an!a a!a sis-ak)nitat +an# terikat )le% enim!alam
!ua ara +an# "er"e!a +an# satu menu$u em"entukanasam sitrat !an
+an# lainn+a ke em"entukan is)sitrat.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
10/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
3. :e%i!r)#enasi is)sitrat men$a!i -ket)#lutarat !an
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
11/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
0. :ekar")ksilasi )ksi!ati -ket)#lutaratmen$a!i suksinil-K)A
!an
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
12/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
=. Pen#u"a%an suksinil-K)Amen$a!i asam suksinat
Suksinil-K)A meruakan sala% satusen+a&a "erener#i tin##i
+an# memiliki/)> +an# amat ne#ati "a#i %i!r)lisisikatan
ti)estern+a. Akan tetai !i !alamsel %i!r)lsiis ikatan ti)ester
suksinil-K)A
"erkaitan lan#sun# !en#an )s)rilasi/:P men$a!i /TP
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
13/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
2. :e%i!r)#enasi asam suksinat men$a!iasam umarat.
Reaksi ini !ikatalisis )le% enim suksinat
!e%i!r)#enase +an# men#an!un# ?A: +an#terikat seara k),alen.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
14/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
(. Pen#u"a%an asam umarat men$a!i asammalatHi!rasi asam umarat
men$a!i asam malat !ikatalisis )le% fumarathidratase atau serin#
!ise"ut enim fumarase. Mekanisme ker$a enimumarase "ersiat amat
[email protected] !imana enim ini %an+a men#%i!rasi
ikatan #an!a trans !ari asam umarat tetai ti!ak "eker$a a!a
asammaleat +an# meruakan is)mer sis !ari asam umarat.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
15/35
Ta%aan Siklus Asam Sitrat
8. :e%i!r)#ensi asam malat mem"entuk)ksal)asetat:i !alam sel
reaksi "er$alan ke se"ela% kanan &alauun!en#an /)>+an#
"ernilai )siti karena )ksal)asetat +an#meruakan r)!uk reaksi !en#an
eat !iikat )le% sitrat sintase+an# men#u"a% asetil K)-Amen$a!i asam
sitrat
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
16/35
Reaksi T)tal Siklus Asam Sitrat
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
17/35
T)tal ener#i er satu utaran siklus
asam sitrat
3 9A:H ?A:H*
ATP1 9A:H 3 ATP1 ?A:H* * ATP
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
18/35
,"n$aturan k"-"patan siklus asa%sitrat
1. Pen#aturan akti,itaspiruvat dehidrogenasemelaluim)[email protected]
k),alen !an mekanisme enim al)sterik.
*. Pen#)ntr)lan keeatan em"entukan asam sitrat)le% sitrat
sintase. Akti,itas sitrat sintase!iatur
melalui re#ulasi al)sterik )le% eru"a%an k)nsentrasisuksinil-K)A
asetil-K)A !an 9A:H.
3. Pen#aturan )ksi!asi is)sitrat men$a!i -ket)#lutarat!an
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
19/35
,"n$aturan (.) siklus asa% sitrat
Pengaturan aktivitas enzimatik (piruvat dehidrogenase)
melalui
modifikasi kovalen dan inhibisi alosterik.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
20/35
Pen#aturan Siklus Asam Sitrat
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
21/35
Modi/kasi Siklus Asa% Sitrat(Siklus 0lioksilat)
Siklus $lioksilat 1an$t"r2adi pada tu%#u+an dan%ikroor
anis%"
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
22/35
M)[email protected] siklus AsamSitrat
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
23/35
Siklus Asam Sitrat 4Lintas Pen#%u"un#
Meta")lisme Kar")%i!rat Pr)tein !an Lemak5
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
24/35
FOSFORILASI OKSIDATIF(SI3TESIS AT,)
Semua ta%a enimatika!a !e#ra!asi )ksi!atikar")%i!rat lemak
!anasam amin) !i !alam selaer)"ik men+atu ke !alam
ta%a ak%ir resirasi sel+an# !ise"ut )s)rilasi)ksi!ati. Pa!a
ta%aan initer$a!i en#aliran elektr)n!ari sen+a&a )r#anik
9A:H;?A:H* menu$u)ksi#en men#%asilkanener#i untuk mem"uatATP
!ari A:P !an #u#us)sat.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
25/35
?OS?ORILASI OKSI:ATI? RESPIRASI SEL
1. M)lekul "a%an "akar )r#anik seertikar")%i!rat asam lemak !an
$u#a"e"eraa asam amin) !i)ksi!asimen#%asilkan asetil-K)A
4Sen+a&a *kar")n5.
*. /u#us asetil K)-A masuk ke !alamsiklus asam sitrat +an#
akanmen#uraikan m)lekul ini searaenimatik men#%asilkan at)m
%i!r)#en"erener#i tin##i !an mem"e"askan
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
26/35
Struktur mit)k)n!ria
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
27/35
R"aksi p"%inda+an "l"ktron
Elektr)n !iin!a%kan lan#sun# se"a#aielektr)n. Misaln+a a!a
asan#an re!)ks ?e3-?e* +an# memin!a%kan elektr)nn+a keassan#an
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
28/35
P)tensial re!uksi stan!ar !alam rantai resirasi sel
Reaksi emin!a%an elektr)n !ari 9A:H ke O*
/)> -n?4E)>5 -*4*362* kal;D.m)l546812 7 4-63*65
-=*2kkal;m)l.
Ta%aan )s)rilasi )ksi!ati an# ter$a!i
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
29/35
Ta%aan )s)rilasi )ksi!ati +an# ter$a!i!alam mit)k)n!ria
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
30/35
K)m)sisi sen+a&a em"a&a elektr)n!alam mit)k)n!ria
Struture )
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
31/35
Rantai sen+a&a em"a&a elektr)n
Rantai trans)rt elektr)n ter!iri !ari seran#kaian r)tein!en#an
#u#us r)stetik +an# terikat kuat !an mamumenerima;meleaskan
elektr)n.
Setia an##)ta mamu menerima elektr)n !ari an##)tase"elumn+a !an
memin!a%kan elektr)n ke m)lekulan##)ta "erikutn+a !alam urutan
reaksi +an# [email protected].
Pa!a saat asan#an elektr)n melalui rantai resirasi !ari9A:H
menu$u )ksi#en ter$a!i sintesis ti#a m)lekul ATP !ariA:P !an #u#us
)sat melalui fosforilasi oksidatif 4"a#ianen+imanan ener#i5.9A:H H
F O* 3Pi 3A:P 9A:
3ATP H*O
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
32/35
Sintesis ATP 4M)!el kemi)sm)sis5
'+"%ios%oti- %od"l 4
In t%is simle reresentati)n )t%e %emi)sm)ti t%e)r+ alie!t)
mit)%)n!ria eletr)ns r)m9A:H an! )t%er )i!ia"lesu"strates ass
t%r)u#% a %ain) arriers arran#e! as+mmetri-all+ in t%e inner
mem"rane.Eletr)n G)& is a)manie! "+r)t)n transer ar)ss
t%emem"rane r)!uin# ")t% a%emial #ra!ient 4H5 an! an
eletrial #ra!ient 45. T%e innermit)%)n!rial mem"rane
isimermea"le t) r)t)ns r)t)nsan reenter t%e matri )nl+t%r)u#%
r)t)n-sei@ %annels4?)5. T%e r)t)n-m)ti,e )ret%at !ri,es r)t)ns "ak
int) t%ematri r),i!es t%e ener#+ )r
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
33/35
Sintesis ATP
Sintesis ATP +an# ter$a!i !alam mem"ran mit)k)n!riase"ela% !alam
!i"antu )le% suatu k)mleks enim +an#!ise"ut !"P sintetase atau #o#1
!"Pase. ? menun$ukan
akt)r !imana k)m)nen ?1 meruakan "a#ian +an#menuat ke !alam
mem"ran !an !ilekatkan )le% suatu
tan#kai kea!a ?) +an# meruakan sisi m)!ulat)r a!aenim
terse"ut
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
34/35
Lintas Fos!orilasi Oksidati! dan,"n$aturan ,roduksi AT,
Pem"entukan ti#a m)lekul ATP selama r)ses trans)rt elektr)n!ari
9A:H menu$u O*!ise"ut reaksi )s)rilasi )ksi!ati.
Lintas ?)s)rilasi )ksi!ati +an# ter$a!i selama r)ses resirasisel
!iatur se!emikian rua !en#an enurunan %ar#a ener#i"e"as a!a setia
ta%a rantai erin!a%an elektr)n.
Keeatan em"entukan !an en#uraian ATP !iatur selamar)ses resirasi
sel. Jika k)nsentrasi A:P !alam sit)s)l menurun+akni a!a saat
ke"utu%an akan ener#i menurun 4kea!aanistira%at5 maka !en#an
sen!irin+a r)!uksi ATP akan menurun.
9amun !en#an enin#katan k)nsentrasi A:P !alam sit)s)l +aitu
a!a saat keeatan reaksi "e"eraa r)ses meta")lisme +an#memerlukan
ener#i menin#kat maka keeatan resirasiunsemakin menin#kat se%in##a
!en#an !emikian akanmenin#katkan r)!uksi ATP !alam sel.
-
7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2
35/35
Oksi!asi semurna m)lekul #luk)sa4aer)"ik5
T%e rati) ) ATP s+nt%esie! er 1;*O* re!ue! t) H*O 4t%e P;Orati)5
is a")ut *.= &%en eletr)ns enter t%e resirat)r+ %ain at
