R i j a n t i R a h a j u M a u l a n i

METABOLISME

FUNGSI METABOLISME

aktivitas sel yang sangat terkoordinasi, memiliki tujuan, dan mencakup kerjasama banyak sistem multienzim.

Fungsi spesifik :

1) memperoleh energi kimia dari degradasi makanan yang kaya energi dari lingkungan atau energi matahari,

2) mengubah molekul nutrien menjadi prekursor unit pembangun bagi makromolekul sel,

3) menggabungkan unit-unit pembangun menjadi protein, asam nukleat, lipida, polisakarida, dan komponen sel lain,

4) membentuk dan mendegradasi biomolekul yang diperlukan di dalam fungsi khusus sel.

KATABOLISME

• Metabolisme yang bersifat menguraikan molekul

organik nutrien seperti karbohidrat, lipid, dan

protein menjadi produk akhir yang lebih kecil dan

sederhana (asam laktat, CO2, dan amonia)

• Terjadi pelepasan energi bebas dari molekul nutrien

yang diuraikan

• Energi bebas disimpan dalam bentuk molekul

pembawa energi yaitu ATP dan energi yang

disimpan dalam atom hidrogen berenergi tinggi

yang dibawa oleh koenzim NADPH

ANABOLISME

• Disebut biosintesis, merupakan fase pembentukan

atau sintesis dari metabolisme

• Molekul pemula atau unit pembangun yang lebih

kecil disusun menjadi molekul yang besar yang

merupakan komponen sel, seperti protein dan

asam nukleat.

• Biosintesis mengakibatkan peningkatan ukuran dan

kompleksitas struktur.

• Proses sintesis memerlukan input energi bebas yang

diberikan oleh pemecahan ATP menjadi ADP dan

fosfat, dan juga disumbang oleh NADPH.

AMFIBOLISME

• Disebut jalur persimpangan

• Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi

dan terdapat pada persimpangan

metabolisme sehingga bekerja sebagai

penghubung antara lintasan anabolik dan

lintasan katabolik.

• Contoh : siklus asam sitrat (Siklus Kreb)

PENGURAIAN KARBOHIDRAT

GLIKOLISIS

STAGE 1 (GLYCOLYSIS)

STAGE 2 (GLYCOLYSIS)

STAGE 3 (GLYCOLYSIS)

FERMENTATION

• Fermentation is a

metabolic process

that converts sugar

to acids, gases

and/or alcohol.

• Fermentation

comes in two types:

Lactic acid

fermentation

Alcohol

fermentation

ALCOHOL FERMENTATION

LACTIC ACID FERMENTATION

• Lactic acid fermentation happens in bacteria,

fungi, and animal cells.

SYNTHESIS OF LIPIDS

PENGURAIAN LIPID

• Degradasi triasil gliserol : gliserol dan asam

lemak

• Konversi gliserol menjadi dihidroksiaseton

fosfat

• Oksidasi asam lemak melalui tiga tahap

reaksi:

Aktivasi

Masuk ke dalam mitokondria

Oksidasi

DEGRADASI TRIASIL GLISEROL

KONVERSI GLISEROL

- OKSIDASI

• Fatty acid oxidation occurs by removal of 2-C units

at a time with oxidation at the -carbon of the fatty

acid.

• -Oxidation occurs in Mitochondria

FATTY ACID ACTIVATION

• Acyl-CoA

Synthetase

catalyzes fatty

acid activation

• Fatty acid + ATP + HS-CoA

acyl-CoA + AMP

+ 2 Pi

Ca

rnitin

e s

hu

ttle

syst

em

REACTION OF - OXIDATION

• Acyl-CoA Dehydrogenase catalyzes oxidation of the fatty acyl-CoA, to form a C2 to C3 double bond.

• Enoyl-CoA Hydratase catalyzes hydration of the trans double bond, yielding L-hydroxyacyl-Coenzyme A.

• Hydroxyacyl-CoA Dehydrogenase catalyzes oxidation of the hydroxyl in the position (C3) to a ketone.

• -Ketothiolase catalyzes thiolytic cleavage yielding fatty acyl-CoA (2 C shorter) and releasing Acetyl-CoA.

REACTION OF - OXIDATION

The β-oxidation pathway is cyclic.

The product, 2 C shorter, is the input to another round of the pathway

Products : an acetyl-CoA and a fatty acid two carbons shorter, FADH2, NADH

Acetyl-CoA can enter Krebs cycle, yielding additional NADH, FADH2, and GTP

Fatty acyl-CoA + FAD + NAD+ + HS-CoA

Fatty acyl-CoA (2 C less) + FADH2 + NADH + H+ + acetyl-CoA

JALUR METABOLISME LEMAK MENJADI ENERGI

METABOLISME PROTEIN

AMINO ACID CATABOLISM

SINTESIS ASAM AMINO

SINTESIS PROTEIN

Pembentukan RNA (Transkripsi)

Di dalam inti sel terjadi sintesis RNA dengan urutan nukleotida tertentu.

Kemudian mRNA dan tRNA lepas dan keluar dari inti melalui pori-pori membrannya dengan membawa kode urutan nukleotida.

mRNA menempel pada ribosom, sedangkan tRNA tersebar dan melayang-layang pada protoplasma sel.

Urutan nukleotida mRNA ditentukan sepenuhnya oleh urutan basa dalam DNA.

TRANSKRIPSI RNA

SINTESIS PROTEIN

Pembentukan ikatan peptida) Inisiasi : Ribosom menangkap salahsatu ujung mRNA

dan kemudian menariknya hingga rantai mRNA bergerak perlahan memasuki ribosom

Translasi : Ribosom akan membaca urutan nukleotida mRNA sebanyak tiga buah-tiga buah (kodon), mulai dari ujung sampai ke ujung yang lainnya. Tiap kodon masuk berikatan dengan satu jenis tRNA pada ujung bawahnya yang disebut antikodon. tRNA yang terikat harus membawa satu jenis asam amino pada ujungnya yang lain. Masing-masing kodon, asam amino yang dibawa tRNA akan terikat dengan asam amino pada ujung rantai polipeptida.

Elongasi : tahap perpanjangan sehingga dihasilkan rantai polipeptida (protein) yang semakin panjang dengan urutan asam amino dan struktur tertentu sesuai dengan urutan kodon pada mRNA

KODE GENETIK

• Karena ada empat jenis basa dalam mRNA (U, C,

A, dan G) dan dalam satu kodon terdapat tiga

nukleotida, maka banyaknya kodon adalah 48.

• Jumlah asam amino hanya 20, maka ada

beberapa kodon untuk satu asam amino.

• Kodon untuk masing-masing asam amino adalah

khas dan tidak dapat diubah atau diganti.

• Tidak semua kodon memberikan kode genetik

pada asam amino, karena ada kodon pemula dan

penghenti.

TABEL KODE GENETIK

AMINO ACID SEQUENCES

MUTASI

• Pengaruh yang datang dari dalam atau luar sel dapat mengubah urutan DNA dalam inti sehingga menghasilkan

mRNA dan protein yang tidak diinginkan dalam sel.