Download pdf - Metabolisme karbohidrat_2

7/24/2019 Metabolisme karbohidrat_2

1/35

METABOLISME KARBOHIDRAT

(SIKLUS ASAM SITRAT& FOSFORILASI OKSIDATIF)

Pertemuan Ke-3

BIOKIMIA II


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


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


4/35

SIKLUS ASAM SITRAT 4PE9/HUBU9/SEMUAJALUR KATABOLISME

KARBOHI:RAT;PROTEI9;LEMAK5


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


6/35

Mekanisme !ekar")ksilasi as iru,at !en#an"antuan K)mleks iru,at !e%i!r)#enase


7/35

Karakteristik m)lekul AsetilK)A


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


9/35


*. 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.


10/35


3. :e%i!r)#enasi is)sitrat men$a!i -ket)#lutarat !an


11/35


0. :ekar")ksilasi )ksi!ati -ket)#lutaratmen$a!i suksinil-K)A !an


12/35


=. 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


13/35


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.


14/35


(. 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 sesi@k !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.


15/35


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


16/35

Reaksi T)tal Siklus Asam Sitrat


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


18/35

,"n$aturan k"-"patan siklus asa%sitrat

1. Pen#aturan akti,itaspiruvat dehidrogenasemelaluim)!i@kasi 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


19/35

,"n$aturan (.) siklus asa% sitrat

Pengaturan aktivitas enzimatik (piruvat dehidrogenase) melalui

modifikasi kovalen dan inhibisi alosterik.


20/35

Pen#aturan Siklus Asam Sitrat


21/35

Modi/kasi Siklus Asa% Sitrat(Siklus 0lioksilat)

Siklus $lioksilat 1an$t"r2adi pada tu%#u+an dan%ikroor anis%"


22/35

M)!i@kasi siklus AsamSitrat


23/35

Siklus Asam Sitrat 4Lintas Pen#%u"un#

Meta")lisme Kar")%i!rat Pr)tein !an Lemak5


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.


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


26/35

Struktur mit)k)n!ria


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


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


29/35

Ta%aan )s)rilasi )ksi!ati +an# ter$a!i!alam mit)k)n!ria


30/35

K)m)sisi sen+a&a em"a&a elektr)n!alam mit)k)n!ria

Struture )


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# sesi@k.

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


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


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


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.


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