Upload
sitokun
View
526
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
METABOLISMEMETABOLISME
BAB IVBAB IV
Proses pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
METABOLISMEMETABOLISME
ANABOLISME Proses Pembentukan
Contoh: Fotosintesis, Kemosintesis Sintesis lemak, Sintesis protein
KATABOLISME Proses Penguraian
Contoh : Respirasi Sel
Fermentasi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
Proses Proses AnabolismeAnabolisme biasanya banyak biasanya banyak membutuhkanmembutuhkan energi sehingga reaksi energi sehingga reaksinyanya dapat dapat berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang memerlukan energi dalam bentuk panasmemerlukan energi dalam bentuk panas disebut disebut reaksi reaksi endergonikendergonik atau atau reaksi endotermreaksi endoterm..
Sebaliknya pada proses Sebaliknya pada proses KKatabolisme banyakatabolisme banyak energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan energienergi disebut reaksi disebut reaksi eksergonikeksergonik atau atau reaksi reaksi eksotermeksoterm..
Proses metabolisme memerlukan ENZIMProses metabolisme memerlukan ENZIM
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
ENZIMEnzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia.
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
Reaksi yang tidak dikatalis oleh enzim
Reaksi yang dikatalis oleh enzim
Laju reaksi
Energi
Eaktivasi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
STRUKTUR ENZIM
PROTEIN
BUKAN PROTEIN
(GUGUS PROSTETIK)
GUGUS PROSTETIK
VITAMIN KO ENZIM
LOGAM
KO FAKTOR
berupa
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
SIFAT-SIFAT ENZIM
Enzim adalah protein
Enzim bekerja secara spesifik / khusus
Enzim berfungsi sebagai katalis
BIOKATALISATOR
(Mengubah kecepatan reaksi, tidak mengubah
hasil akhir atau keseimbangan reaksi)
Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit
Enzim dapat bekerja secara bolak balik
Beberapa teori tentang Beberapa teori tentang kerja enzimkerja enzim
a.a. Lock and Key theori Lock and Key theori
Enzim diumpamakan sebagai Enzim diumpamakan sebagai gembok dan substrat gembok dan substrat diumamakan sebagai anak kuncidiumamakan sebagai anak kunci
b. Induced Fit Induksib. Induced Fit Induksi
sisi aktif enzim dapat berubah sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk bentuk sesuai dengan bentuk substrat /fleksibelsubstrat /fleksibel
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
1. SUBSTRAT
2. SUHU
3. KEASAMAN (pH)
4. KO FAKTOR
5. INHIBITOR
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
ANABOLISMEANABOLISME( FOTOSINTESIS( FOTOSINTESIS
dandanKEMOSINTESIS )KEMOSINTESIS )
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
STRUKTUR KLOROPLAS
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
GRANA DAN STROMA
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
TAHAP FOTOSINTESIS
1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS
2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO22 / /
SIKLUS Calvin-BensonSIKLUS Calvin-Benson
Proses penguraian air oleh energi cahaya untuk membentuk molekul ATP dan NADPH2
Proses pengikatan karbondioksida (CO2) oleh ribulosa bifosfat (molekul gula 5 C) dan selanjutnya akan membentuk gula (6C). Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
REAKSI TERANGREAKSI TERANG , meliputi 2 proses : , meliputi 2 proses :
1. FOSFORILASI 1. FOSFORILASI SIKLIKSIKLIK / Fotosistem 1 / Fotosistem 1
Menghasilkan ATP melalui transfer elektron siklik pada P700 nm
2. FOSFORILASI 2. FOSFORILASI NON SIKLIK NON SIKLIK / Fotosistem 2/ Fotosistem 2Menghasilkan ATP, Oksigen dan Hidrogen yang terikat pada NADP, pada P680 nm
Sintesa ATP dari ADP + P dalam kloroplas disebut Fosforilasi atau Fotofosforilasi
Reaksi singkat pada reaksi terang :
cahaya 2H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + O2 + H+
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
REAKSI PADA FOTOSISTEMREAKSI PADA FOTOSISTEM
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIKPEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIKPEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIKPEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIK
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upi
REAKSI GELAPREAKSI GELAP
1. Berlangsung dalam Stroma
2. Menggunakan energi kimia ATP dan NADPH2
hasil reaksi terang
3. Terjadi fiksasi CO2 ( 1C) menjadi Karbohidrat (6C)
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
FOTOSINTESIS
REAKSI TERANG REAKSI GELAP
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
= REAKSI TERANG
= REAKSI GELAP
as-bio-fmipa-upi
KEMOSINTESIS
1. BAKTERI SULFUR
CO2 + 2 H2S
CH2O + 2 S +H2O
2. BAKTERI BESI
FERRO FERRI
3. BAKTERI N ( Nitrosomonas, Nitrococcus)AMONIUM NITRIT NITRAT
Sintesa senyawa organik dari reaksi-reaksi kimia senyawa anorganik. Terjadi pada bakteri tertentu yang tidak berklorofil
as-bio-fmipa-upi
AMONIUM
NITRIT NITRAT
NITRIFIKASI
DENITRIFIKASI
AMONIUM NITRIT NITRATNitrosomonas
Nitrococcus
Nitrobacter
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
RESUME ANABOLISME
FOTOSINTESIS1. FOTOLISIS/SIKLUS ELEKTRON/REAKSI HILL
AIR NADPH, ATP, dan OKSIGEN
2. FIKSASI CO2 / SIKLUS CALVIN - BENSON
CO2 RBP APG ALPG GLUKOSA
6 CO2 + 6 H2O Cahaya matahari
klorofilC6H12O6 + 6O2
as-bio-fmipa-upi
KATABOLISMEKATABOLISME
RESPIRASI :RESPIRASI : Proses pembebasan energi Proses pembebasan energi kimia yang terkandung dalam kimia yang terkandung dalam molekul organik pada sel molekul organik pada sel hidup menjadi energi yang hidup menjadi energi yang berguna untuk aktivitas hidupberguna untuk aktivitas hidup
as-bio-fmipa-upi
Tiga peristiwa dalam respirasiTiga peristiwa dalam respirasi
1. Pemecahan bahan bakar
Karbohidrat Karbohidrat
Fragmen-fragmen dan Fragmen-fragmen dan membentuk CO2membentuk CO2
2. Transfer H22. Transfer H2Proses pembebasan energi dari bahan bakar
3. Transfer energi3. Transfer energiUntuk mengikat P + ADP
ATP
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
TAHAP-TAHAP RESPIRASI SELTAHAP-TAHAP RESPIRASI SEL
1.1. GlikolisisGlikolisis
Glukosa + 2 ADP + 2 P + 2 NAD 2 Piruvat + 2 NADH2 + 2 ATP
2. Dekarboksilasi Oksidatif2. Dekarboksilasi Oksidatif
2 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD 2 Asetil CoA + 2 NADH2 + 2 CO2
3. Daur Krebs3. Daur Krebs
4. Transfer Elektron
6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P 4 CO2 + CoA + 6 NADH2 + 2 FADH2 + 2 ATP
10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 P + 6O2 10 NAD + 2 FAD + 12 H2O + 34 ATP
Glukosa (C6H12O6) + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP (Energi)
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
1. GLIKOLISIS1. GLIKOLISIS
Berlangsung di Berlangsung di dalam SITOPLASMAdalam SITOPLASMA
Glukosa (C6)Glukosa (C6)C3C3
Menggunakan 2 ATPMenggunakan 2 ATP
Menghasilkan 2 ATPMenghasilkan 2 ATP
Menghasilkan 2 Menghasilkan 2 molekul Piruvatmolekul Piruvat
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
2. Dekarboksilasi oksidatif2. Dekarboksilasi oksidatif
Dihasilkan 2 Dihasilkan 2 molekul CO2 dan molekul CO2 dan 2 molekul NADH2 molekul NADH
Dihasilkan 2 Dihasilkan 2 Asetil CoA (C2)Asetil CoA (C2)
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
3. Daur Krebs3. Daur KrebsPembentukan Pembentukan asam sitrat asam sitrat (C6) dari asam (C6) dari asam asetat (C2) asetat (C2) dan asam dan asam oksaloasetat oksaloasetat (C4)(C4)Menghasilkan Menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2 ATP, 6NADH, 2FADH, 6 CO22FADH, 6 CO2Berlangsung di Berlangsung di dalam matriks dalam matriks mitokondriamitokondria
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
4. Transfer elektron4. Transfer elektronNADH DAN FADH NADH DAN FADH SENYAWA PEREDUKSI SENYAWA PEREDUKSI PENGHASIL ION HIDROGENPENGHASIL ION HIDROGEN
SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI DAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIRDAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIR
SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN 2 ATP2 ATP
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
Hasil ATP Maksimum
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
Hasil ATP bersih
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
RESUME KATABOLISMERESUME KATABOLISME
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
GlucoseGlucose
2 Pyruvate2 Pyruvate
2 ATP2 ATP
No OxygenNo OxygenOxygenOxygen
Aerobic respirationAerobic respiration FermentationFermentation
Alcohol + CO2Alcohol + CO2 (yeast, plants)yeast, plants)
Lactate Lactate (Animals)(Animals)
34 more 34 more ATPATP
as-bio-fmipa-upi
FERMENTASI ASAM LAKTAT
TERJADI DALAM JARINGAN HEWAN HASIL AKHIR BERUPA SENYAWA
ASAM LAKTAT JUMLAH ENERGI SEDIKIT
Glukosa
(1 Molekul)
Asam Piruvat (C)
1 molekul
Asam Laktat (C3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
FERMENTASI ALKOHOLFERMENTASI ALKOHOL
FERMENTASI ALKOHOL TERJADI FERMENTASI ALKOHOL TERJADI DALAM TUMBUHAN:DALAM TUMBUHAN:
ENERGI YANG DIHASILKAN KECILENERGI YANG DIHASILKAN KECIL MENGHASILKAN RACUNMENGHASILKAN RACUN
Glukosa
(1 Molekul)
Asam Piruvat (C3) 1 molekul
Asam Laktat (C3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul
Asetaldehid (C2) 2 mol
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
PERBANDINGAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB
A.KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN ANABOLISME
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN ANABOLISMEANABOLISME
Protein makanan
Asam amino
Protein tubuh
Aseti co-A
Produksi ATP
Senyawa kerangka karbon
Asam piruvat atau intermediet siklus
Krebs
Senyawa lain yang mengandung nitrogen
Urea
NH4+
Disekresikan
Glukosa
As.Amino dlm Sel
as-bio-fmipa-upias-bio-fmipa-upi
Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat,Lemak,Protein