PENGERTIAN METABOLISME Metabolisme adalah proses sel mengekstrak energi dari lingkungannya dan mengkonversi bahan makanan menjadi komponen-komponen sel melalui jaringan reaksi kimia yang terintegrasi sangat rapi. 4 fungsi spesifik : Memperoleh energi kimia Mengubah molekul-molekul nutrien menjadi unit pembangun makromolekul Menggabungkan molekul pembangun menjadi protein, asam nukleat, lipid dan lain-lain Membentuk dan mendegradasi biomolekul untuk fungsi khusus sel.

Metabolisme ada 2 yaitu 1. Katabolisme merupakan penguraian senyawa makromolekul menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana atau menjadi unit-unit senyawa penyusunnya. Misalnya penguraian karbohidrat menjadi glukosa dalam sistim pencernaan, atau penguraian glukosa menjadi CO2, air, energi dalam bentuk ATP melalui proses glikolisis dan siklus asam sitrat. 2. Anabolisme, yang juga disebut biosintesis, fase pembentukan atau sintesis dari metabolisme, molekul pemula atau unit pembangun yang lebih kecil disusun menjadi makromolekul besar yang merupakan komponen sel, seperti protein dan asam nukleat. kompleksitas struktur, proses ini memerlukan input energi bebas, yang diberikan oleh pemecahan ATP menjadi ADP dan fosfat. Biosintesis beberapa komponen sel juga memerlukan atom hidrogen berenergi tinggi yang disumbangkan oleh NADPH. Katabolisme dan anabolisme terjadi secara bersamaan di dalam sel dan kecepatan prosesnya diatur sendiri-sendiri. SILAHKAN ANDA RUMUSKAN SENDIRI BEDANYA KATABOLISME DAN ANABOLISME ---------Melalui proses BACA….BACA…BACA

Hubungan energi di antara lintas katabolik dan anabolik. Kandungan energi nutrient Karbohidrat Lemak Protein CO2 H2O NH3 Makromolekul sel Polisakarida Asam Nukleat Molekul Prekursor Asam amino Gula Asam-asam lemak Basa-basa Nitrogen ADP +HPO42- NAD- NADP+ FAD ATP NADH NADPH FADH2 Anabolisme Katabolisme Energi Kimia

Glikolisis ==== LINTASAN UNIK karena lintasan ini dapat menggunakan oksigen bila oksigen tersedia (aerob) atau bisa pula bekerja dalam keadaan sama sekali tanpa oksigen (anaerob). GLIKOLISIS Proses penguraian molekul glukosa yang memiliki 6 atom karbon , secara enzimatik di dalam 10 urutan reaksi enzimatik untuk menghasilkan dua molekul piruvat, yang memiliki 3 atom karbon. LOKASI GLIKOLISIS Dalam sitoplasma pada prokariot dan eukariot. Proses glikolisis adalah untuk menghasilkan energi (kedua—duanya secara langsung sebagai penyedia substrat untuk siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif). Glikolisis mengubah satu molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat (yang kemudian diubah menjadi asetil KoA untuk masuk ke dalam siklus asam sitrat). Dua molekul ATP dibutuhkan untuk mengawali reaksi dalam jalur glikolitik tetapi empat ATP dihasilkan kemudian, sehingga akan dihasilkan dua molekul molekul ATP per molekul glukosa yang didegradasi.

Gambaran Umum GLIKOLSIS Glikolisis merupakan suatu lintas pusat universal dari katabolisme glukosa, tidak hanya di dalam hewan dan tumbuhan, tetapi juga di dalam banyak mikroorganisme. Ada tiga jalur yang dapat dilalui oleh piruvat setelah glikolisis : Piruvat dioksidasi dengan melepaskan gugus karboksilnya sebagai CO2, untuk membentuk gugus asetil KoA, lalu gugus asetil KoA dioksidasi sempurna menjadi CO2 dan H2O dalam siklus asam sitrat. Piruvat dioksidasi menjadi laktat. Jalur ini bersifat anaerobik, terutama dalam kontraksi otot kerangka ===laktat dehidrogenase (LDH). Pembentukan etanol yang dikenal dengan fermentasi alkohol dalam kondisi anaerobik (piruvat karboksilase dan alkohol dehidrogenase)

Glukosa 2 Piruvat 2 laktat 2 etanol + 2 CO2 2 asetil KoA 4 CO2 + 4 H2O Glikolisis (10 reaksi berurutan) Kondisi anaerobik 2 laktat 2 etanol + 2 CO2 Fermentasi alkohol Kondisi aerobik 2CO2 2 asetil KoA Siklus asam sitrat 4 CO2 + 4 H2O Glikolisis anaerobik di dalam otot yang berkontraksi; fermentasi laktat Hewan, tanaman, dan banyak sel mikrobial pada kondisi aerobik

Fosforilasi Tingkat Susbtrat Ada dua metode sel-sel dalam mensintesis ATP. Fosforilasi oksidatif, meliputi rantai transpor elektron, menghasilkan ATP yang dihubungkan dengan oksidasi NADH dan FADH2 menjadi NAD+ dan FAD. Reaksi sintesis ATP dalam glikolisis (dikatalisis oleh fosfogliserat kinase dan piruvat kinase) meliputi transfer langsung fosfat dari gula fosfat intermediat ke ADP. Reaksi ini dinamakan fosforilasi tingkat substrat Contoh lain yang merupakan fosforilasi tingkat substrat adalah adalah sintesis GTP oleh suksinat dehidrogenase dalam siklus asam sitrat.

GLIKOGENOLISIS Ikatan -1,6 Ikatan -1,4

GLIKOGENOLISIS Glukosa-1-fosfat yang dibebaskan dari glikogen dapat diubah dengan mudah menjadi glukosa-6-fosfat, suatu zat antara metabolik utama. Glukosa-1-fosfat yang terbentuk pada fosforolisis glikogen, harus diubah menjadi glukosa-6-fosfat untuk dapat masuk ke jalur utama metabolisme. Pemindahan gugus fosforil ini dikatalisis oleh fosfoglukomutase

Pemecahan glikogen secara fosforolisis dan hidrolisis Fosforolisis === Melepaskan glukosa yang terfosforilasi Hidrolisis === Melepaskan glukosa bebas yang harus difosforilasi menggunakan 1 ATP untuk masuk ke jalur glikolisis Keuntungan lain dari pemecahan fosforolisis untuk sel otot adalah bahwa glukosa-1-fosfat, yang terionisasi pada kondisi fisiologis, tidak dapat berdifusi ke luar sel, sedangkan gukosa bisa.

Enzim pemutus cabang diperlukan untuk pemecahan glikogen Enzim pemutus cabang diperlukan untuk pemecahan glikogen Sampai batas tertentu, glikogen dipecahkan hanya oleh fosforilase. Tetapi, ikatan glikosidik -1,6 pada titik cabang tidak dapat diputus oleh fosforilase. Terdapat enzim transferase dan -1,6-glukosidase (debranching enzyme) yang mengubah struktur bercabang menjadi struktur yang lurus, yang membuka jalan pemecahan selanjutnya oleh fosforilase Ikatan -1,4 Ikatan -1,6 i h g f e d a b c z j k l Fosforilase (dilepaskan 8 glukosa-1-fosfat transferase -1,6-glikosidase (satu glukosa dibebaskan)

Hati mengandung glukosa-6-fosfatase, suatu enzim hidrolitik yang tidak terdapat di otot. Satu fungsi utama hati adalah mempertahankan kadar glukosa darah agar relatif konstan. Hati melepaskan glukosa ke dalam darah selama aktivitas otot dan diantara waktu makan. Glukosa yang dilepaskan akan masuk ke organ-organ, terutama otak dan otot kerangka. Berbeda dengan glukosa bebas, glukosa terfosforilasi tidak mudah berdifusi ke luar sel. Hati mengandung enzim hidrolitik yaitu glukosa-6-fosfatase, yang memungkinkan glukosa meninggalkan organ tersebut. Glukosa-6-fosfatase juga terdapat di ginjal dan usus, tetapi tidak ada di otot dan otak. Akibatnya, glukosa-6-fosfat ditahan oleh otot dan otak, yang banyak memerlukan bahan bakar ini untuk membentuk ATP.