BAB IV METABOLISME Proses pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi as-bio-fmipa-upi

METABOLISME KATABOLISME Proses Penguraian Contoh : ANABOLISME Proses Pembentukan Contoh: Fotosintesis, Kemosintesis Sintesis lemak, Sintesis protein Respirasi Sel Fermentasi as-bio-fmipa-upi

Proses metabolisme memerlukan ENZIM Proses Anabolisme biasanya banyak membutuhkan energi sehingga reaksinya dapat berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang memerlukan energi dalam bentuk panas disebut reaksi endergonik atau reaksi endoterm. Sebaliknya pada proses Katabolisme banyak energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan energi disebut reaksi eksergonik atau reaksi eksoterm. Proses metabolisme memerlukan ENZIM as-bio-fmipa-upi

ENZIM Enzim 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-upi

STRUKTUR ENZIM PROTEIN BUKAN PROTEIN (GUGUS PROSTETIK) GUGUS PROSTETIK VITAMIN  KO ENZIM berupa LOGAM  KO FAKTOR as-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 as-bio-fmipa-upi

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM 1. SUBSTRAT 2. SUHU 3. KEASAMAN (pH) 4. KO FAKTOR 5. INHIBITOR as-bio-fmipa-upi

Eaktivasi Reaksi yang tidak dikatalis oleh enzim Reaksi yang dikatalis oleh enzim Laju reaksi Energi Eaktivasi as-bio-fmipa-upi

ANABOLISME ( FOTOSINTESIS dan KEMOSINTESIS ) as-bio-fmipa-upi

as-bio-fmipa-upi

STRUKTUR KLOROPLAS as-bio-fmipa-upi

GRANA DAN STROMA as-bio-fmipa-upi

1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS TAHAP FOTOSINTESIS 1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS Proses penguraian air oleh energi cahaya untuk membentuk molekul ATP dan NADPH2 2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO2 / SIKLUS Calvin-Benson 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-upi

REAKSI TERANG , meliputi 2 proses : 1. FOSFORILASI SIKLIK / Fotosistem 1 Menghasilkan ATP melalui transfer elektron siklik pada P700 nm 2. FOSFORILASI NON SIKLIK / Fotosistem 2 Menghasilkan 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-upi

REAKSI PADA FOTOSISTEM as-bio-fmipa-upi

PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK as-bio-fmipa-upi

PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK as-bio-fmipa-upi

PEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIK as-bio-fmipa-upi

as-bio-fmipa-upi

REAKSI 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-upi

as-bio-fmipa-upi

FOTOSINTESIS REAKSI TERANG REAKSI GELAP as-bio-fmipa-upi

= REAKSI TERANG = REAKSI GELAP as-bio-fmipa-upi

KEMOSINTESIS Sintesa senyawa organik dari reaksi-reaksi kimia senyawa anorganik. Terjadi pada bakteri tertentu yang tidak berklorofil 1. BAKTERI SULFUR CO2 + 2 H2S CH2O + 2 S +H2O 2. BAKTERI BESI FERRO  FERRI 3. BAKTERI N ( Nitrosomonas, Nitrococcus) AMONIUM  NITRIT  NITRAT as-bio-fmipa-upi

NITRIFIKASI DENITRIFIKASI AMONIUM NITRIT NITRAT DENITRIFIKASI Nitrobacter Nitrosomonas AMONIUM NITRIT NITRAT Nitrococcus as-bio-fmipa-upi

RESUME ANABOLISME FOTOSINTESIS 1. FOTOLISIS/SIKLUS ELEKTRON/REAKSI HILL AIR  NADPH, ATP, dan OKSIGEN 2. FIKSASI CO2 / SIKLUS CALVIN - BENSON CO2  RBP  APG  ALPG  GLUKOSA Cahaya matahari 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2 klorofil as-bio-fmipa-upi

KATABOLISME RESPIRASI : Proses pembebasan energi kimia yang terkandung dalam molekul organik pada sel hidup menjadi energi yang berguna untuk aktivitas hidup as-bio-fmipa-upi

Tiga peristiwa dalam respirasi 1. Pemecahan bahan bakar Karbohidrat Fragmen-fragmen dan membentuk CO2 2. Transfer H2 Proses pembebasan energi dari bahan bakar 3. Transfer energi Untuk mengikat P + ADP ATP as-bio-fmipa-upi

TAHAP-TAHAP RESPIRASI SEL Glikolisis Glukosa + 2 ADP + 2 P + 2 NAD 2 Piruvat + 2 NADH2 + 2 ATP 2. Dekarboksilasi Oksidatif 2 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD 2 Asetil CoA + 2 NADH2 + 2 CO2 3. Daur Krebs 6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P 4 CO2 + CoA + 6 NADH2 + 2 FADH2 + 2 ATP 4. Transfer Elektron 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-upi

1. GLIKOLISIS Berlangsung di dalam SITOPLASMA Glukosa (C6)C3 Menggunakan 2 ATP Menghasilkan 2 ATP Menghasilkan 2 molekul Piruvat as-bio-fmipa-upi

2. Dekarboksilasi oksidatif Dihasilkan 2 molekul CO2 dan 2 molekul NADH Dihasilkan 2 Asetil CoA (C2) as-bio-fmipa-upi

3. Daur Krebs Pembentukan asam sitrat (C6) dari asam asetat (C2) dan asam oksaloasetat (C4) Menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, 6 CO2 Berlangsung di dalam matriks mitokondria as-bio-fmipa-upi

4. Transfer elektron NADH DAN FADH  SENYAWA PEREDUKSI PENGHASIL ION HIDROGEN SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI DAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIR SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN 2 ATP as-bio-fmipa-upi

Hasil ATP Maksimum as-bio-fmipa-upi

Hasil ATP bersih as-bio-fmipa-upi

RESUME KATABOLISME as-bio-fmipa-upi

Glucose 2 ATP 2 Pyruvate 34 more ATP Oxygen No Oxygen Aerobic respiration Fermentation Alcohol + CO2 (yeast, plants) Lactate (Animals) 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-upi

FERMENTASI ALKOHOL FERMENTASI ALKOHOL TERJADI DALAM TUMBUHAN: ENERGI YANG DIHASILKAN KECIL MENGHASILKAN 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-upi

PERBANDINGAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN ANABOLISME as-bio-fmipa-upi

KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN ANABOLISME As.Amino dlm Sel 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+ Disekresi kan Glukosa as-bio-fmipa-upi

Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat,Lemak,Protein as-bio-fmipa-upi