ENERGI

Apa Kegunaan Energi? mempertahankan kehidupan sel pertumbuhan dan perkembangbiakan sel untuk pergerakan pada mikroba yang bersifat motil (dapat bergerak).

Kegunaan energi kimia dalam sel BIOSINTESIS KONTRAKSI DAN GERAKAN TRANSPOR AKTIF TRANSFER BAHAN GENETIK

Dari manakah sumber energi? Sumber energi berasal dari makanan dan minuman yang dikonsumsi setiap hari TERDIRI DARI: 1) KARBOHIDRAT: BERAS, UMBI-UMBIAN, 2) PROTEIN: TELUR, IKAN, DAGING 3) LEMAK: HEWAN DAN NABATI 4) AIR; YG DIMINUM ATAU HASIL METABOLISME DALAM TUBUH 5) MINERAL DAN VITAMIN DIPENGARUHI OLEH BUDAYA

Cont... Energi yang diekstrak dari makanan digunakan untuk memberi energi gugus fosfat agar dapat membentuk ATP.

ATP (Adenosin Tri Fosfat) Pembebasan fosfat ketiga mengubah ATP menjadi molekul yang memiliki 2 gugus fosfat ( ADP). ADP dapat membentuk ATP kembali bila terdapat gugus fosfat dan energi.

p p p ATP energi masuk energi keluar Tanjakan energi p p p p p p Figure: 07-01 Title: Storing and releasing energy. Caption: Adenosine triphosphate (ATP) is the most important energy-releasing molecule in our bodies. The energy it contains is used to power everything from muscle contraction to thinking. P + ADP P + ADP

Memperoleh Energi dari Makanan Bagaimana makanan diubah menjadi energi? Apakah nutrisi yang berbeda diekstrak energinya melalui cara yang berbeda?

Metabolisme NUTRISI PENGHASIL ENERGI Karbohidrat Lemak Protein MAKRO- MOLEKUL SEL Polisakarida Lipida Protein Asam Nucleat ENERGI KIMIA ATP NADH/NADPH FADH2 Katabolisme Anabolisme MOLEKUL PREKURSOR Asam Amino Gula Asam Lemak Basa Nitrogen HASIL AKHIR RENDAH ENERGI CO2 H2O NH3

Tiga tahap katabolisme DEGRADASI BIOMOLEKUL BESAR MENJADI MOLEKUL “BUILDING BLOCK” DEGRADASI MOLEKUL “BUILDING BLOCK” MENJADI SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASI DEGRADASI SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASI MENJADI SENYAWA HASIL AKHIR YANG SEDERHANA

MOLEKUL “BUILDING BLOCK” Katabolisme tahap I Protein MOLEKUL BESAR MOLEKUL “BUILDING BLOCK” Asam amino Poli sakarida Glukosa Lipida Gliserol, Asam Lemak

MOLEKUL “BUILDING BLOCK” Katabolisme tahap II Asam amino MOLEKUL “BUILDING BLOCK” HASIL UMUM DEGRADASI Glukosa Asam Piruvat Asetil ko-A Gliserol, Asam Lemak

HASIL AKHIR YAN SEDRHANA Katabolisme tahap III HASIL UMUM HASIL AKHIR YAN SEDRHANA Asam Piruvat Asetil ko-A CO2 H2O

Katabolisme Glukosa

Glikolisis Terjadi di sitoplasma. Memotong 1 molekul gula berkarbon 6 menjadi 2 molekul gula berkarbon 3 (asam piruvat adalah hasil akhir). Tidak menghasilkan banyak energi (hanya dihasilkan 2 ATP), tetapi dapat berlangsung sangat cepat dan tidak membutuhkan oksigen (anaerobik).

ADP ATP ADP ATP glukosa glukosa 6-fosfat fruktosa 6-fosfat Figure: 07-05a Title: Summary of glycolysis. Caption: In glycolysis, the single glucose molecule is transformed in a series of steps into two molecules of a substance called pyruvic acid. These two molecules then move on to the next stage of cellular respiration (the Krebs cycle). Meanwhile, glycolysis also produces two molecules of electron-carrying NADH, which move directly to the electron transport chain. Although two molecules of ATP are used up in the earlier stages of glycolysis, four more are produced in the later stages, for a net production of two ATP molecules per glucose molecule. The carbon atoms are represented by red circles, and the phosphate groups are represented by yellow circles. fruktosa 6-fosfat ADP ATP fruktosa 1,6-difosfat

2 NAD+ + 2 P + 2 H+ 2 ADP 2 ATP 2 ADP 2 ATP fruktosa 1,6-difosfat gliseraldehida 3-fosfat 2 NAD+ + 2 P 2 NADH + 2 H+ Asam 1,3-difosfogliserat 2 ADP 2 ATP Figure: 07-05b Title: Summary of glycolysis. Caption: In glycolysis, the single glucose molecule is transformed in a series of steps into two molecules of a substance called pyruvic acid. These two molecules then move on to the next stage of cellular respiration (the Krebs cycle). Meanwhile, glycolysis also produces two molecules of electron-carrying NADH, which move directly to the electron transport chain. Although two molecules of ATP are used up in the earlier stages of glycolysis, four more are produced in the later stages, for a net production of two ATP molecules per glucose molecule. The carbon atoms are represented by red circles, and the phosphate groups are represented by yellow circles. Asam 3-fosfogliserat 2 ADP 2 ATP Asam piruvat

Glikolisis Beberapa bakteri dan jasad eukaryot hanya menggunakan Glikolisis sebagai cara untuk memperoleh energi. Fermentasi alkohol yang dilakukan khamir pada keadaan tanpa oksigen mengubah asam piruvat menjadi alkohol. Fermantasi asam laktat yang terjadi di banyak sel jaringan hewan pada keadaan tanpa oksigen mengubah asam piruvat menjadi asam laktat.

PERHITUNGAN ENERGI Membutuhkan 2 ATP. Menghasilkan energi cukup untuk menggabungkan fosfat ke 4 molekul ADP membentuk 4 ATP. Hasil 4 ATP – perlu 2 ATP = Hasil bersih 2 ATP.

Berlari 30 detik Perolehan energi melalui glikolisis, karena cepat. Tidak membutuhkan oksigen (anaerobik). Dihasilkan asam laktat yang dapat membakar otot.

Berlari 10 menit? Perlu energi lebih banyak. Tidak boleh terbentuk asam laktat terlalu banyak, maka kondisi tidak boleh anaerob.

Jangka waktu lari maksimal Detik Menit 10 30 60 2 4 10 30 60 120 % anaerobik 90 80 70 50 35 15 5 2 1 Figure: 07-09-01UN Title: Different contributions over time. Caption: Relative contributions of anaerobic and aerobic respiration to exercise during the duration of a workout. At the 1-minute mark, aerobic respiration is supplying only 30 percent of the body's energy needs; at the 10-minute mark, it is supplying 85 percent. (Adapted from Astrand, P. O., and Rodahl, K. Textbook of Work Physiology. New York: Mc-Graw Hill Book Company, © 1977.) % aerobik 10 20 30 50 65 85 95 98 99