KATABOLISME respirasi aerob KAMRIANTI RAMLI

STANDAR KOMPETENSI. 2. Memahami pentingnya proses STANDAR KOMPETENSI 2. Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme KOMPETENSI DASAR 2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat

TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah pembelajaran selesai, siswa diharapkan mampu : Menjelaskan pengertian katabolisme karbohidrat Menjelaskan pemecahan polisakarida menjadi monosakarida Menjelaskan pemakaian glukosa (monosakarida) pada respirasi dalam sel Menjelaskan tahapan respirasi aerob yaitu siklus krebs, glikolisis, dan transport electron Menuliskan enzim-enzim yang berperan dalam respirasi sel Menjelaskan jumlah energi yang diperoleh dalam respirasi anaerob Menjelaskan proses fermentasi Menjelaskan hasil akhir dari respirasi anaerob pada proses fermentasi tape ketan

Katabolisme Proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana dengan menggunakan enzim sebagai katalisis dengan membutuhkan oksigen yang terjadi di sitoplasma dan berakhir di dalam mitokondria

Respirasi sel Kemampuan sel-sel untuk memecah senyawa-senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana baik menggunakan oksigen bebas maupun tidak menggunakan oksigen bebas

Katabolisme karbohidrat pemecahan molekul karbohidrat (polisakarida, disakarida) menjadi unit-unit yang lebih kecil (glukosa)

Ringkasan Persamaan untuk Respirasi Aerobik C6H1206 + 6O2 6CO2 + 6H20 glukosa oksigen karbon air dioksida

Jenis Utama Jalur yang melepaskan energi Jalur Anaerobik Yang pertama mengalami evolusi Tidak memerlukan oksigen Dimulai dengan glikolisis pada sitoplasma Diselesaikan di sitoplasma Jalur Aerobik Yang mengalami evolusi kemudian Memerlukan oksigen Dimulai dengan glikolisis pada sitoplasma Diselesaikan di mitokondria

Peran Koenzim NAD+ dan FAD menerima elektron dan hidrogen Menjadi NADH dan FADH2 Membawa elektron dan hidrogen ke rantai transfer elektron Ingat NADH setara dengan 3 ATP FADH2 setara dengan 1 ATP

Contoh 3 NADH = 9 ATP 2 FADH2 = 2 ATP

GLIKOLISIS PROSES PEMECAHAN SENYAWA GLUKOSA (6 ATOM C MENJADI SENYAWA ASAM PIRUVAT 3 ATOM C) DENGAN MEMBEBASKAN ENERGI (NADH DAN ATP) PERISTIWA INI BERLANGSUNG DALAM SITOPLASMA. GLUKOSA + 2 ADP + 2P + 2 NAD+ 2 ASAM PIRUVAT + 2 ATP + 2 NADH

Glukosa Gula sederhana (C6H12O6) GLIKOLISIS Glukosa Gula sederhana (C6H12O6) Atom-atom terikat melalui ikatan kovalen

Glikolisis Berlangsung dalam Dua Tahap Tahap-tahap yang membutuhkan energi glukosa dan turunan berkarbon 6 yang diaktivasi energi ATP Tahap-tahap yang melepaskan energi Produk pada bagian pertama dibagi menjadi molekul piruvat berkarbon tiga Membentuk ATP dan NADH

Tahap-tahap glikolisis yang memerlukan energi Digunakan 2 ATP Tahap-tahap glikolisis yang memerlukan energi glukosa ADP P ATP glukosa-6-fosfat Hexose kinase PhosphoGlucose Isomerase fruktosa-6-fosfat ATP fruktosa1,6-bisfosfat P ADP Phosphofructose kinase Aldolase PGAL P

PhosphoGlycerate Kinase ATP ATP NAD+ NAD+ Pi NADH Pi NADH PGAL hydrogenase 1,3-bisfosfogliserat 1,3-bisfosfogliserat ADP ADP PhosphoGlycerate Kinase ATP ATP 3-fosfogliserat 3-fosfogliserat PhosphoGlycerate Mutase P P 2-fosfogliserat 2-fosfogliserat H2O H2O Enolase P P PEP PEP Pyruvate Kinase ATP ATP piruvat piruvat

Glikolisis: Hasil Bersih Energi Tahap-tahap yang membutukan energi: 2 ATP digunakan Tahap-tahap yang melepaskan energi: 2 NADH dibentuk 4 ATP dibentuk Hasil Bersih : 2 ATP dan 2 NADH

1 2 3 Enzim

Reaksi Tahap Kedua Reaksi persiapan Piruvat dioksidasi menjadi unit-unit asetil berkarbon dua dan karbon dioksida NAD+ direduksi Siklus Krebs Unit-unit asetil dioksidasi mejadi karbon dioksida NAD+ dan FAD direduksi

Proses ini menghasil akseptor elektron 2 nadh sebanyak 2 molekul REAKSI PERSIAPAN/DEKARBOKSILASI OKSIDATIF ASAM PIRUVAT Proses pelepasan satu molekul karbon dan penambahan ko.A sehingga berubah menjadi senyawa asetil ko.A Proses ini menghasil akseptor elektron 2 nadh sebanyak 2 molekul

Reaksi Persiapan piruvat koenzyme A (KoA) NAD+ NADH karbon dioksida asetil-KoA

SIKLUS KREBS

Siklus Krebs =KoA asetil-KoA KoA oksaloasetat Sitrat NADH H2O NAD+ H2O malat isositrat NAD+ H2O O O NADH fumarat FADH2 a-ketoglutarat FAD NAD+ KoA O NADH suksinat suksinil-KoA ADP + gugus fosfat ATP

Siklus Krebs Keseluruhan Reaktan Keseluruhan hasil Koensim A Asetil-KoA 3 NAD+ FAD ADP dan Pi Keseluruhan hasil Koensim A 2 CO2 3 NADH FADH2 ATP

Hasil-hasil tahap kedua Semua molekul karbon dalam piruvat berakhir dengan karbon dioksida Koensim direduksi (molekul ini megambil elektron dan hidrogen) Satu molekul ATP terbentuk Oksaloasetat berkarbon empat dihasilkan

Reduksi koensim selama dua tahap pertama Glikolisis 2 NADH Reaksi persiapan 2 NADH Siklus Krebs 2 FADH2 + 6 NADH Total 2 FADH2 + 10 NADH

TRANSFOR ELEKTRON

Fosforilasi Transfer Elektron Terjadi di dalam mitokondria Koensim membawa elektron ke rantai transfer elektron Transfer elektron membentuk gradien ion H+ Aliran H+ menuruni gradien mendorong pembentukan ATP

Membentuk Gradien H+ NADH

Membuat ATP: Model Kemiosmotik BAGIAN DALAM

Kepentingan Oksigen Fosforilasi transpor elektron membutuhkan adanya oksigen Pengeluaran oksigen mengirim elektron dari rantai tranfer elektron, kemudian menggabungkannya dengan H+ untuk membentuk air

Ringkasan Panen Energi (per molekul glukosa) Glikolisis 2 ATP dibentuk melalui fosforilasi tingkat substrat Siklus Krebs dan reaksi persiapan Fosforilasi transport elektron 32 ATP dibentuk

2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat KOMPETENSI DASAR 2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat TUJUAN PEMBELAJARAN Menjelaskan jumlah energi yang diperoleh dalam respirasi anaerob Menjelaskan proses fermentasi Menjelaskan hasil akhir dari respirasi anaerob pada proses fermentasi tape ketan

Jalur Anaerob Tidak menggunakan oksigen Menghasilkan ATP lebih sedikit dibanding jalur aerobik Dua jenis Jalur Fermentasi Transport elektron anaerobik

FERMENTASI

Jalur Fermentasi Diawali dengan glikolisis Tidak dapat memecah glukosa secara sempurna menjadi karbon dioksida dan air Hanya menghasilkan 2 ATP dari glikolisis Langkah-langkah yang mengikuti glikolisis hanya menghasilkan NAD+

Fermentasi Laktat Animal dan bakteri GLIKOLISIS C6H12O6 ATP Energi yang digunakan 2 ADP 2 NAD+ 2 NADH ATP 2 piruvat 2 ATP net PEMBENTUKAN LAKTAT elektron, hidrogen dari NADH Animal dan bakteri 2 laktat

CONTOH Apabila pada atlit lari cepat, untuk pemenuhan energi yang cepat dan segera untuk lari cepat, sel otot atlit tersebut melakukan fermentasi laktat. ANIMASI

Fermentasi Alkoholik Plantae dan fungi GLIKOLISIS C6H12O6 2 ATP Energi yang digunakan 2 ADP 2 NAD+ 2 NADH 4 ATP Energi yang dihasilkan 2 piruvat 2 ATP net PEMBENTUKAN ETANOL 2 H2O 2 CO2 2 asetaldehid elektron, hidrogen dari NADH Plantae dan fungi 2 etanol

CONTOH Yeast/Khamir, organisme sel tunggal eukariot fungi menggunakan jalur anaerob fermentasi alkohol ini. Ingat adonan roti? Saccharomyces cerevisiae Itulah kerja organisme ini, yang memetabolisme gula dengan mengeluarkan CO2 yang mengembangkan adonan roti. Pabrik bir dan anggur juga memanfaatkan organisme yang menempuh jalur fermentasi alkohol ini.

SUMBER ENERGI ALTERNATIF MAKANAN lemak glikogen Karbohidrat lengkap protein Asam lemak gliserol Gula sederhana Asam amino glukosa-6-fosfat NH3 Tulang belakang GLIKOLISIS PGAL urea piruvat asetil-KoA SUMBER ENERGI ALTERNATIF SIKLUS KREBS

Proses-proses yang terkait Energi cahaya matahari FOTOSINTESIS air + karbon dioksida Molekul gula oksigen RESPIRASI AEROBIK