Terdiri dari : Anabolisme dan Katabolisme Metabolisme Metabolisme adalah semua proses / reaksi kimia yang terjadi di dalam sel atau dalam tubuh organisme hidup. Terdiri dari : Anabolisme dan Katabolisme

ANABOLISME  Aspek-aspek metabolisme yang merupakan proses penyusunan / pembentukan (sintesa) dari senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, misal fotosintesis pada tumbuhan hijau dan kemosintesis pada bakteri; Sintesa protein dari asam amino; Sintesa glikogen dari glukosa; Sintesa lipida dari asam lemak. KATABOLISME  Reaksi pemecahan / perombakan ikatan kimia kompleks menjadi senyawa sederhana. Misalnya Respirasi  Proses pembebasan energi yang tersimpan dalam bentuk energi kimia. Glukosa  karbondioksida + Air + Energi ATP, melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen

RESPIRASI SEL merupakan proses-proses enzimatis di dalam sel dimana molekul-molekul karbohidrat, asam lemak dan asam amino diuraikan menjadi karbondioksida dan air dengan konservasi energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat) Prosesnya terjadi dalam mitokondria. FERMENTASIProses penguraian karbohidrat secara anaerobik (tanpa ada oksigen) dimana dihasilkan alkohol atau laktat. Fermentasi alkohol dapat terjadi misalnya pada proses pembuatan alkohol dan bir dari anggur oleh sel-sel Ragi. Fermentasi asam laktat dapat terjadi pada otot atlet pelari cepat, dimana ATP terus menerus dipakai untuk kontraksi otot, sedangkan oksigen sedikit/tidak adaterjadi timbunan asam laktat menimbulkan kelelahan / pegal-pegal otot

Ada Tiga Tahap Respirasi Sel, yaitu : GLIKOLISIS SIKLUS KREBS SISTEM TRANSPORT ELEKTRON

1. GLIKOLISIS Glikolisis  Proses Metabolisme Anaerob yang terjadi di dalam sitoplasma sel, dimana glukosa (C6) dihidrolisis menjadi Asam Piruvat (C3) dengan 2 mol ATP per molekul glukosa dan 2 mol NaOH sebagai sumber elektron berenergi tinggi (reaksi glikolisis dimuat dalam gambar 9.4)

Tabel 4.1. Perbandingan Glikosis dengan Fermentasi pada input dan outputnya GLIKOLISIS FERMENTASI INPUT OUTPUT Glukose 2 NAD+ 2 ADP +2P 2 Piruvat 2 NADH 2 ATP 2 ADP 2 Laktat / 2Alkohol+ 2 CO2

Piruvat hasil glikolisis masuk ke dalam mitokondria bila tersedia oksigen. Respirasi seluler merupakan reaksi pemecahan piruvat secara sempurna menjadi karbondioksida dan air di dalam mitokondria dengan adanya oksigen. Piruvat  Gugus Asetil  Siklus Krebs  Sistem Transport Elektron. ATP yang dihasilkan maksimum pada glikolisis  2 ATP; Respirasi Seluler 34 ATP; Total = 36 ATP

2. SIKLUS KREBS Siklus Krebs merupakan salah satu proses respirasi seluler yang penting, merupakan proses kimia siklik yang kompleks dengan urutan sebagai berikut :

Asam Piruvat hasil glikolisis  memasuki siklus krebs  bereaksi dengan NAD+ (nikotin amide adenin Dinukleotide) dan ko-enzim A /Ko-A  Asetil Ko-A. Proses ini dibebaskan CO2 dan NADH.  Piruvat (3C)  Asetil Ko-A (2C) 2. Reaksi Asetil Ko-A (2C) + Asam Oksaloasetat (4C)  Asam Sitrat (6C) dan Ko-A dibebaskan lagi. Asam Sitrat (6C)+NaO+  Asam Alfa Ketoglutarat (5C) + CO2). (5C) + NAD  Asam Suksinat (4C) + NADH + CO2 Asam Suksinat + FAD (flavine Adenin dinukleotide) Asam Malat (4C) + FADH2 Asam Malat (4C) + NAD+ Asam Oksalo Asetat (4C) + NADH Asam Oksaloasetat akan kembali lagi bereaksi dengan asetil Ko-A (sama dengan langkah kedua diatas) (lihat gambar 9.7, 9.8 dan 9.9)

3. SISTEM TRANSPORT ELEKTRON Transportasi Elektron terjadi di dalam mitokondria, dan berakhir setelah elektron bersama-sama dengan H+ menuju dan akhirnya bereaksi dengan oksigen yang berfungsi sebagai akseptor terakhir membentuk H2O (reaksi kompleks)

* Yang berperan penting dalam sistem transport elektron diantaranya NADH, FADH2, molekul-molekul khusus seperti Flavin Mononukleotide, koenzim Q, beberapa Sitokrom b, c1, c, Oxidase kompleks. Elektron berenergi tinggi, pertama berasal dari NADHdi transfer ke FMN(flavine mononukleotide)  ke Q  sitokrom b-c kompleks  sitokrom c  sitokrom oksidase kompleks. Molekul oksigen menangkap elektron  berikatan dengan H+ yang berasal dari lingkungan sekitarnya  H2O (gambar 9.10)

Reaksi disederhanakan : C6H12O6 + 6 O2  6H2O + 6 CO2 + Energi (ATP) Pada Tumbuhan : CO2 dibuang melalui stomata Pada Hewan : CO2 dibuang melalui pulmonum Energi dalam bentuk ATP digunakan dalam segala proses / aktivitas biologis yang selalu memerlukan energi. ATP  ADP + P + energi (7,3 K.kal/molATP) Reaksi Eksergonik  Reaksi yang menghasilkan energi dan bila timbul panas  Reaksi Eksoterm Reaksi Endergonik  Reaksi yang memerlukan energi dalam bentuk panas (reaksi endoterm)

Ketiga Proses Respirasi disederhanakan sebagai berikut : Akseptor ATP GLIKOLISIS : Glukosa  2 Asam Piruvat 2 NADH 2 ATP SIKLUS KREBS 2 Asam Piruvat  2 Asetil Ko-A + 2CO2 2 Asetil Ko-A  4 CO2 6 NADH 2 FADH2 SISTEM TRANSPORT ELEKTRON 10 NADH + 5O2  10 NAD+ + 10H2O 2 FADH2 + O2  2FAD + 2H2O 30 ATP 4 ATP Jumlah Elektron untuk masuk Mitokondria 38 ATP TOTAL HASIL AKHIR 36 ATP