Pengantar Metabolisme

Presentasi berjudul: "Pengantar Metabolisme"— Transcript presentasi:

1 Pengantar Metabolisme

2 Sel dan Energi Sel mengikuti hukum-hukum Kimia & Fisika
Hukum Termodinamika I Hukum Termodinamika II  ENERGI dalam Sel:   IKATAN KIMIA Energi potensial Kimia Gradien konsentrasi Gradien potensial

3 Energi Bebas ENERGI Perubahan spontan Banyak Energi Bebas
Sistem jadi lebih stabil Energi keluar -> digunakan Banyak Energi Bebas Tidak Stabil Dpt Melakukan Kerja Energi Bebas Sedikit Sistem Stabil Tidak/Kurang dapat melakukan kerja ENERGI

4 Pembuatan ATP Pembuatan ATP: Fosforilasi Pelepasan energi cukup banyak
Transfer gugus fosfat dari ATP ke molekul lain: Fosforilasi substrat Fosforilasi oksidatif Pelepasan energi cukup banyak Gugus fosfat  “energy currency”

5 Metabolisme Kemampuan sel untuk memperoleh energi & mengubah energi dari lingkungan Keseluruhan reaksi kimia dalam sel hidup Reaksi kimia disusun/diatur dalam jalur-jalur tertentu Mengatur penggunaan materi & energi di dalam sel

6 Reaksi Metabolisme Anabolisme Katabolisme
Proses biosintesis pada organisme autotrof Katabolisme Respirasi sel pada organisme heterotrof

7 Respirasi Selular Energi dari makanan  tidak dapat langsung digunakan
Oksidasi senyawa makanan (mis: glukosa) Aerob : akseptor e  O2 Anaerob: akseptor e  senyawa lain Reaksi kimia yg dapat digunakan oleh sel  reaksi redoks Berlangsung dalam sitoplasma & mitokondria

8 Tahap Respirasi Selular
Glikolisis Perombakan glukosa  asam piruvat Hasil: sedikit ATP & NADH Siklus Krebs Oksidasi senyawa “bahan bakar” (mis: CH2O, as lemak, as amino) sambil membentuk: CO2,  H2O,  &  ATP.  Acetyl-coenzymeA  -->  CO2 + NADH + GTP + FADH2 Sistem Transpor Elektron: Pembentukan ATP

9 Glikolisis Jangan MENGHAFAL Reaksi kunci:
Fosforilasi tingkat substrat Reaksi Redoks Fase “investasi”, fase “pembayaran” “Nasib” piruvat bisa lebih dari 1 macam

10

11 Fosforilasi Tingkat Substrat

12 Fase “Investasi”

13 Fase “Pembayaran”

14 Rangkuman Glikolisis

15 Siklus Krebs Salah satu “nasib” piruvat Reaksi Kunci:
Reduksi NAD dan FAD Fosforilasi tingkat substrat Dekarboksilasi Asilasi (acylation)           

16

17 Transpor Elektron Reaksi “coupling” dengan fosforilasi oksidatif  Chemiosmosis Ingat!  energi dari ikatan dalam glukosa dibawa oleh NADH & FADH2   Pembuatan ATP Ada gradien (H+)  yg timbul akibat transfer e Ada H+ dilepas keluar (ruang perimitochondrial)   H+ masuk kembali ke mitoplasm melalui ATP synthase ---> ATP

18 ATP synthase complex

19

20

21 Kesimpulan Respirasi menghasilkan ATP
Berbagai senyawa dapat menjadi substrat Senyawa intermediate dapat menjadi prekursor

22

23 Fotosintesis Pada proses fotosintesis tumbuhan menggunakan cahaya, air dan CO2 untuk menghasilkan KH 2 macam reaksi: Reaksi terang Reaksi gelap

24 Potongan melintang daun
Potongan melintang daun. Setiap sel fotosintesis memiliki banyak kloroplas.Ukuran kloroplas sangat kecil. Apabila kita menumpuk 2000 kloroplast besar tumpukan akan setinggi uang logam Sel Kloroplas

25 Protein membran Thylakoid: Tempat berlangsungnya reaksi terang
H2O dipecah dan molekul hidrogen dikonsentrasikan di dalam kompartemen thylakoid Berlangsung dengan bantuan protein membran yang juga membantu produksi ATP Pembentukan senyawa karbohidrat berlangsung di dalam stroma

26 Reaksi Terang Terjadi dalam photosystems yg ada dlm thylakoid
Ada 2 photosystem: Photosystem I Photosystem II

27 Reaksi Terang Jalur pembentukan ATP secara siklik:
Elektron dibebaskan dari klorofil a pada photosystem I melalui sistem transpor elektron Elektron kembali ke P700 Aliran elektron menghasilkan ATP dari ADP dan P yang terdapat di dalam kloroplas

28 PQ PC ATP Synthase Q P700* P680* P700 P680 H+ H2O ½ O2 + H+ Cyt b/f
Stroma Q P700* Cyt b/f Thylakoid membrane PQ P680* P700 P680 PC Thylakoid Lumen H+ H2O ½ O2 + H+

29 Pembentukan ATP dalam Fotosintesis
1.Fotolisis menghasilkan elektron, oksigen dan hidrogen. Oksigen berdifusi keluar elektron masuk ke ETS. Ion hidrogen terakumulasi dalam thylakoid

30 Pembentukan ATP dalam Fotosintesis
2. Energi yang hilang karena elektron masuk ke ETS digunkan untuk memompa hidrogen masuk ke thylakoid. Timbul gradien konsentrasi

31 Pembentukan ATP dalam Fotosintesis
3. Hidrogen mengalir keluar dari thylakoid melalui ATP synthase. Pengaliran ion melalui ATP synthase akan mengkatalisis pengikatan fosfat ke ADP sehingga terbentuk ATP