Metabolisme Pembentukan Energi

Presentasi berjudul: "Metabolisme Pembentukan Energi"— Transcript presentasi:

1 Metabolisme Pembentukan Energi

2 Daur Energi Dalam Sel Proses kehidupan dasar terjadi di dalam sel sel tubuh Mencakup : metabolisme pelepasan energi yang berasal dari zat gizi

3

4 Sel Terdiri atas : Membran sel Sitoplasma Nukleus (inti sel)
Mitokondria Retikulum endoplasma Kompleks golgi Lisosom

5 Membran sel Membran sel tipis bersifat permeabel
Menutupi & melindungi isi sel Mengontrol zat - zat yang keluar - masuk sel

6 Sitoplasma Cairan yang mengisi sel
Terdapat enzim - enzim & bagian - bagian sel sitosol & bagian - bagian yang mengapung dinamakan sitoplasma

7 Nukleus Terdapat kromosom yang mengandung informasi genetik (DNA)
Memungkinkan sel - sel baru terbentuk melalui pembelahan sel lama

8 Mitochondrion The mitochondria are the primary sites of oxygen use in the cell and are responsible for most of the metabolic energy (adenosine triphosphate,or ATP) produced in cells

9 Mitokondria Bagian kecil berupa membran yang berlipat - lipat
Tempat pembentukan energi utama tersimpan semua enzim yang terlibat dalam siklus kreb & sistem transport elektron Mensintesis bagian - bagian penting sel ( mis : pembentukan asam amino tidak esensial )

10 Retikulum endoplasma Jaringan komunikasi di dalam sel
Retikulum endoplasma kasar Retikulum endoplasma halus

11 Kompleks golgi Struktur ceper yang mengemas protien untuk di bawa keluar sel Membantu pembentukan bagian - bagian sel lain Terdapat kantong golgi berisi cairan yang diperlukan bagian lain atau disekresi keluar sel

12 Lisosom Mengandung enzim pencernaan yang memecah sel - sel tua & sisa pemecahan sel lain

13 Daur ATP Energi yang digunakan sel pada umumnya adalah dalam bentuk Adenosin Trifosfat (ATP) Tiap sel membuat ATP untuk keperluan energinya ATP terutama diperoleh melalui fosforilasi oksidatif

14 Energi yang dikeluarkan pada proses katabolisme sering digunakan lagi dalam reaksi berantai untuk membentuk ikatan berenergi tinggi ATP Mengandung 3 gugus phospat yang dapat dengan mudah memindahkan energi yang dikandungnya ke ikatan kimia lain

15

16

17 Hidrolisis ATP Pemecahan zat gizi sumber energi diikuti oleh pembentukan molekul - molekul ATP yang menangkap energi yang dilepas kedalam ikatannya Bila kemudian energi dibutuhkan, ikatan berenergi tinggi dalam gugus fosfat akan dilepas kedalam ikatannya melalui hidrolisis

18 ATP ADP + Pi

19 ATP is broken down to ADP during muscular contractions
ATP is broken down to ADP during muscular contractions. Muscular contractions stimulate the oxidation of fatty acids and carbohydrates in the muscle cells which liberate more energy for rephosphorylation of ADP to ATP. The energy is used for the maintenance of chemical syntheses, electrochemical potentials and for the net-transport of substances across membranes .

20 ADP dapat dihidrolisis lagi menjadi AMP + Pi
Pemecahan ikatan diantara ikatan fosfat pertama dan kedua atau diantara fosfat kedua & ketiga menghasilkan energi Energi yang dilepas ini digunakan lagi untk reaksi kimia lain Hanya energi berupa ATP atau derifatnya dapat digunakan sebagai energi oleh sel

21 ATP digunakan untuk memindahkan energi yang dihasilkan oleh reaksi katabolisme untuk keperluan reaksi anabolisme 40% energi potensial yang berasal dari zat - zat gizi disimpan dalam bentuk ATP Selebihnya dilepas sebagai panas

22 Sebagian besar metabolisme terjadi didalam sel - sel tubuh
Jenis & tingkat metabolisme yang terjadi tergantung pada jenis sel Sel - sel hati merupakan sel - sel yang paling aktif dalam metabolisme

23

24 Dasar Struktur Kimia Dalam Hidrolisis Berenergi Tinggi
Glukosa, gliserol, asam lemak, asam amino & alkohol merupakan bahan dasar yang diperoleh dari makanan sebagai sumber energi

25 Metabolisme Glukosa Glukosa diperoleh dari pencernaan karbohidrat
Perubahan monosakarida galaktosa & fruktosa didalam hati Pemecahan glikogen didalam hati & otot Glukosa ini dibawa oleh sistem peredaran darah ke sel - sel yang membutuhkan

26 Glikolisis Jalur pertama yang digunakan glukosa untuk menghasilkan energi dinamakan glikolisis Glikolisis terjadi didalam sitoplasma secara anaerob Hasil akhir glikolisis adalah pemecahan glukosa yang mempunyai 6 atom karbon (C) menjadi 2 ikatan yang mengandung 3 atom karbon yaitu piruvat & asam piruvat

27 Energy Transformation
Energy is derived from the energy-containing nutrients Carbohydrate, fat & protein Release of energy may simply be expressed as heat

28 Untuk mempertahankan hidup, menunjang pertumbuhan & melakukan aktivitas fisik manusia membutuhkan energi Energi diperoleh dari karbohidrat, lemak & protein yang ada didalam makanan Kandungan karbohidrat, lemak & protein suatu bahan makanan menentukan nilai energinya

29 Satuan energi The unit of energy used throughout this text is the calorie, abbreviated cal In the expression of the higher caloric values encountered in nutrition, the unit of kilocalories (kcal) is often used 1 kcal = 1000 cal

30 The reader should be aware of another unit of energy call the joule (J)
And its higher value counterpart, the kilojoule (kJ) Has become widely use in biochemistry

31 Calories can be easily converted to joules by the factor 4.18
1 cal = 4.18 J 1 kcal = 4.18 kJ

32 Kalorimetri Adalah pengukuran jumlah panas yang dikeluarkan
Nilai energi bahan makanan & pengeluaran energi sehari seseorang diukur dengan cara kalorimetri & dinyatakan dalam kilkalori Jumlah panas yang dihasilkan diukur secara langsung dinamaka kalorimetri langsung Bila diukur tidak langsung dinamakan kalorimetri tidak langsung

33 Nilai Energi Faali Makanan
Tidak seluruh energi yang terdapat didalam makanan dapat dimanfaatkan tubuh Nilai eneregi kasar makanan perlu dikoreksi dengan nilai energi makanan yang tidak dimanfaatkan tubuh Nilai energi yang dikoreksi ini disebut nilai energi faali makanan

34

35

36 Koefisien cerna Tidak semua makanan dapat diabsorpsi dari saluran cerna Penelitian Atwater : 99% karbohidrat 95% lemak 92% protein

37 Kebutuhan Energi Kebutuhan energi seseorang menurut FAO/WHO (1985) adalah konsumsi energi berasal dari makanan yang diperlukan untuk menutupi pengeluaran energi seseorang bila ia mempunyai ukuran & komposisi tubuh dengan tingkat aktivitas yang sesuai dengan kesehatan jangka panjang, dan yang memungkinkan pemeliharaan aktivitas fisik yang dibutuhkan secara sosial & ekonomi

38 Kebutuhan energi total orang dewasa diperlukan untuk :
Metabolisme basal Aktifitas fisik Efek makanan atau pengaruh dinamik khusus

39

40 Basal Metabolisme Angka metabolisme basal atau basal metabolic rate adalah kebutuhan energi minimal yang dibutuhkan tubuh untuk menjalankan proses tubuh yang vital

41 Kebutuhan energi basal termasuk jumlah energi yang diperlukan untuk pernafasan, peredaran darah, pekerjaan ginjal, pankreas dan lain – lain alat tubuh Proses metabolisme di dalam sel – sel Mempertahankan suhu tubuh

42 2/3 energi seseorang yang dikeluarkan sehari dipergunakan untuk kebutuhan aktifitas metabolisme basal Angka metabolisme basal dinyatakan dalam kilokalori per kilogram berat badan per jam Angka ini berbeda antar orang, berbeda bila terjadi perubahan keadaan fifik & lingkungan

43 Mengukur angka metabolisme basal
Kalorimetri langsung Kalorimetri tidak langsung Pengukuran dilakukan pada pagi hari dalam keadaan istirahat total baik fisik maupun emosional, tidak makan selama 12 jam terakhir serta berada dalam suhu lingkungan yang nyaman

44 Kalotimetri langsung Dilakukan dalam ruangan pernafasan atau alat kalorimeter bom Dengan mengukur perubahan panas sejumlah air yang diketahui volumenya & dialirkan melalui pipa pada badian atas & dinding ruangan, dapat diukur jumlah panas yang dikeluarkan seseorang

45

46

47

48 Kalorimetri tidak langsung
Lebih sederhana & lebih murah Teori yang digunakan adalah bahwa bila makanan dioksidasi dan menghasilkan panas didala tubuh, proporsi jumlah oksigen yang digunakan & karbondioksida yang dihasilkan sebanduing dengan jumlah panas yang dikeluarkan

49 Jumlah panas yang dihasilkan tidak saja dapat dihitung dari jumlah oksigen yang digunakan & jumlah karbon dioksida yang di hasilkan, akan tetapi juga bergantung pada rasio jumlah mol karbon dioksida yang dihasilkan & jumlah mol oksigen yang digunakan Rasio ini dinamakan Respiratory Quotient

50 Respiratoty Quotient Jumlah mol CO2 RQ = Jumlah mol O2

51 Rq untuk karbohidrat, lemak & protein berbeda
Perbedaan komposisi kimianya yang menentukan jumlah oksigen yang diperlukan & karbon dioksida yang dihasilkan pada pembakaran

52 RQ karbohidrat adalah 1 Oleh karena pembakaran karbohidrat jumlah molekul oksigen yang dipermukan sama dengan jumlah molekul CO2 yang dihasilakan

53