Metabolisme - Himbio Unpad

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 / pegalpegal otot


Ada Tiga Tahap Respirasi Sel, yaitu :
1.
GLIKOLISIS
2.
SIKLUS KREBS
3.
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
INPUT
Glukose
2 NAD+
2 ADP +2P
OUTPUT
2 Piruvat
2 NADH
2 ATP
FERMENTASI
INPUT
Glukose
2 ADP
OUTPUT
2 Laktat /
2Alkohol+ 2
CO2
2 ATP

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.
3. Asam Sitrat (6C)+NaO+  Asam Alfa Ketoglutarat (5C) +
CO2).
4. (5C) + NAD  Asam Suksinat (4C) + NADH + CO2
5. Asam Suksinat + FAD (flavine Adenin dinukleotide) Asam
Malat (4C) + FADH2
6. 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)
1.
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, molekulmolekul 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 :
Proses
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
2 NADH
6 NADH
2 FADH2
2 ATP
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
2 ATP
TOTAL HASIL AKHIR
36 ATP