BAB IV METABOLISME Proses pembentukan atau penguraian zat
BAB IV METABOLISME Proses pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi as-bio-fmipa-upi
METABOLISME KATABOLISME ANABOLISME Proses Pembentukan Contoh: Fotosintesis, Kemosintesis Sintesis lemak, Sintesis protein as-bio-fmipa-upi Proses Penguraian Contoh : Respirasi Sel Fermentasi
Proses Anabolisme biasanya banyak membutuhkan energi sehingga reaksinya dapat berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang memerlukan energi dalam bentuk panas disebut reaksi endergonik atau reaksi endoterm. Sebaliknya pada proses Katabolisme banyak energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan energi disebut reaksi eksergonik atau reaksi eksoterm. Proses metabolisme memerlukan ENZIM as-bio-fmipa-upi
ENZIM Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. as-bio-fmipa-upi
STRUKTUR ENZIM PROTEIN BUKAN PROTEIN (GUGUS PROSTETIK) GUGUS PROSTETIK VITAMIN KO ENZIM berupa LOGAM as-bio-fmipa-upi KO FAKTOR
SIFAT-SIFAT ENZIM Ø Enzim adalah protein Ø Enzim bekerja secara spesifik / khusus Ø Enzim berfungsi sebagai katalis BIOKATALISATOR (Mengubah kecepatan reaksi, tidak mengubah hasil akhir atau keseimbangan reaksi) Ø Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit Ø Enzim dapat bekerja secara bolak balik as-bio-fmipa-upi
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM 1. SUBSTRAT 2. SUHU 3. KEASAMAN (p. H) 4. KO FAKTOR 5. INHIBITOR as-bio-fmipa-upi
Energi Reaksi yang tidak dikatalis oleh enzim Reaksi yang dikatalis oleh enzim Eaktivasi Laju reaksi as-bio-fmipa-upi
ANABOLISME ( FOTOSINTESIS dan KEMOSINTESIS ) as-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upi
STRUKTUR KLOROPLAS as-bio-fmipa-upi
GRANA DAN STROMA as-bio-fmipa-upi
TAHAP FOTOSINTESIS 1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS Proses penguraian air oleh energi cahaya untuk membentuk molekul ATP dan NADPH 2 2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO 2 / SIKLUS Calvin-Benson Proses pengikatan karbondioksida (CO 2) oleh ribulosa bifosfat (molekul gula 5 C) dan selanjutnya akan membentuk gula (6 C). Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya as-bio-fmipa-upi
REAKSI TERANG , meliputi 2 proses : 1. FOSFORILASI SIKLIK / Fotosistem 1 Menghasilkan ATP melalui transfer elektron siklik pada P 700 nm 2. FOSFORILASI NON SIKLIK / Fotosistem 2 Menghasilkan ATP, Oksigen dan Hidrogen yang terikat pada NADP, pada P 680 nm Sintesa ATP dari ADP + P dalam kloroplas disebut Fosforilasi atau Fotofosforilasi Reaksi singkat pada reaksi terang : cahaya 2 H 2 O + 2 NADPH 2 + O 2 + H+ as-bio-fmipa-upi
REAKSI PADA FOTOSISTEM as-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK as-bio-fmipa-upi
PEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIK as-bio-fmipa-upi
REAKSI GELAP 1. Berlangsung dalam Stroma 2. Menggunakan energi kimia ATP dan NADPH 2 hasil reaksi terang 3. Terjadi fiksasi CO 2 ( 1 C) menjadi Karbohidrat (6 C) as-bio-fmipa-upi
as-bio-fmipa-upi
FOTOSINTESIS REAKSI TERANG REAKSI GELAP as-bio-fmipa-upi
= REAKSI TERANG = REAKSI GELAP as-bio-fmipa-upi
KEMOSINTESIS Sintesa senyawa organik dari reaksi-reaksi kimia senyawa anorganik. Terjadi pada bakteri tertentu yang tidak berklorofil 1. BAKTERI SULFUR CH 2 O + 2 S +H 2 O CO 2 + 2 H 2 S 2. BAKTERI BESI FERRO FERRI 3. BAKTERI N ( Nitrosomonas, Nitrococcus) AMONIUM NITRIT NITRAT as-bio-fmipa-upi
NITRIFIKASI AMONIUM NITRIT NITRAT DENITRIFIKASI Nitrosomonas AMONIUM Nitrococcus Nitrobacter NITRIT as-bio-fmipa-upi NITRAT
RESUME ANABOLISME FOTOSINTESIS 1. FOTOLISIS/SIKLUS ELEKTRON/REAKSI HILL AIR NADPH, ATP, dan OKSIGEN 2. FIKSASI CO 2 / SIKLUS CALVIN - BENSON CO 2 RBP APG ALPG GLUKOSA 6 CO 2 + 6 H 2 O Cahaya matahari klorofil as-bio-fmipa-upi C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
KATABOLISME RESPIRASI : Proses pembebasan energi kimia yang terkandung dalam molekul organik pada sel hidup menjadi energi yang berguna untuk aktivitas hidup as-bio-fmipa-upi
Tiga peristiwa dalam respirasi 1. Pemecahan bakar Fragmen-fragmen dan membentuk CO 2 Karbohidrat 2. Transfer H 2 Proses pembebasan energi dari bahan bakar 3. Transfer energi Untuk mengikat P + ADP as-bio-fmipa-upi ATP
TAHAP-TAHAP RESPIRASI SEL 1. Glikolisis Glukosa + 2 ADP + 2 NAD 2 Piruvat + 2 NADH 2 + 2 ATP 2. Dekarboksilasi Oksidatif 2 Piruvat + 2 Co. A + 2 NAD 2 Asetil Co. A + 2 NADH 2 + 2 CO 2 3. Daur Krebs 6 H 2 O + 2 Asetil Co. A + 6 NAD + 2 FAD + 2 P + 2 FADH 2 + 2 ATP 4 CO 2 + Co. A + 6 NADH 2 4. Transfer Elektron 10 NADH 2 + 2 FADH 2 + 34 ADP + 34 P + 6 O 2 H 2 O + 34 ATP Glukosa (C 6 H 12 O 6) + 6 O 2 10 NAD + 2 FAD + 12 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP (Energi) as-bio-fmipa-upi
1. GLIKOLISIS Berlangsung di dalam SITOPLASMA Glukosa (C 6) C 3 Menggunakan 2 ATP Menghasilkan 2 molekul Piruvat as-bio-fmipa-upi
2. Dekarboksilasi oksidatif Dihasilkan 2 molekul CO 2 dan 2 molekul NADH Dihasilkan 2 Asetil Co. A (C 2) as-bio-fmipa-upi
3. Daur Krebs Pembentukan asam sitrat (C 6) dari asam asetat (C 2) dan asam oksaloasetat (C 4) Menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH, 6 CO 2 Berlangsung di dalam matriks mitokondria as-bio-fmipa-upi
4. Transfer elektron NADH DAN FADH SENYAWA PEREDUKSI PENGHASIL ION HIDROGEN SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI DAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIR SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN 2 ATP as-bio-fmipa-upi
Hasil ATP Maksimum as-bio-fmipa-upi
Hasil ATP bersih as-bio-fmipa-upi
RESUME KATABOLISME as-bio-fmipa-upi
Glucose 2 ATP 2 Pyruvate 34 more ATP Oxygen No Oxygen Aerobic respiration Fermentation Alcohol + CO 2 (yeast, plants) as-bio-fmipa-upi Lactate (Animals)
FERMENTASI ASAM LAKTAT o TERJADI DALAM JARINGAN HEWAN o HASIL AKHIR BERUPA SENYAWA ASAM LAKTAT o JUMLAH ENERGI SEDIKIT Glukosa Asam Piruvat (C) (1 Molekul) 1 molekul as-bio-fmipa-upi Asam Laktat (C 3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul
FERMENTASI ALKOHOL n n n Glukosa (1 Molekul) FERMENTASI ALKOHOL TERJADI DALAM TUMBUHAN: ENERGI YANG DIHASILKAN KECIL MENGHASILKAN RACUN Asam Piruvat (C 3) 1 molekul Asetaldehid (C 2) 2 mol as-bio-fmipa-upi Asam Laktat (C 3) 2 molekul menghasilkan ATP 2 molekul
PERBANDINGAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB as-bio-fmipa-upi
KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN ANABOLISME As. Amino dlm Sel Protein makanan Protein tubuh Senyawa lain yang mengandung nitrogen Asam amino Senyawa kerangka karbon NH 4+ Urea Asam piruvat atau intermediet siklus Krebs Aseti co-A Produksi ATP as-bio-fmipa-upi Disekresi kan Glukosa
Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, Protein as-bio-fmipa-upi
- Slides: 40