Post on 20-Jul-2015
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 1/42
METABOLISME
RESPIRASI SELULER
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 2/42
Metabolisme
total kerja reaksi kimia dan fisika
yang terjadi dalam sel.
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 3/42
2 tipe metabolisme
• Anabolisme - biosynthesis
– Membangun molekul komplekda dari molekul sederhana
– Membutuhkan energi (ATP) - endergonic
• Katabolisme - degradation
– Memecah molekul kompleks menjadi molekul sederhana
– Membentuk energi (tersimpan sebagai ATP) - exergonic
– Misalnya- glycolysis
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 4/42
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 5/42
Bioenergi
• Ilmu yang mempelajari pembentukan dan
penggunaan energi dalam sel
•
Termasuk anabolisme dan katabolisme• Melihat hubungan dari jalur-jalur metabolisme
Strategi energi(pembentukan nutrisi dan
metabolisme) bervariasi pada mikroba danberhubungan dengan ketersediaan Oksigen
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 6/42
Metabolic strategies (heterotrof )
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 7/42
RESPIRASI AEROB
Jalur energi kimiawi dihasilkan dari makananmenjadi ATP
Proses aerobic = membutuhkan oksigen
Glucose Oxygen Carbondioxide
Water Energy
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 8/42
respirasi aerob
•
Glikolisis – glukosa(6C) teroksidasi dan terpecah menjadi2 molekul asam piruvat (3C). Total 2 ATP terbentuk.
• Asam Trikabosilat/ TCA (Krebs) – mengolah asam piruvat
dan meregenerasikan menjadi 3 molekul CO2 (per satu
asam piruvat) Total 2 ATP terbentuk(per satu glukosa).
• Transport Electron – menerima elektron dari NADH &
FADH, membentuk energi sepanjang reaksi redoks.
Fosforilasi oksidatif (kemiosmosis) menghasilkan ATP. 34
ATP terbentuk.
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 9/42
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 10/42
Hasil AKhir
Selama respirasi seluler, hidrogen danikatannya saling bertukar pasangan
Hidrogen berpindah dari glukosa (makanan) keOksigen untuk membentuk air
Hasil akhir untuk membuat banyak ATP
Proses aklhir terjadi selama Transport elektron/ Electron Transport Chain (ETC or ETS)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 11/42
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 12/42
38 ADP + 38 Pi 38 ATP
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 13/42
1. Glikolisis
• Terjadi di sitoplasma
• Katabolisme glukosa -
exergonic
• Proses Anaerobc (tidak
membutuhkan oksigen)
• Bermula dengan glukosa
• Terakhir dengan 2 molekul
asam pyruvat
• menghasilkan ___________
• Menghasilkan 2 molekul
_________ (akan menuju
ETS membentuk ATP)
• _________ (2) akan menuju
TCA (proses aerob)
respirasi Aerob
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 14/42
Respirasi AerobGlikolisis
R i i A b
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 15/42
G3PDH mengkatalis redoks
• Enzim = Glyceraldehyde-3-phosphate
dehydrogenase1. Memindahkan H (p dan e) dari G3P
2. Mereduksi NAD menjadi NADH
3. Memberi ikatan fosfat/fosforilasi dari G3Pmenjadi DPG (aka BPG)
4. BEGINS energy payoff phase
Respirasi AerobGlikolisis
Glik li i b t ATP l d t
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 16/42
• Glikolisis membuat ATP langsung pada saatenzim mentransfer gugus phosphat darisumber molekul ke ADP (total 2 molekul)
•
Maka disebut fosforilasi tingkat substrat
Figure 6.9
Enzyme
R i i A b
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 17/42
RANGKUMAN- glikolisis
Respirasi Aerob
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 18/42
Asam Piruvat yang dihasilkan akandigunakan tergantung kebutuhan makhluk hidup
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 19/42
Mengubah piruvat (dekarbosilasi dan
penambahan CoA)
*pada eukariot piruvat akan masuk ke mitokondria dengan sebelumnya
membentuk 2 CO2 dan 2NADH per satu glukosa
(2) (2)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 20/42
2: SIKLUS KREBS (TCA cycle)
• Terjadi di mitokondria (dalam matriks) pada
eukariotik• Siklus krebs berfungsi memecah glukosa secara
sempurna (catabolisme = oksidasi)
•
Asam piruvat diikat dulu untuk masuk kedalamtahapan ini (2 NADH dan 2 CO2 made)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 21/42
2. TCA (Krebs)
cycle
• Per glukosa(TCAtermasuk
pengikatan
piruvat )menghasilkan:
• 6 _________,
• 8 ___________,• 2 ___________
• 2 ________
RANGKUMAN
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 22/42
TOTALS:8 NADH2 FADH2
2 ATP
6 CO2
Per glucose
RANGKUMAN-SIKLUS KREBS
REMEMBER:TWO pyruvatesare converted toTWO AcetylCoA
Pyruvate
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 23/42
3. Electron transport system (ETS): Fosforilasi
oksidatif dan kemiosmosis
M l kt t f
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 24/42
Mengapa elektron transfer
ke oksigen dengan
melepaskan energi?
Saat elektron berpindahdari glukosa ke oksigen,dapat dikatakan elektronterjatuh
Jatuhnya elektron akanmelepaskan energi (tiapelektron pembawa/carriermemiliki EP yang tinggidari seterusnya
Dengan demikian:ENERGI DILEPASKAN
saat e lewat
Release
of heatenergy
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 25/42
Electron transport system (ETS)
• Terjadi di membran dalam mitokondria, krista
(pada bacteria – enzim tersimpan di membransitoplasma)
• Reaksi berseri redoks melibatkan elektrontransporters (cytochromes) – pada aerob,
akhir electron aseptor adalah oksigen yangbergabung dengan 2 proton membentuk air
• Energi dilepaskan dari reaksi ini digunakanuntuk mendorong gradien proton (H+)melewati membran (memompa proton =transport aktif)
• ATP dibentuk dengan fosforilasi oksidatif (chemiosmosis)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 26/42
e- terjatuh dari transporter (NADH, FADH2)
Energi dari serangkaian reaksi redoks digunakan untuk memompa H+melewati membran ke ruang intermembran (atau ruang periplasmik)
From glycolysis and Krebs
ETS
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 27/42
•Proton kemudianberpindah melalui
saluran dengan
difusi energi
dimanfaatkan ATP
sintase untuk
membuat ATP
(fosforilasi
oksidatif)
ETS
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 28/42
28
Electron transport system in Eukaryotes (mitochondrion)
Electron transport system in eukaryotes (detail)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 29/42
29
Electron transport system in eukaryotes (detail)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 30/42
Chemical and Charge Gradient between the
Outer and Inner Compartments
30
ETS
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 31/42
Chemiosmosis (detail)
ETS
ETS i bi b t iETS
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 32/42
ETS in aerobic bacteriaETS
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 33/42
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 34/42
RANGKUMAN RESPIRASI AEROB
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 35/42
35
TRATEGI METABOLISME
• Nutrisi diproses dengan berbagai cara, saat ini jalur
katabolisme terdapat 3 cara untuk mengubah glukosa
menjadi CO2 dan memberikan energi
• Respirasi Aerob – glycolysis, the Kreb’s cycle, respiratory
chain• Respirasi Anaerob – glycolysis, the TCA cycle, respiratory
chain; molekuloksigen bukan akhir aseptor elektron
• Fermentasi – glycolysis, senyawa organik akhir dari aseptor
elektron
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 36/42
metabolisme lain(anaerobic)
• Respirasi Anaerob – beberapa bakteri
memiliki e-transport yang menggunakan
INORGANIk e- aseptor daripada O2 (nitrat,
sulfate CO2 atau logam – yang tereduksi)
• Fermentation – menggunakan jalur glycolysis
untuk mengolah NAD (electron terdonasi ke
aseptor elektron berupa senyawa ORGANIK)
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 37/42
Metabolic strategies
Pathways
involved
Final e-
acceptor ATP yield
Aerobic
respiration
Glycolysis,
TCA, ET
O2
Anaerobicrespiration
Glycolysis,TCA, ET
NO3-, SO4
-2,CO3
-3
Fermentation Glycolysis Organicmolecules
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 38/42
l
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 39/42
Fermentation recycles NAD
Fermentation
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 40/42
NOTE: only ____________ made per glucose
Fermentation
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 41/42
5/17/2018 I. Respirasi seluler - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-respirasi-seluler 42/42
Organisms