Dr. Darmadi SpPD

Energi dibutuhkan tubuh bergantung pada umur, jenis kelamin, dan aktifitasOrang dewasa memerlukan sekitar 2500 kcal energi per hari

Energi ini diperlukan untuk kontraksi otot, transport substrat dan ion melalui membran sel, sintesis protein dan enzym, memperbaiki kerusakan jaringan, dan pergantian sel yang matiPada anak dan remaja, energi digunakan juga untuk pertumbuhanJika cadangan energi melebihi kebutuhan, energi akan disimpan dalam bentuk lemak dan glikogen

Energi dibagi kedalam 2 kategori : potensial dan kinetikEnergi potensial adalah cadangan energi atau energi yang disimpan ( gradien konsentrasi ion pada membran sel dan ATP di dalam molekul )Energi kinetik adalah energi gerak ( pergerakan ion dan molekul )

Energi bebas disebut juga sebagai Gibbs free energy ( cadangan energi ) dengan simbol G

Proses perubahan energi bebas secara spontan disebut sebagai exergonic ( G < 0 )Proses perubahan energi yang berlangsung tidak secara spontan disebut endergonic ( G > 0 )

SELSITOPLASMAINTI SELDINDING SELORGANELLA

Contoh : selNucleusNucleolusGolgi apparatusCell membraneLysosomeMicrotubuleMitochondriaCentrosomeRibosomeVacuoleSmoothendoplasmicreticulumRoughendoplasmicreticulumCytoplasm

Dikelilingi dua lapis membran seperti halnya intiMerupakan tempat metabolisme sel untuk menghasilkan energiEnzym dan koenzym dibutuhkan selama proses metabolisme oksidatifEnergi dihasilkan dalam bentuk GTP, CTP, UTP dan ATPMitochondria

ATP (Adenosine Tri Phosphate)ATP merupakan energi utama sel

Terdiri dari basa purin adenosin dan gula ribosa membentuk nukleosida yang kemudian berikatan dengan satu ikatan ester phosphat dan dua ikatan anhidrat phosphat membentuk ATP

Tiap satu sel mengandung sekitar 1 juta molekul ATP, dimana secara total tubuh manusia mengandung hanya sekitar 50 gram ATP

Oleh sebab itu ATP harus dihasilkan sel setiap hari

BAGAIMANA ATP DIHASILKAN ?ATP dihasilkan melalui 3 metode kimia dasar : oxydative phosphorylation (respirasi), photophosphorylation (fotosintesis), dan substrate-level phosphorylation (fermentasi)

Sebagian besar sel biasanya menggunakan molekul ADP sebagai prekursor pembentukan ATP dengan menambahkan satu ikatan phosphate

Sel prokariotik memproduksi ATP pada dinding sel dan sitoplasma (sitosol)

Sel eukariotik memproduksi ATP didalam mitokondria dan sitoplasma (sitosol)

Perubahan ADP menjadi bentuk ATP didalam mitokondria disebut sebagai proses chemiosmotic phosphorylation

Proses ini berlangsung pada lapisan dalam membrane mitokondria

Dinding mitokondria berfungsi menghasilkan suatu electrical chemical gradient dengan mengumpulkan ion hidrogen diantara dinding luar dan dalam

Hal ini menghasilkan potensial listrik yang menyebabkan aliran ion hidrogen memasuki ruang dalam mitokondria melalui dinding bagian dalam

Aliran ion ini menghasilkan energi yang mengaktifkan enzym ATP synthase mengkatalisis ADP berikatan dengan phosphat membentuk ATP

Pada sel eukariotik, energi juga berasal dari makanan yang dirubah menjadi pyruvate dan kemudian menjadi acetyl coenzym A (acetyl CoA)

Acetyl CoA kemudian memasuki siklus Krebs yang mana menghasilkan energi dengan mengkonversi ADP menjadi ATP

BAGAIMANA ENERGI DIHASILKAN DARI ATP ?Energi disimpan sebagai chemical potential energiEnergi akan dilepaskan bila ATP bereaksi dengan H2O membentuk ADP atau AMPEnergi dilepaskan karena bentuk ADP + P1 (orthophosphate) atau AMP + PP1 (pyrophosphate) lebih stabil secara termodinamik daripada ATPTetapi bentuk ini memiliki lebih sedikit energi bebas dibandingkan ATP

Proses pelepasan phosphat dari ATP disebut reaksi hidrolisis (phosphorylation)

Reaksi ini menghasilkan ADP, phosphate dan energi

Reaksi ini bisa berlangsung 1 tahap tetapi biasanya terjadi dalam 2 tahap

Pertama phosphat ditransfer kepada enzym atau molekul yang akan bereaksi dan baru kemudian melepaskan phosphat

KESIMPULANEnergi sangat diperlukan dalam kelangsungan makhluk hidup

Energi berasal dari makanan yang kemudian melalui proses metabolisme di dalam sel dirubah kedalam bentuk ATP

Molekul ATP memiliki energi bebas yang besar yang diperlukan untuk berjalannya proses metabolisme sel secara berkelanjutan

TERIMA KASIH

*