1. Metabolisme

Metabolisme adalah jumlah reaksi-reaksi yang dikatalisis enzim dalam suatu organisme hidup yang merupakan aktivitas yang dinamis dan terorganinasi.

Reaksi-reaksi ini terorganisasi dlm suatu lintasan (pathway); masing-masing lintasan terdiri dari bbrp reaksi yang berurutan (produk dari satu reaksi = substrat bagi reaksi berikutnya).

Metabolisme (lanjutan)

Ada dua lintasan biokimia:

Anabolisme (lintasan biosintetik):

molekul besar dan kompleks disintesis

dari prekursor yang lebih kecil.

Katabolisme (lintasan degradasi):

mol. besar dan kompleks didegradasi

menjadi molekul kecil dan biasanya

dengan melepas energi (ATP). Energi ini

digunakan untuk reaksi anabolik.

Metabolisme (lanjutan)

Katabolisme terdiri dari 3 tahap

Mol. nutrien utama (protein, lemak, polisakarida)

dipecah menjadi molekul kecil (building block),

Melalui proses pencernaan (digestion).

Building block dari tahap I (asam amino, asam lemak, monosakarida) dikonversi menjadi asetilKoA.

Metabolisme (lanjutan)

Gugus asetil dari asetilKoA masuk ke dalam Siklus Asam Sitrat dan dioksidasi menjadi CO2; atom hidrogen yang kaya energi ditransfer ke NAD+ dan FADH2 (menjadi NADH dan FADH2).

Sejumlah energi (ATP) dilepas ketika NADH dan FADH2 dioksidasi melalui sistem transfer elektron (rantai pernafasan).

Metabolisme (lanjutan)

Anabolisme (Lintasan biosintetik)

Molekul besar dan kompleks (makro-nutrien) disintesis dari molekul prekursor yang lebih kecil (building block)

- Mis: asam amino protein

asam lemak lemak

glukosa glikogen

Dalam anabolisme diperlukan sejumlah energi bebas

2. Glikolisis

Glikolisis adalah pemecahan satu molekul glukosa (6C), melalui sederetan reaksi enzimatik, menjadi 2 molekul senyawa piruvat (3C).

Glikolisis bersifat universal, terdapat baik pada mikro-organisme maupun pada organisme tk tinggi. Perbedaan antar spesies hanyalah pada regulasi dan metabolisme lanjut dari asam piruvat yang terbentuk.

Glikolisis (lanjutan)

Glikolisis terdiri dari 2 fase:

Fase preparasi (preparatory phase), yaitu fosforilasi glukosa dan konversinya menjadi gliseraldehid 3-fosfat.

Fase pembayaran (payoff phase), yaitu konversi oksidatif gliseraldehid 3-P menjadi piruvat disertai pembentukan ATP dan NADH.

Preparatory phase

Payoff phase

1. Fosforilasi glukosa

2. Konversi Glukosa 6-Fosfat menjadi Fruktosa 6-Fosfat

3. Fosforilasi Fruktosa 6-Fosfat menjadi Fruktosa 1,6-Bifosfat

4. Pembelahan Fruktosa 1,6-Bifosfat

5. Interkonversi Triose Fosfat

6. Oksidasi Gliseraldehid 3-Fosfat menjadi 1,3-Bifosfogliserat

7. Phosphoryl transfer from 1,3-biphosphoglycerate to ADP

8. Konversi 3-Fosfogliserat menjadi 2-Fosfogliserat

9. Dehidrasi 2-Fosfogliserat menjadi Fosfoenol piruvat

10. Transfer gugus Fosforil dari Fosfoenol piruvat

Glikolisis (lanjutan)

Metabolisme piruvat

Piruvat yang terbentuk pada glikolisis dapat

mengalami metabolisme lanjut, melalui salah

satu dari 3 rute berikut:

Pada kondisi aerobik:

Piruvat dioksidasi menghasilkan 2 mol. asetilKoA dan kehilangan 2 mol. CO2. AsetilKoA lalu dioksidasi melalui siklus asam sitrat dan rantai pernafasan (pada sel hati).

Glikolisis (lanjutan)

2. Pada kondisi anaerobik (hipoksia):

Piruvat direduksi menjadi asam laktat

(pada otot dan bbrp mikro organisme)

3. Pada kondisi anaerobik:

Piruvat diubah menjadi alkohol (etanol) melalui proses fermentasi alkohol (pada sel ragi).