Metab Zgz Pert II & III
-
Upload
icksan-m-rieza-icksan -
Category
Documents
-
view
250 -
download
0
Transcript of Metab Zgz Pert II & III
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
1/43
Bioenergetika, OksidasiBiologi(Peranan ATP), Oksidasi Biologi
& Rantai Respirasi
Sintha F S
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
2/43
Bioenergetika
Bioenergetika atautermodinamika biokimia adalah
ilmu pengetahuan mengenaiperubahan energi yang
menyertai reaksi biokimia
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
3/43
ATP
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
4/43
Memungkinkan perangkaian reaksi yang secara termodinamika ti
ATP
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
5/43
!enisFos"atberenergi
tinggi
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
6/43
!enis Fos"at Berenergi Tinggi
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
7/43
PEMBENTUKAN ATP DALAMSEL
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
8/43
Reaksi #imia
$ Oksidasi
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
9/43
O#S%AS% B%O'O%
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
10/43
O#S%AS% B%O'O%
Oksidasi adalah pengeluaranelektron dan reduksi adalah
pemerolehan elektronalam oksidasi biologi diperlukanhidrogenelektron, dalam reaksi,
apabila ada yang dioksidasi pastiada yg direduksi
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
11/43
KS!DAS! B!L"!
Pada hidrogen yang pindah ke aseptor hidrogen akanmengeluarkan energi*idrogen terakhir diterima oleh oksigen men+adi*O
Beberapa aseptor hidrogen adalah .$/A (nikotin amida dinukleotida) FA (0a1o adenin dinukleotida)
2 /AP (nikotin amida dinukleotida pospat)3Sitokrom, masing dg en4 dehidrogenase yg sesuai
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
12/43
Peran Reaksi OksidasiBiologiReaksi
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
13/43
ksidasi #io$ogi da$amperagian makanan
Peragian adalah proses yang melalui"ermentasi
i dalam sel ragi ter+adi reaksi oksidasi biologi,
yaitu reaksi karbohidrat men+adi 5O danetanol dalam keadaan anaerob
Antioksidan merupakan 4at yang mampumemperlambat atau men6egah prosesoksidasi
Antioksidan alami dapat ditemukan padasayuran, buah7buahan, dan tumbuhanberkayu
http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi -
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
14/43
8n4im7en4im penting dalam oksidasi biologi
8n4im7en4im yang terlibat dalam reaksi reduksi dan ok
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
15/43
8/9%: A/ #O8/9%: R8A#S% R8O#S
%. KS!DASE:engkatalisis pem#e#asan &idrogendan menggunakan 'se#agai akseptornya
a :enghasilkan *O atau *OA* ; < O=== A ; (' A*; O === A ; (''
O#S%AS8 O#S%AS8#. Se#agian mengandung )AD*)MNse#agai gugus prostetik
+adi merupakan Fla1oprotein
5ontoh. '7asam amino oksidase, glukosa oksidase,
aldehid dehidrogenase
Reaksi . FP ; A* === FP*; A lalu FP*;O=== FP ; *O Bila +uga mengandung logamdisebut :8TA''OF'A>OPROT8%/
c. Se#agian tidak mengandung +a,in
5ontoh. sitokrom oksidase (mengandung 5u)
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
16/43
'. DE(!D-"ENASE
Tidak dapat menggunakan ,se#agai akseptor
&idrogenyang dibebaskan dari substrat ang terkait rantai respirasi
A ehidrogenase /A pada rantai respirasi
B ehidrogenase yg perlu ribo0a1in (F:/ FA) yg
terkait rantai respirasi5 Sitokrom,kecua$i sitokrom oksidase
RR . S /A; Fp ? S%ST8: S%TO#RO: O,
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
17/43
'. ang tak terkait rantai respirasi@
A :emungkinkan proses oksidati" berlangsung dalamkeadaan anaerob
5ontoh . Laktat de&idrogenase /LD(0
Piru1at ; /A* ; *; === 'aktat ; /A;
B. De&idrogenase NADP
/AP* dipakai untuk sintesis asam lemak, steroid dll
5ontoh dari en4im dehidrogenase adalah suksinatdehidrogenase, asil7#oA dehidrogenase, gliserol727"os"at
dehidrogenase5ari termasuk golongan mana
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
18/43
1. (!D-PE-KS!DASE. SBSTRAT/CA *O
A P8RO#S%AS8 .
*O ; A* *O ; A
B #ATA'AS8
*O; *O *O ; O
Fungsi. 8n4im hidroperoksidase melindungi tubuh terhadap senyaDa7senyaDa peroksida
yang berbahaya Penumpukan peroksida menghasilkan radikal bebas yang dapat
merusak membran sel dan menimbulkan kanker serta aterosklerosis
2. KS!"ENASE .
:engkatalisis pemindahan langsung dan inkorporasi oksigen ke dalammolekul substrat 8n4im ini dikelompokkan men+adi yaitu.
A. MNKS!"ENASE /(!D-KS!LASE0
A*; O; 9* AO* ; *O ; 9 5ontoh. 8/9%: PAA S%/T8S%S ST8RO%
8/9%: *%RO#S%'AS% OBAT7A/
B. D!KS!"ENASE /KS!"EN T-ANS)E-ASE0. A ; O AO
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
19/43
MEKAN!SME PEN"A!TAN3
A. MELALU! PEMBENTUKAN SENA4A ANTA-A3
A ; 5 E SA E B ;
B. MELALU! PEMBENTUKAN SENA4A KAA ENE-"! /5 E 0
SAT S8/CAA (8) A#A/ :8/A/#AP 8/8R% C %*AS%'#A/O'8* R8A#S% 8#S8RO/%# G8, A/ #8:%A/ G8 A#A/:8:B8R%#A/ 8/8R%/CA /T# R8A#S% 8/8RO/%#
G AA'A* S%:BO' /T# :8//!##A/ %#ATA/ B8R8/8R%T%/%
SENA4A KAA ENE-"! /5 E 0 " PAL!N" BANAKD!DAPAT ADALA( ATP3 ADENS!N 6 P 5 P 5 P
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
20/43
RA/TA% R8SP%RAS%
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
21/43
RA/TA% R8SP%RAS% Rantai respirasi ter+adi di mitokondria
Pada mitokondria terdapat proses penangkapan energi yang berasal darioksidasi respiratorik
M!TKND-!A Protein yang ber"ungsi untuk respirasi berada di inner membrane Sehingga
densitas #rista pada suatu sel menggambarkan aktiHtas respirasi padasuatu sel Tempat pembentukan ATP paling utama dalam sel, sebab
A. Mengandung ja$ur* daur yg #anyak meng&asi$kan energi.
$ Siklus asam sitrat
Oksidasi beta asam lemak menghasilkan Asetil ko7A :asuk Siklus Asam
Sitrat
B. Tempat #er$angsungnya rantai respirasi
!adi +alur daur tsb di atas menyediakan bahan baku (7 dan e$ektron ygakan masuk ke rantai respirasi(pabrik ATP, membentuk atp dari AP ; Pi(dengan bantuan en4im ATP Sintase) *; dan elektron akhirnya dengan
oksigen membentuk *O
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
22/43
S#S%/AT
Fp(FA)
ATP ATP ATP
S /A;Fp ? S%T b S%T 6$S%T 6 S%T a S%T a2%/ A8/%/ %/#'8OT%A
? = #O8/9%: ? = B%?%/O/
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
23/43
/A; /A* ; *;
Fp Fp*
? ?*
S%ST8: S%TO#RO:
< O *O
Aliran elektron. dari yg elektronegati" ke yg elektropositi"Sebelum Sit a2 tergolong dehidrogenase
sit a2 tergolong oksidase , +adi disebut S%TO#RO: O#S%AS8
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
24/43
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
25/43
Rantai respirasi merupakan serangkaian katalisator dalammitokondria untuk transpor hidrogen atau h+dan e- untukakhirnya direaksikan dengan O, membentuk *,O
Rantai respirasi hanya berjalan dalam keadaan aerob (adaO,)
Pada rantai respirasi terjadi 3 hal:
1.Transpor hidrogen atau h+
dan e-
rangkaian prosesOKSIDASI
2. embentukan !T : proses fosforilasi oksidatif
". Pemakaian '
#umlah atp yang terbentuk: Lewat dehidrogenase NAD : ratio p:o = 3: Lewat dehidrogenase !AD tanpa lewat nad : ratio p:o=":
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
26/43
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
27/43
%/*%B%TOR RA/TA% R8SP%RAS%
S#S%/AT
Fp (FA)
S /A; Fp ? S%T b S%T 6$S%T 6 S%T a S%T a2
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
28/43
UN9UPLE- 3
9NT(3 ':2 D!N!T-)ENL
:8/*A:BAT P8:B8/T#A/ ATP T8TAP% T%A#:8/*A:BAT O#S%AS% SBSTRAT :AP/P8:A#A%A/ O
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
29/43
/A* T%A# APAT :8/8:BS :8:BRA/ :%TO#O/R%A O#S%AS% %T8RS#A/ S85ARA TA# 'A/S/ .
%. LE4AT MALAT S(UTTLE. % ML NAD( 7 (71
ML ATP
KS!DAS! NAD( DA-! LUA-M!TKND-!A
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
30/43
'. LE4AT ;8"L!SE-)S)AT S(UTTLE
/A; '%S8RO'72P '%S8RO'72P FA
/A*; *; *AP *AP FA*
S%TOSO'
*AP = %*%RO#S%AS8TO/ FOSFAT
:%TO#O/R%A:8:BRA/
$ :O' /A* ; *; :O' ATP
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
31/43
*%POT8S%S #%:%A OS:OT%#
R$!%&
'%TR*R!%
%!, + 2 R!%T!' R'R!'
,+ ,+
,+ ,+
,+ ,+
%!+ + ,2
! + i
embran -dalam
-----mitokondria
:A
TR%I
:%T
,+ ,+
ATP ATP S%/TAS8
,+ ,+
,3 %/%TROF8/O' (/5OP'8R)
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
32/43
:%T5*8'' ($JK$) :8/C8BT#A/ sintesis ATP dalammitokondria dan kloroplas diakibatkan adanya perbedaankonsentrasi proton transmembranteori c&emiosmotic
radien elektrokimia (gradien proton) dibentuk oleh pompaproton pada membran7dalam mitokondria
Pompa proton tsb dioperasikan oleh aliran elektron danmengakibatkan proton dilempar ke luar dari ruang matriL(melalui membran )
Proton akan bergerak kembali menu+u ke dalam matriLsesuai gradien elektrokimia, dan energi yg dilepaskanakan digunakan untuk sintesis atp dari AP dan Pi oleh ATPsintase
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
33/43
)S)-!LAS! KS!DAT!)
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
34/43
)S)-!LAS! KS!DAT!)
Adalah sistem respirasi dengan prosespembentukan intermediat berenergi tinggi (ATP)dimana dimana ATP dibentuk pada Daktu elektrondipindahkan dr /A* atau FA*ke Ooleh suatu
deretan senyaDa pembaDa elektron 8nergi bebas untuk menggerakkan proses ini
berasal dari oksidasi rantai respirasi di dalammitokondria dengan menggunakan oksigen
Fos"orilasi oksidati" memungkinkan organismeaerob menangkap energi bebas dari substratrespiratorik dalam proporsi +auh lebih besardaripada organisme anaerob
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
35/43
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
36/43
8nergi yang dipindahkan dari rantai transportelektron ke ATP sintase oleh perpindahan proton
melintasi membran disebut kemiosmosis
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
37/43
Pada kompleks %
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
38/43
Pada kompleks %terdapat /A* ?oksioreduktase tempat elektrondipindahkan dari/A* ke koen4im ?(ubikuinon)bersamaan dengan
pemindahan 3 *;meleDati membran
/A* memindahkan elektron berenergi
tinggi ke F:/,kemudian ke proteinFe7S dan terakhir kekoen4im ?
(ubiMuinon)
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
39/43
#ompleks %%
FA* dihasilkan olehsuksinat
dehidrogenase dalamsiklus asam sitrat, danelektron dipindahkanke beberapa inti Fe7Ske ? liserol 2 "os"at
dihasilkansaatpenguraiantriasilgliserolglikolisis
Asil #oA menyalurkanelektron ke ? yang
melibatkan0a1oprotein
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
40/43
#ompleks %%%
5o? memindahkan elektron keserangkaian sitokrom dan proteinbesi7sul"ur Sitokrom terdiri ataskelompok heme seperti
hemoglobin dan besi denganheme menerima elektron ? dapatberada dalam 2 bentuk, yaitu.kuinon teroksidasi, kuinoltereduksi atau semikuinon
Semikuinon terbentuk selamasiklus dan setiap $ siklus
mengkasilkan oksidasi ?*men+adi ? membebaskan 3*; kedalam ruang antar membran danreduksi $ ? men+adi ?*menyebabkan *; diambil darimatriks
Se
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
41/43
#ompleks %%%
5o? memindahkan elektron keserangkaian sitokrom dan proteinbesi7sul"ur Sitokrom terdiri ataskelompok heme seperti
hemoglobin dan besi denganheme menerima elektron ? dapatberada dalam 2 bentuk, yaitu.kuinon teroksidasi, kuinoltereduksi atau semikuinon
Semikuinon terbentuk selamasiklus dan setiap $ siklus
mengkasilkan oksidasi ?*men+adi ? membebaskan 3*; kedalam ruang antar membran danreduksi $ ? men+adi ?*menyebabkan *; diambil darimatriks
Se
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
42/43
#ompleks %> Penerima terakhir dari rantai
transport elektron adalahkompleks besar terdiri atas
gugus protein sistein NS* (miripFe7S) dan atom tembaga
ntuk tiap pasangan elektronyang melintasi rantairespiratorik dari /A* atauFA*, *; dipompa meleDatimembran oleh kompleks %> Otetap terikat erat pada kompleks%> sapai tereduksi sempurnabertu+uan meminimalkan 4atyang berpotensi merusak sepertianion superoksida atauperoksida yang terbentuk +ikaO menerima satu atau duaelektron
Reaksi aDal dimatriks
Reaksi akhir diruang antarmembran
%ngat #ompleks %, %%% dan %>
ber"ungsi sebagai pompa proton
#ompleks >
-
7/24/2019 Metab Zgz Pert II & III
43/43
#ompleks > Pada tahap ini, protein
kompleks yang
mengkatalisis kon1ersiAP men+adi ATP,diisikan oleh gradienkemiosmotik Protonmengalir kembali kematriks mitokondriamelalui bantuan ATP
sintase dan energiberasal dari penurunangradien p* digunakanuntuk membentuk ATP