Upload
irhuelabal2
View
852
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Metabolisme
Di susun Oleh : Abd. Syukur R
Metabolisme“segala proses reaksi yang terjadi di
dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup bersel satu sampai yang
paling kompleks (manusia) untuk mendapat, mengubah , dan memakai
senyawa kimia di sekitar untuk mempertahankan kelangsungan hidup”
Metabolisme Dalam organisme terjadi banyak reaksi kimia
yang teratur dan terkontrol Metabolisme dibagi menjadi anabolisme dan
katabolisme Metabolisme perantara:
Menggabungkan semua reaksi pembentukan dan penyimpanan dan penggunaan energi untuk pembentukan molekul kecil dan molekul penyimpang energi
Metabolisme energi: Bagian metabolisme perantara yang berisi jalur
pembentukan dan penyipanan energi Jalur pusat:
Jalur utama yang sama untuk hampir semua organisme (oksidasi)
Polimer : Protein, Asam Nukleat,
Polisakarida, Lipid
Monomer : Asam amino, Nukleotida, Monosakarida,
Asam lemak, Gliserol
Metabolit intermediet : Piruvat, Asetil CoA, Intermediat suklus
TCA
Energi
Energi
Molekul sederhana : H2O,
CO2, NH3
KATABOLISMEANABOLISME
Metabolisme Hampir semua organisme menggunakan molekul
organik sebagi sumber energi dan biosintesis Autotrof
Mampu membuat molekul organik dari anorganik
Heterotrof “Feeding on others”
Aerobik: organisme tergantung pada respirasi Anaerob: mampu melakukan metabolisme energi
tanpa adnaya oksigen
Metabolisme Perantara
Perbedaan jalur biosintesis & degradasi Merupakan kebalikan satu sama lain Menggunakan intermediet atau reaksi
yang sama Terjadi ditempat berbeda:
Oksidasi asam lemak di mitokondria Sintesis asam lemak di sitoplasma
Pengendalian: mis level ATP
Aspek bioenergetik Oksidasi biologis melibatkan tranfer
elektron dengan oksigen sebagai akseptor terakhir (proses koupling)
Melibatkan penangkapan energi bebas menjadi energi kimia (ATP)
Agen pembawa elektron (NAD+) membawan elektron ke respirasi untuk ditangkap oksigen
Aspek bioenergetika Semakin tereduksi suatu metabolit semakin
banyak energi yang diberikan dalam oksidasi
RQ:jumlah mol CO2 yang dihasilkan tiap konsumsi per mol O2 (respiratory quotient)
Semakin tinggi RQ maka semakin teoksidasi suatu metabolit
NADPH pembawa elektron yang digunakan untuk proses biosintesis
C6H12O6 + 6O2
C16H32O2 + 23O2
6CO2 + 6H2O + Go' = -3,74 kcal/g
16CO2 + 16H2O +Go' = -9,74 kcal/g
Review this ATP molecule Berikan alasan
mengapa molekul ATP digunakan sebagai molekul penyimpan energi kimia dalam proses metabolisme1. Kestabilan resonansi 2. Tolakan elektron3. Pengaruh hidrasi4. Tautomeri
Daur ATPHidrolisis ATPATP+ HOH ======== ADP + PiGo = (GoADP +GoPi) – (GoATP + GoHOH)
[ADP] [Pi]G = Go + RT ln
[ATP] [HOH]Setimbang :
[ADP] [Pi] Go = - RT ln = RT ln Keq
[ATP] [HOH]Penentuan Go heksokinase(1) ATP + Glukosa =======ADP + Glukosa-6-fosfat
glukosa-6-fosfokinase(2) Glukosa-6-fosfat + H2O ================ Glukosa + P
Keq 1 = 661 (Go = - 4,0 kkal/mol), Keq 2 = 171 (Go = - 3,3 kkal/mol), GoATP = -4,0 + (-3,3) = - 7,3 kkal/mol.ADP + H2O ===== AMP + Pi Go = -7,3 kkal/molAMP + H2O =====Adenosin + Pi Go = -3,4 kkal/mol
Energi bebas baku (Go ) berbagai senyawa fosfat
Nama senyawa Go (kkal/mol)
Fosfoenolpiruvat 3-Fosfogliseroilfosfat Fosfokreatin Asetil fosfat Fosfoargini ATP Glukosa-1-fosfat Fruktosa-1-fosfat Glukosa-6-fosfat Gliserol-1-fosfat
- 14,8 - 11,8 - 10,3 - 10,1 - 7,7 - 7,3 - 5
- 3,8 - 3,3 - 2,2
Sistem ATP-ADP-AMP [ADP] + 2[ATP]
Muatan energi = 1/2 [AMP] + [ADP] + [ATP]
keadaan penuh muatan energi sama dengan 1
Sistem NAD(P)+
Daur NAD/NADH atau NADP/NADPH.
Zat (bentuk reduksi)
katabolisme
NAD, atau NADP(bentuk oksidasi)
NADH, atau NADPH(bentuk reduksi)
Anabolisme (reaksi biosintesis reduksi)
Hasil akhir (bentuk reduksi)
Zat pemula (bentuk reduksi)
Zat (bentuk oksidasi)
Jalur utama metabolisme energi Glikolisis, oksidasi asam lemak Siklus asam sitrat Transport elektron dan fosforilasi oksidatif Glukoneogenesis Fotosintesis
Mekanisme kontrol metabolisme Kontrol pada level enzim
Level enzim berubah tergantung kebutuhan metabolit
Ada induksi ada represi
Kontrol pada aktivitas enzim Modifikasi sisi aktif (mis fosforilasi)
Kompartementasi Pada eukariot terdapat pembagian tugas sel sehingga
lebih efisien
Regulasi hormonal Pesan dari luar sel diteruskan dengan perubahan
metabolisme dalam sel (transduksi sinyal)
Level Enzim
Modifikasi sisi aktif enzim
Kompartementasi
Kompartementasi
Hormonal
Transduksi sinyal
How to study metabolism? Tujuan studi metabolisme:
Identifikasi substrat, produk, stoikiometri semua reaksi Pengendalian laju reaksi tertentu di jaringan/organ Fungsi fisiologis suatu reaksi
Level studi Organisme utuh
Feeding substrat berlabel-analisis metabolit di liver (NMR) Glucose tolerance test
Organ terisolasi Sel utuh: tissue culture technology Sistem sel bebas: untuk metabolit yang susah melewati
membran Komponen murni: organel, uji aktivitas enzim