Top Banner
LINTASAN METABOLISME KELOMPOK 2
31

LINTASAN METABOLISME

Dec 18, 2015

Download

Documents

salwajody

kjk
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

LINTASAN METABOLISME

LINTASAN METABOLISMEKELOMPOK 21PENDAHULUANKehidupan suatu mikroorganisme sangat tergantung pada metabolismenya. Perbedaan metabolisme mikroba dapat ditandai dari perbedaan tahap evolusi organismenya (seperti perbedaan genetik) dan lingkungan alaminya.Lintasan pengendalian oleh nutrisi dan lingkungan sangat penting dalam bioproses karena setiap spesies mempunyai karakteristik masing masingKehidupan suatu mikroorganisme sangat tergantung pada metabolismenya. Perbedaan metabolisme mikroba dapat ditandai dari perbedaan tahap evolusi organismenya (seperti perbedaan genetik) dan lingkungan alaminya.Lintasan pengendalian oleh nutrisi dan lingkungan sangat penting 2LINTASAN METABOLISMELintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori:1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan)Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah sintesis protein.2. Lintasan katabolik (pemecahan)Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif.3. Lintasan amfibolik (persimpangan)Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat pada persimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat.

3KONSEP BIOENERGETIKBioenergetik merupakan studi tentang proses bagaimana sel menggunakan, menyimpan dan melepaskan energi. Adapun yang termasuk dalam bioenergetik adalah

Biooksidasi Dan Pemindahan EnergiFermentasiRespirasiFotosintesisPenggunaan Energi Oleh JasadKatabolisme Makromolekul4Metabolisme KarbohidratTerdapat beberapa jalur metabolisme glukosa baik yang tergolong sebagai katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis oksidasi piruvat siklus asam sitrat 5Glikolisis (EMP/Emden-Meyerhoff-Parnas)Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi:1. asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)2. asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat (Siklus Krebs). Selain itu glikolisis juga menjadi lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa. Keseluruhan persamaan reaksi untuk glikolisis yang menghasilkan laktat adalah:Glukosa + 2ADP +2Pi 2L(+)-Laktat +2ATP +2H2O

6Tahapan Lintasan GlikolisisRincian tahap-tahap dalam lintasan glikolisisGlukosa masuk lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel Pulau Langerhans pancreas. Proses ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat Mg2+ Glukosa + ATP glukosa 6-fosfat + ADPGlukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksosa isomerase dalam suatu reaksi isomerasi aldosa-ketosa. Enzim ini hanya bekerja pada anomer -glukosa 6-fosfat. -D-glukosa 6-fosfat -D-fruktosa 6-fosfat

7Tahapan Lintasan Glikolisis (2)Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim fosfofruktokinase. Fosfofruktokinase merupakan enzim yang bersifat alosterik sekaligus bisa diinduksi, sehingga berperan penting dalam laju glikolisis.

-D-fruktosa 6-fosfat + ATP D-fruktosa 1,6-bifosfat

Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase (fruktosa 1,6-bifosfat aldolase).

D-fruktosa 1,6-bifosfat D-gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat

8Tahapan Lintasan Glikolisis (3)Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya (reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa isomerase.

D-gliseraldehid 3-fosfat dihidroksiaseton fosfat6. Glikolisis berlangsung melalui oksidasi Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3-bifosfogliserat, dan karena aktivitas enzim fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksi aseton fosfat juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat melewati gliseraldehid 3-fosfat.

D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD+ + Pi 1,3-bifosfogliserat + NADH + H+

9

10Jalur HMP (Heksosa Mono Phospat) Jalur HMP sangat penting untuk menghasilkan pentose yang diperlukan untuk sintesis asam nukleat dan nukleotida yang mengandung gugus prostetik, juga sebagai penghasil materi awal untuk sintesis asam amino aromatic dan vitamin,dan juga berperan dalam beberapa reaksi biosintesis terutama untuk membentuk NADPH2.11Jalur HMP (Heksosa Mono Phospat) (2)

12Jalur TCA cycle (Siklus Krebs)Siklus Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat. Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat.13Jalur TCA cycle (Siklus Krebs) (2)

14Metabolisme LemakMetabolisme Lemak adalah mengubah lemak menjadi gliserol dan asam lemakGliserol mengikuti jalan metabolisme glukosaAsam lemak dipecah di dalam mitokondria dan/atau di dalam peroksisoma untuk menghasilkan asetil Ko-A

15

16Metabolisme Lemak (2)

17Metabolisme Lemak (3)Beta oksidasi adalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah di dalam mitokondria dan/atau di dalam peroksisoma untuk menghasilkan asetil Ko-ATerdiri dari 4 proses utama:DehidrogenasiHidratasiDehidrogenasiThiolisis

18METABOLISME PROTEINMetabolisme protein merupakan metabolisme dari asam amino itu sendiri. Kira-kira 75% asam amino digunakan untuk sintesis protein.19

Metabolisme Protein (2)

Metabolisme protein meliputi: Degradasi protein (makanan dan protein intraseluler) menjadi asam amino Oksidasi asam amino Biosintesis asam amino . Biosintesis protein20RESPIRASI Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan.Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan terkecil, sel. 21

Lintasan Respirasi Aerobik - AnaerobikRespirasi AnaerobRespirasi AerobOksigen tidak ada / Tidak cukup Oksigen ada / Cukup Ketersediaan OksigenAsam Piruvat22RESPIRASI AEROBPada respirasi aerob, karbohidrat diuraikan untuk memperoleh energi dengan menggunakan oksigen. Persamaan reaksi kimia respirasi aerob adalah:

Glukosa+ OksigenKarbondioksida+ Air + Energi

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O

H = -686 kkal/mol Oksidasi Reduksi23PROSES RESPIRASI AEROBGLIKOLISISGlikolisis adalah serangkaian reaksi yang mengubah molekul glukosa menjadi 2 asasm piruvat dengan menghasilkan NADH dan ATP.Sifat-sifat glikolisis :Dapat berlangsung secara aerob maupun anaerobTerjadi reaksi enzimatis.Terdapat ATP dan ADP yang berperan dalam pemindahan posfat dari suatu molekul ke molekul lain.24BAGAN PROSES GLIKOLISIS

25B. SIKLUS KREBSPada siklus ini terjadi perubahan asetil KoA menjadi KoA, dan pemecahan rantai pada glukosa.

26C. TRANSPORT ELEKTRONTransport elektron berlangsung di membran dalam mitokondria. Dalam proses ini dihasilkan 34 ATP.

27RESPIRASI ANAEROBRespirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai penerima hidrogen. Respirasi anaerob merupakan reaksi sel yang tidak sempurna, karena masih tersisah senyawa berenergi tinggi, seperti asam laktat dan alkohol.Kerugian respirasi anaerob :Dalam jumlah zat yang sama menghasilkan energi yang jauh lebih sedikiit daripada respirasi aerobDihasilkan zat-zat yang dapat menjadi racun bagi sel28Persamaan reaksi respirasi aerob :C6 H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + 38 ATPContoh respirasi anaerobik :Fermentasi alkoholC6 H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATPPada sel hewanC6 H12O6 2CH3CH2(OH) COOH + 2ATP

29BIOSINTESISIstilah biosintesis dan biogenesis keduanya berarti pembentukan senyawa alami oleh organisme hidup. Biosintesis juga diartikan sebagai pembentukan molekul alami dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, atau suatu proses anabolisme.

30Tahap-tahap dalam mempelajari biosintesis maupun biogenetika dari senyawa alam X biasanya dilakukan secara:Menentukan asal dari atom karbon yang membentuk kerangka dari senyawa X.Menentukan jalur metabolisme, yaitu urut-urutan dari intermediet dan reaksi-reaksi yang menuju ke arah pembentukan senyawa X.Menentukan sumber oksigen dan bila ada juga sumber nitrogen.Sifat dari proses enzimatis yang terlibat dlaam tiap langkah pembentukan dari zat X

31