METABOLISME ENERGI1

METABOLISME ENERGI

M.DAWAM JAMIL, SKM, M.KES

Pengertian

Jalur metabolisme : suatu renteten reaksi kimia dari awal hingga akhir yang terjadi dalam metabolisme. Anabolisme dan katabolisme.

Reaksi anabolisme=reaksi pembentukan dari ikatan sederhana ke ikatan lebih besar (komplek) memerlukan energi.

Reaksi katabolisme = reaksi pemecahan ikatan komplek menjadi ikatan lebih sederhana melepaskan energi

HUKUM TERMODINAMIKA (Perubahan energi) “ENERGI TIDAK DAPAT DICIPTAKAN MAUPUN DIMUSNAHKAN” Energi dapat dialihkan dari suatu bagian ke bagian lain atau ditransformasikan menjadi bentuk energi yang lain Energi Kimia energi panas, energi

mekanik (gerak) energi listrik, dll.

Perpindahan Energi

ENERGI HASIL FOTOSINTESA

IKATAN KIMIA (KARBOHIDRAT, LEMAK,

PROTEIN. )

METABOLISME ENERGITUBUH

ENERGIMATAHARI

CO2H20

CO2H2O

PANAS

ENERGI PADA TUBUH BENTUK :

ATP : ADENOSIN TRI PHOSPAT (40%)

ADENOSIN P PP

Ikatan berenergi tinggi

ATP ADP Pi

ADP=Adenosin Di PhospatPi = Gugus Phospat bebas

Energi

Energi

METABOLISME ENERGI (WHITNEY & ROLFES, 1993

C-C-C-C-C-C

C-C-C C-C-C

C-C-CC-C-C

C-C-KOAC-C-KOA

2 KOAC C

SIKLUS TCA

/ KREBASAM SITRAT

2 KOA

C C

C C

RANTAI RESPIRATORIK

8 ATP

6 ATP3 ATP X2

12 ATP X224 ATP

2 ATP

A.LAKTAT

Struktur Adenin Tri Phospat

Gula Ribosa

Adenin

Phospat

Rantai Respiratorik (Rantai Perpindahan Elektron)

Rantai Perpindahan elektron

PEMECAHAN ZAT-ZAT GIZI SUMBER ENERGI

SUMBER ENERGI : MENGANDUNG CHOGLUKOSAASAM LAKTATALKOHOLGLISEROL + ASAM LEMAKASAM AMINO

METABOLISME GLUKOSA

JALUR PEMBENTUKAN ENERGI : GLIKOLISIS ANAEROB : PEMECAHAN

GLUKOSA (OKSIDASI) DALAM KEADAAN ANAEROB =TANPA OKSIGEN (SEDIKIT OKSIGEN)

• HASIL AKHIR = ASAM LAKTAT

• JUMLAH ATP = 2 ATP GLIKOLISIS AEROB = PEMECAHAN GLUKOSA

(OKSIDASI) DALAM KEADAAN AEROB = MEMERLUKAN OKSIGEN (CUKUP OKSIGEN)

• HASIL AKHIR : 6 CO2 + 38 ATP

GlukosaGlukosa-6P

ATP ADP

Mg2+

HeksosakinaseGlukokinase

Glukosa-1P

Glikogen

Fosfoheksosa

Isomerase

Fruktosa-6P

FosfofruktokinaseMg2+

ATP

ADPFruktosa-1,6-bis.P

Gliserad-3P

Dihidroksiaseton-P

aldolase

Fosfotriosaisomerase

1,3-bis-P gliserat3-P-gliserat

gliserald-3P-DH-ase

Jodoasetat

ATP ADP

NAD+

NADH+H+

Fosfogliseratmutase

2-P-Gliserat

Fosfoenolpiruvat(PEP)

H2O

Enolase

Fluorida

Asam Piruvat

ADP

ATP

Piruvat kinase

OKSIDASI DALAM KREBS

Asam Laktat

NADH+H+ NAD+

1/2 O2

3 ADP + 3Pi 3 ATP

H20

Laktat dehidrogenase

Glikolisis Anaerob

GLIKOLISIS ANAEROB Diawali perubahan Glukosa glukosa 6 pospat (memerlukan 1

ATP) Pembentukan Fruktosa 6 pospat dari Fruktosa 1,6 di pospat

(memerlukan 1 ATP) Gliseral 3 P Gliserat 1.3 bis pospat NADH+H+ RP mito

3 ATP (1 mol glukosa dapat menghasilkan 2 mol Gliseral 3 P=2 NADH+H+ = jumlah 6 ATP)

Gliserat 1.3 bis pospat gliserat 3 pospat 1 ATP (karena ada 2 molekul Gliserat 1.3 bis pospat setiap 1 mol glukosa = 2 ATP)

Fosfoenol piruvat Asam piruvat 1 ATP (1 mol Glukosa menghasilkan 2 mol Fosfoenol piruvat = 2 ATP)

NADH+ H+ NAD

Asam Piruvat -------------- Asam Laktat (menggunakan NADH+ H+) Laktat DH-ase

JUMLAH ATP PADA JALUR GLIKOLISIS

TOTAL : 10 ATP DIGUNAKAN PADA JALUR INI : 2

ATPTerbentuk Asam Laktat :

menggunakan 6 ATP dari NADH+ H+ Sehingga Total ATP : 10 ATP – 8 ATP

= 2 ATP

Glikolisis Aerob Glikolisis Glukosa Asam Piruvat = 10 ATP – 2 ATP = 8 ATP. Dekarboksilasi Oksidasi Asam Piruvat

Asam Piruvat ------- Hidroksietil tiamin difosfat ----- Asetil Lipoamida -- Asetil Ko-A + NADH+ + H+ (I mol Glukosa 2 NADH+ + H+ = 2 x 3 ATP = 6 ATP.

Siklus Asam Sitrat Kondensasi Oksalo asetat + asetil ko-a Sitrat dst sampai

terbentuk kembali Oksalo asetat (C-C-C-C) menghasilkan = 2 Co2 2 Co2 + 12 ATP tiap 1 mol Asetil Ko-A+ 12 ATP tiap 1 mol Asetil Ko-A

• 2 Co2• 3 NADH+ + H+ = 3 x 3 ATP • 1 FADH2 = 2 ATP• 1 GTP = 1 ATP

1 mol Glukosa = 2 Asetil Ko-A = 2 x (2 CO2 + 12 ATP) = 4 Co2 + 24 ATP

Asam Piruvat

Hidroksietil Tiamin difosfat

Piruvat DH-ase

Asetil Lipoamida

Asetil -SKoA

KoASHDihidroksilipoil Dehidrogenase

L-(SH)2Lipoamida tereduksi

FADH2

FAD

NAD+

NADH+H

Dihidrolipoil Dehidrogenase

L-(S)2=Lipoammida teroksidasi

TPP

DEKARBOKSILASI OKSIDASI ASAM PIRUVAT

TOTAL ATP Glikolisis AN AEROB dan GLIKOLISIS AEROB Glikolisis An AEROB = Hasil Akhir Asam

Laktat Total = 10 ATP Digunakan : 8 ATP ATP Netto : 10 ATP – 8 ATP = 2 ATP

GLIKOLISIS AEROB Glukosa –> Asam Piruvat - 8 ATP Asam Piruvat Asetil Ko-A 6 ATP Asetil Ko-A Oksalo asetat 24 ATP Total = 8 + 6 + 24 ATP = 38 ATP

SIKLUS ASAM SITRATSIKLUS KREBS

SIKLUS TRI CARBOKSILAD ACID(TCA)

ASETIL KO-A

Sitrat

KoASHSitrat Sintase

Sisakonitat

Isositrat

α-KetoglutaratSuksinil-SKoA

NAD

NADH+H+

NADH+H+

NAD

Suksinat

Fumarat

Malat

Oksaloasetat

GDP+Pi

GTP

Mg+

CO2KoASH

KoASHSuksinat tiokinase

FAD

FADH2H2O

NAD

NADH+H+Malat DH-ase

H2O

Siklus Pembentukan Sumber ATP secara Glikolisi Aerob

METABOLISME ENERGI SUMBER LAIN

GLUKOSA

ASAM PIRUVAT

GLISEROL

TRIGLISERIDA

AS LEMAKAS.AMINOGLUKOGENIK

AS.AMINOKETOGENIK

PECAHAN2 CARBONASETIL KO-A

KREB

TRI ASIL GLISEROL

RANTAI RESPIRATORIK

A AMINO NON ESENSIAL

NH2

NH2

NH2 ASETO AASETONβ-OH BUTIRAT

Asam laktat (tidak ada enzim PEP) Asam laktat masuk ke mitokondria oksaloasetat (enzim

piruvat karboksilase) Malat ke sitosol oksaloasetat PEP Glukosa 6 P (enzim Glukosa 6-P-ase di hepar, ginjal) Glukosa.

Protein :Asam amino : Asam aspartat oksaloasetat Tirosin, fenilalanin fumarat Isoleusin, metionin, valin suksinil Ko-A. Histidin, prolin, glutamin, arginin Glutamat alfa-ketoglutarat.

Lemak : Gliserol dihidroksi aseton-P Asam lemak asetil Ko-A Propionat Propionil S-KoA D-metil-malonil S KoA L-

metilmalonil-SKo-A Suksinil Ko-A.

SIKLUS CORI

ASAM LAKTAT

HATI MENGUBAH ASAM LAKTATMENJADI GLUKOSA

GLUKOSA DARAH

GLIKOGEN

GLUKOSA DARAH

ASAM PIRUVAT

ENERGI

GLIKOLISISAEROB

O2

8 ATP (AEROBIK)2 ATP ANAEROBIK

GLUKOSA 6 FOSFATASE

SIKLUS MEOS (METABOLISME ETANOL)

ETANOL ASETALDEHIDA

ASETIL KO-A

ALKOHOL DH-ASE

NAD NADH + H+ NAD

NADH + H+

KREB

MEOS

NADH + H+ NADP

DOSIS TINGGI