metabolisme-21.ppt metabolisme smansmana

ok

1. METABOLISMEMETABOLISME

2. Tujuan Pembelajaran
1.Menjelaskan pengertian enzim.
2.Membedakan:
a.proses katabolisme dengan anabolisme
b.proses respirasi aerob dengan anaerob
3.Menjelaskan pengertian fotosintesis

3. METABOLISMEMETABOLISME
EnzimEnzim
memerlukan
ApoenzimApoenzim KofaktorKofaktor
1.1.Ion Ion
AnorganikAnorganik
2.2.KoenzimKoenzim
AnabolismeAnabolismeKatabolismeKatabolisme
RespirasiRespirasi FotosintesisFotosintesis
AerobAerob AnaerobAnaerob
1.1.GlikosisGlikosis
2.2.Siklus Siklus
KrebsKrebs
3.3.Transpor Transpor
ElektronElektron
FermentasiFermentasi
Reaksi Reaksi
TerangTerang
Reaksi Reaksi
GelapGelap

4. ENZIMENZIM

5. ENZIM
Protein yang
bertindak sebagai
biokatalisator
Komponen enzim
Faktor-faktor yang
mempengaruhi kerja
enzim
Cara kerja enzim
Sifat-sifat enzim
• Enzim itu protein
• Bekerja spesifik
• Fungsi: katalis
• Diperlukan dalam jumlah sedikit
• Bekerja secara bolak-balik
• Dipengaruhi faktor lingkungan
Meningkatkan kecepatan reaksi
dengan menurunkan energi
aktivasi (energi yang diperlukan
untuk reaksi)
2 Teori
1.Gembok dan Kunci
2.Kecocokan yang Terinduksi
Metabolisme
ApoenzimApoenzim
Komp. proteinKomp. protein
KofaktorKofaktor
Komp.non proteinKomp.non protein
1.1.Ion AnorganikIon Anorganik
2.2.KoenzimKoenzim
•Suhu
•pH
•Aktivator
•Inhibitor
•Konsentrasi enzim &
substrat

6. Komponen Enzim
Metabolisme
Apoenzim: bagian enzim yang
tersusun dari protein (sifat termolabil)
Kofaktor: bagian enzim yang
tersusun dari non-protein (sifat termostabil)
antara lain:
1.Ion Anorganik  Mg
2+
, Mn
2+
, Cu
+
2.Koenzim  NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida)
 FAD (Flavin Adenin Dinukleotida)
 Vitamin-Vitamin
Gabungan Apoenzim dengan Kofaktor disebut = Holoenzim
ApoenzimApoenzim
Komp. proteinKomp. protein
KofaktorKofaktor
Komp.non proteinKomp.non protein

7. Cara kerja enzim
Substrat + Enzim  Kompleks enzim-substrat  Enzim +
Produk
Kerja enzim menurut teori gembok dan kunci (Emil Fischer, 1894)
Metabolisme
Substrat
Enzim
Sisi aktif
Produk
Dimisalkan:
Enzim = gembok
Substrat = kunci
Enzim memiliki sisi aktif yang dapat berikatan dengan substrat
secara PAS dan TEPAT seperti gembok dan kunci

8. Cara kerja enzim
Substrat + Enzim  Kompleks enzim-substrat  Enzim +
Produk
Kerja enzim menurut teori kecocokan yang terinduksi (Daniel Koshland, 1954)
Metabolisme
Substrat
Enzim
Produk
Sisi aktif
Sisi aktif enzim fleksibel dapat berubah bentuk sesuai dengan
substrat

9. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•Suhu
•pH
•Aktivator dan inhibitor
•Konsentrasi enzim
•Konsentrasi substrat
Metabolisme

10. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•Suhu
–Enzim butuh suhu optimal untuk bekerja. Makin
tinggi terjadi denaturasi protein, makin rendah
terjadi penghambatan reaksi
Metabolisme
0 10 20 30 40 50 60 70
Suhu (
0
Celcius)
Aktivitas
Enzim

11. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•pH
–Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan
asam amino sisi aktif sehingga menghalangi
penggabungan substrat dengan sisi aktif enzim
Metabolisme
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
Aktivitas
Enzim

12. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•Aktivator dan inhibitor
–A = molekul yang mempermudah ikatan enzim
dengan substrat. Contoh: ion Cl  amilase saliva
–I = molekul yang menghambat ikatan enzim dengan
substrat. Contoh: ion Sianida  enzim respirasi
–Inhibitor ada 2:
•Kompetitif
•non Kompetitif
Metabolisme
Jumlah Inhibitor
Aktivitas
Enzim

13. Inhibitor Kompetitif vs Non Kompetitif

14. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•Konsentrasi enzim
–Makin besar kons. enzim semakin cepat reaksi
Metabolisme
Konsentrasi Enzim
Aktivitas
Enzim

15. Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim
•Konsentrasi substrat
–Makin banyak substrat tidak dapat meningkatkan
kecepatan reaksi
Metabolisme
Konsentrasi Substrat
Aktivitas
Enzim

17. ATP = Adenosin Tripospat
•C
10H
16N
5O
13P
3
•Molekul berenergi tinggi
•Merupakan ikatan tiga (tri) molekul Pospat dengan senyawa
Adenosin.
•Ikatan kimianya labil (mudah lepas gugus Pospat) dari
3 (ATP) menjadi 2 (ADP)
•Nah, lepasnya ikatan tsb diikuti dengan pembebasan energi
sebanyak 7,3 kcal/mol atau 30,5 kJ/mol
•Reaksi dapat balik
–ATP  ADP + P
–ADP + P  ATP
•Sintesis ATP dari ADP + P  Fosforilasi

18. METABOLISMEMETABOLISME

19. METABOLISME
KATABOLISME ANABOLISME
Bertujuan untuk pembongKAran
atau penguraian suatu molekul
Bertujuan untuk penyusunAN
atau sintesis suatu molekul
Respirasi
Respirasi
Aerob
Respirasi
Anaerob
Metabolisme
Fotosintesis / asimilasi

20. KAtabolisme

21. 1. Respirasi aerob
C
6H
12O
6 + 6O
2  6CO
2 + 6H
2O + 36 ATP
Tiga tahap
Glikolisis
Sistem transpor elektron
Siklus / daur Krebs
2. Respirasi anaerob
(fermentasi)
Fermentasi alkohol
Fermentasi asam laktat
Katabolisme Karbohidrat
Metabolisme
Dekarboksilasi Oksidatif

22. No Tahapan Tempat
berlangsung
Proses
yang
terjadi
Hasil
Senyawa akhir Akseptor ATP
1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi
3. Daur Krebs
4. Transfer elektron
Tabel 3.1. Tahap-tahap Respirasi aerob, proses dan hasilnya
Petunjuk pengisian :
Tempat berlangsung : sitoplasma, mitokondria
Akseptor : NADH, FADH

23. RESPIRASI AEROB
Tiga tahap
Glikolisis
Sistem transpor elektron
Siklus Krebs
Dekarboksilasi Oksidatif

24. 1. GLIKOLISIS
•Rangkaian reaksi yang menguraikan 1 molekul
glukosa yang terjadi di sitolaplasma sel
menghasilkan:
–2 Asam Piruvat
–2 NADH
–2 ATP
2 Asam Piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif
(merupakan reaksi antara Glikolisis dengan siklus Krebs)
menjadi 2 Asetil Ko-A, 2 NADH dan 2 CO
2

25. 2. SIKLUS KREBS
•Gugus berkarbon 2 Asetil
Ko-A memasuki siklus.
•Terjadi di matriks
mitokondria
•Terdiri dari beberapa tahap
(9 rangkaian reaksi).
•Masing-masing dikatalisis
oleh enzim-enzim khusus.
•Menghasilkan:
–2 ATP
–4 CO
2
–6 NADH
–2 FADH
2

26. Tahapan siklus
Krebs
Metabolisme
Respirasi aerob
NAD+H
+
FAD
FADH
2
NADH

+H
+
NAD
+
NAD
+
NAD
+
NADH

+H
+
GTP GDP + P
ADP ATP
Malat
H
2
O

27. 3. SISTEM TRANSPOR ELEKTRON
•Terjadi di bagian membran dalam mitokondria.
•Hidrogen dari siklus krebs diubah menjadi proton dan
elektron.
•O
2 berperan sebagai penerima elektron yang terakhir.
•O
2
akan menerima ( H
+
) menjadi H
2
O.
•ATP yang dihasilkan 34 ATP
•Reaksi:
–10 NADH
2
+ 5 O
2

enzim sitokrom
5H
2
O + 10NAD + 30 ATP
–2 FADH
2
+ O
2

enzim sitokrom
H
2
O + 2FAD + 4 ATP

28. TOTAL ENERGI YANG DIHASILKAN DARI
RESPIRASI SELULER
•Glikolisis, energi yang dihasilkan = 2 ATP
•Siklus krebs, energi yang dihasilkan = 2 ATP
•Transfer elektron, energi yang dihasilkan = 34 ATP
•Total energi yang dihasilkan adalah = 38 ATP

29. Rangkuman reaksi aerob.

30. Respirasi Anaerob

31. Fermentasi alkohol
C
6
H
12
O
6
 2CO
2
+ 2C
2
H
5
OH + 2 ATP
(a) Tahapan fermentasi alkohol. (b) Jamur ragi (yeast).
Metabolisme

32. Fermentasi asam laktat
C
6
H
12
O
6
 2 C
3
H
6
O
3
+ 2 ATP
Tahapan reaksi fermentasi asam laktat.
Metabolisme

33. ANabolisme

34. Anabolisme Karbohidrat
•Fotosintesis, peristiwa penggunaan energi cahaya untuk
membentuk senyawa C
6H
12O
6 dari CO
2 dan H
2O
•Reaksi: 12 H
2
O + 6 CO
2
 C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
+ 6 H
2
O
•Tempat: Kloroplas
•Kloroplas dibagi 2 bagian
–Stroma: tempat glukosa terbentuk dari CO
2
dan H
2
O
–Tilakoid: menangkap energi cahaya dan mengubah ke energi
kimia
–Grana: Satu tumpuk tilakoid

35. REAKSI
TERANG
CH
2
O
(gula)
SIKLUS
CALVIN
CO
2
O
2
Kloroplas
H
2
O
Cahaya
NADPH
ATP
ADP
NADP
+ P
i
Jalannya Reaksi Fotosintesis
•Terdiri dari dua reaksi:
–Reaksi Terang (tergantung dari cahaya)
–Reaksi Gelap (tidak tergantung dari cahaya)

36. Reaksi Terang
•Proses penyerapan foton dan mengubahnya menjadi ATP dan NADPH
•Terjadi di Membran Tilakoid
•Waktu: Siang Hari
•Zat yang dibutuhkan: Air
•Proses:
1.Kloroplas menyerap energi cahaya merah dan nila
2.Energi tsb untuk memecah air (fotolisis air)
2 H
2O
cahaya matahari
2 H
2 + O
2
3.H
2
yang lepas ditampung oleh NADP (reaksi Hill)
2 H
2O + 2 NADP
+

cahaya matahari
2 NADPH + 2 H
+
+ O
2
4.Selama proses ini terjadi sintesis ATP (foto-fosforilasasi)
5.NADPH dan ATP itu akan digunakan utuk reaksi gelap, sebagian O
2
dilepas dan sebagian digunakan untuk katabolisme

37. Reaksi Gelap
•Disebut reaksi Blackman / reduksi CO
2
/ siklus Calvin Benson
•Terjadi di Stroma
•Zat yang Dibutuhkan: ATP, NADPH (dari reaksi terang), RuBP
•Waktu: Siang dan Malam hari
•Proses:
1.Dimulai saat CO
2
diikat / difiksasi Ribulosa BiPhospat (RuBP – 5 senyawa
C)  Senyawa 6 Carbon labil
2.Senyawa 6 Carbon pecah menjadi 2 Fosfogliserat (PGA)
3.PGA menerima gugus P dari ATP, elektron dari NADPH 
12 PGAL
4.12 PGAL  10 PGAL ke tahap awal menjadi RuBP
 2 PGAL berkondensasi  glukosa 6 phospat
5.Glukosa 6 phospat digunakan untuk membentuk karbohidrat hasil akhir
fotosintesis (sukrosa, amilum, dan selulosa)