ppt Metabolisssme dan Bioenergi_2021.ppt

Pppppp

1. Metabolisme dan
Bioenergi
MURIANI NUR HAYATI, M.PD
PRODI PENDIDIKAN IPA
UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL

2. Learning Outcome:
1.Mendefinisikan metabolism, katabolisme, anabolisme, dan overview metabolism sel
2.Meringkas jalur dan produk dari glikolisis
3.Mendeskripsikan Langkah dasar pada jalur asam sitrat
4.Mendeskrispsikan Langkah dasar pada jalur transport electron
5.Mengidentifikasi sumber produksi Atp dan energi yang dihasilkan pada katabolisme glukosa
6.Mendefinisikan istilah glikogenesis, glikogenolisis, dan glukoneogenesis

4. Metabolisme
Metabole (Yunani) = Berubah
Yaitu: seluruh reaksi kimia yang terjadi di dalam
sel makhluk hidup
Metabolisme primer Metabolisme Sekunder
Penggunaan
produknya
Metabolisme utama yang
berperan dalam
pertumbuhan dan
perkembangan sel
Metabolisme yang berperan dalam
pembentukan senyawa-senyawa
tertentu dalam jumlah kecil,
seperti metabolit sekunder

5. PRINSIP UMUM BIOENERGETIKA & METABOLISME
Metabolisme

Bioenergetika
Sel hidup, organisme
materi
energi
materi
energi
BIOENERGETIKA
Studi tentang proses bagaimana sel menggunakan, menyimpan
dan melepaskan energi
METABOLISME
Keseluruhan proses yang terjadi dalam makhluk hidup yang
membutuhkan dan memanfaatkan energi bebas untuk
melaksanakan berbagai macam fungsi (ex: kerja mekanik,
transpor nutrisi, dan biosintesis)
ORGANISME
Secara konstan terjadi pertukaran materi & energi dengan
lingkungan : sistem terbuka
Steady state input = output
Sebagian besar reaksi tidak dalam kesetimbangan:
KATALIS dikontrol oleh enzim

6. Metabolisme Primer

7. ATP

8. Metabolisme primer

9. Sumber Energi Bebas Organisme
Autotrof (tanaman dan bakteri fotosintetik) : matahari, CO2 + H2O
Karbohidrat + O2
Heterotrof (hewan, manusia, dll) oksidasi senyawa organik (karbohidrat,
lipid dan protein) yang diperoleh dari organisme lain.
•Energi bebas (ATP) oleh organisme digunakan untuk proses sintesis atau anabolisme
•Nutrisi (digunakan organisme): untuk oksidasi + senyawa intermediet (prekusor biomolekul lain)

10. Klasifikasi organisme berdasarkan sumber
energi dan sumber karbon untuk sintesis
material seluler

11. All organisms
Phototrophs (energy
from light)
Chemothophs (energy from
chemical compounds
Autotrophs (carbon
from CO2)
Examples:
Cyanobacteria
Plants
Heterotrophs (carbon
from organic
compounds)
Exaples:
Purple bacteria
Green bacteria
Heterotrophs (carbon from
organic compounds)
Lithotrophs (energy from
inorganic compounds)

Examples:
Sulfur bacteria
Hydrogen bacteria
Organotrophs (energy from
organic compounds)
Examples:
Most prokaryotes
All nonphototrophic
eukaryotes

12. •Metabolisme : merupakan serangkaian reaksi yang
berurutan menghasilkan produk tertentu
•Metabolit senyawa yang bereaksi, intermediet
dan produknya
•Setiap reaksi dikatalisis oleh enzim yang berbeda
•Serangkain reaksi dalam metabolisme dibagi
menjadi dua macam yaitu:
•Katabolisme
•Anabolisme

13. Katabolisme:
Reaksi degradasi dengan melepaskan energi.
•Reaksi eksergonik
•Energi yang dibebaskan:
•Dismpan sebagai ATP
•Mereduksi NAD+ atau FAD menjadi NADH, NADPH
dan FADH2
Anabolisme:
Serangkaian proses yang membutuhkan energi
•Reaksi endergonik
•ATP dan NADPH sebagai sumber energi utama
•Piruvat, Asetil CoA dan intermediet siklus Crebs
sebagai prekusor biosintesis senyawa lain

16. Metabolisme sel
secara aerobik
- terjadi di
mitokondria (pabrik
pembakaran sel)
- hanya 40% energi
yang diperoleh: untuk
mengubah ADP
menjadi ATP (ATP
berguna untuk
anabolisme)
60 % energi yang
dikeluarkan adalah
berupa panas

20. Glikolisis
a.Pemecahan glukosa (C6) menjadi 2
molekul asam piruvat (3C) secara anaerob
b.Menghasilkan 2 mol ATP, 2 molekul
piruvat, dan 2 NADH
c.Terjadi di Sitosol
d.Jalur Embden-Meyerhoff
e.Setiap step dikatalisis oleh enzim yang
berbeda
f.Asam piruvat selanjutnya, akan
mengalami kemungkinan diubah menjadi:
- asam laktat
- asetaldehida kemudian menjadi alkhohol
- Asetil Ko-A (2C) selanjutnya masuk ke
siklus TCA/ krebs

22. Daur Asam Sitrat
(TCA Cycle/ Krebs)
a.Merupakan jalur utama pada metabolism
b.Terjadi di mitokondria (aerob)
c.Asetil CoA(2C) bergabung dengan oksaloasetat(4C) untuk
memproduksi sitrat (6C), dst
d.Setiap asetil CoA yang masuk daur Krebs menghasilkan:
- 2 molekul CO2 dan 2 molekul air
-1 GTP GDP ATP
- NADH
- FAD
a.Pembakaran 1 mol glukosa menghasilkan 2 kali siklus krebs
x 1 ATP

24. Sistem Transport Elektron
Transpot elektron adalah tahap akhir dalam respirasi sel aerobik yang
meliputi proses perpindahan elektron dari molekul donor (misal: NADH,
substrat organik) menuju aseptor terakhir yakni oksigen.

25. Transport
electron Chain
• terjadi di mitokondria
•Disebut juga oksidatif fosforilasi
•Mengubah NADH dan FADH menjadi ATP di
dalam membrane mitokondria
•1 mol glukosa setara 36 ATP

26. Produksi ATP/ mol glukosa

27. Kalkulasi ATP

31. Potongan melintang daun. Setiap
sel fotosintesis memiliki banyak
kloroplas.Ukuran kloroplas sangat
kecil. Apabila kita menumpuk 2000
kloroplast besar tumpukan akan
setinggi uang logam
Sel Kloroplas

32. REAKSI TERANG
Terjadi pemecahan H2O (fotolisis) dengan cahaya, menghasilkan H+
dan O2 dan elektron
O2 keluar dari thylakoid, H+ tetap dalam kompartmen tilakoid, dan
elektron akan masuk dalam rantai ransfer elektron
Pelepsan elektron dalam rantai transfer elektron akan
menyebabkan hilangnya energi dan membuat H+ dari luar masuk ke
kompartmen thylakoid
H+ akan terakumulasi dalam thylakoid
Akhir dari rantai transfer elektron akan keluar melalui NADP+
reductase yang menyebabkan reaksi pembentukan NADPH dari
NADP+ dan H+
H+ akan keluar dari thylakoid melalui protein ATP synthase
Proses keluar H+ akan mengkatalisis pembentukan ATP dari ADP
dan Fosfat

33. REAKSI GELAP (Siklus Kelvin)
Reaksi Gelap (Siklus Calvin)
menggunakan ATP dan NADPH
untuk mengkonversi CO
2
menjadi
gula
•Siklus calvin
–Terjadi di stroma
•Siklus Calvin memiliki 3 tahap
–Fiksasi karbon
–Reduksi
–Regenerasi akseptor CO
2

34. Mengapa glukosa penting sebagai
sumber energi??

35. Istilah
terkait

38. Katabolisme
dan sintesis
Lipid
 Ketika stok karbohidrat
(glikogen) menipis,
glucagon menyebabkan
trigliserida pecah menjadi
asam lemak dan gliserol
oleh enzim lipase.
Asam Lemak dipecah
menjadi 2 atom C (B-
oksidasi), yg kemudian
dikonversikan menkadi
asetil koA, agar masuk ke
daur Krebs
Gliserol dihunakan dalam
proses glukoneogenesis

40. Mekanisme Beta oksidasi asam lemak
• oksidasi asam lemak terjadi di mitokondria
•Beta oksidasi di hati dan jaringan adiposa
• Katabolisme 1 mol asam lemak (6C)
menghasilkan 44 mol ATP,sedangkan glukosan
36 ATP

41. Metabolisme Protein
 Mekanisme Transaminasi : perubahan
asam amino menjadi jenis asam amino lain,
yang didahului dengan pengubahan asam
amino menjadi asam keto
 Mekanisme Deaminasi : pemecahan asam
amino menjadi asam keto dan ammonia,
sehingga menghasilkan senyawa nitrogen
dan non nitrogen