ANABOLISME DAN KATABOLISMEMetabolisme

“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” 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)

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

Daur NAD/NADH atau NADP/NADPH.

Jalur utama metabolisme energy

Glikolisis, oksidasi asam lemak

Siklus asam sitrat

Transport elektron dan fosforilasi oksidatif

Glukoneogenesis

Fotosintesis

KATABOLISME

Tiga tahap katabolisme

1. DEGRADASI BIOMOLEKUL BESAR MENJADI MOLEKUL “BUILDING BLOCK”

2. DEGRADASI MOLEKUL “BUILDING BLOCK” MENJADI SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASI

3. DEGRADASI SENYAWA UMUM HASIL DEGRADASI MENJADI SENYAWA HASIL AKHIR YANG SEDERHANA

Katabolisme tahap 1

protein asam amino

polisakarida glukosa

lipida gliserol,asam lemak

molekul besar molekul “building block”

Katabolisme Glukosa

Glikolisis

Terjadi di sitoplasma.

Memotong 1 molekul gula berkarbon 6 menjadi 2 molekul gula berkarbon 3 (asam piruvat adalah hasil akhir).

Tidak menghasilkan banyak energi (hanya dihasilkan 2 ATP), tetapi dapat berlangsung sangat cepat dan tidak membutuhkan oksigen (anaerobik).

Beberapa bakteri dan jasad eukaryot hanya menggunakan Glikolisis sebagai cara untuk memperoleh energi.

Fermentasi alkohol yang dilakukan khamir pada keadaan tanpa oksigen mengubah asam piruvat menjadi alkohol.

Fermantasi asam laktat yang terjadi di banyak sel jaringan hewan pada keadaan tanpa oksigen mengubah asam piruvat menjadi asam laktat.

PERHITUNGAN ENERGI

Membutuhkan 2 ATP.

Menghasilkan energi cukup untuk menggabungkan fosfat ke 4 molekul ADP membentuk 4 ATP.

Hasil 4 ATP – perlu 2 ATP = Hasil bersih 2 ATP.

Peralihan antara Glikolisis dan Daur Krebs

Asam piruvat hasil glikolisis menuju ke mitokondria.

Berikatan dengan koenzim A membentuk asetil koA, 1 molekul NADH, dan CO2.

Daur Krebs terjadi di kompartemen dalam dari mitokondria.

glikolisis

Ringkasan Daur Krebs

Asetil koA didegradasi sempurna menjadi CO2.

Hanya 1 ATP yang dihasilkan dari setiap asetil koA yang memasuki Daur Krebs (total 2 ATP tiap glukosa).

Semua elektron dapat diikat dalam bentuk 6 NADH (per glukosa) untuk diproses lebih lanjut melalui rangkaian transpor elektron.

TRANFER ELEKTRON

ANABOLISME ANABOLISME

Proses pembentukan molekul-molekul sederhana

Contoh

FOTOSINTESIS

Fotosintesis Proses pengubahan zat anorganik H2O dan CO2 menjadi zat organik (karbohidrat) oleh klorofil dengan energi matahari

Bahan Baku Fotosintesis

Klorofil Fungsinya : Donor electron, Mentransfer energy matahari, Memantulkan sinar hijau yang tidak bermanfaat untuk fotosintesis

CO2

H2O

REAKSI TERANG MEKANISME FOTOSINTESIS REAKSI GELAP

Reaksi Terang Peristiwa diserapnya energi cahaya matahari oleh klorofil yang berlangsung di dalam grana

REAKSI TERANG untuk menangkap sinar matahari (foton), tumbuhan membutuhkan seperangkat peralatan

Fotosistem

Ketika sinar foton mengenai fotosistem, salah satu elektronnya akan tereksitasi (keluar.

Ketika elektron itu kembali ke kedudukan semula, elektron tersebut mengeluarkan energy

Energi ini digunakan untuk memecahkan molekul air(H2O) menjadi 2H+, O2 dan elektron (2e-)

peristiwa pecahnya molekul air Fotolisis

Elektron yang terbebaskan akan memasuki sistem transpor electron

2 macam sistem transpor elektron : a. Lintasan Siklik

b. Lintasan Nonsiklik

LINTASAN SIKLIK

terjadi pada fotosistem I

Klorofil sumber elekron tereksitasi

pusat reaksi pada fotosistem I

P700 Klorofil a dalam fotosistem I

Mekanisme lintasan Siklik

LINTASAN SIKLIK

proses bebasnya energi selama berlangsungnya lintasan elektron yang digunakan untuk menggabungkan ADP dengan fosfor (P) menjadi ATP.

Fotofosforilasi siklik

Mekanisme Lintasan Nonsiklik

REAKSI GELAP

terjadi dalam stroma

lanjutan dari reaksi terang karena ATP dan NADH yang dihasilkan oleh reaksi terang akan digunakan dalam reaksi gelap.

REAKSI GELAP

1. Fiksasi

+ ribulose bifosfat → 3 fosfogliserat

2. Reduksi

fosfogliserat + ATP → 1,3 bifosfogliserat

1,3 bifosfogliserat + NADPH2 → gliseraldehidfosfat + ADP

3. Regenerasi

gliseraldehidfosfat → ribulose monofosfat

ribulose monofosfat + ATP → ribulose bifosfat + ADP

persamaan reaksi fotosintesis secara singkat

energy cahaya

6 + 12 C6H12O6 + 6

klorofil

Faktor-Faktor Fotosintesis

faktor genetis; faktor yang dominan lebar daun, jumlah daun, konsentrasi klorofil

faktor lingkungan suhu, intensitas cahaya, lama pencahayaan, kandungan air,kandungan

O2 &