1.pengantar metabolisme

7/21/2019 1.pengantar metabolisme

1/32

Pengantar Metabolisme

Prof. Drs. Sabirin Matsjeh Ph.D


2/32

Mengapa sel (makhluk hidup)

bisa hidup? Tersusun dari senyaa! yang mendukung

makhluk hidup " protein# karbohidrat dsb$dan

senyaa ! tersebut mengalami metabolisme$

%arena mendapatkan energi$

Dari mana sel mendapatkan energi?

makanan(senyaa organik & %'# lmk# protein)

ahaya matahari


3/32

Sel mampu mengekstrak sumber energi

dari luar (lingkungan) untuk digunakan

sebagai sarana melangsungkan

kehidupan

Proses pengubahan sumber energi

(makananenergi ahaya) menjadi energi

yang bisa digunakan oleh makhluk hidupdisebut dengan metabolisme


4/32

*agaimana proses pengubahan??

Metabolisme adalah rangkaian reaksi

kimia di dalam sel untuk menghasilkanenergi# menyambung +at! keil menjadi

makromolekul sehingga sel dapat tumbuh

dan berkembang..


5/32

Metabolismemerupakan modifikasi senyaa

kimia seara biokimia di dalam organisme dan

sel atauSegala proses reaksi yang terjadi di dalam

makhlik hidup mulai dari yang bersel satu

sampai bersel paling kompleks (manusia,untuk mendapat# mengubah dan memakai

senyaa kimia disekitar untuk

mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Pengertian Metabolisme


6/32

Empat fungsi spesifik metabolisme:

Untuk memperoleh energi kimia dari degradasi sari

makanan yang kaya energi dari lingkungan atau dari energi

solar

Untuk mengubah molekul nutrien menjadi prekursor unit

pembangun bagi makromolekul sel

Untuk menggabungkan unit-unit pembangun ini menjadi

protein, asam nukleat,lipida,polisakarida dan komonen sel

lain

Untuk membentuk dan mendegradasi biomolekul yang

diperlukan di dalam fungsi khusus sel


7/32

Metabolisme dibagi menjadi:

Katabolisme

Merupakan:Jalur metabolisme yang

menguraikan molekul kompleks menjadi

senyawa sederhana

nabolisme

Jalur metabolisme yang membentuk senyawa-

senyawa dari prekursor sederhana


8/32

M-T*/01SM-

protein,polisakarida, lipiddan asam nukleat

!"#$%&ME K'"#$%&ME

sam amino,

monosakarida, asamlemak dan nukleotida

Metabolit intermidet: asam

piru(at, asetil-)o,intermediat siklus ')

Molekulsederhana:)#*,+*#, !+

E!E.%

E!E.%


9/32

Katabolisme dan anabolisme bertujuan untukKatabolisme dan anabolisme bertujuan untuk

pertumbuhan dan pemeliharaan serta fungsipertumbuhan dan pemeliharaan serta fungsi

penting lainnya,dimana reaksi katabolisme danpenting lainnya,dimana reaksi katabolisme dan

anabolisme ini memerlukan energianabolisme ini memerlukan energi

Energi yang digunakan dalam katabolismeEnergi yang digunakan dalam katabolisme

dan anabolisme diperoleh dari reaksidan anabolisme diperoleh dari reaksi

pemecahan molekul atau reaksi katabolismepemecahan molekul atau reaksi katabolisme

dan energi yang berasal dari alamdan energi yang berasal dari alam


10/32

Senyawa utama yang berperan dalam perubahanSenyawa utama yang berperan dalam perubahanenergi ini adalah adenosin trifosfat (ATP danenergi ini adalah adenosin trifosfat (ATP dan

adenosin difosfat (A!P"adenosin difosfat (A!P"ATP merupakan rantai kimia utama di antara akti#itasATP merupakan rantai kimia utama di antara akti#itassel penghasil energi dan akti#itas sel yangsel penghasil energi dan akti#itas sel yangmembutuhkan energimembutuhkan energi

ATP sebagai pembawa energiATP sebagai pembawa energiProses pembentukan ATP dari adenosin difosfatProses pembentukan ATP dari adenosin difosfat

(A!P dan fosfat (P merupakan proses yang(A!P dan fosfat (P merupakan proses yangmemerlukan masukan energi bebasmemerlukan masukan energi bebas

A!P $ P $ energiA!P $ P $ energi ATPATPProses penguraian ATP menjadi A!P $ P menghasilkanProses penguraian ATP menjadi A!P $ P menghasilkan

energi kimia yang diperlukan oleh reaksi%reaksi yangenergi kimia yang diperlukan oleh reaksi%reaksi yangmembutuhkan energimembutuhkan energi

ATPATP A!P $ P $ energiA!P $ P $ energi


11/32

Peranan ATP, A!P,&A!',dan &A!P' dalam etabolisme EnergiPeranan ATP, A!P,&A!',dan &A!P' dalam etabolisme Energi

Produk Biosintetik

ATP

NADPH + H+ NADH + H+Produk Oksidasi

Reaksi Biosintetik Fosforilasi OksidatifKatabolisme

NADP NAD+

Bahan Bakar

Prekursor

(teroksidasi)

ATP

ADP + Pi

H

ADP+

O

Energi :mataharinutrisi


12/32

Siklus ATP di dalam SelSiklus ATP di dalam Sel

Transpot aktif(kerjaosniotik

Pemindahaninformasigenetik

'P

"iosintesis/kerjakimia0

Kontraksiotot(kerjamekanik

)#*

)ksidasiolekul bahanbakar penghasilenergi

1P2 Pi#*


13/32

AP

A!P

ATP

1E!%!Penentuan ketigagugus fosfat

*ugus fosfat ujung

berenergi tinggi

1-ribosa

CH2

O

H

N

H

C

CN

CH

N

CH

N

NH2

H

OH

H

OP

O

O

OP

O

O

OP

O

O

O

OH


14/32

'P dan produk hidrolisisnya selanjutnyayaitu 1P dan MP merupakan nukleotida

Pada p+ 3,4 kedua senyawa 'P dan 1Pterdapat sebagai anion 'P5-dan 1P-

1i dalam 6airan intra sel yang mengandungMg*2pada konsentrasi tinggi, 'P dan 1P

sebagai senyawa kompleks Mg'P*-

danMg1P-

Konsentrasi 'P biasanya relatif tetapkonstan dan seimbang di dalam sel


15/32

Gambar kompleks MgATPGambar kompleks MgATP2-2-

*2

O P

O

O

O

P

O

O

O P

O

O

Mg

O Ribosa

Adenin


16/32

Spesifitas energi bebas hidrolisis baku bagi ATP

ATP $ '+) A!P $ P *-. %/,0 kkal1mol

2eberapa senyawa fosfat menghasilkan energi bebas lebih banyakdari energi yang diberikan pada hidrolisis ATP pada keadaan baku2eberapa senyawa fosfat lainnya menghasilkan energi yang lebihsedikit

0%fosfogliseroil fosfat $ A!P ATP $ 0%fosfogliserat *-.%33,4 kkal1 mol

*lukosa 56phospat+% $ '+) glukosa $ phospat *- . %0,0kkal1mol

ATP disebut senyawa phospat berenergi tinggi*lukosa 5%phospat+%disebut senyawa phospat berenergi rendah0%7osfogliseroil fosfat disebut senyawa fosfat berenergi supertinggi


17/32

ATP memiliki energi bebas hidrolisis yangATP memiliki energi bebas hidrolisis yangrelatif tinggirelatif tinggi

derajat ionisasi ATP dan produk hidrolisisderajat ionisasi ATP dan produk hidrolisis

ATPATP8%8% $ '$ '++)) A!PA!P0%0%$ 'P)$ 'P)88 $ '$ '

$$

Pada p' /,- molekul ATP memiliki 8 muatanPada p' /,- molekul ATP memiliki 8 muatannegatif yang letaknya berdekatan,negatif yang letaknya berdekatan,

yang saling Tolak 6 menolak dengan kuatyang saling Tolak 6 menolak dengan kuatasing 6 masing dari kedua produk A!Pasing 6 masing dari kedua produk A!P0%0% dandan

'P)'P)88+%+%merupakan hibrid resonansi " Suatu bentukmerupakan hibrid resonansi " Suatu bentukstabil yang khusus"stabil yang khusus"


18/32

ATP sebagai senyawa antara diATP sebagai senyawa antara didalam reaksi pemindahan fosfatdalam reaksi pemindahan fosfat

9 P $ A!P 9 $ ATP9 P $ A!P 9 $ ATP

ATP $ : A!P $ : PATP $ : A!P $ : P

ATP sebagai senyawa antara pembawa energiATP sebagai senyawa antara pembawa energiyang umum di dalam sel untuk menghubungkanyang umum di dalam sel untuk menghubungkanreaksi yang membebaskan energi dan reaksi yangreaksi yang membebaskan energi dan reaksi yangmemerlukan energi"memerlukan energi"


19/32

ATP dapat diuraikan menjadi APATP dapat diuraikan menjadi APdan Pirophospatdan Pirophospat

ATP $ 'ATP $ '++)) AP $ PPiAP $ PPi **--. %/,/ kkal1mol. %/,/ kkal1mol

Pirophospat $ 'Pirophospat $ '++-- AP $ +PiAP $ +Pi **--. %5,; kkal1mol. %5,; kkal1mol


20/32

AP dapat kembali ke siklus ATP melalui kerja en>imAP dapat kembali ke siklus ATP melalui kerja en>imyang ada pada semua sel hewan,yaitu adenilat kinase,yang ada pada semua sel hewan,yaitu adenilat kinase,

yang mengkatalisis fosforilasi dapat balik APyang mengkatalisis fosforilasi dapat balik APmenghasilkan A!P"menghasilkan A!P"

ATP $ AP A!P $ A!PATP $ AP A!P $ A!P

A!P yang dibentuk dapat terfosforilasi kembaliA!P yang dibentuk dapat terfosforilasi kembalimenjadi ATPmenjadi ATP

+A!P ATP $ AP+A!P ATP $ AP

Mg*2

Mg*2


21/32

Metabolisme %arbohidrat


22/32


23/32

Metabolisme 0ipid


24/32


25/32

Metabolisme Protein


26/32

%olam %'# 0ipid# dan Protein


27/32

1nterkon2ersi %'# 0ipid# dan

Protein


28/32


29/32


30/32


31/32


32/32

3egulasi 1ntake Makanan

4. Sinyal saraf dari saluran erna

!. Sinyal nutrien terkait penyimpanan energi

5. 'ormon6

Penghambat rasa lapar6 insulin#

kholesistokinin# leptin (dihasilkan oleh sel lemak)

Pemicu rasa lapar6 glukagon# norepinefrin#

7hrelin (dihasilkan oleh gaster)8. Suhu tubuh6 suhu 9 & nafsu makan :

;.

1.pengantar metabolisme

Documents