Metabolisme adalah reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam setiap sel tubuh, yang terbagi dua yaitu katabolisme dan anabolisme.
Metabolisme :
Katabolisme -> Respirasi Seluler
Anabolisme
Prinsip dalam memahami metabolisme sel :
1. Semua reaksi kimia dalam sel melibatkan enzim
2. Reaksi tersebut melibatkan suatu senyawa dalam suatu serial atau lintasan
a. Lintasan linier
b. Lintasan siklik
ENZIM
-> merupakan protein yang bertindak sebagai katalis dalam tubuh makhluk hidup.
- Enzim = Biokatalisator
- Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat
- Bahan baru (materi) yang dibentuk sebagai hasil reaksi disebut produk
- Kebanyakan enzim lebih besar dari substratnya
- Hanya daerah tertentu dari enzim yang berikatan dengan substratnya
Struktur Enzim
- Enzim tersusun atas komponen yang mengandung protein yaitu Apoenzim
- Beberapa enzim memerlukan komponen non-protein untuk membantu aktivitas enzim yang disebut Kofaktor
- Enzim yang berikatan dengan kofaktor disebut Holoenzim
- Kofaktor enzim ion anorganik, gugus prostetik, dan koenzim
- Gugus prostetik merupakan gugusan yang aktif
Ciri - ciri enzim :
- Biokatalisator
- Protein
- Bekerja secara khusus
- Dapat digunakan berulang kali
- Rusak oleh panas
- Tidak ikut bereaksi
- Dapat bekerja bolek balik
- Kerja dipengaruhi lingkungan
- Hanya diperlukan dalam jumlah sedikit
Cara kerja enzim :
- Mengkatalis reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi
- Meningkatkan kecepatan reaksi dilakukan dengan menurunkan energi aktivasi (energi yg diperlukan untuk reaksi)
Cara kerja enzim :
Kerja enzim dapat diterangkan dg 2 teori yaitu:
Teori gembok dan kunci
-> hanya substrat yang sesuai yang bisa masuk ke sisi aktif enzim, enzim bekerja secara spesifik
Teori Induced Fit
-> substrat berperan dalam menentukan bentuk akhir enzim, enzim bersifat fleksibel
Menurut teori ini, pemutusan dan penggabungan ikatan kimia akan berjalan lebih aktif.
Faktor yang mempengaruhi kerja enzim :
- Suhu
- PH
- Jumlah enzim
- Konsentrasi substrat
- Inhibitor kompetitif
- Inhibitor non kompetitif
KATABOLISME
-> Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim.
-> Penguraian senyawa dapat menghasilkan energi.
-> Energi berasal dari terlepasnya ikatan - ikatan kimia yang menyusun suatu persenyawaan.
-> Sumber energi terpakai yang dapat digunakan oleh sel adalah ATP
-> Contoh katabolisme adalah proses respirasi
-> Bahan baku respirasi adalah KH, asam lemak, asam amino
-> Hasil respirasi adalah CO2, air, dan energi berbentuk ATP
Katabolisme Karbohidrat
· Contoh katabolisme karbohidrat adalah respirasi glukosa sebagai bahan baku yg diuraikan menjadi karbondioksida, air, ATP.
· Tahap-tahap penguraian glukosa :
1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi oksidatif
3. Siklus Krebs
4. Transpor elektron
Katabolisme Karbohidrat
Contoh katabolisme karbohidrat adalah respirasi glukosa sebagai bahan baku yg diuraikan menjadi karbondioksida, air, ATP.
· Tahap-tahap penguraian glukosa :
1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi oksidatif
3. Siklus Krebs
4. Transpor elekktron
· Merupakan peristiwa penguraian glukosa (senyawa kimia dengan 6C) menjadi asam piruvat (senyawa kimia dengan 3C)
· Glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel
· Glikolisis mempunyai 10 tahapan reaksi, terdiri dari :
1. Fosforilasi glukosa
2. Pengubahan glukosa 6-fosfat menjadi fruktosa 6-fosfat
3. Fosforilasi frukrosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-difosfat
4. Penguraian fruktosa 1,6-difosfat menjadi 2 triosa fosfat
5. Pengubahan dihidroksiaseton fosfat menjadi gliseraldehid3fosfat
6. Pengoksidasian gliseraldehid 3-fosfat mjd 3-fosfogliseroilfosfat
7. Pengubahan 3-fosfogliseroilfosfat mjd 3-fosfogliseraldehid dan
ATP
8. Pengubahan 3-fosfogliseraldehid mjd 2-fosfogliseraldehid
9. Pengubahan 2-fosfogliserat mjd fosfoenol piruvat
10. Pengubahan fosfoenol piruvat menjadi piruvat
Setelah itu jika kondisi oksigen cukup maka piruvat akan diubah menjadi as KoA dan melanjutkan ke siklus krebs. Akan tetapi jika keadaan sel anoksia, makan piruvat akan dilanjutkan ke proses fermentasi.
Dekarboksilasi oksidatif
-> Merupakan pembentukan asetil KoA, sebelum masuk ke jalur metabolisme siklus krebs piruvat didekarboksilasi menjadi asetil KoA terlebih dahulu.
Transpor Elektron (ETC)
-> Terjadi di ruang intermembran mitokondria
-> Berperan dalam membentuk energi selama oksidasi dari enzim pereduksi
-> Melibatkan NADH, FADH, dan molekul lainnya
- Piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif.
- Gugus karboksil dilepas sebagai CO2 yang selanjutnya berdifusi ke luar sel. Lalu dua karbon yg tersisa dioksidasi dan hidrogen - yg dilepas dalam proses oksidasi- diterima oleh NAD+
- Akhirnya, oksidasi dua gugus karbon, yaitu gugus asetil, melekat pada gugus sulfidril koenzim A (KoA-SH) untuk membentuk asetil koenzim A
- Koenzim A dibentuk dari salah satu vitamin B yaitu asam pantotenat.
- Molekul glukosa dioksidasi menjadi 2 gugus asetil dan molekul CO2
- Hidrogen yang melepas akan mereduksi NAD+ mjd NADH
Siklus Krebs
- Siklus asam sitrat disebut siklus krebs
- Pada kondisi aerob glukosa yang telah diubah menjadi asam piruvat akan dioksidasi secara sempurna mjd air dan karbondioksida mll siklus krebs
Transpor Elektron (ETC)
-> Terjadi di ruang intermembran mitokondria
-> Berperan dalam membentuk energi selama oksidasi dari enzim pereduksi
-> Melibatkan NADH, FADH, dan molekul lainnya
RESPIRASI ANAEROB
- Rx pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan energi
- Respirasi aerob terjadi pada :
- Jaringan yg kurang oksigen
- Akar tumbuhan yg terendam air
- Biji berkulit tebal
- Sel-sel ragi dan bakteri anaerob
Katabolisme Protein
- Oksidasi asama amino dapat memberikan sekitar 10% dari total energi yg diperlukan oleh tubuh
- Dalam tubuh protein - asam amino - deaminasi
- Asam amino mengalami deaminasi oksidatif di dalam hati
Katabolisme Lemak
- Energi hasil pemecahan lemak menyumbang sekitar 40% dari kebutuhan energi
- Lemak dipecah mjd asam lemak dan gliserol
- Oksidasi asam lemak terjadi didalam mitokondria. Gliserol dirombak secara glikolisis.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar