04 respirasi sel

Metabolisme: Respirasi selEnzim, Hukum Termodinamika, Respirasi Sel Aerob

Oleh : MONICA HERDIATMOKO

XII-A2/19

Apa Saja Yang Dipelajari

Fungsi Sel dan Metabolisme Sel

Reaksi Kimia dalam Metabolisme

Gugus gugus fosfat dan Ilustrasi Proses Metabolisme

Enzim dalam Proses Metabolisme :

Cara Kerja Enzim

Membran Enzim

Fungsi Membran Enzim

Macam Macam Resoirasi :

Respirasi Seluler

Jalur Respirasi Seluler

Video tentang Respirasi :

FUNGSI SEL: Metabolisme Sel

Metabolisme sel berarti membicarakan perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya

Secara definisi energi adalah kapasitas untuk melakukan kerja atau kemampuan untuk melakukan kerja.

Bentuk energi:

• Energi Kinetik

energi pergerakan

• Energi Potensial

kapasitas tersimpan untuk melakukan kerja

NextBack

Back to Menu

Pengaturan konversi atau pemindahan energi mengikuti

hukum termodinamika

Hukum Termodinamika adalah:

(1)Jumlah energi di alam raya adalah konstan, energi

tersebut dapat dipindahkan atau diubah tetapi tidak

dapat diciptakan atau dimusnahkan

(2)Setiap perubahan energi menghasilkan disorder

atau entropi

NextBack

Back to Menu

Chemicalenergy

First law of thermodynamics: Energy can be transferred or transformed but Neither created nor destroyed. For example, the chemical (potential) energy in food will be converted to the kinetic energy of the cheetah’s movement in (b).

Second law of thermodynamics:

Every energy transfer or transformation

increases the disorder (entropy) of the

universe. For example, disorder is added

to the cheetah’s surroundings in the form

of heat and the small molecules that are

the by-products of metabolism.

Heat

co2

H2O+

(b)(a)

Back to Menu

Back Next

Reaksi Kimia dalam Metabolisme

Hubungan energi dengan mahluk hidup memiliki arti pembahasan mengenai reaksi kimia yang terjadi dalam sel.

Ada dua reaksi yaitu:

(1)reaksi endergonik yaitu reaksi yang membutuhkan input atau pemasukan energi atau endergonik berarti energi masuk, dan

(2)reaksi eksergonik yaitu reaksi kimia yang melepaskan energi atau eksergonik berarti energi keluar

Back to Menu

Back Next

• ATP adalah molekul yang memiliki 3 bagian yaitu

basa adenin, gula ribosa, dan tiga gusus fosfat yang

diikatkan dengan ikatan kovalen.

• Ikatan kovalen antar gugus fosfat kedua dan ketiga

tidak stabil, sehingga kita akan mendapatkan

pelepasan gugus fosfat, yang berarti hidrolisis ATP

menjadi ADP.

• Perpindahan gugus fosfat ke suatu molekul disebut

fosforilasi. ATP adalah sumberdaya dalam sel yang

dapat diperbarui dan itu sebabnya dikenal siklus ATP

NextBackBack to Menu

Figure 8.8

O O O O CH2

H

OH OH

H

N

H H

O

NC

HC

N CC

N

NH2Adenine

RibosePhosphate groups

O

O O

O

O

O

-- - -

CH


Back Next

Back to Menu

• Energy is released from ATP– When the terminal phosphate bond is broken

Adenosine diphosphate (ADP)

P

Adenosine triphosphate (ATP)

H2O

+ Energy

PP

P PP i

Inorganic phosphate


NextBack

Back to Menu


Back Next

Back to Menu

Regenerasi ATP• Jalur Katabolik

– Proses regenerasi ATP dari ADP dan fosfat

ATP synthesis from ADP + P i requires energy

ATP

ADP + P i

Energy for cellular work(endergonic, energy-consuming processes)

Energy from catabolism(exergonic, energy yieldingprocesses)

ATP hydrolysis to ADP + P i yields energy


Back Next

Back to Menu

• Untuk dapat memahami arah reaksi dan jalur metabolisme, keduanya

melibatkan apa yang disebut enzim, yaitu protein dalam tubuh yang

berfungsi sebagai katalis biologi.

• Katalis adalah suatu molekul kimiawi yang dapat mempercepat proses

reaksi tetapi dirinya (molekul bersangkutan) tidak ikut bereaksi atau

digunakan.

• Jadi enzim dapat mempercepat reaksi kimia dalam sel dengan cara

menurunkan hambatan energi.

• Hambatan energi= energi aktivasi=jumlah energi yang dibutuhkan untuk

reaksi eksergonik.

• Enzim tertentu akan mengkatalisis reaksi seluler tertentu.

Enzim Dalam Proses Metabolisme

NextBack

Back to Menu

Cara kerja enzim adalah sisi aktif enzim mengikat substrat dan kemudian

mengubah substrat menjadi hasil, akibatnya hasil dilepaskan, karena

sudah tidak dapat kembali mengikat substrat lagi dan seterusnya satu

per satu substrat diubah menjadi hasil.

Kerja enzim ini dapat dihambat/dijegal atau dipengaruhi oleh faktor

lingkungan seperti temperatur, pH, konsentrasi garam dan lain-lain.

Beberapa enzim membutuhkan (dibantu) oleh ko-faktor yaitu materi

bukan protein yang membantu kerja enzim atau dibantu oleh co-enzim

seperti vitamin atau molekul organik lain.

Kerja enzim juga dihambat atau dijegal oleh molekul yang disebut

inhibitor, pestisida dan antibiotik.

Cara Kerja Enzim

NextBack

Back to Menu

•Posisi molekul enzim dalam sel dan hasil kerja enzim sangat

berhubungan dengan membran biologi.

•Proses metabolisme menyangkut transport materi asal dan

hasil metabolisme di mana akan melibatkan membran biologi.

•Struktur membran biologi yaitu pemisah antara hidup dan

tidak hidup dan secara selektif dapat dilalui adalah tiga lapis

mosaik cair yang terdiri atas fosfolipid dan protein

Membran Enzim

NextBack

Back to Menu

Fungsi membran ada empat yaitu sebagai:

1) fungsi mosaik yang memfasilitasi proteinnya sebagai enzim, reseptor, sel

junction dan transporter atau protein pemindah

2) membran transport, yaitu fungsi difusi, osmosis, difusi yang difasilitasi

(oleh protein pemindah), dan transport aktif, yaitu pergerakan molekul

melewati membran yang memerlukan energi dari gradien rendah ke gradien

tinggi

3) memelihara keseimbangan air (osmoregulasi) yaitu fungsi membran di

mana ia bertindak sebagai membran semipermiabel antara isi sel dan

lingkungannya, yang meliputi kondisi isotonik, hipotonik, dan hipertonik

4) eksositosis/endositosis, yaitu fungsi membran untuk mengeluarkan atau

memasukkan materi dari dan ke luar sel. Termasuk dalam endositosis

adalah apa yang disebut fagositosis, pinositosis, dan pinositosis yang

diperantai reseptor. Back to Menu

Back Next

• Proses metabolisme yang membutuhkan energi dan yang

menghasilkan energi terjadi dalam sel dalam organel

utama. • Organel utama untuk proses metabolisme yang

membutuhkan energi fotosintesis adalah khloroplast.• Organel utama untuk proses metabolisme yang

menghasilkan energi respirasi selular adalah mitokondria.

Back to Menu

Back Next

Respirasi Seluler

• Adalah jalur metabolisme yang memanen atau

menghasilkan energi.

• Istilah respirasi sama dengan bernafas yaitu pertukaran

oksigen (O2) dan karbodioksida (CO2) antara organisme

dan lingkungannya.

• Respirasi selular yaitu pemanenan atau proses

menghasilkan energi secara aerobik (perlu O2) dari

molekul makanan oleh sel.

• Oleh karena itu pernafasan dan respirasi seluler sangat

berhubungan.Back Next

Back to Menu

• Rumus umum untuk respirasi selular adalah

• C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + ATP

• Ada tiga tipe jalur metabolisme yang menghasilkan energi.

1) Respirasi aerobik

• tipe yang paling umum terjadi dalam sel dan merupakan jalur utama

penghasil energi yang menghasilkan ATP (pembentukan ATP), molekul

energi biologi.

• Istilah aerobik menunjukkan makna bahwa jalur aerobik tidak dapat

berlangsung tanpa tersedianya oksigen yang cukup.

• Setiap pernafasan yang kau ambil, kau memasukkan oksigen yang

diperlukan sel untuk melangsungkan jalur aerobik ini.

Respirasi Seluler

Back Next

Back to Menu

2) jalur fermentasi dan

3) transport elektron anaerob.

• Kebanyakan bakteri dan protista lain sangat mengandalkan jalur

anaerob untuk membuat atau mengahasilkan ATP yang diperlukannya.

• Ketiga tipe jalur metabolisme penghaisl energi tersebut memulai

prosesnya dengan reaksi yang sama yang disebut reaksi glikolisis.

• Reaksi glikolisis memecah glukosa menjadi dua molekul asam

piruvat.

• Reaksi glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel tanpa peranan

oksigen.

Respirasi Seluler

Back Next

Back to Menu

Setelah reaksi glikolisis jalur berikutnya bisa berbeda, bisa aerobik, bisa anaerob, tergantung kebutuhan sel dan atau ketersediaan oksigen dalam sel.

Apabila jalur melalui aerob yang ditempuh, maka proses akan dilangsungkan dalam organel mitrokondria. Dalam mitokondria oksigen adalah penerima elektron terakhir yang dilepaskan selama proses reaksi.

Apabila jalur anaerob yang dipilih maka proses metabolisme berlangsung tetap pada sitoplasma sel dan substansi selain oksigen dalam sitoplasma adalah penerima elektron terakhir.

Dalam ketiga jalur tersebut, reaksi tidak dapat mereka langsungkan sendiri, tetapi harus dibantu enzim.

Respirasi Seluler Back to Menu

NextBack

Respirasi Aerobik

Respirasi aerobik adalah jalur yang paling banyak menghasilkan

energi ATP dari satu molekul glukosa, yaitu

• satu molekul glukosa melalui jalur respirasi aerobik dapat

dihasilkan 36 bahkan lebih molekul ATP,

• bila lewar jalur fermentasi satu molekul glukosa dihasilkan 2

ATP.

Back to Menu

NextBack

Jalur Respirasi Seluler Back to Menu

Video Respirasi Seluler

Back Next

Back to Menu

04 respirasi sel

Documents