RESPIRASI SEL

Pengertian oksidasi reduksiReaksi kimia yang melibatkan pemindahan elektron dari satu molekul ke molekul lain disebut reaksi oksidasi reduksi.Molekul pemberi elektron pada reaksi tersebut disebut pereduksi atau reduktor.Molekul penerima elektron disebut pengoksidasi atau oksidator.

Pengertian oksidasi reduksi

Senyawa pengoksidasi dan pereduksi berfungsi sebagai pasangan reduktor-oksidator (pasangan redoks).

Cara pemindahan elektron :1. Dipindahkan langsung sebagai elektronContoh : Fe 2+ + Cu 2+ Fe 3+ + Cu + Fe 2+ : sebagai pemberi elektron (peredusi/reduktor) Cu 2+ : sebagai penerima elektron (pengoksidasi/oksidator)

Cara pemindahan elektron2. Elektron dapat dipindahkan dalam bentuk atom hidrogen.Satu atom hidrogen terdiri dari satu proton (H+) dan satu elektron (e).AH2 A + 2e + 2 H+

MitokhondriaStruktur mitokhondriaMembran dalam mitokhondriaMembran luar mitokhondriasitosolmatriks

mitokhondriaMembran luar dan dalam mitokhondria berbeda komposisinya, permeabilitasnya dan kandungan enzimnya.Proses yang terjadi di mitokhondria :Siklus asam sitrat (asam trikarboksilat)Transport elektronFosforilasi oksidatif

MitokhondriaMitokhondria mengandung serangkaian katalisator yang dikenal sebagai rantai pernafasan, yang berhubungan dengan transport ekivalen pereduksi (NADH, FADH dan NADPH).Ekivalen pereduksi yang terbentuk dalam sitoplasma masuk ke dalam mitokhondria melalui mekanisme malat shuttle dan gliserol fosfat shuttle.

MitokhondriaEnzim-enzim untuk proses transport elektron dan fosforilasi oksidatif terdapat di membran dalam.

Enzim-enzim untuk siklus asam sitrat sebagian besar terdapat di matriks.

Oksidasi biologi (respirasi sel)Organisme mengoksidasi makanan (terutama glukosa) untuk memperoleh energi.Proses ini terjadi dalam sel, bukan dalam paru-paru.Oksidasi terjadi melalui pelepasan atom H dari suatu substrat sumber energi.Tujuannya untuk menghasilkan energi (ATP)

Siklus Asam Trikarboksilat

Siklus asam trikarboksilat= siklus krebsFungis siklus ini adalah untuk menyimpan (konservasi) energi dari oksidasi ini dalam bentuk koenzim pemindah-elektron NADH dan FADH yang tereduksi.Hasil keseluruhan dari senyawa yang mengandung energi dalam siklus asam trikarboksilat adalah 3 NADH, 1 FAD(2H) dan 1 GTP.

Siklus asam trikarboksilatReaksi oksidasi reduksi dikatalisis oleh 4 dehidrogenase : isositrat dehidrogenase, -ketoglutarat dehidrogenase, suksinat dehidrogenase dan malat dehidrogenase.Ada 5 koenzim pada siklus asam trikarboksilat : NAD, FAD, tiamin pirofosfat, lipoat dan koenzim asilasi (KoA).

Rangkaian reaksi pada respirasi sel 1. Glikolisis : merubah 1 glukosa (C6) menjadi 2 piruvat (C3) produk : 2 piruvat, 2 NADH, & 2 ATP (net) Terjadi di : sitoplasmaTermasuk : fermentasi alkohol = glukosa --> alkohol fermentasi asam laktat = glucose --> asam laktat

Rangkaian reaksi pada respirasi sel2. Siklus KREBS: merubah 2 piruvat menjadi CO2 + H2O produk : 8 NADH, 2 ATP, 2 FADH2 melepaskan: 6 CO2 Tempat: mitokhondria

Rangkaian reaksi pada respirasi sel3. Rantai transport elektron :

Rangkaian reaksi pada respirasi sel3. Rantai transport elektron : mentransport e- & H+ dari NADH & FADH2 kepada O2 menghasilkan H2O sehingga menghasilkan gradien proton (chemiosmosis) sepanjang membran dalam mitokhondria.

Komponen rantai transport elektron :Kompleks I (NADH dehidrogenase)Enzim ini mengandung gugus prostetik FeS dan FMN.

Komponen rantai transport elektronb. Q = ubiquinonc. Kompleks II = suksinat dehidrogenaseGugus prostetik FAD dan FeSd. Kompleks III = kompleks b-c1 e. Cyt cSitokrom adalah protein yang mengandung sebuah hem (yaitu sebuah atom Fe yang terikat ke inti porfirin dan mirip dengan struktur hem dalam hemoglobin).f. Kompleks IV = cytokrom oksidase

Rangkaian reaksi pada respirasi sel4. ATPsynthase : Enzim pada membran dalam mitokhondria yang menghasilkan ATP.

ATP dibentuk dari ADP melalui reaksi fosforilasi.Jadi oksidasi dan fosforilasi bergabung erat dalam mitokhondria yang dikenal dengan fosforilasi oksidatif.Bagaimana proses oksidasi dirangkaikan dengan fosforilasi sehingga terbentuk ATP?

TEORI KIMIA OSMOTIKDikemukakan oleh ahli biokimia Inggris Peter Mitchell.Transport elektron memompa H+ dari matriks melalui membran dalam. Energi osmotik yang terkandung di dalam gradien ini dianggap sumber energi untuk sintesis ATP.

Oksigenasi (respirasi jaringan)Hemoglobin mengikat oksigen di paru-paru. Hb + O2 HbO2 (Hboksi) Oksigen terikat lemah pada ion ferro dan mudah dilepas lagi. Misalnya dengan larutan stokes yaitu suatu reduktor lemah, dihasilkan Hb tereduksi.

Tejadi proses difusi gas yang ditentukan oleh tek parsiel masing-masing (O2 dan CO2) p O2 dan Pco2Ruang alveoli paru : p O2 : 107 mmHg pco2 : 36 mmHgSirkulasi kapiler paru :p O2 : 40 mmHg pco2 : 46 mmHg

Transportasi O2 dalam darah berbentuk 1. Gas larut dalam plasma darah (sedikit)2. O2 terikat Hb dalam sel darah merah (SDM) membentuk Hboksi ( HbO2 ) Transportasi CO2 dalam darah berbentuk :1. Gas larut dalam plasma darah (sedikit)2. Asam karbonat, larut dalam plasma darah (sedikit)3. Berbentuk ikatan karbamino dengan protein darah, termasuk Hb ( 20%)4. Garam bikarbonat ( 70%)

Kurva kejenuhan Hb-oksiTerutama dipengaruhi oleh pO2 dan pCO

Bertambahnya pCO2 menggeser lengkung kurva dissosiasi Hb-oksi ke arah kanan (efek Bohr).Efek Bohr menggambarkan :Pada pO2 yang sama besarnya kejenuhan Hb-oksi akan menurun atau derajat disosiasi oksi-Hb akan meningkat karena bertambah tingginya pCO2 di bagian tubuh tertentu.

Selain pO2 dan pCO2, masih terdapat faktor lain yang mempengaruhi kurva disosiasi Hb oksi, misal :1. Keasaman atau pH2. Kadar elektrolit3. Suhu4. Kadar 2,3 Bifosfogliserat (2,3 BPG)pH , kadar elektrolit , suhu , kadar 2,3 BPG meningkatkan disosiasi Hb oksi (menurunkan kejenuhan Hb-oksi)

TERIMAKASIH

**************************