respirasi seluler - · pdf file•glikolisis : dalam sitosol memecah gula menjadi 2 asam...

4/18/2015

1

RESPIRASI SELULER

BY :I GEDE

SUDIRGAYASA

RESPIRASISELULER

PRINSIPPEMANENA

N ENERGI

PROSESRESPIRASISELULER

PROSES-PROSES

METABOLISME YANGTERKAIT

4/18/2015

2

• GAMBARAN UMUM• HIDUP ITU KERJA• SEL BEKERJA UNTUK

MEMPERTAHANKAN HIDUP• SEL MEMBUTUHKAN MASUKAN

ENERGI DARI SUMBER LUAR• TUMBUHAN MEMBUAT BAHAN

BAKARNYA SENDIRI• HEWAN MEMPEROLEH BAHAN

BAKARNYA DENGAN MEMAKANTUMBUHAN ATAU MEMAKANORGANISME LAIN YANG MEMAKANTUMBUHAN

4/18/2015

3

NUCLEUS

Membrannukleus

NucleolusChromatin

KomplekGolgi

MitochondrionPeroxisome

Membran Plasma

Dinding sel

Dinding sel tetangga

Plasmodesmata

Chloroplast

Microtubules

Microfilaments

CYTOSKELETON

Vakuola

Ribosomes

RetikulumEndoplasmahalus

RetikulumEndoplasma

kasar

Ruang antar membran

Membranluar

DNA

Membrandalam

Cristae

Matrix

Ribososombebasdalam matrikmitokondria

(a) Diagram dan TEM mitokondrion (kanan)0.1 m

4/18/2015

4

• ENERGI MENGALIR KE EKOSISTEMDALAM BENTUK CAHAYA MATAHARIDAN MENINGGALKANNYA DALAMBENTUK PANAS• FOTOSINTESIS MENGHASILKAN O2

DAN MOLEKUL ORGANIK YANGDIGUNAKAN DALAM RESPIRASISELULER• SEL MENGGUNAKAN ENERGI

KIMIAWI YANG TERSIMPAN DALAMMOLEKUL ORGANIK (MAKANAN)UNTUK MEREGENERASI ATP

Energicahaya

ECOSYSTEM

Photosynthesispada kloroplas

Respirasi selulerdi mitochondria

CO2 H2O O2Molekulorganik

Energi untuk sebagianbesar kerja selulerATP

Energipanas

4/18/2015

5

RUMUS UMUM

SENYAWA ORGANIK + OKSOGEN → KARBON DIOKSIDA + AIR + ENERGI

•SEL MENDAURULANG ATP YANGDIGUNAKANUNTUKMELAKUKANKERJA

4/18/2015

6

ATP (ADENOSIN TRI PHOSPHATE)

DAUR ATP

4/18/2015

7

Transpor protein Zat terlarut

ATP

P P i

P iADP

P iADPATPATP

Vesikula Jalur sitoskeleton

Protein motor Protein dan vesikulaberpindah

(b) Kerja mekanik

(a) Kerja transpor:

ATP DANKERJASELULER

Zat terlarut ditranspor

• GLUKOSA DAN BAHAN BAKARORGANIK LAIN DIPECAH PERLAHANDAN BERTAHAP• RESPIRASI MELIBATKAN 3 PROSES :• GLIKOLISIS : DALAM SITOSOL

MEMECAH GULA MENJADI 2 ASAMPIRUVAT• SIKLUS CREBS : DALAM MATRIK

MITOKONDRIA MENGURAIKANTURUNAN PIRUVAT MENJADI CO2• FOSFORILASI OKSIDATIF (TRANSPOR

ELEKTRON DAN KEMIOSMOSIS): DIMEMBRAN DALAM MITOKONDRIAMENGHASILKAN ATP LEBIH BANYAK

4/18/2015

8

Glikolisis (kode berwarna biru muda )Terjadi di sitosol/ sitoplasma

1.

Oksidasi piruvat dan siklus Krebs(kode berwarna salmon)Terjadi di matrik mitokondria

2.

Fosforilasi oksidatif: rantai transpor elektron danKemiosmosis (kode berwarna ungu)Terjadi di membran dalam mitokondria

3.

Electronsdiangkut

melalui NADH

Glukosa Piruvat

SITOSOL MITOCHONDRION

ATP

FosforilasiTingkat substrat

Glycolysis

4/18/2015

9

Eletron diangkutmelalui NADH dan

FADH2

SiklusKrebs

Oksidasipiruvat

Acetyl CoA

Glycolysis

MITOCHONDRION

ATP ATP

Electronsdiangkut

melalui NADH

Glukosa Piruvat

SITOSOL



Acetyl CoA

GlycolysisFosforilasioksidatif:

Transpor elektron dankemiosmosis

MITOCHONDRION

ATP ATP ATP

Fosforilasioksidatif


FADH2

SiklusKrebs

Oksidasipiruvat

Electronsdiangkut

melalui NADH

Glukosa Piruvat

SITOSOL



4/18/2015

10

• 90% ATP YANG DIHASILKAN DALAMRESPIRASI SELULER MELALUIFOSFORILASI OKSIDATIF( RANTAITRANSPOR ELEKTRON DANKEMIOSMOSIS)• SEBAGIAN KECIL ATP DIHASILKAN

DALAM GLIKOLISIS DAN SIKLUSCREBS MELALUI FOSFORILASITINGKAT SUBSTRAT• UNTUK MASING-MASING MOLEKUL

GLUKOSA YANG DIPECAH MENJADIC02 DAN AIR MELALUI RESPIRASIMENGHASILKAN LEBIH DARI 32 ATP

Substrate

Product

ADP

PATP

Enzyme Enzyme

FOSFORILASI TINGKAT SUBSTRAT

4/18/2015

11

• GLIKOLISIS MEMANEN ENERGIKIMIAWI DENGAN MENGOKSIDASIGLUKOSA MENJADI PIRUVAt• GLIKOLISIS MEMECAH GLUKOSA

MENJADI 2 MOLEKUL PIRUVAT• GLIKOLISIS TERJADI DI

SITOPLASMA DALAM 2 PASEUTAMA :• PASE INVESTASI ENERGI• PASE PEMBAYARAN ENERGI• GLIKOLISIS TERJADI DENGAN ADA

ATAU TIDAKNYA OKSIGEN

Pase investasi energi

Glukosa

2 ADP 2 P

4 ADP 4 P

Pase pembayaran energi

2 NAD+ 4 e 4 H+

2 Pyruvate 2 H2O

2 ATP digunakan

4 ATP dibentuk

2 NADH 2 H+

SelisihGlucose 2 Piruvat 2 H2O

2 ATP

2 NADH 2 H+2 NAD+ 4 e 4 H+

4 ATP 2 ATP

4/18/2015

12

Glycolysis: pase investasi energi

ATPGlucose Glucose 6-phosphate

ADP

Hexokinase

1

TAHAPAN GLIKOLISIS


ATPGlucose Glucose 6-phosphate Fructose 6-phosphate

ADP

Hexokinase Phosphogluco-isomerase

12

TAHAPAN GLIKOLISIS

4/18/2015

13


ATP ATPGlucose Glucose 6-phosphate Fructose 6-phosphate Fructose 1,6-bisphosphate

ADP ADP


Phospho-fructokinase

12 3

TAHAPAN GLIKOLISIS


ATP ATPGlucose Glucose 6-phosphate Fructose 6-phosphate Fructose 1,6-bisphosphate

Dihydroxyacetonephosphate

Glyceraldehyde3-phosphate

Tostep 6

ADP ADP


Phospho-fructokinase

Aldolase

Isomerase

12 3 4

5

TAHAPAN GLIKOLISIS

4/18/2015

14

Glycolysis: pase pembayaran energi

2 NADH2 NAD + 2 H

2 P i

1,3-Bisphospho-glycerate6

Triosephosphate

dehydrogenase

TAHAPAN GLIKOLISIS


2 ATP2 NADH

2 NAD + 2 H

2 P i

2 ADP

1,3-Bisphospho-glycerate

3-Phospho-glycerate

2

Phospho-glycerokinase

67

Triosephosphate

dehydrogenase

TAHAPAN GLIKOLISIS

4/18/2015

15

2 ATP2 NADH

2 NAD + 2 H

2 P i

2 ADP


3-Phospho-glycerate

2-Phospho-glycerate

2 2


Phospho-glyceromutase

67 8

Triosephosphate

dehydrogenase

TAHAPAN GLIKOLISIS


2 ATP2 NADH

2 NAD + 2 H

2 P i

2 ADP


3-Phospho-glycerate

2-Phospho-glycerate

Phosphoenol-pyruvate (PEP)

2 2 2

2 H2O



Enolase

67 8

9Triose

phosphatedehydrogenase

TAHAPAN GLIKOLISIS


4/18/2015

16

2 ATP 2 ATP2 NADH

2 NAD + 2 H

2 P i

2 ADP


3-Phospho-glycerate

2-Phospho-glycerate

Phosphoenol-pyruvate (PEP)

Pyruvate

2 ADP2 2 2

2 H2O



Enolase Pyruvatekinase

67 8

910

Triosephosphate

dehydrogenase

TAHAPAN GLIKOLISIS


Animasi

Please note that due to differingoperating systems, some animationswill not appear until the presentation isviewed in Presentation Mode (SlideShow view). You may see blank slidesin the “Normal” or “Slide Sorter” views.All animations will appear after viewingin Presentation Mode and playing eachanimation. Most animations will requirethe latest version of the Flash Player,which is available athttp://get.adobe.com/flashplayer.

4/18/2015

17

• SIKLUS CREBS• SIKLUS CREBS/ SIKLUS ASAM

SITRAT MENYEMPURNAKANOKSIDASI MOLEKULORGANIK PENGHASILENERGI• SEBELUM SIKLUS CREBS BISA

DIMULAI, PIRUVAT HARUSDIUBAH MENJADI SENYAWAYANG DI SEBUT ASETILKOENZIM A ( ASETIL CoA )

4/18/2015

18

Acetyl CoA

GlycolysisFosforilasioksidatif:

Transpor elektron dankemiosmosis

MITOCHONDRION

ATP ATP ATP



FADH2

SiklusKrebs

Oksidasipiruvat

Electronsdiangkut

melalui NADH

Glukosa Piruvat

SITOSOL



Piruvat

Protein transpor

Sitosol

MITOCHONDRION

CO2 Coenzyme A

NAD + HNADH Acetyl CoA

1

2

3

OKSIDASIPIRUVAT

4/18/2015

19

• SIKLUS KREBS/ SIKLUS ASAMSITRAT MENYEMPURNAKANPEMECAHAN ASETIL CoAMENJADI CO2• SIKLUS TERSEBUT

MENGOKSIDASI BAHANBAKAR ORGANIK YANGDITURUNKAN DARI PIRUVAT,MENGHASILKAN 1 ATP, 3NADH, DAN 1 FADH2 SEKALIPITARAN

Pyruvate

NAD

NADH+ H

Acetyl CoA

CO2

CoA

CoA

CoA

2 CO2

ADP + P i

FADH2

FAD

ATP

3 NADH

3 NAD

Siklus Krebs/Siklus asam sitrat

+ 3 H

4/18/2015

20

• SIKLUS KREBS TERDIRI DARI 8TAHAP YANG DIKATALISISOLEH ENZIM SPESIFIK• NADH DAN FADH2 YANG

DIHASILKAN DALAM SIKLUSKREBS MEMBAWA ELEKTRONYANG DIEKSTRAK DARIMAKANAN KE RANTAITRANSPOR ELEKTRON.

1

Acetyl CoA

Citrate

CoA-SH

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


4/18/2015

21

1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

H2O

2

CoA-SH

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

NADH+ H

NAD

H2O

3

2

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


4/18/2015

22

1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

SuccinylCoA

NADH

NADH

+ H

+ H

NAD

NAD

H2O

3

2

4

CoA-SH

CO2

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

SuccinylCoA

Succinate

NADH

NADH

ATP

+ H

+ H

NAD

NAD

H2O

ADP

GTP GDPP i

3

2

4

5

CoA-SH

CO2

CoA-SH

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


4/18/2015

23

1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

SuccinylCoA

Succinate

Fumarate

NADH

NADH

FADH2

ATP

+ H

+ H

NAD

NAD

H2O

ADP

GTP GDPP i

FAD

3

2

4

5

6

CoA-SH

CO2

CoA-SH

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

SuccinylCoA

Succinate

Fumarate

Malate

NADH

NADH

FADH2

ATP

+ H

+ H

NAD

NAD

H2O

H2O

ADP

GTP GDPP i

FAD

3

2

4

5

6

7

CoA-SH

CO2

CoA-SH

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


4/18/2015

24

NADH1

Acetyl CoA

CitrateIsocitrate

-Ketoglutarate

SuccinylCoA

Succinate

Fumarate

Malate

NAD

NADH

NADH

FADH2

ATP

+ H

+ H

+ H

NAD

NAD

H2O

H2O

ADP

GTP GDPP i

FAD

3

2

4

5

6

7

8

CoA-SH

CO2

CoA-SH

CoA-SH

CO2

Oxaloacetate

SIKLUS KREBS


Animation


4/18/2015

25

• SELAMA FOSFORILASI OKSIDATIF,KEMIOSMOSIS MENGKOPELTRANSPOR ELEKTRON KE SINTESISATP• DALAM GLIKOLISIS DAN SIKLUS

CREBS,NADH and FADH2MEMBAWA SEBAGIAN BESARENERGI YANG DIEKSTRAKSI DARIMAKANAN• KEDUA PEMBAWA ELEKTRON

TERSEBUT MENGIRIM ELEKTRONKE DALAM RANTAI TRANSPORELEKTRON YANGMENGGERAKKAN SINTESIS ATPMELALUI FOSFORILASI OKSIDATIF

4/18/2015

26

Animasi


• PERHITUNGAN ATP YANGDIHASILKAN MELALUI RESPIRASISELULER• SELAMA RESPIRASI SELULER,

ENERGI MENGALIR SBB :GLUKOSA NADH RANTAITRANSPOR ELEKTRON GAYAGERAK PROTON ATP• KIRA-KIRA 34% ENERGI DALAM

GLUKOSA DITRANSFER KE DALAMATP SELAMA RESPIRASI SELULER,KIRA-KIRA MEMBUAT 32 ATP• ITULAH BEBERAPA ALASAN

SEHINGGA JUMLAH ATP YANGDIHASILKAN TIDAK BISADIKETAHUI DENGAN PASTI

4/18/2015

27

Sistem pembolakbalik elektronmelewati membran

MITOCHONDRION2 NADH

2 NADH 2 NADH 6 NADH

2 FADH2

2 FADH2

or

2 ATP 2 ATP kira-kira 26 atau 28 ATP

Glycolysis

Glucose 2 Pyruvate

Pyruvate oxidation

2 Acetyl CoACitricacidcycle

Fosforilasi oksidatif :Rantai transpor

Elektron dankemiosmosis

CYTOSOL

Maximum per glucose:About

30 or 32 ATP

• FERMENTASI ( RESPIRASIANAEROBIK) MEMUNGKINKANSEBAGIAN SEL MEMPRODUKSI ATPTANPA BANTUAN OKSIGEN• 2 FERMENTASI UMUM YAITU

FERMENTASI ALKOHOL DANFERMENTASI ASAM LAKTAT

4/18/2015

28

Glucose

CYTOSOL Glycolysis

Pyruvate

Tidak ada O2 :Fermentation

O2 tersedia :respirasi seluler

aerob

Ethanol,laktat, atau

produk lainnya

Acetyl CoAMITOCHONDRION

SiklusKrebs

2 ADP 2 ATP

Glucose Glycolysis

2 Pyruvate

2 CO22

2 NADH

2 Ethanol 2 Acetaldehyde

(a) Fermentasi alkohol (b) Fermentasi asam laktat

2 Lactate

2 Pyruvate

2 NADH

Glucose Glycolysis

2 ATP2 ADP 2 Pi

NAD2 H

2 Pi

2 NAD

2 H

4/18/2015

29

• GLIKOLISIS DAN SIKLUSKREBS MENGHUBUNGKANBANYAK JALURMETABOLISME LAIN

CarbohydratesProteins

Asamlemak

Asamamino

gula

lemak

Glycerol

Glycolysis

Glucose

Glyceraldehyde 3- P

NH3 Pyruvate

Acetyl CoA

SiklusKrebs


4/18/2015

30

• PRINSIP PENAWARAN DANPERMINTAAN MENGATUREKONOMI METABOLIK• SEL TIDAK MENGHAMBURKAN

ENERGINYA UNTUK MEMBUATSESUATU LEBIH BANYAK DARIYANG DIBUTUHKAN• MEKANISME UMPAN BALIK

MENGONTROL RESPIRASISELULER

Phosphofructokinase

Glucose

GlycolysisAMP

Merangsang

Fructose 6-phosphate

Fructose 1,6-bisphosphate

Pyruvate

menghambat menghambat

ATP sitrat

SiklusKrebs

Fosforilasi oksidatif

Acetyl CoA

4/18/2015

31

RESPIRASISELULER

PRINSIPPEMANENA

N ENERGI

PROSESRESPIRASISELULER

PROSES-PROSES

METABOLISME YANGTERKAIT

respirasi seluler - · pdf file•glikolisis : dalam sitosol memecah gula menjadi 2 asam...

Documents