Pendahuluan

1. Sel mengekstraksi energi dari lingkungan �autotrof : mengambil energi dari sinar matahari pada proses fotosintesis → tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisme berkhlorofil.�heterotrof : mengambil molekul berenergi/organik dari substrat/makanan diantaranya dari sel autotrof.�
2. Sel mensintesis makromolekul untuk menunjang aktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahan sel, reaksi-reaksi spesifik)

1

Kedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi yang terintegrasi & terorganisasi → metabolisme�

Metabolisme:

merupakan keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian dan sintesis molekul kimia yang menghasilkan dan membutuhkan panas (enegi) serta dikatalisis oleh enzim

​

2

Metabolisme meliputi:

​

• Jalur sintesis (anabolisme/endorgenik) �menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks; memerlukan energi yang disuplai dari hidrolisis ATP

​

• Jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik) � memecah molekul kompleks menjadi molekul � yang lebih sederhana; melepaskan energi yang � dibutuhkan untuk mensintesis ATP.

3

Komponen sel

Makromolekul:

komponen struktural & fungsional utama sel, tdd:

1. Asam nukleat
2. Protein
3. Karbohidrat/ polisakarida
4. Lemak/ lipid

4

Struktur supramolekul

​

Protein asam nukleat polisakarida lipid

​

​

Asam amino nukleotida gula sederhana*) gliserol

asam lemak

α- ketoacids ribosa pyruvat(C3) asetat (C2)

C3, C4, C5 nitrogen pyruvat (C3)

​

​

Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O)

Nitogen (N), fosfor (P), sulfur (S)

5

• Karbohidrat siap dikatabolisir menjadi energi jika berbentuk monosakarida 🡪 glukosa, fruktosa, galaktosa

​

• Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama

​

• Energi yang dihasilkan berupa Adenosin trifosfat (ATP).

Beberapa jalur metabolisme karbohidrat (katabolisme dan anabolisme)

• glikolisis
• oksidasi piruvat
• siklus asam sitrat

• glikogenesis
• glikogenolisis
• glukoneogenesis.

Tanaman

Manusia

Hewan

+

• Berlangsung di sitosol
• Merupakan pemecahan gula menjadi:

1. Asam piruvat (aerob)

2. Asam laktat (anaerob)

Glukosa

Fruktosa

Galaktosa

Asam Piruvat

Asam sitrat

Siklus asam sitrat (Siklus Krebs)

• Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi dua molekul piruvat

​

Glukosa + 2ADP +2Pi 🡪 2 Piruvat +2ATP +2H2O

​

• Pada proses ini dihasilkan ATP
• Dikenal sebagai Embden-Meyerhof pathway

​

Tahap 1.

• Fosforilasi glukosa :Glukosa 🡪 Glukosa 6P

Tahap 2.

• Glukosa 6P 🡪 Fruktosa 6P

Tahap 3.

• Fruktosa 6P 🡪 Fruktosa 1,6 bi-P

Tahap 4.

• Fruktosa 1,6 bi-P 🡪 DHAP + G3P

Tahap 5.

• DHAP G3P

Tahap 6.

• G3P 🡪 1,3 BPG

Tahap 7.

• 1,3 BPG + ADP 🡪 3PG + ATP

Tahap 8.

• 3PG 🡪 2PG

Tahap 9.

• 2PG 🡪 PEP

Tahap 10.

• PEP + ADP 🡪 Piruvat + ATP

• Piruvat dioksidasi mjd asetil ko-A
• Berlangsung dlm mitokondria
• Dikatalis oleh : piruvat dehidrogenase
• Penghubung antara glikolisis dan siklus krebs

​

Piruvat + NAD⁺ + KoA 🡪 Asetil KoA + NADH + H⁺ + CO2

• Disebut jg siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat
• Berlangsung dlm mitokondria
• Fungsi utama : sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein

• Karbohidrat
• Protein
• Lemak

• Asetil ko-A
• Intermediate

Tahap 1.

• Kondensasi asetil ko-A + oksaloasetat 🡪 sitrat (citrate shyntase)

Tahap 2.

• Sitrat 🡪 isositrat (aconitase)

Tahap 3.

• Isositrat 🡪 oksalosuksinat 🡪 α-ketoglutarat (icocitrate dehidrogenase)

Tahap 4.

• α-ketoglutarat + Ko-A 🡪 suksinil koA (α-ketoglutarat dehidrogenase)

Tahap 6.

• Suksinat 🡪 Fumarat 🡪 L-malat 🡪 oksaloasetat (suksinat dehidrogenase)

Tahap 5.

• Suksinil koA 🡪 suksinat

Energi yg dihasilkan pada siklus asam sitrat :

1. Tiga molekul NADH, : 3 X 3P = 9P

2. Satu molekul FADH2, : 1 x 2P = 2P

3. Pada tingkat substrat = 1P

​

Jumlah = 12P

​

1 mol glukosa:

• Glikolisis : 8P
• Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6P
• Siklus Kreb’s (2 x 12P) : 24P
• Jumlah : 38P

Energi yang dihasilkan

Glikolisis vs TCA/Siklus Krebs/ Siklus Asam sitrat

1. Polimerisasi

• Pengubahan /penyusunan zat organik sederhana menjadi zat organik kompleks
• Pada karbohidrat terjadi dalam pembentukan glukosa menjadi amilum

• Proses pembentukan zat anorganik dari zat organik

Contoh : Fotosintesis

​

2. Asimilasi

ANAbolisme

​

Dibedakan menjadi :

• Fotosintesis terjadi di κλοροπλασ
• Daun pada tanaman merupakan tempat utama terjadinya fotosintesis

• Proses dimana organisme yang memiliki kloroplas mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia

• Melibatkan 2 lintasan metabolik

​

• Reaksi terang: mengubah energi matahari menjadi energi seluler dan dibagi menjadi 2 yaitu siklik dan nonsiklik

​

• Siklus Calvin: reduksi CO₂ menjadi CH₂O

Reaksi terang

• Non siklik

​

• Siklik

Menghasilkan NADPH, ATP, & oksigen

Nonsiklik

Aliran siklik

• Hanya fotosistem I yang digunakan
• Hanya ATP yang dihasilkan

Siklus Calvin