Konsepan Dasar ~ Metabolisme

10/02/2014

1

Dr. Aline Puspita K, M.SiDr. Nuniek Herdyastuti, M.SiMirwa Adi Prahara, M.Si

Dosen :

Standar Kompetensi : Memahami dan mendeskripsikan : metabolisme biomolekul, hubungan antar metabolisme biomolekul, dan pengolahan informasi genetika

Materi :Konsep Dasar MetabolismeMetabolisme KarbohidratTransport elektron, Fosforilasi oksidatif danPengaturan ATPFotosintesisMetabolisme LipidaMetabolisme Asam Amino & NukleotidaPengolahan Informasi Genetika

10/02/2014

2

ReferensiReferensi ::

Lehninger, 1988, Dasar-dasar Biokimia, jilid1,2,3, Jakarta, ErlanggaMathews,C.K and Van Holde K.E, 2000, Biochemistry, second ed., The Benjamin Cumming company, Inc.Mayes, P.A, dkk, 1991, Biokimia Harper, Jakarta : EGC Penerbit Buku KedokteranNelson D.L., and Cox M.M., 2003, LehningerPrinciple of Biochemistry, 4th edition, University of Winconsin-MadisonStryer, L., 1988, Biochemistry, third ed., New York : W.H. Freeman ans company

PENILAIANPENILAIAN

Partisipasi (P)Tugas (T)UTS (UT)UAS (UA)

Nilai akhir = {(2xP)+(3xT)+(2xUT)+(3xUA)}

10/02/2014

3

TUGASTUGASBuat tulisan secara berkelompok (max = 3 orang)Materi :

Konsep metabolismeKatabolisme KarbohidratAnabolisme KarbohidratTransport elektronFotosintesisKatabolisme LemakAnabolisme LemakKatabolisme ProteinAnabolisme ProteinMetabolisme purin dan pirimidinReplikasiTranskripsiTranslasi

Email ke : [email protected] hari sabtu (15 Februari 2014) sebelum jam 09.00

By : Nuniek HerdyastutiFebruari - 2014

10/02/2014

4

Memahami beberapa aspek metabolisme dan perannya dalam sel hidup

Konsep Dasar Metabolisme :Aspek makro dan mikro metabolisme,

siklus energi

InformationGenetics

Metabolism &Bioenergetica

Structure – Function Macromolecul

10/02/2014

5

METABOLISMEMETABOLISME

Metabolism is the sum of the chemical reactions in an organism

Fungsi :Memperoleh energi kimia dari hasil degradasi sari makananMengubah molekul nutrien menjadi prekursor unit pembangun bagi makromolekulMenggabungkan unit-unit pembangun menjadimakromolekul (protein, lemak, polisakarida, asam nukleatdan komponen sel lain)Membentuk dan mendegradasi biomolekul yang diperlukan dalam fungsi tertentu dari sel

METABOLISME

Reaksi kimia di dalam tubuh organisme

Membutuhkan sistem multienzim

Ada 2 :KATABOLISMEANABOLISME

Aspek makro : daur CO2, O2 dan N2

10/02/2014

6

METABOLIC PATHWAYS ARE ENZYMATICALLY CHEMICAL REACTION IN THE CELL

Jalur metabolik ditentukan oleh adanya enzim

Enzim-enzim dikode oleh gen-gen tertentu

LINEAR

A

BE1

CE2

DE3

EE4

CIRCULAR

A

E B

E1

C

E2

D

FE3

E4

10/02/2014

7

Perbedaan anabolisme & katabolisme

ANABOLISME KATABOLISME

SintesisMembutuhkan energiReaksi reduksiHasil akhir : senyawaawal katabolisme

DegradasiMelepaskan energiReaksi oksidasiSenyawa awal mrpknhasil akhir anabolisme

10/02/2014

8

Karbohidrat

Oligopeptida Proteosa, Pepton

Gliserol, as.lemak, as.fosfat

LAMBUNG

MULUT

Protein

Glukosa, fruktosa, galaktosa

Protein

USUS HALUS

Polisakarida , Oligosakarida, Disakarida

Lemak

Lemak

Polisakarida, Oligosakarida, Disakarida Lemak Trigliserida

Asam amino

DINDING USUS HALUS

ALIRAN DARAH & LIMPA

Hatiekskresi Jaringan otot

10/02/2014

9

10/02/2014

10

Three Stages of CatabolismThree Stages of Catabolism

10/02/2014

11

Autotrof

Misal : sel hijau daun, cyanobacteri

Heterotrof

Misal : hewan tingkat tinggi,

mikroorganisme (hampir semua)

Organisme Heterotrof :

Aerob

Anaerob : organisme dlm tanah, di dasarlautan

Fakultatif : ragi

10/02/2014

12

Metabolic Diversity Among Organisms

Nutritional type Energy source

Carbon source Example

Photoautotroph Light CO2 Oxygenic: Cyanobacteria plants.Anoxygenic: Green, purple bacteria.

Photoheterotroph Light Organic compounds

Green, purple nonsulfur bacteria.

Chemoautotroph Chemical CO Iron-oxidizing bacteria.

Chemoheterotroph Chemical Organic compounds

Fermentative bacteria.Animals, protozoa, fungi, bacteria.

Daur CO2 dan O2

10/02/2014

13

N2 CYCLES

Hubungan Energidiantara lintasKatabolisme &

Anabolisme

10/02/2014

14

Energi Kimia Pada

Metabolisme

Siklus ATP dan Bioenergetika Sel

Bentuk energi : Energi bebas (∆G)Termodinamika : ∆G = ∆H – T ∆S

aA + bB cC + dD

K’eq = [C]c [D]d

[A]a [B]b∆G = -2,303 RT log K’eq

Energi bebas (∆G) khas bagi reaksi yang berbedaMisal : a. Glukosa-1P glukosa-6P ∆G = -1,74 kkal/molb. As. palmitat + 23 O2 + 16 CO2 + 16 H2O ∆G = -2338 kkal/mol

∆G : energi kimia = ATP

10/02/2014

15

ATP ADP + Pi ∆G°’ = -7.3 kcal/mole (exergonic, spontaneous) ADP AMP + Pi ∆G°’ = -7.3 kcal/mole AMP A + Pi ∆G°’ = -3.4 kcal/mole (not high energy)

High energy

Hydrolysis of ATP

10/02/2014

16

Derajad ionisasi ATP & produksinyaProduk : 4 muatan negatifyg saling tolak menolakTerjadi hibrid resonansi

ATP : senyawa fosfatdengan energi tinggi

Daur ATP

ADP + Pi

Biosintesis

Kontraksi & motilitas

Transport aktif

Pemindahan inf.genetik

O2

Katabolisme

Bahan bakar

ATPCO2

H2O

10/02/2014

17

Nicotinamid adenosin dinucleotida phosphat(NADPH)

Flavin adenosin dinucleotida (FADH)

10/02/2014

18

Daur NADP/NADPH

Katabolisme

Anabolisme (reaksi reduksi

biosintesis)

NAD+ /NADP+

(bentuk oksidasi)NADH/NADPH

(bentuk reduksi)

10/02/2014

19

PENGATURAN LINTASMETABOLIK

Enzimatis : enzimalosterik

Pengaturan hormon Pengaturan konsentrasi

enzim (induksi)