Metabolism e

Presentation Title Here

METABOLISMETim Pengampu M.K. Biokimia PertanianPENGERTIAN METABOLISMEDalam sel hidup, tiap saat terjadi/berlangsung jutaan reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim. Keseluruhan reaksi-reaksi tersebut disebut METABOLISME.

Metabolisme merupakan aktivitas sel yang amat terkoordinasi, mempunyai tujuan, dan mencakup berbagai kerjasama banyak sistem multi enzim.FUNGSI METABOLISMEEmpat fungsi spesifik metabolisme:Untuk memperoleh energi kimia dari energi solar (autotrof) atau dari degradasi senyawa-senyawa kompleks berenergi tinggi.Untuk mengubah molekul nutrient menjadi prekursor unit pembangun bagi makromolekul sel.Untuk menggabungkan unit-unit pembangun menjadi protein, asam nukleat, lipida, polisakarida, dan komponen sel lainya.Untuk membentuk dan juga mendegradasi biomolekul yang diperlukan di dalam fungsi khusus sel.Walaupun metabolisme melibatkan ratusan reaksi enzimatis yang berbeda, lintasan metabolik utama hanya berjumlah sedikit.

Yang istimewa lintasan metabolik utama ini sama pada semua spesies makhluk hidup di dunia.Penggolongan Makhluk Hidup berdasarkan bentuk energi yang diperlukan dari lingkungannyaTanaman ataupun tumbuh-tumbuhan merupakan organisme autotrof-fotosintetik, yaitu organisme yang dapat menggunakan CO2 (karbon dioksida) dari atmosfer sebagai satu-satunya sumber C (karbon) untuk membangun semua macam biomolekul yang mengandung karbon menggunakan energi solar dari lingkungan hidupnya.

Manusia, hewan, dan organisme heterotrof lainnya, kebutuhan karbon dan energi untuk hidup sel-sel tubuhnya bergantung sepenuhnya pada ketersediaan senyawa-senyawa karbon yang dihasilkan oleh tanaman/tumbuh-tumbuhan.Dari sudut pandang biokimia, petani atau siapa pun yang peduli untuk tetap eksisnya pertanian sebagai penyedia pangan dan pakan, merupakan profesi yang sangat mulia.

Tanpa pangan dan pakan, semua organisme heterotrof seperti manusia dan hewan tidak akan bisa bertahan hidup di dunia.Kembali kepada Metabolisme

Aktivitas metabolisme merupakan lintasan reaksi-reaksi yang berlangsung secara bertahap, berurutan, dan setiap jenis reaksi dikatalisis oleh enzim spesifik sehingga metabolisme merupakan suatu sistem multienzim bertahap.

Hampir semua lintasan metabolik bersifat linier, tetapi beberapa jenis lintasan metabolik bersifat sirkuler (siklik). Lintasan-lintasan ini biasanya mempunyai cabang-cabang yang mengarah ke dalam atau ke luar.ABCDEE1E2E3E4Lintasan Metabolik Linier

Lintasan Metabolik Sirkuler (siklis)Pada tiap tahap reaksi terjadi perubahan kimia spesifik, biasanya merupakan penarikan, pemindahan, penambahan, ataupun penggantian suatu atom, molekul a/ gugus fungsional spesifik.

Pada bagian lintas metabolik di slide sebelumnya, molekul A merupakan substrat, E (pada yg linier) dan F (pada yang siklis) merupakan produk akhir metabolik (disebut METABOLIT), B, C, D, dan E (pada yang siklis) disebut metabolit antara karena tahap reaksi dan substrat sampai tahap sebelum terjadi produk akhir disebut dengan metabolisme antara.KATABOLISME & ANABOLISMEMetabolisme dibedakan menjadi Katabolisme dan Anabolisme

Katabolisme merupakan reaksi-reaksi metabolisme yang bersifat penguraian/pemecahan, yang menyebabkan senyawa-senyawa makro/kompleks seperti polisakarida, lipida, protein, terurai menjadi senyawa-senyawa yang lebih kecil dan sederhana disertai dengan pelepasan energi bebas yang tersimpan dalam ikatan kimia molekul-molekul kompleks tersebut.Energi bebas yang dilepaskan dalam katabolisme biasanya disimpan dalam molekul pembawa energi ATP (Adenosin Trifosfat) atau dalam atom H berenergi tinggi yang dibawa oleh koenzim.Anabolisme merupakan metabolisme yang bersifat menyusun molekul sederhana dan berukuran kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks.

Oleh karena itu anabolisme juga disebut reaksi pembentukkan atau biosintesis.

Karena dalam biosintesis terjadi penambahan ukuran dan kompleksitas struktur, maka proses ini memerlukan input energi yang dihasilkan dari pemecahan ATP. Biosintesis yang memerlukan tambahan atom H, kebutuhan ini diberikan oleh NADPHAnabolisme merupakan reaksi reduksi, sedangkan katabolisme merupakan reaksi oksidasi.

Lintasan (jalur) katabolik mengarah pada terbentuknya sedikit macam produk akhir, sedangkan jalur anabolik mengarah pada terbentuknya banyak macam produk.

Lintasan katabolik bersifat menyatu dan lintasan anabolik bersifat menyebar.Hubungan energi di antara lintasan katabolik dan lintasan anabolikMOLEKUL PEMULA (PREKURSOR)Asam Amino, Gula, Asam Lemak,Basa NitrogenNUTRIEN PENGHASIL ENERGIKarbohidrat, Lemak,ProteinMAKROMOLEKUL PENYUSUN SELProtein, Polisakarida, Lipida, Asam NukleatKATABOLISMEANABOLISMEPRODUK AKHIR MISKIN ENERGICO2, H2O, NH3ENERGI KIMIAATP, NADPHPENGATURAN LAJU KATABOLISME - ANABOLISMEJalur metabolisme pararelJalur metabolisme IdentikJalur reaksi katabolisme berbeda dengan jalur reaksi anabolismenya.Jalur reaksi katabolisme dan anabolismenya identikSejumlah enzim yang berperan berbeda.Setidaknya ada satu tahap reaksi yang enzimnya berbeda antara jalur reaksi katabolik dan anaboliknya.Penyatuan kecepatan katabolisme maupun anabolismenya biasanya terletak pada tahap awal reaksi.Apabila jalur reaksi katabolisme dan anabolismenya sama dan semua enzim yang mengkatalis reaksinya juga sama, maka arah metabolisme tidak akan stabil dan arah peranjakan reaksi dipengaruhi oleh hukum aksi massa.PENGATURAN LAJU KATABOLISME - ANABOLISMEABCDEPKLMNE1E2E3E4E5E6E7E8E9E10JalurKatabolikJalurAnabolikJalur PararelTahap ygDiaturTahap ygDiaturABCDEPE1E2E3E4E5Jalur IdentikTahap ygDiatur

Eb

METABOLISME PRIMER DAN SEKUNDERPolisakarida, protein, lemak, dan asam nukleat merupakan penyusun utama jasad hidup, oleh karena itu disebut METABOLIT PRIMER.

Keseluruhan proses baik sintesis maupun perombakan metabolit primer yang dilakukan oleh jasad hidup untuk kelangsungan hidupnya disebut PROSES-PROSES METABOLISME PRIMER.

Metabolisme primer semua organisme SAMA, meskipun sangat berbeda genetiknya. Metabolisme jenis lain yang hanya terjadi pada spesies tertentu, sehingga produk yang dihasilkan juga berlainan sesuai dengan spesiesnya, dan bukan merupakan proses terpenting bagi eksistensi hidupnya disebut METABOLISME SEKUNDER.

Produk dari metabolisme sekunder disebut METABOLIT SEKUNDER (Contoh: Pigmen, Kamfer, Morfin, dll).METAB. PRIMERMETAB. SENTRALMETAB. SEKUNDERGLUKOSAGLIKOSIDAPOLISAKARIDAPENTOSATETROSATRIOSAPOLISAKARIDAAS. AMINOAROMATIKFENIL PROPANOIDALKALOIDFLAVONOIDPOLIKETIDATERPENKAROTENOIDTETRAPIROLASAM ASETATSIKLUS KREBS(ASAM-ASAM ORGANIK)PROTEINLEMAKASAM NUKLEATASAMMEVALONATAS. AMINOALIFATIKHubungan Metabolisme Primer dan Metabolisme Sekunder