Metabolisme Sel Dan Siklus Sel

8/19/2019 Metabolisme Sel Dan Siklus Sel

1/33

METABOLISMEPengaturan sumberdaya materi dan energi dari sel.Katabolisme : jalur metabolisme yang

membebaskan energi dengan cara merombak

molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yglebih sedrhana.

Contoh : Respirasi seluler

Anabolisme : memakai energi untuk membangunmolekul kompleks dari molekul-molekul yg lebihsederhana. Contoh : Sintesis protein


2/33

Activated carrier molecules are essential for biosynthesis

- ATP, NADH/NADPH


3/33

ENZIMProtein katalitik, agen kimiawi yg mengubah laju

reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi ituMemerlukan energi aktiasi untuk memulai

aktiitasnyaMemiliki substrat yang spesi!ikMemiliki sisi akti! untuk tempat berikatan dengan

substrat

"ktiitasnya dipengaruhi oleh !aktor lingkunganumum, seperti suhu dan p#, dan juga !aktorkimiawi tertentu yg secara khusus mempengaruhien$im itu, ko!aktor%koen$im dan inhibitor en$im


4/33

A molecule requires activation energy before it can undergo

a chemical reaction that leave it in a more stable state

Enyme can lo!er activation energy


5/33


6/33

RespirasiSel


7/33

Rantai respirasi dan pembentukan ATP :

&n$. 'ehidrogenase melepas ion #( dr substrat, lalumerduksi )"' )"'# ( #(Mol. )"'# memasuki mem. dlm mitokdria sblh matriks

dan masuk rantai respirasi

)"'# dioksidasi mnjd )"'( dgn mentrans!er ion #ke *"' yg bertindak sebagai carrier hidrogen 'ari *"' tiap proton dilepas ke ruang antar membran,

elektronnya masuk ke prot nonheme yg mengandung

besi, selanjutnya bergerak ke berbagai komponenrantai respirasi dan terbentuk airSelama proses perpindahan elektron jg dilepas

sejumlah energi yg sebagian digunakan untuk "+P


8/33


9/33


10/3310

*otosintesis: adalah sebuah prosesdimana energi cahaya dirubah menjadi

energi kimia "+P dan disimpan dalambentuk ikatan kimia karbohidrat

/C01 ( / #12 /01 ( C/#310/

otosintesis


11/3311

!" Pen#erapan $a%a#a

&'&O O& ( )'( () e*

&" Transport elektron

&'&O ( &NA+P( &'( ( &NA+P' ( O&

3. Pembentukan ATP

'(

( A+P,*

( Pi&*

ATP)*

( '&O )" iksasi -O& men.adi karbo%idrat

cahaya

cahaya


12/3312

/ambar skematis kloroplast

lumen


13/33

13

" Membran thylakoid terdiri dari lamela granabertumpuk dan lamela stroma tidakbertumpuk

" 4loro!il terletak di membran thylakoid,

sehingga reaksi terang !otosintesisberlangsung di membran thylakoid" Reduksi carbon, yang dikatalisis oleh en$im-

en$im yang larut dalam air, berlangsung di

stroma" Stroma adalah bagian kloroplas diluar

membran thylakoid


14/33

14

Or0anisasi dalam membran t%#lakoid

Pusat reaksi !otosistem 55 PS55, bersama denganantena kloro!il dan protein-protein yang berperan dalamtransport elektron, terletak terutama di lamela grana

Pusat reaksi !otosistem 5 PS5, bersama dengan antenakloro!il dan protein-protein yang berperan dalamtransport elektron6 dan en$im-e$sim untuk sintesis "+Pcoupling !actor en$ymes terletak terutama di lamelastroma

4ompleks sitokrom b/!, yang menghubungkan dua sistemtersebut, tersebar merata.


15/33

BIOSEL 2006 15

7ambaran skematik 8 scheme


16/33

16

"PS5 yang menyerap cahaya merah panjang 922nm menghasilkan reduktan kuat, yang mampumereduksi )"'P ( menjadi )"'P# di membrandekat stroma6 dan menghasilkan pula oksidan

lemah" PS55 /2 nm menghasilkan oksidan kuat, yang

mampu mengoksidasi #10 menjadi 01 di lumen

thylakoid6 serta menghasilkan reduktan lemah" "+P dilepaskan ke dalam stroma melalui

perpindahan #( dari lumen ke stroma


17/33

17

Pembentukan ATP

" 'ari reaksi terang !otosintesis, sebagian energi yangdiserap disimpan dalam bentuk )"'P#, sebagian laindari energi photon digunakan untuk membentuk "+P

Pembentukan "+P dikenal dengan proses*oto!os!orilasi

*oto!os!orilasi terjadi melalui mekanisme kimiaosmotik

Mekanisme kimia osmotik chemiosmotic mechanismdidasarkan pada prinsip: bahwa perbedaan konsentrasiion dan potensial elektrik diantara membran, merupakansumber energi bebas


18/33

18

"+P dibentuk oleh kompleks en$im yang dikenal memiliki

beberapa nama: "+P synthase, Coupling-*actor, "+Pase,C*o - C*3

&n$im ini terdiri dari dua buah bagian yaitu bagianhidrophobic yang terikat membran disebut C*

o

dan

bagian yang mencuat keluar membran disebut C*3

C*o membentuk saluran menyeberangi membran, dimana

proton mampu melewatinya

C*3 merupakan bagian dari kompleks en$im yangmembentuk "+P


19/33

19

4arena perbedaan konsentrasi proton antaralumen dan stroma, maka akan timbul sebuahtenaga proton motie !orce

Proton motie !orce akan mengakibatkanterjadinya perpindahan proton dari lumenmelalui C*o dan kemudian akan dilepaskan ke

stroma melalui C*3

Sisi katalisis dari "+P synthase terletak di C*3,dimana pada saat sintesis "+P, sisi ini akanberputar.


20/33

20

#

/ambaran skematik ATP s#nt%ase

ADP +Pi

ATP


21/33

$E%% $&$%E 'NTE(PHA)E

gro!th * +*

synthesis- DNA relication taes lace gro!th .


22/33


23/33

'T0)') '1 rohase-

nuclear membrane disaears

chromosomes suer coil''1 metahase

double stranded chromosomes migrate to the

equatorial lane


24/33


25/33


26/33

'T0)'), cont1'''1 anahase-

single stranded chromosomes form

and migrate to!ards oles


27/33


28/33

'T0)'), cont1'21 telohase

cytoinesis occurs

nuclear membrane reforms


29/33


30/33

BIOSEL 2010 30

Sistem Kontrol Siklus Sel

3" Sel tidak boleh memasuksi !ase mitosis,

sampai dengan ')" nukleus bereplikasi

;sekali


31/33

BIOSEL 2010 31

=. 4arena kebanyakan sel yang terdi!!erensiasi berhentidari siklus sel selama !ase 73, maka harus ada sistem

kontrol yang memonitor dan merespon sinyal dankondisi lingkungan sehingga keputusan untuk

membelah atau berde!erensiasi merupakan keputusan

yang tepat.>. Replikasi kromosom tidak boleh dimulai jika mitosis

dari siklus sebelumnya belum selesai.

?. #arus ada signal atau cek untuk meyakinkanperbanyakan organel-organel dan struktur sitoplasmaternasuk dalam !ramework pengaturan mitosis


32/33

-%ekpoit dalam Siklus Sel

" Merupakan titik pengontrolan yg kritis dmn sinyalberhenti atau terus dpt mengetur siklus sel.

"+iga chekpoint utama dijumpai dalam siklus sel yaitu pada !ase 73, 71 dan M

" Chekpoint 73 pd sel mamalia merupakan yangpaling penting , sebab bila sel memperoleh sinyal

terus maka akan menyelesaikan siklus danmembelah, namun bila tidak memperoleh sinyalterus akan keluar dari siklus dan berada pada

!ase 7o.

BIOSEL 2006 32


33/33

Siklin dan Kinase Ter0antun0 Siklin

Perubahan titer dan aktiitas molekul pengontrolmemicu terjadinya urutan siklus sel

Mol. Pengatur berupa protein kinase , suatu en$im yg

mengakti!kan atau menginakti!kan protein lain dgncara mem!os!orilasinya."gar menjadi awkti! protein kinase harus dilekatkan

pada protein siklin . 0leh karena itu disebut kinasetergantung siklin Cdk. "ktiitas Cdk naik turun

seiring dengan keberadaan siklinMP* maturation promoting !actor yi !aktor pemacu

!ase M yg memicu jalan sel melewati chekpoint 71 ke!ase M

Metabolisme Sel Dan Siklus Sel

Documents