prinsip energi metabolisme

PRINSIP ENERGI PRINSIP ENERGI METABOLISMEMETABOLISME

BLOCK VIBLOCK VI

MEDICAL FACULTY OFMEDICAL FACULTY OFSRIWIJAYA UNIVERSITYSRIWIJAYA UNIVERSITY

2006/20072006/2007

LEARNING OBJECTIVELEARNING OBJECTIVE MENGETAHUI PRINSIP REAKSI OKSIDASI MENGETAHUI PRINSIP REAKSI OKSIDASI

PADA SIKLUS KREBSPADA SIKLUS KREBS MENGETAHUI SUMBER RESIDU ASETILMENGETAHUI SUMBER RESIDU ASETIL MENGETAHUI LOKASI ENZIM PADA MENGETAHUI LOKASI ENZIM PADA

MITOKONDRIAMITOKONDRIA MENGETAHUI KOMPONEN RANTAI MENGETAHUI KOMPONEN RANTAI

PERNAPASANPERNAPASAN MENGETAHUI PROSES PEMBENTUKAN MENGETAHUI PROSES PEMBENTUKAN

ATP PADA RANTAI PERNAPASANATP PADA RANTAI PERNAPASAN MENGETAHUI TRANSFORMASI ATP MENGETAHUI TRANSFORMASI ATP

MENJADI BENTUK ENERGI LAINMENJADI BENTUK ENERGI LAIN MENGETAHUI PRINSIP INHIBISI DALAM MENGETAHUI PRINSIP INHIBISI DALAM

PEMBENTUKAN ATPPEMBENTUKAN ATP

KASUSKASUS

SEJAK MUSIM PENGHUJAN, HAMPIR SEJAK MUSIM PENGHUJAN, HAMPIR TIAP PAGI ADI MENGALAMI SESAK TIAP PAGI ADI MENGALAMI SESAK NAPAS. OLEH DOKTERNYA, ADI NAPAS. OLEH DOKTERNYA, ADI DIBERI OBAT STEROID UNTUK DIBERI OBAT STEROID UNTUK MERINGANKAN GEJALA SESAK NAPAS MERINGANKAN GEJALA SESAK NAPAS YANG DIDERITANYA. NAMUN SEJAK YANG DIDERITANYA. NAMUN SEJAK RUTIN MEMAKAN OBAT TERSEBUT, RUTIN MEMAKAN OBAT TERSEBUT, ADI MERASA TENAGANYA TIDAK ADI MERASA TENAGANYA TIDAK SEKUAT DULU LAGI.SEKUAT DULU LAGI.

MASALAHMASALAH BAGAIMANA PROSES PEMBENTUKAN BAGAIMANA PROSES PEMBENTUKAN

ENERGI DI DALAM TUBUH?ENERGI DI DALAM TUBUH?

APA HUBUNGAN OBAT STEROID APA HUBUNGAN OBAT STEROID DENGAN PENURUNAN ENERGI?DENGAN PENURUNAN ENERGI?

APA YANG HARUS DILAKUKAN OLEH APA YANG HARUS DILAKUKAN OLEH ADI AGAR TIDAK MENGALAMI ADI AGAR TIDAK MENGALAMI SERANGAN SESAK NAPAS NAMUN SERANGAN SESAK NAPAS NAMUN TIDAK HARUS MEMAKAN OBAT TIDAK HARUS MEMAKAN OBAT STEROID?STEROID?

MATERIMATERI

SIKLUS KREBSSIKLUS KREBS SUMBER RESIDU ASETILSUMBER RESIDU ASETIL MITOKONDRIAMITOKONDRIA SUMBER UTAMA EKUIVALEN PEREDUKSISUMBER UTAMA EKUIVALEN PEREDUKSI KOMPONEN RANTAI PERNAPASANKOMPONEN RANTAI PERNAPASAN ENERGETIKAENERGETIKA INHIBITOR INHIBITOR

SIKLUS KREBSSIKLUS KREBS

NAMA LAIN:NAMA LAIN:– SIKLUS ASAM SITRATSIKLUS ASAM SITRAT– SIKLUS ASAM TRIKARBOKSILATSIKLUS ASAM TRIKARBOKSILAT

DEFINISI:DEFINISI:RANGKAIAN REAKSI OKSIDASI RESIDU RANGKAIAN REAKSI OKSIDASI RESIDU

ASETIL DALAM MITOKONDRIAASETIL DALAM MITOKONDRIA

SIKLUS KREBSSIKLUS KREBS

OKSALO ASETAT SITRAT

ASETIL-KoA

KoA

CO2 CO2

(C4) (C6)

(C2)

SUMBER RESIDU ASETILSUMBER RESIDU ASETIL

• GLIKOGEN

• GLUKOSA

PIRUVAT ASETIL-KoA ASETO ASETIL-KoA

ASAM LEMAK

TRIGLISERIDA STEROID

KOLESTEROL

BENDA KETON

ASAM AMINO GLUKOGENIK

ASAM AMINO KETOGENIK

LAKTAT

KREBS CYCLE

APA HUBUNGAN SIKLUS KREBS APA HUBUNGAN SIKLUS KREBS DENGAN PEMBENTUKAN DENGAN PEMBENTUKAN

ENERGI?ENERGI?

OKSIDASI BIOLOGIOKSIDASI BIOLOGI

SEJARAHSEJARAH

WARBURGWARBURG : OKSIDASI ADALAH : OKSIDASI ADALAH PENGGUNAAN OKSIGEN PENGGUNAAN OKSIGEN

WIELANDWIELAND : REDUKSI ADALAH : REDUKSI ADALAH PELEPASAN PELEPASAN

HIDROGENHIDROGEN LAVOISERLAVOISER : OKSIDASI : OKSIDASI → H20 + CO2→ H20 + CO2 PASTEURPASTEUR : FERMENTASI GLUKOSA : FERMENTASI GLUKOSA

OLEH RAGI OLEH RAGI KEILINKEILIN : SISTIM SITOKROM : SISTIM SITOKROM

(OKSIDASI (OKSIDASI → REDUKSI)→ REDUKSI)

MITOKONDRIAMITOKONDRIA

2 MEMBRAN2 MEMBRAN– LUARLUAR : LICIN, PERMEABEL NON : LICIN, PERMEABEL NON

SELEKTIFSELEKTIF– DALAMDALAM: KRISTA, PERMEABEL SELEKTIF: KRISTA, PERMEABEL SELEKTIF

LOKASI ENZIMLOKASI ENZIM– MEMBRAN LUARMEMBRAN LUAR– RUANG ANTARA MEMBRANRUANG ANTARA MEMBRAN– MEMBRAN DALAMMEMBRAN DALAM– MATRIKSMATRIKS

MITOKONDRIAMITOKONDRIA1.1. MEMBRAN LUARMEMBRAN LUAR

• SITOKROM b5 (REDUKTASE)SITOKROM b5 (REDUKTASE)

2.2. RUANG ANTARA MEMBRANRUANG ANTARA MEMBRAN• ADENILAT SIKLASEADENILAT SIKLASE• NUKLEOSID DIFOSFOKINASENUKLEOSID DIFOSFOKINASE• SULFID OKSIDASESULFID OKSIDASE

3.3. MEMBRAN DALAMMEMBRAN DALAM• UBIQUINONUBIQUINON• SITOKROM b, c1, c, a, aa3SITOKROM b, c1, c, a, aa3• ATP-ASEATP-ASE

4.4. MATRIKSMATRIKS• FAKTOR OKSIDASI FOSFORILASIFAKTOR OKSIDASI FOSFORILASI• ENZIM SIKLUS ASAM SITRATENZIM SIKLUS ASAM SITRAT• ENZIM OKSIDASI ASAM LEMAKENZIM OKSIDASI ASAM LEMAK• ENZIM SINTESIS PROTEINENZIM SINTESIS PROTEIN

RANTAI PERNAPASANRANTAI PERNAPASAN

LOKASILOKASI : MITOKONDRIA : MITOKONDRIA ~ PUSAT ~ PUSAT ENERGI SEL ENERGI SEL

DEFINISIDEFINISI: RANGKAIAN REAKSI ENZIM & : RANGKAIAN REAKSI ENZIM & CARRIER → MENGANGKUT CARRIER → MENGANGKUT

EKUIVALEN PEREDUKSI EKUIVALEN PEREDUKSI DARI DARI SUBSTRAT KE MOLEKUL SUBSTRAT KE MOLEKUL

OKSIGEN OKSIGEN

SUMBER UTAMA EKUIVALEN SUMBER UTAMA EKUIVALEN PEREDUKSIPEREDUKSI

PIRUVAT NAD Deh.

FAD Deh.

SITOKROM O2

SIKLUS KREBS

Β-OKSIDASI ASAM LEMAK

KH

SUMBER EKSTRA MITOKONDRIA

RANTAI PERNAPASAN

MITOKONDRIA

KOMPONEN RANTAI KOMPONEN RANTAI PERNAPASANPERNAPASAN

NAD FMN Q Sit b c1 c a aa3 O2LIPOATATPATPATP

FAD FAD

FAD

•KOLIN

•SUKSINAT

•ASIL-KoA

•SARKOSIN

•DIMETIL GLISIN

GLISEROL 3-P

α-KETOGLUTARAT

•PIRUVAT

•PROLIN

•GLUTAMAT

•MALAT

•ISOSITRAT

KOMPONEN RANTAI KOMPONEN RANTAI PERNAPASANPERNAPASAN

PEMBENTUKAN ENERGI:PEMBENTUKAN ENERGI:

1.1. KOENZIM NAD KOENZIM NAD → 3 ATP→ 3 ATP

2.2. KOENZIM FAD KOENZIM FAD → 2 ATP→ 2 ATP

3.3. KOENZIM GDP KOENZIM GDP → 1 ATP→ 1 ATP

BERAPA JUMLAH ATP YANG BERAPA JUMLAH ATP YANG DIHASILKAN UNTUK SETIAP DIHASILKAN UNTUK SETIAP

OKSIDASI 1 MOLEKUL ASETIL-OKSIDASI 1 MOLEKUL ASETIL-KoA?KoA?

ENERGETIKAENERGETIKA

SUKSINIL-KoA

KARBOHIDRAT LIPID PROTEIN

ASETIL-KoA

OKSALOASETAT SITRAT

ISOSITRAT

α-KETOGLUTARAT

MALAT

SUKSINAT

FUMARAT

NAD+

NAD+

NAD+

NADH + H+

NADH + H+

NADH + H+

FAD

FADH2

GTP GDP

SIKLUS KREBS

SETIAP 1 ASETIL-KoASETIAP 1 ASETIL-KoA

JUMLAH IKATAN FOSFAT BERENERGI JUMLAH IKATAN FOSFAT BERENERGI TINGGI:TINGGI:

OKSIDASI NADH PADA OKSIDASI NADH PADA RANTAI PERNAPASANRANTAI PERNAPASAN = 9 = 9

OKSIDASI FADH2 PADA OKSIDASI FADH2 PADA RANTAI PERNAPASANRANTAI PERNAPASAN = 2= 2

OKSIDASI PADA OKSIDASI PADA TINGKAT SUBSTRAT TINGKAT SUBSTRAT = 1= 1

PRINSIP ENERGETIKAPRINSIP ENERGETIKA

REAKSI ENDERGONIK (PEMAKAIAN ENERGI)

REAKSI EKSERGONIK (PRODUKSI ENERGI)

ATP

ADPPi Pi

TRANSFORMASI ATPTRANSFORMASI ATP

KIMIAKIMIA : SINTESIS SENYAWA: SINTESIS SENYAWA MEKANIKMEKANIK : KONTRAKSI OTOT: KONTRAKSI OTOT LISTRIKLISTRIK : KERJASYARAF: KERJASYARAF ELEKROTERMALELEKROTERMAL : POMPA ION: POMPA ION CAHAYACAHAYA : CAHAYA PHOTON: CAHAYA PHOTON SUHUSUHU : MENGATUR SUHU : MENGATUR SUHU

TUBUH TUBUH

APAKAH INI KARENA

SAYA SUDAH MAKAN 2 TELUR???

INHIBITORINHIBITOR

1.1. PADA RANTAI PERNAPASANPADA RANTAI PERNAPASAN

I. AMOBARBITAL, PIERICIDIN A, I. AMOBARBITAL, PIERICIDIN A, ROTENON, STEROID ROTENON, STEROID

II. DIMERCAPROL, ANTIMYCIN AII. DIMERCAPROL, ANTIMYCIN AIII. H2S, CN, COIII. H2S, CN, CO

NAD FMN Q Sit b c1 c a aa3 O2LIPOAT

(-) (-) II (-) IIII

FAD

INHIBITORINHIBITOR

2. PADA OKSIDASI FOSFORILASI2. PADA OKSIDASI FOSFORILASI– OLIGOMYCINOLIGOMYCIN– ATRKTILOSIDAATRKTILOSIDA

3. “UNCOUPLER” OKSIDASI 3. “UNCOUPLER” OKSIDASI FOSFORILASIFOSFORILASI– 2,4 DINITROFENOL2,4 DINITROFENOL– PENTAKLOROFENOLPENTAKLOROFENOL– DINITROKREOSOLDINITROKREOSOL

BERAPA JUMLAH ATP YANG BERAPA JUMLAH ATP YANG DIHASILKAN UNTUK SETIAP DIHASILKAN UNTUK SETIAP

OKSIDASI 1 MOLEKUL OKSIDASI 1 MOLEKUL GLUKOSA?GLUKOSA?

TERIMA KASIHTERIMA KASIH