kuliah bioenergetika & oksidasi biologi

64
dr. Siti Hajar,M.Kes,SpM

Upload: dhanang-ali-yafi

Post on 25-Oct-2015

268 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

Blok 2 Kedokteran

TRANSCRIPT

dr. Siti Hajar,M.Kes,SpM

2

BIOENERGETIKA

Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu pengetahuan mengenai perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia.

Sistem nonbiologik dapat menggunakan energi panas untuk melangsungkan kerjanya.

Sedangkan sistem biologik bersifat isotermik dan menggunakan energi kimia untuk memberikan tenaga bagi proses kehidupan.

Kepentingan Biomedis

1. Kelaparan (kekurangan energi dari karbohidrat)

2. Marasmus (kekurangan energi protein & kalori)

3. Obesitas (kelebihan energi kalori)

Hukum Termodinamika : Energi mempunyai sifat kekal. Manusia tidak mampu menciptakan energi , tetapi hanya mampu menang- kap dan merubah jenis energi yang satu menjadi jenis yang lain.

Sistem Biologik Terselenggara dengan Mengikuti Kaidah Umum Termodinamika

Kaidah termodinamika dalam sistem biologikKaidah pertama termodinamika:

Merupakan hukum penyimpanan energi, yang berbunyi: energi total sebuah sistem, termasuk energi sekitarnya adalah konstan.Ini berarti bahwa saat terjadi perubahan di dalam sistem tidak ada energi yang hilang atau diperolehNamun energi dapat dialihkan antar bagian sistem atau dapat diubah menjadi energi bentuk lain.

Contohnya energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik, panas, mekanik dan sebagainya

Kaidah kedua : entropi total sebuah sistem harus meningkat bila proses ingin berlangsung spontan.

Entropi adalah derajat ketidakteraturan atau keteracakan sistem.

Entropi akan mencapai taraf maksimal di dalam sistem seiring sistem mendekati keadaan seimbang yang sejati.

Dalam kondisi suhu dan tekanan konstan, hubungan antara perubahan energi bebas (ΔG) pada sebuah sistem yang bereaksi, dengan perubahan entropi (ΔS), diungkapkan dalam persamaan:

ΔG = ΔH – TΔS Keterangan: ΔH adalah perubahan entalpi (panas)

dan T adalah suhu absolut.

Kaidah termodinamika dalam sistem biologikKaidah kedua termodinamika:

Transformasi energi dan kopel :

Makhluk hidup Isotermis Penangkapan dan perubahan energi tidak langsung, tetapi bertahap dengan menggunakan mediator, tidak mem- pengaruhi suhu tubuh

PROSES YANG MENGHASILKAN ENERGI DIHUBUNGKAN / KOPELDENGAN PROSES YANG MEMBUTUHKAN ENERGI

Konsep enersi bebas : Yang dimaksud energi bebas adalah Δ G = Bagian perubahan energi yang dapat dimanfaatkan kepentingan fisiologis makhluk hidup.

ΔG (-) Membebaskan energi Eksergonik.ΔG (+) Memerlukan energi Endergonik.

PERUBAHAN ENERGI BEBAS

PADA REAKSI A + B ==== C + DSECARA TERMODINAMIKA: APABILA Δ G < 0 DIKATAKAN REAKSI KE KANAN

BERSIFAT EKSERGONIK (DAPAT BERLANGSUNG SPONTAN)

APABILA Δ G = 0 DIKATAKAN REAKSI SETIMBANG APABILA Δ G > 0 DIKATAKAN REAKSI KE KANAN

BERSIFAT ENDERGONIK (TIDAK DAPAT BERLANGSUNG SPONTAN, KARENA UNTUK DAPAT BERLANGSUNG PERLU ENERGI/ DIKAITKAN DGN REAKSI EKSERGONIK)

9

PADA ILMU KIMIA TELAH DIKENAL ADANYA: 2.REAKSI ENDOTERMIS: REAKSI YG MEMERLUKAN PANAS 1.REAKSI EKSOTERMIS: REAKSI YG MENGHASILKAN PANAS

PADA SISTEM NON BIOLOGIS ENERGI PANAS DAPAT DIUBAH MENJADI ENERGI MEKANIS ATAU ENERGI LISTRIK

10

PADA SISTEM BIOLOGIS: MANUSIA BERSIFAT ISOTERMIS (SUHU

TUBUH KONSTAN). MANUSIA MENGGUNAKAN PANAS YANG

TERBENTUK PADA SUATU REAKSI ANTARA LAIN UNTUK MEMPERTAHANKAN SUHU TUBUH TETAPI TIDAK DAPAT MENGUBAHNYA MENJADI ENERGI MEKANIK ATAU ENERGI LISTRIK, SISA PANAS AKAN DIBUANG KE LUAR. OLEH KARENA ITU YANG LEBIH PENTING DIPERHITUNGKAN ADALAH BENTUK ENERGI KIMIA (ATP DLL)

11

PADA SISTEM BIOLOGIS PROSES YG MEMERLUKAN ENERGI MENDAPATKANNYA DENGAN CARA MENGAITKAN REAKSI YG PERLU ENERGI (REAKSI ENDERGONIK) DENGAN DENGAN REAKSI YANG MENGHASILKAN ENERGI (REAKSI EKSERGONIK)

R.ENDERGONIK R. EKSERGONIK 1 PROSES SINTESIS

2 ~ E KONTRAKSI OTOT 3 PENGHANTARAN SARAF

4 TRANSPOR AKTIF

12

EKSERGONIK Kopel ENDERGONIK

Glikolisis Sintesisß Oksidasi Transport aktivS.A.S/TCA cycle E Konduksi syarafOksidasi biologi / Kontraksi ototOksidasi respirasi

Sumber energi mediator Pemakai energiKatabolisme AnabolismeKeluar enersi Perlu enersiΔG negatif ΔG positif

G

14

E

~ EEks End

Eksergonik

Endergonik

Panas

Energi kimia

A

B

MEKANISME PENGAITAN:1. MELALUI PEMBENTUKAN SENYAWA

ANTARA: A + C | SA | B + D

2. MELALUI PEMBENTUKAN SENYAWA KAYA ENERGI (~ E )

AD2:CARA: SUATU SENYAWA (E) AKAN MENANGKAP ENERGI YG DIHASILKAN OLEH REAKSI EKSERGONIK ~E, DAN KEMUDIAN ~E AKAN MEMBERIKAN ENERGINYA UNTUK REAKSI ENDERGONIK

~ ADALAH SIMBOL UNTUK MENUNJUKKAN IKATAN BERENERGI TINGGI

SENYAWA KAYA ENERGI (~ E ) YG PALING BANYAK DIDAPAT ADALAH ATP: ADENOSIN – P ~ P ~ P

15

SENYAWA KAYA ENERGI (~E)

ATP: ADENOSIN – P ~ P ~ P (ADENOSIN TRIFOSFAT)

ATP ADALAH SUATU NUKLEOTIDA YG DALAM BENTUK AKTIFNYA MEMBENTUK KOMPLEKS DENGAN Mg++ ATAU Mn++

PERANAN ATP SBG PEMBAWA ENERGI TERLETAK PADA GUGUSAN TRIFOSFAT YG MENGANDUNG 2 IKATAN FOSFOANHIDRID. HIDROLISIS IKATAN INI AKAN MELEPASKAN BANYAK ENERGI BEBAS.

ANALOG ATP : GTP, CTP, UTP

16

SENYAWA KAYA ENERGI (~ E ) LAINNYA MISALNYA FOSFOENOLPIRUVAT, KREATINFOSFAT ( ADA SIMBOL IKATAN BERTENAGA TINGGI (~)

TUMBUHAN MENDAPATKAN ENERGINYA DARI FOTOSINTESIS SEDANGKAN HEWAN DAN MANUSIA MENDAPATKANNYA DARI BAHAN MAKANAN

17

PERANAN SENYAWA FOSFAT BERENERSI TINGGI ENERGI BEBAS DALAM TUBUH, UMUMNYA SENYAWA FOSFAT BERENERSI TINGGI. PENYIMPAN, PENGEMBAN EKSERGONIK ENDERGONIK AKTIVITAS FISIOLOGI

CONTOH : - ATP ( ADENOSIN TRIFOSFAT )

- GTP ( GUANOSIN TRIFOSFAT ) - CTP ( CITOSIN TRIFOSFAT ) - UTP ( URASIL TRIFOSFAT ) - TTP ( TIMIN TRIFOSFAT ) - ITP ( IRIDIN TRIFOSFAT ) - KREATIN FOSFAT

SIKLUS ATP

Oksidasi fosforilasi

Fosfo Enol Piruvat 1.3 Difosfo Gliserat

Suksinil KoA P Kreatin – P

Kreatin

ATP P

ADP Kepentingan Fisiologis

Sintesa ATP : 1. Tingkat Substrat : Contoh : Suksinil KoA Suksinat

Fosfoenol piruvat Piruvat

2. Tingkat Oks respirasi / Oks fosforilasi : Contoh : α Keto glutarat Suksinil KoA

Suksinat Fumarat

3. Tingkat Foto fosforilasi Contoh : CO2 + H2O C6H12O6

( pada tumbuhan )

21

Oksidasi Biologi = Oksidasi Respirasi

Oksidasi biologi : Oksidasi yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup. Dengan tujuan membebaskan energi yang nantinya dibutuhkan untuk ke- pentingan fisiologis makhluk hidup

Oksidasi: pengeluaran (Pelepasan) elektron

Reduksi : penerimaan (Penangkapan) elektron

Oksidasi disertai reduksi Reaksi redoks : reaksi kimia yang

melibatkan pemindahan elektron dari suatu atom/molekul yang satu, ke yang lain

Reaksi redoks: penting dalam pengaliran energi

Pendahuluan : Oksidasi-Reduksi

Bila suatu atom atau molekul melepaskan elektron TEROKSIDASI, prosesnya disebut : OKSIDASI

Bila suatu atom atau molekul mendapat elektron TEREDUKSI, prosesnya disebut : REDUKSI

Oksidasi reduksi selalu terjadi bersama, karena setiap elektron yang dibebaskan oleh suatu atom (oksidasi), akan ditangkap oleh atom yamg lain (reduksi)

Reaksi redoks memiliki peran kunci pada pengaliran energi dalam sistem biologi, karena elektron yang berpindah dari suatu atom ke atom yang lain membawa energi potensial

Bila el. dilepaskan dari suatu atom( oks) dan diberikan ke yang lain (red), di dalamnya membawa energi

Pada sistem biologi elektron sering tidak diangkut sendiri, ttp sering disertai oleh proton. Suatu proton dan elektron bersama-sama terdapat dalam ATOM HIDROGEN

Jadi redoks pd reaksi kimia pd sistem biologi biasanya melibatkan pelepasan atom hidrogen dr suatu atom/molekul dan atom H di dapatkan oleh atom/molekul yang lain

Pada transpor el melibatkan transpor H Mis: NADH + H+ NAD+ + 2H

OKSIDASI BIOLOGI :

1. Suasana Aerob : - Disebut juga OksidasiRespirasi - Didalam mitokondria. - Energi yang dihasilkan banyak - Contoh : α keto glutarat Suksinil KoA

2. Suasana Anaerob : - Terjadi diluar mitokondria - Enersi yang dihasilkan sedikit - Contoh : Suksinil KoA Suksinat 1,3 Difosfo gliserat 3 Posfogliserat

PRINSIP OKSIDASI BIOLOGI /RESPIRASI :

Senyawa H+ + e-

e- + O2 O-

O- + H+ H2O

Selama e- bergerak estafet pada rantai respirasi menuju O2, akan terlepas energi listrik/energi bebas yang pada tempat-tempat tertentu energi potensialnya mampu membangkitkan generator ATP dari rangkaian oksidasi fosforilasi.

Unsur rantai respirasi tersusun berdasarkan dari yang mempunyai elektro potensial lebih elektro negatip menuju yang lebih elektro positipNAD FP CoQ Sit.b Sit.c1 Sit.c Sit.a Sit.a3 O2

RANTAI RESPIRASI :

POTENSIAL REDOKS SISTEM OKSIDASI PADA MAMALIA :

SISTEM E’o Volt

H+ / H2 NAD+ /NADHLIPOAT OKS/REDASETOASETAT / 3-HIDROKSI BUTIRATPIRUVAT / LAKATATOKSALO ASETAT / MALATFUMARAT / SUKSINATSITOKROM b ; Fe + + + /Fe + +

UBIQUINON; OKS/REDSITOKROM c ; Fe + + + /Fe + +

SITOKROM a ; Fe + + + /Fe + +

OKSIGEN / AIR

-0.42--0.32--0.29--0.27--0.19--0.17+ 0.03+ 0.08+ 0.10+ 0.22+ 0.29+ 0.82

TEMPAT -TEMPAT YANG MENGHASILKAN ENERGI DALAM RANGKAIAN OKSIDASI RESPIRASI

ELEKTRON MENGALIR DARI AWAL SAMPAI KE OKSIGEN PADA RANGKAIAN OKSIDASI RESPIRASI, TIDAK SEMUA TEMPAT MAMPU MENGGERAKKAN GENERATOR ATP PADA OKS.FOSFORILASI .ADA 3 TEMPAT YANG MAMPU MENGGERAKKANGENERATOR ATP YAITU : 1. ANTARA 2 FLAVOPROTEIN 2. ANTARA SIT.b DAN SIT. c1

3. ANTARA SIT.a DAN SIT. a3

NAD FP CoQ Sit.b Sit.c1 Sit.c Sit.a Sit.a3 O2

SITE 1 SITE 2 SITE 3

OKSIDASI FOSFORILASI

Glutamat Malat Isositrat

FP

Piruvat α keto glutarat

FP

Glisero 3-P Suksinat Asil-KoA

NAD

FP KoQ

Sit.b

Sit.c1

Sit.c

Sit.a

Sit.a3

O2

OKSIDASIFOSFORILASI

OKSIDASIFOSFORILASI

OKSIDASIFOSFORILASI

ADP + Pi

ADP + Pi

ADP + Pi

ATP

ATP

ATP

ATP Sintetase

ATP Sintetase

ATP Sintetase

1. OKSIDASE 2. AEROBIK DEHIDROGENASE3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE4. HIDROPEROKSIDASE5. OKSIGENASE

Enzim yang bekerja pada oksidasi biologi termasuk dalam kelas oksido-reduktase yangterbagi dalam 5 subkelas diantaranya :

1. Oksidase : MENGKATALISIS PEMBEBASAN HIDROGEN DARI

SUBSTRAT DAN SECARA ALAMI MENGGUNAKAN O2 SEBAGAI AKSEPTORNYA

MENGHASILKAN H2O ATAU H2O2 KECUALI URIKASE & MONAMIN OKSIDASE

AH2 + ½ O2 === A + H2O AH2 + O2 === A + H2O2

OKSIDASE OKSIDASE

Enzim oksido-reduktase

AH2

A H2O

½ O2red

oksidase

oks

AH2

A H2O2

O2

redOksidase

oks

SEBAGIAN MENGANDUNG FAD/FMN SEBAGAI GUGUS PROSTETIK JADI MERUPAKAN FLAVOPROTEIN

CONTOH: L-ASAM AMINO OKSIDASE, GLUKOSA OKSIDASE,

ALDEHID DEHIDROGENASE

REAKSI : FP + AH2 === FPH2 + A LALU FPH2 +O2 === FP + H2O2

BILA JUGA MENGANDUNG LOGAM DISEBUT METALLOFLAVOPROTEIN

SEBAGIAN TIDAK MENGANDUNG FLAVIN CONTOH: SITOKROM OKSIDASE (MENGANDUNG Cu)

1.Oksidase

Enzim oksido-reduktase

CONTOH OKSIDASEFENOLASE

MENGANDUNG TEMBAGA MONO - / O – DIFENOL O – QUINON

LAKTASE• MENGANDUNG TEMBAGA• MENGKATALISIS PERUBAHAN P – HIDROQUINON P –

QUINON

ASKORBATE OKSIDASE

URIKASE, (ASAM URAT ALANTOIN)

MONOAMIN OKSIDASESitokrom oksidase

1. Oksidase

Enzim oksido-reduktase

AKSEPTOR HIDROGEN : ZAT BUATAN, METILEN BLUE (MB)

HASIL REAKSI : H2O2

GAMBAR :

2. AEROBIK DEHIDROGENASE (DH)

Enzim oksido-reduktase Enzim oksido-reduktase

AH2

A H2O2

O2

redAerobik DH

oks

AKSEPTOR HIDROGEN : ZAT BUATAN, METILEN BLUE (MB)

HASIL REAKSI : H2O2

GAMBAR :

2. AEROBIK DEHIDROGENASE (DH)

oks

AH2

A MB.H2

MBred

Aerobik DH

O2

H2O2

Enzim oksido-reduktase

FLAVOPROTEIN MENGANDUNG FMN / FAD METALOFLAVOPROTEIN (MENGANDUNG LOGAM)

ANGGOTA ASAM AMINO – D DEHIDROGENASE

─ BERIKATAN DENGAN FAD ASAM AMINO – L DEHIDROGENASE

─ BERIKATAN DENGAN FMN XANTIN OKSIDASE, MENGUBAH BASA PURIN

ASAM URAT ALDEHIDA DEHIDROGENASE GLUKOSA OKSIDASE

─ ENZIM FAD PADA JAMUR

2. AEROBIK DEHIDROGENASE (DH)

Enzim oksido-reduktase

AKSEPTOR HIDROGEN : BUKAN OKSIGEN

FUNGSI UTAMAa. TRANSFER [H+] DARI SATU SUBSTRAT KE SUBSTRAT LAIN DALAM REAKSI KOPEL REDOKS ( bukan rantai respirasi) Contoh : - Gliseraldehid-3P dehidrogenase - Laktat dehidrogenase

REAKSI :

3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE

oks

AH2

A CARRIER.H2

CARRIERred

DH untuk A

B

BH2oks red

red oks

DH untuk B

Enzim oksido-reduktase

b. SEBAGAI KOMPONEN R.R. UNTUK TRANSPOR ELEKTRON DARI SUBSTRAT KE OKSIGEN

3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE

Enzim oksido-reduktase

Berdasarkan Koenzimnya dibagi menjadi 3.b.1.. TERGANTUNG PADA KOENZIM NIKOTINAMIDA

• KOENZIM DIREDUKSI DAN DIOKSIDASI LAGI OLEH AKSEPTOR YANG SESUAI.

• NIKOTINAMIDA BERASAL DARI NIASIN (NAD+ / NADP+ )

• NAD :MENGKATALISIS REAKSI REDOKS PADA JALAN METABOLISME OKSIDATIF (GLIKOLISIS, TCA CYCLE DAN R.R .MITOKONDRIA)

• NADP : MENGKATALISIS PROSES SINTESIS, REDUKTIF

(SINTESIS ASAM LEMAK, STEROID EKSTRA MITOKONDRIA)

3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE

Enzim oksido-reduktase

3.b.1.. TERGANTUNG PADA KOENZIM NIKOTINAMIDA (NAD/NADP)

Contoh : Enzim-enzim pada jalur glikolisis, SAS, HMP, sintesa asam lemak ekstramitokondria.

MEKANISME OKSIDASI KOENZIM NIKOTINAMIDA

3.b.2. TERGANTUNG PADA RIBOFLAVIN (FMN/FAD)• IKATAN DENGAN APOENZ > KUAT DARIPADA

NIKOTINAMIDA.• SEBAGAI CARRIER [H+] DARI LIPOAT TERDUKSI

KE NAD+

• SEBAGAI ELEKTRON TRANSFERING FLAVOPROTEIN ANTARA ASIL – KoA DH KE R.R.

• GAMBAR

3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE

Reduksi cincin isoaloksazin nukleotida flavin

Contoh : Enzim-enzim pada jalur SAS, ß oksidasi

3.b.3. SITOKROM• HEMOPROTEIN BESI YANG DAPAT BERUBAH UBAH

SELAMA REDOKS (Fe2+ / Fe3+)

• SEBAGAI CARRIER ELEKTRON DARI FLAVOPROTEIN KE SITOKROM OKSIDASE

• JENIS : Sit. b, c1, c, a dan a3

• SEMUA SITOKROM TERMASUK ANAEROBIK DH, KECUALI SIT. OKSIDASE

• Contoh : Enzim pada rangkaian oksidasi respirasi

3. ANAEROBIK DEHIDROGENASE

Enzim oksido-reduktase

A. PEROKSIDASE• GUGUS PROSTETIK : PROTOHEM• TERDAPAT DI AIR SUSU, LEUKOSIT, TROMBOSIT,

EIKOSANOID (PROSTAGLANDIN, TROMBOKSAN, LEOKOTRIEN, LIPOKSIN)

• BERIKATAN LEMAH DENGAN APOPROTEIN• FUNGSI : MEREDUKSI H2O2

• AKSEPTOR ELEKTRONNYA : ASKORBAT, QUINON DAN Sit.c

• REAKSI :

H2O2 + AH2 PEROKSIDASE

2H2O + A

4. HIDROPEROKSIDASE

Enzim oksido-reduktase

B. KATALASE• SUATU HEMOPROTEIN• TERDAPAT : DARAH, SSTL, MEMBRAN MUKOSA,

GINJAL & HATI• MEMPUNYAI AKTIVITAS PEROKSIDASE & • MAMPU MENGGUNAKAN SATU MOLEKUL H2O2

SEBAGAI SUBSTRAT ATAU DONOR ELEKTRON & MOLEKUL H2O2 YG LAIN SEBAGAI OKSIDAN ATAU AKSEPTOR ELEKTRON

• REAKSI :

• 2H2O2 KATALASE

2H2O + O2

4. HIDROPEROKSIDASE

Enzim oksido-reduktase

B. KATALASE• MENDEGRADASI H2O2 YANG DIBENTUK OLEH

AEROBIK DH.• BERPERAN PADA REAKSI OKSIDATIF.• REAKSI : PERAN KATALASE DALAM DESTRUKSI

HIDROGEN PEROKSIDA

4. HIDROPEROKSIDASE

Enzim oksido-reduktase

LEBIH BERHUBUNGAN DENGAN SINTESIS ATAU PENGURAIAN BERBAGAI TIPE METABOLIT

MENGKATALISIS PENGGABUNGAN OKSIGEN KE DALAM SUBSTRAT

LANGKAH – LANGKAH :1. ENZIM BERIKATAN DENGAN OKSIGEN2. IKATAN OKSIGEN DIREDUKSI

ADA 2 SUB GOLONGAN OKSIGENASEa. DIOKSIGENASEb. MONO OKSIGENASE

5. OKSIGENASEEnzim oksido-reduktase

a.DIOKSIGENASE (Oksigen transferase, true oksygenase)• MENGKATALISIS PENGGABUNGAN DUA

ATOM OKSIGEN KE DALAM SUBSTRAT• REAKSI :

A + O2 AO2

• CONTOH : HOMOGENTISAT DIOKSIGENASE 3-HIDROK SI ANTRANILAT DIOKSIGENASE L-TRIPTOFAN DIOKSIGENASE (HATI)

5. OKSIGENASE

Enzim oksido-reduktase

b. MONO OKSIGENASE (mixed function oxidases, hidroksilase).

• MENGKATALISIS PENGGABUNGAN HANYA SATU 1 ATOM DARI MOL. OKSIGEN KE SUBSTRAT.

• OKSIGEN LAINNYA DENGAN DONOR ELEKTRON TAMBAHAN DIREDUKSI MENJADI H2O.

• REAKSI :

AH + O2 + yH2 A.OH + H2O + y

5. OKSIGENASE

Enzim oksido-reduktase

b. MONO OKSIGENASE (mixed function oxidases, hidroksilase).

• DIBAGI SUB GOLONGAN OKSIGENASE BERDASARKAN JENIS KO-SUBSTRAT DONOR ELEKTRON YANG BERPERAN.→ENZIM YANG BERPERAN DALAM SINTESIS ATAU

TRANSFORMASI STEROIDA YAITU MONOOKSIDASE DENGAN KOENZIM NADPH (PADA RETIKULUM ENDOPLASMA (MIKROSOM) HATI DAN KELENJAR ADRENAL. TESTIS, OVARIUM, PLACENTA)

• ENZIM – ENZIM YANG BERPERAN DALAM METABOLISME OBAT – OBATAN SECARA HIDROKSILASI BERSAMA Sit. P.450 DAN Sit b5.5. OKSIGENASE

Enzim oksido-reduktase

METABOLISME OBAT – OBATAN KATALISATOR

PADA MIKROSOM SEL HATI BERSAMA ENZIM Sit. P.450 dan Sit. B5

ENZIM NADH ATAU NADPH SAMA-SAMA MENDONORKAN SEJUMLAH EKUIVALEN PEREDUKSI UNTUK PROSES REDUKSI SITOKROM INI KEMUDIAN DI OKSIDASI OLEH SUBSTRAT SIKLUS HIDROKSILASE

JENIS OBAT :BENZPIREN, AMINOPIRIN, ANILIN, MORFIN DAN BENZFETAMIN.

REAKSI KESELURUHAN :OBAT-H + O2 + 2 Fe2+ (P.450) + 2H+ Hidroksilase OBAT-OH

+ H2O + 2Fe3+

(P.450)

Enzim oksido-reduktase

TAHAP – TAHAP REAKSI SIKLUS Sit. P.450 HIDROKSILASE PADA MIKROSOM

5. OKSIGENASE

Enzim oksido-reduktase

Teori OKSIDASI FOSFORILASI

Prinsip teori kemoosmotik : 1. Energi oksidasi respirasi mendorong proton dari dalam keluar membran kopel 2. Membran impermeable terhadap proton proton menumpuk diluar mitokondria ELEKTRO - KEMO GRADIEN yaitu : Diluar membran lebih + dan pH nya lebih rendah / asam 3. Elektro kemogradien enzim ATP sintetase aktiv ATP disintesa

RADIKAL BEBAS SUPEROKSIDA DAPAT MENYEBABKAN KERACUNAN OKSIGEN TOKSISITAS O2 TERJADI AKIBAT PEMBENTUKAN H2O2

O2 TEREDUKSIDI DALAM JARINGAN MENJADI RADIKAL BEBAS ANION SUPEROKSIDA

SUPEROKSIDA TERBENTUK JIKA FLAVIN TEREDUKSI (XANTIN OKSIDASE) DIOKSIDASI KEMBALI OLEH MOLEKUL OKSIGEN

ENZ-FLAVIN-H2 + O2 ENZ-FLAVIN-H + O2 ● - + H+

SUPEROKSIDA DAPAT MEREDUKSI SIT C YANG TEROKSIDASIO2

● - + Sit C (Fe3+) O2 + Sit C (Fe2+)

ATAU DIHILANGKAN OLEH ENZIM SUPEROKSIDA DISMUTASE

O2 ● - + O2

● _+ 2 H+ SUPEROKSIDA DISMUTASE H2 O2 + O2

:

2H+

2H+2H+

ADP + Pi ATP + H2O

F1

F0ATP sintetase

OLIGOMISIN

LUAR

DALAM

MEMBRAN KOPLING

MITOKONDRIA

OKSIDASI RESPIRASI

E

ELEKTRO-KEMO GRADIEN: DILUAR MUATAN > POSITIP DAN pH > RENDAH/ASAM.

ee

PENGENDALIAN OKSIDASI RESPIRASI :

Tergantung pada : 1. Perbandingan antara NADH/NAD+ NADPH/NADP+, FADH/FAD+ 2. Tersedianya oksigen sebagai penerima elektron terakhir. 3. Tersedianya ADP dan Pi atau perbandingan antara ATP/ADP ( dan Pi )

INHIBITOR PADA OKSIDASI RESPIRASI DAN OKS.FOSOFORILASI

1.INHIBITOR PADA RANGK. OKS. RESPIRASI A.BEKERJA ANTARA Fp DAN SIT.Q,YAITU: @ Pierecidin A @ Gol.Barbiturat @ Rotenon ( racun ikan ) @ Steroids dan Mercuri B.BEKERJA ANTARA SIT.b DAN SIT.c,YAITU: @ Dimercaprol , Antimycin A

C. BEKERJA ANTARA SIT.A DAN SIT.A3,YAITU : H2S , CO DAN CN-

2. INHIBITOR RANGK.OKSIDASI FOSFORILASI YAITU : OLIGOMYCIN, DINITROPHENOL, ATRACTYLO SIDE 3. INHIBITOR KOPEL ANTARA OKS.RESPIRA SI DGN OKSIDASI FOSFORILASI YAITU : 2,4 DINITROPHENOL, M-CHLOROCARBONYL CYANIDE PHENYLHYDRAZON.

Malonat

Suksinat Fp Karboksin Pierisidin A Amobarbital Rotenon H2S Steroid Dimerkaprol CO Merkuri Antimisin A CN-

Sub NAD Fp Q Sit.b Sit.c1 Sit.c Sit.a.a3 O2

2,4 DinitrofenolHormon tiroksin

Oksidasi fosforilasi Oksidasi fosforilasi Oksidasi fosforilasi

Oligomisin, Dinitrofenol, Atraktilosid

KEPUSTAKAAN :

** ROBERT K. MURRAY; DARYL K. GRANNER; PETER A. MAYES;

VICTOR W. RODWELL : HARPER’S BIOCHEMISTRY, 26th ED,

INTERNATIONAL EDITION; 2003

** STRYER LUBERT : BIOCHEMISTRY; 2ND ED., STANFORD

UNIVER CITY NEW YORK.

** OKHTISAR BIOKIMIA DASAR A ; Drs.dr.h. PANTJITA HARDJA

SASMITA; CETAKAN KE 8, FKUI, JAKARTA

** OKHTISAR BIOKIMIA DASAR B ; Drs.dr.h. PANTJITA HARDJA

SASMITA; CETAKAN KE 8, FKUI, JAKARTA

** DASAR DASAR BI0KIMIA; ANNA POEDJIADI, PENERBIT UNIVER

SITAS INDONESIA

&