OLEH : TUTOR 6

*Dipresentasikan oleh :Cesro Maulana Sangka/ 08020033Aqita Islamia/ 08020034Van Satrio Wibowo / 08020035Caesar Ensang Timuda/ 08020036Moh. Remo Lingga/ 08020037Lovi Krissadi/ 08020039Chandra Ilyas Nampira/ 08022040Abdul Kadir/ 08020041Prima Hari Nastiti/ 08020042Ritma Eka Febriana/ 08020043Citanova Suciningwati/ 08020044

Skenario Pengaturan berat badan yang tidak diikuti dengan program latihan dan pemberian nutrisi yang memadai bisa menimbulkan penurunan prestasi bagi olahragawan, oleh sebab itu program latihan dan penanganan nutrisi yang tepat perlu dilakukan untuk mengantisipasi agar prestasi olahragawan tidak mengalami penurunan.

Keyword :Berat badanProgram latihanNutrisiPenurunan prestasiOlahragawan

Rumusan MasalahApakah latihan dan nutrisi berpengaruh terhadap pengaturan berat badan olahragawan?Mengapa harus ada keseimbangan antara asupan nutrisi dengan latihan yang dilakukan oleh seorang olahragawan?

Hipotesis Program latihan dan pemenuhan nutrisi mempengaruhi peningkatan dan penurunan berat badan olahragawan.Karena dengan latihan yang rutin dapat meningkatkan mutu olahragawan dan dengan pemenuhan nutrisi yang cukup, kebutuhan energi yang dibutuhkan olahragawan akan tercukupi.

Kerangka Konsep

Berat badan olahragawanNutrisiKarbohidrat, lemak, proteinRespirasiEnergiLatihanPrestasi olahragawanMetabolismeEnzim

Pembahasan

Pada hukum termodinamika pertama menyebutkan bahwa energi tidak terbentuk dan tidak hilang ketika energi ini diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, berlaku untuk makhluk hidup dan sistem tak bernyawa. Oleh karena itu, orang dapat berbicara tentang keseimbangan energi antara pemasukan kalori dan pengeluaran energi. Kalau kandungan kalori makanan yang dimakan kurang dari keluaran energi, simpanan endogen digunakan.

Berat badan olahragawan dipengaruhi oleh asupan nutrisi dan rutinitas latihan. Nutrisi yang menghasilkan energi di dapat dari karbohidrat, lemak dan protein yang kemudian dimanfaatkan dalam metabolisme tubuh.makanan yang telah dicerna dalam tubuh, diolah melalui proses respirasi dan menghasilkan energi untuk aktivitas latihan olahragawan.

Semakin berat latihan yang dilakukan olahragawan, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan, begitu juga sebaliknya. Proses metabolisme yang dilakukan oleh tubuh dibantu oleh enzim yang bekerja secara spesifik. Keseimbangan antara asupan nutrisi dan latihan harus seimbang. Jika asupan nutrisi tersebut terus diberikan tanpa diimbangi latihan yang cukup maka nutrisi tersebut akan tersimpan dalam jumlah yang berlebihan dalam tubuh.

Jika asupan nutrisi kurang tapi aktifitas latihan terus berjalan, maka energi yang terdapat dalam tubuh akan terkuras dan mengakibatkan penurunan berat badan.Keseimbangan nutrisi dan latihan, mempengaruhi prestasi olahragawan.

T_TCONCLUSION^_^Latihan yang dilakukan oleh seorang olahragawa, jika tidak diimbangi oleh nutrisi yang cukup akan mengakibatkan penurunan berat badan.Keseimbangan antara latihan dan nutrisi sangat dibutuhkan oleh tubuh seorang olahragawan.

PUSTAKATINJAUAN

DEFINISI TERMODINAMIKA Ilmu yang mempelajari hubungan antara panas dan usaha (kerja); serta sifat-sifat zat yang mendukung hubungan tersebut.Ilmu yang mempelajari energi dan transformasinya

Termodinamika dapat dipelajari dengan 3 pendekatan:Mikroskopik (energi yang dihasilkan oleh molekul-molekul kecil, contohnya energi nuklir dan kimia)Statistik (berdasar teori statistika dan kementakan/probabilitas) Makroskopik (efek rata-rata dari semua molekul, dapat dirasakan oleh indera kita dan dapat diukur dengan alat ukur)

Sistem sejumlah zat yang dibatasi oleh dinding tertutupLingkungan dari suatu sistem semua sistem lain yang dapat saling bertukar tenaga dengan sistem tersebutSistem termodinamika terdiri dari:Terisolasi Sistem tertutup, dan Sistem terbuka

SISTEM TERMODINAMIKAAda tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:Sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.

Sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya, biasanya ditentukan oleh sifat pembatasnya: pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas. pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

Sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra, metabolisme tubuh manusia dan tumbuhan merupakan contoh dari sistem terbuka.

HUKUM-HUKUM DASAR TERMODINAMIKAHukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

Sistem CSistemASistemB

Hukum Pertama Termodinamika Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

Keadaan E1

Keadaan E2Q prosesPanas QUsaha W

Hukum kedua Termodinamika Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya. Hukum ketiga Termodinamika Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

PENGATURAN SUHU TUBUHKesetimbangan PanasPengaturan temperatur atau regulasi termal ialah suatu pengaturan secara kompleks dari suatu proses fisiologi dimana terjadin kesetimbangan antara produksi panas dan kehilangan panas sehingga suhu tubuh dapat dipertahankan secara konstan. Secara umum dapat dikatakan temeperatur tubuh tetap konstan walaupun suhu lingkungan berubah. Hal ini dikarenakan adanya interaksi secara berantai antara heat produksi(pembentukan panas) dan heat loss(kehilangan panas).

Kedua proses ini, dalam keadaan tertentu aktifitasnya diatur oleh susunan syaraf pusat yang mana mengatur metabolisme, sirkulasi (peredaran darah), perspirasi (penguapan) dan pekerjaan otot-otot skeletal. Contoh : kontraksi otot menghasilkan panas. Rumusnya :K = W/HKet: K = efisiensi H = energi total (kalori) W= usaha (kg M)

Panas yang tertampung dalam tubuh manusia (heat storage) dapat dihitung dengan cara menghitung perubahan temperatur tubuh rata-rata dikalikan dengan panas spesifik dan dikalikan massa badan. Rumus : heat storage = temp. change X spesifik heat X massa Catatan : spesifik heat = 0,83 g kalori

Pengaturan temperatur Pengaturan temperatur tanpa umpan balikPengaturan temperatur berarti mengatur heat loss dan heat produksi. Untuk manusia hal ini dapat terjadi, akan tetapi bagi benda-benda mati tidak dapat terjadi karena benda mati tidak memproduksi panas sehingga umpan balik tidak dapat terjadi.

Pengaturan temperatur dengan umpan balikPanas dapat hilang dan masuk dalam lingkungan dengan cara :Konveksi : kehilangan panas melalui konveksi apabila temperatur sekeliling objek lebih rendah daripada suhu tubuh.Radiasi : apabila temperatur udara berhubungan langsung dengan tubuh dan temperatur sekeliling objek sangat rendah.

Konduksi : tidak pernah terjadi pada pengaturan temperatur dengan umpan balik.Evaporasi : hubungan antara output dari evaporasi kulit dan pernapasan dari paru- paru.

Transfer PanasEnergi panas yang hilang atau masuk ke dalam kulit ada 4 cara :KonduksiKonveksiRadiasiEvaporasi

1. KonduksiKonduksi adalah pemaparan panas dari suatu objek yang suhunya lebih tinggi ke objek lain dengan jalan kontak langsung. Kecepatan pemaparan panas secara konduksi tergantung pada besar perbedaan temperatur dan konduktivitas termal dari bahan.Contoh : pemanasan sebuah batang logamT1T2Jq

2. KonveksiAliran konveksi terjadi jika massa jenis udara sangat ringan dibandingkan udara dingin. Konveksi alam dapat terjadi karena pemanasan yang asimetris. Contoh : apabila teko yang setelah dipanaskan, kemudian langsung diletakkan diatas meja kaca maka transfer panas dari teko tersebut ke meja kaca disebut konveksi.

3. RadiasiSuatu transfer energi panas dari suatu objek ke objek lain tanpa mengalami kontak dari kedua objek tersebut.Contoh : radiasi dari sinar matahari langsung ke kulit

4. EvaporasiEvaporasi adalah peralihan panas dari bentuk cairan menjadi uap. Manusia kehilangan sekitar 9.103 kalori per gram melalui penguapan paru-paru.

Kehilangan panas lewat evaporasi terjadi apabila :a. Perbedaan tekanan uap air antara keringat pada kulit dan udarab. Temperatur lingkungan rendah dari normalc. Adanya gerakan angind. Adanya kelembapan.

Peristiwa konveksi, radiasi dan evaporasi dikontrol oleh susunan saraf pusat yang mengalami kesetimbangan termal. Di kulit terdapat Krausses and bulb dan Meisners Corpuscle yang mengatur panas dan dingin. Melalui saraf motor somatis dan saraf visero somatis via hipofise anterior dan kelenjar endokrin maka produksi panas dan pelepasan panas dapat diatur.

Pada keadaan kritis, misalnya panas atau dingin yang menyengat, keadaan ini langsung mempengaruhi fisiologi termostat yaitu hipothalamus dan preoptik. Hipothalamus posterior mengatur suhu tubuh yang kritis. Di bawah ini merupakan pengaturan suhu tubuh dengan umpan balik.

Mekanisme aktifitas oleh dingin :MenggigilKelaparanPeningkatan aktifitas otot bergarisPeningkatan sekresi norefeneprin dan efeneprinPenyempitan pembuluh darah kutaneusKulit mengkerutPeningaktan produksi panasPenurunan kehilangan panas

Mekanisme aktifitas oleh panas :Pelebaran pembuluh darah kulitBerkeringatPeningkatan pernapasanNafsu makan berkurangLesuPeningkatan kehilangan panasPenurunan produksi panas

Konsep Dasar Enzim

Definisi EnzimEnzim adalah protein yang untuk sementara terikat pada satu atau lebih zat-zat yang bereaksiEnzim bertindak sebagai katalisator(biokatalisator)

Sifat-sifat EnzimEnzim bersifat spesifikMeningkatkan kecepatan reaksiMenurunkan energi pengaktifanKerja enzim dengan substrat merupakan hubungan yang saling membutuhkanDipengaruhi oleh PH dan suhuDapat bekerja reaksi bolak-balik

Komponen Penyusun Enzim Kofaktor : komponen enzim yang berasal dari anorganik dan organik.Koenzim : kofaktor yang terdiri dari molekul organik non protein kompleks.Holoenzim : enzim yang berikatan dengan kofaktor.Apoenzim : komponen enzim yang berasal dari protein.

Inhibitor dan AktivatorInhibitor: molekul yang terikat secara selektif dan menghambat aktivitas enzim, ada beberapa macam yaitu:Inhibitor kompetitifInhibitor nonkompetitifAktivator: kebalikan dari inhibitor, aktivator bekerja menggiatkan kinerja enzim

Mekanisme Pengaturan EnzimA. Pengaturan AlosterikSitus Alosteriksitus spesifik yang bekerja selain situs aktifa. pengikatan alosterik suatu aktivator - menstabilisasi konformasi enzim aktifb. pengikatan alosterik suatu inhibitor - menstabilisasi enzim inaktif

2. Enzim Alosterikmerupakan kompleks protein dengan subunit multipel, dengan setiap subunit yang memiliki situs aktif sendiri

B. Inhibisi umpan balik1. Pada saat produk akhir terdapat dalam jumlah yang berlebihanproduk tersebut secara alosterik menghambat aktivitas enzim agar tidak terjadi produk akhir yang berlebihan

2. Pada saat produk akhir tidak berlebihanenzim dilepaskan dari inhibisi alosterik dan jalur enzim kembali normal

C. Kompleks multienzimbeberapa enzim yang bekerja pada jalur yang sama dapat saling berpasangan, sehingga reaksi berlangsung secara efisien dalam rangkaian yang semestinya

Kerja EnzimSubstrat+Enzim kompleks enzim-substrat

Enzim+produk

Teori Kerja EnzimTeori gembok dan kunciTeori kecocokan yang terinduksi

Teori Kunci dan GembokDidalam enzim terdapat sisi aktif (dari sejumlah kecil asam amino)Bentuk sisi aktif spesifikEnzim + substrat kompleksBereaksiKompleks lepas (melepaskan enzim dan produk)

Teori kecocokan yang terinduksiBentuk sisi aktif fleksibelKompleks Sisi aktif menyesuaikan bentuk substratBereaksiKompleks melepas produkSisi aktif kembali seperti semula

Contoh EnzimEnzim yang berperan dalam metabolisme karbohidrat:Amilase: mengubah karbohidrat menjadi gula sederhana (glukosa)Enzim yang berperan dalam metabolisme lemakEnzim lipase: menguraikan lipid/ lemak menjadi asam lemak dan gliserol

Enzim yang berperan dalam metabolisme protein:Enzim protease: menguraikan protein menjadi asam amino yang lebih sederhanaEnzim katalase: enzim yang mengubah hidrogen perioksida (H2O2) menjadi air dan oksigen. H2O2 O2+H2O

Klasifikasi EnzimEnzim terbagi menjadi 6 kelas atau kelompok besar:Oksidoreduktanse TransferaseHidrolaseLiase (sintase)IsomeraseLigase (sintetase)

1. OksidoreduktanseMengkatalis pemindahan ekuivalensi pereduksi antara dua sistem redoksUmumnya membutuhkan koenzim seperti NAD+, NADP+, FAD atau lipoad

2. TransferaseMengkatalis pemindahan berbagai gugus (amino, karboksil, karbonil, metil, asil, glikosil, atau fosforil) dari satu molekul ke molekul lainnya.

3. HidrolaseMengkatalis pemutusan ikatan antara karbon dengan berbagai atom lain sambil mengikat molekul air.

4. Liase

Disebut juga sintaseMengkatalisis pembelahan beberapa gugus dari senyawa dan menciptakan ikatan ganda pada salah satu produknya.

5. Isomerase Mengkatalis reaksi untuk menggeser posisi beberapa gugus didalam satu molekul tanpa merubah rumus kimia.

6. Ligase Disebut juga sintetaseMengkatalis pembentukan dari berbagai jenis ikatan kovalen untuk mensintesis biomolekul dan memerlukan asupan energi kimiawi

Enzim mikroskopisEnzim yang membantu proses glikolisis, contohnya:Heksokinase: glukoseglukose-6-phospatPhospoglukose isomerase: glukose-6-phospat fruktose-6-phospatPhospofruktokinase: fruktose-6-phospatfruktose-1,6-bipospat

Phospogliserokinase:1,3-biphospogliserat3-fosfogliseratPhospogliseromutase:2-phospogliserat3-phospogliseratEnolase:2-phospogliseratphospoenolpiruvatPiruvatkinase:phospoenolpiruvatpiruvat

3. Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme Metabolisme: keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (energi) serta dikatalisis oleh enzimMetabolisme : - anabolisme - katabolisme

* 1) Jalur sintesis (anabolisme/endorgenik) menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks; memerlukan energi yang disuplai dari hidrolisis ATP 2) Jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik) memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana; melepaskan energi yang dibutuhkan untuk mensintesis ATP

KarbohidratKata karbohidrat berasal dari kata karbon dan airSenyawa penyusun sebagian besar senyawa organik di dunia, karena peran multiplenya pada semua bentuk kehidupanKarbohidrat bertindak sebagai sumber energi, bahan bakar, dan zat antara metabolisme Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil.

Karbohidrat paling sederhana berupa aldehid dan ketonkarbohidrat terdiri atas atom C, H dan Orumus umum dari karbohidrat adalah:Cn(H2O)n atau CnH2nOn

Fungsi karbohidratSumber kalori yang utamaMemelihara keseimbangan asam basaBersenyawa dengan protein dan lemak membentuk membran selSebagai cadangan energi jangka pendek dan jangka panjangSebagai komponen struktural sel.

Klasifikasi karbohidratKarbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia. Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 yaitu:Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

Berdasarkan lokasi gugus C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:Aldosa (berupa aldehid)Ketosa (berupa keton)Berdasarkan jumlah atom C pada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:Triosa (tersusun atas 3 atom C)Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)Pentosa (tersusun atas 5 atom C)Heksosa (tersusun atas 6 atom C)Heptosa (tersusun atas 7 atom C)Oktosa (tersusun atas 8 atom C)

Metabolisme karbohidratGlikolisisoksidasi piruvatSiklus asam sitrat atau siklus krebsGlukoneogenesisGlikogenesis & glikogenolesisH M P shunt

1. Glikolisis Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi:- asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)- asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)

Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat (Siklus Krebs). Selain itu glikolisis juga menjadi lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa.

1. Tahap Reaksi Glikolisis DHAPGDP

2. Oksidasi piruvatJalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus Krebs. Jalur ini juga merupakan konversi glukosa menjadi asam lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa non karbohidrat menjadi karbohidrat.

3. Siklus asam sitrat (siklus krebs)Siklus ini juga sering disebut sebagai siklus Krebs dan siklus asam trikarboksilat dan berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan protein.Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang menyebabkan katabolisme asetil KoAFungsi utama siklus asam sitrat adalah sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA

2. Tahap Reaksi Siklus Krebs

Daur Kreb (siklus asam sitrat)

4. Glikogenesis Tahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa (glikolisis) menjadi piruvat. Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Akhirnya asetil KoA masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi.

Proses di atas terjadi jika kita membutuhkan energi untuk aktifitas, misalnya berpikir, mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika kita memiliki glukosa melampaui kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis.

5. Glikogenolisis Glikogenolisis adalah pemecahan glikogen untuk mendapatkan sumber energi apabila glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan

6. Glukoneogenesis Glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein.Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Lemak akan digunakan tubuh sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, maka protein yang ada di dalam tubuh yang akan digunakan

Secara ringkas, jalur glukoneogenesis dari lipid maupun protein :Lipid terpecah menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk dalam siklus Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis. Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Krebs.

Latihan Latihan membutuhkan kalori ekstra dari makanan. Jika s/ makanan lebih banyak mengandung energi, maka berat badan akan meningkat. Jika penggunaan energi lebih banyak dari yg tersedia dlm makanan, maka tubuh akan memakai simpanan lemak yang ada dan mungkin akan menurunkan berat badan.

Menghitung ATP yang dihasilkan dalam respirasiC6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+38ATP

Metabolisme Energi

METABOLISME MERUPAKAN MODIFIKASI SENYAWA KIMIA SECARA BIOKIMIA DI DALAM ORGANISME DAN SEL METABOLISME

Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, Ars de statica medecina.Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui perspiratio insensibilis (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak")

Metabolisme mencakup :sintesis (Anabolisme)penguraian (Katabolisme)

Dalam produksi energi, terdapat dua macam metabolisme, yaitu: Anaerob, hanya untuk karbohidrat, terjadi di sitosolAerob, karbohidrat, lemak, dan protein, terjadi di mitokondria.

Macam metabolisme(berdasarkan letak)Metabolisme total, merupakan semua proses biokimia di dalam organismeMetabolisme sel, mencakup semua proses kimia di dalam sel

Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme

Jalur metabolisme Jalur umumKatabolismeAnabolisme

Jalur umumMetabolisme karbohidratMetabolisme lemakMetabolisme protein

KarbohidratK. KompleksK. SederhanaglukosaGlikogen ototGlukosa darahglikolisisAsam piruvat2 ATP3 ATPAsetil Ko-ASiklusAsam sitratCO2, ATPNADH, FADHFosforilasi oksidatifATP + H2O

Katabolisme Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.

Katabolisme karbohidrat Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa. Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen. Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.

Katabolisme protein hidrolisis protein menjadi asam amino.

RespirasiRespirasi aerobik Transpor elektron Fosforilasi oksidatif Respirasi anaerobikDaur Cori Fermentasi asam laktat Fermentasi Fermentasi etanol

Anabolisme Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa. Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.

Jalur sintesis porfirin Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid. Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid. Fotosintesis Siklus Calvin dan fiksasi karbon

Metabolisme obat Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup:Sistem sitokrom P450 okidase Sistem monooksigenase berkandungan flavin Metabolisme alkohol

Metabolisme nitrogen Metabolisme nitrogen mencakup jalur-jalur sirkulasi (turnover) dan ekskresi nitrogen dalam organisme maupun proses-proses biologis daur nitrogen di alam:Daur urea, jalur penting ekskresi nitrogen dalam bentuk urea. Fiksasi nitrogen biologis Asimilasi nitrogen Nitrifikasi Denitrifikasi

Siklus asam sitrat

Siklus asam sitrat yang dikenal juga sebagai siklus krebs atau siklus asam trikarboksilat merupakan lintasan akhir bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Glukosa, asam lemak dan banyak asam amino akan dimetabolisasi menjadi asetil koA atau intermediet yang ada pada siklus asam sitrat. Asetil koA selanjutnya dioksidasi yang akan menghasilkan hidrogen atau elektron sebagai ekuivalen pereduksi. Hidrogen tersebut kemudian memasuki rantai respirasi tempat sejumlah besar ATP dihasilkan dalam prses fosforilasi oksidatif. Enzim enzim yang berperanan pada siklus asam sitrat terdapat didalam mitokondria.

Fosforilasi oksidatif

Respirasi Aerob Dan Anaerob

Respirasi AerobRespirasi aerob adalah suatu respirasi yang memerlukan oksigen. Peristiwa respirasi terjadi didalam mitokondria. Dalam respirasi ini, bahan makanan (senyawa karbon karbohidrat, lemak, atau protein) dioksidasi sempurna menjadi karbondioksida dan air

Respirasi yang terjadi sebagai berikut :C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 675 kkal

NB :675 kkal = 38 ATP

Respirasi aerob terjadi dalam tiga tahap :GlikosisSiklus KrebsSistem transport elektron

1. Tahap Reaksi Glikolisis DHAPGDP

(1) Glukosa difosforilasi oleh enzim1 dengan cara menstranfer gugus phosfat dari ATP.(2) G-6-phosfat disusun ulang menjadi isomernya oleh enzim2.(3) F-6-phosfat difosforilasi oleh enzim3 dengan cara mentransfer phosfat dari ATP.(4) F-1,6-biphosfat dipecah oleh enzim4 menjadi dua molekul gula berkarbon tiga yaitu DHAP dan GDP.(4a) DHAP diaktifasi dengan cara mengubah menjadi isomernya GDP oleh enzim4a. (5) 2 mol GDP oleh enzim5 dioksidasi oleh 2H+ ke NAD+ menjadi 2NADH+2H+, dan mengikat 2 gugus phosfat ke GDP. (6) 2 mol 1,3 biphosfoglycerat oleh enzim6 mengalami pemindahan gugus phosfat.(7) 2mol 3-phosfoglycerat oleh enzim7 mengalami relokasi gugus phosfat.(8) oleh enzim8 2mol 2-phosfoglycerat dihidrolisis. (9) oleh enzim9 2 mol phosfoenolpiruvat mentransfer gugus phosfat ke ADP.

2. Tahap Reaksi Siklus Krebs

Perubahan asam piruvat menjadi asetil KoA merupakan reaksi persambungan antara glikolisis dengan siklus krebsReaksi :- gugus karboksil pada asam piruvat dilepas sebagai CO2 sehingga menjadi gugus asetil berkarbon dua.- elektron H+ yang dikeluarkan dalam tahap a ditambahkan (direduksi) ke NAD+ menjadi NADH.- gugus asetil diikat oleh koenzim A menjadi asetil Koa.

3. Tahap Reaksi Transfer ElektronATPATPATP

Respirasi AnaerobRespirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen. Respirasi anaerob merupakan fermentasi, yakni proses penguraian yang dilakukan oleh mikroorganisme yang berlangsung dalam keadaan anaerob untuk memperoleh energiATP yang dihasilkan lebih kecil dari pada respirasi aerob (2 ATP).Dibagi menjadi 2 :1. Fermentasi alkohol2. Fermentasi asam laktat

Fermentasi AlkoholFermentasi alkohol oleh ragi, suatu jamur (fungi), digunakan pada proses pembuatan bir, tape, anggur,dllDalam fermentasi ini, piruvat diubah menjadi etanol (etil alkohol) dalam 2 langkah.Langkah pertama, melepaskan CO2 dari piruvat yang dirubah menjadi senyawa asetaldehid berkarbon-dua.Langkah kedua, asetaldehid direduksi oleh NADH menjadi etanol As, Piruvat Etil alkohol

Fermentasi Asam LaktatSelama fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepas CO2. (laktat merupakan bentuk terionisasi dari asam laktat). Fermentasi asam laktat oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. As. Piruvat asam laktat

Sel otot manusia membuat ATP melalui fermentasi asam laktat apabila oksigen kurang. Ini terjadi selama langkah awal latihan jasmani, ketika katabolisme gula untuk memproduksi ATP melebihi pasokan oksigen otot dari darah. Pada keadaan ini, sel beralih dari respirasi aerobik ke fermentasi. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, tetapi secara perlahan-lahan dibawa oleh darah ke hati. Laktat diubah kembali menjadi piruvat oleh sel hati.

Perbandingan Respirasi aerob dan anaerobPersamaan :Menggunakan glikolisis untuk mengoksidasi glukosa dan bahan bakar organik lain menjadi piruvat.NAD+ merupakan agen pengoksidasi yang menerima elektron dari makanan selama glikolisis.

Perbedaan : Fementasi : akseptor elektron akhir ialah molekul organik seperti piruvat (fermentasi asam laktat) atau asetaldehid (fermentasi alkohol). Jumlah ATP yang dihasilkan 2 ATPRespirasi aerob : akseptor akhir untuk elektron dari NADH ialah oksigen.Jumlah ATP yang dihasilkan 38 ATP

RESPIRASI Respirasi AerobRespirasi Anaerob (fermentasi) 1) Glikolisis3) Siklus Krebs4) Transfer ElektronGlukosa 2 as. Piruvat+2ATP+2NADH2 as. Co A 2 As. Sitrat+2ATP+2FADH+6NADH+4CO22) Dekarboksilasi Oksidatif (DO)2 as. Piruvat 2 as. Co A+2CO2+2NADH10 NADH + 2 FADH 34 ATP1) Asam Laktat (Lactit Acid)As. Piruvat asam laktatAs, Piruvat Etil alkohol2) Alkohol (Alcoholic)38 ATP

Menghitung ATP yang dihasilkan dalam respirasiC6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+38ATP

***********************************************************************