“OM SWASTYAST

U”

Created by :

• Kelompok 1Putu Yeni Yunitasari (04)Dewa Sastra Ananta Wijaya

(05)Ni Putu Erna Libya (14)Ni Kadek Dian Inlam Sari (18)Made Wahyu Riantini

(24)

“BIOENERGETIKA, RANTAI RESPIRASI”

Pokok

Bahasan…Kaidah Termodinamika dalam Sistem Biologik

Pengertian Bioenergetika

Peran Senyawa Fosfat Berenergi Tinggi

 

Proses Manusia Memperoleh Energi

Oksidasi Biologi

Rantai Respirasi dan Fosforilasi Oksidatif

Proses Fosforilasi Oksidatif

Pengertian Bioenergetika

• Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu

pengetahuan mengenai perubahan energi yang menyertai

reaksi biokimia. Reaksi ini diikuti oleh pelepasan energi

selama sistem reaksi bergerak dari tingkat energi yang lebih

tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah.

Kaidah termodinamika dalam sistem biologik

• Kaidah pertama termodinamika:

Kaidah pertama ini merupakan hukum penyimpanan energi, yang berbunyi: energi total sebuah sistem, termasuk energi sekitarnya adalah

konstan.

• Kaidah kedua termodinamika:

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

Peran senyawa fosfat berenergi tinggi dalam penangkapan dan pengalihan energi

• Nilai hidrolisis gugus terminal fosfat pada ATP terbagi menjadi 2

kelompok. Pertama, fosfat berenergi rendah dan Kedua, fosfat

berenergi tinggi. Gugus fosfat berenergi tinggi oleh Lipmann

dilambangkan dengan ~℗. ATP merupakan donor fosfat berenergi

tinggi (donor energi bebas) bagi senyawa-senyawanya. Di sisi lain,

ADP juga dapat menerima fosfat berenergi tinggi untuk membentuk

ATP dari senyawa-senyawanya. Akibatnya siklus ATP/ADP

menghubungkan proses-proses yang menghasilkan ~℗ dan proses-

proses yang menggunakan ~℗. Dengan demikian ATP terus

dikonsumsi dan terus diproduksi.

• Ada 3 sumber utama ~℗ yang berperan dalam konservasi atau penangkapan energi.

Fosforilasi oksidatif

Siklus asam sitrat

Glikolisis

Oksidasi biologi

• Enzim-enzim penting dalam oksidasi biologi

Oksidase

 Dehidrogenase

Hidroperoksidase

Oksigenase

Rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif

• Rantai respirasi terjadi di dalam mitokondria sebagai pusat tenaga. Di

dalam mitokondria inilah sebagian besar peristiwa penangkapan energi

yang berasal dari oksidasi respiratorik berlangsung. Sistem respirasi

dengan proses pembentukan intermediat berenergi tinggi (ATP) ini

dinamakan fosforilasi oksidatif. Fosforilasi oksidatif memungkinkan

organisme aerob menangkap energi bebas dari substrat respiratorik dalam

proporsi jauh lebih besar daripada organisme anaerob.

Proses fosforilasi oksidatif

• Secara ringkas fosforilasi oksidatif, terdiri atas 5 proses dengan dikatalisis

oleh kompleks enzim, masing-masing kompleks I, kompleks II, kompleks

III, kompleks IV dan kompleks V (Tabel 3.2).

Nama Penyusun    kDa    Polypeptides

Kompleks INADH dehydrogenase (or)NADH-coenzyme Q reductase

800 25

Kompleks II

Succinate dehydrogenase (or)Succinate-coenzyme Q reductase

140 4

Kompleks III Cytochrome C - coenzyme Q oxidoreductase 250 9-10

Kompleks IV Cytochrome oxidase 170 13

Kompleks V ATP synthase 380 12-14

Proses fosforilasi oksidatif di dalam mitokondria

• Kompleks I• Pada tahap ini, masing-masing molekul NADH memindahkan 2 elektron

berenergi tinggi ke FMN, kemudian ke protein besi-sulfur dan terakhir ke koenzim Q (ubiquinon)

• Kompleks II• FADH2 dihasilkan oleh suksinat dehidrogenase dalam siklus asam

sitrat, memindahkan elektron ke CoQ melalui kompleks II. FADH2 dihasilkan oleh asil KoA dehidrogenase dalam oksidasi beta asam lemak, memindahkan elektron ke CoQ melalui kompleks yang sama.

• Kompleks III• CoQ memindahkan elektron ke serangkaian sitokrom dan protein

besi-sulfur. Sitokrom terdiri atas kelompok heme seperti hemoglobin dan besi dengan heme menerima elektron.

• Kompleks IV• Penerima terakhir dari rantai transport elektron adalah kompleks

besar terdiri atas 2 heme dan 2 atom tembaga.

• Kompleks V• Pada tahap ini, protein kompleks yang mengkatalisis konversi ADP menjadi

ATP, diisikan oleh gradien kemiosmotik. Proton mengalir kembali ke matriks mitokondria melalui kompleks ATP sintase dan energi berasal dari penurunan gradien pH digunakan untuk membentuk ATP.

Pada fosforilasi oksidatif, pelibatan NADH menghasilkan

pembentukan 3 molekul ATP, sedangkan pelibatan FADH2

menghasilkan pembentukan 2 molekul ATP.

Any Question??

“Suksma”“Om Shanti,Shanti,Shanti,Om”