Metabolisme

Peta konsep bab Metabolisme

ENZIM ? 

• Enzim adalah protein yang bertindak sebagai katalis di dalam tubuh makhluk hidup
• Enzim juga disebut sebagai katalisator
• Enzim berguna mengkatalis SUBSTRAT dan menghasilkan PRODUK
• Enzim yang bekerja di dalam sel disebut ENZIM INTRASELULER , contohnya adalah katalase
• Enzim yang dikeluarkan dari dalam sel disebut ENZIM EKSTRASELULER , contohnya adalah enzim-enzim pencernaan

KOMPONEN

• «      Apoenzim : komponen protein
• «       Kofaktor : komponen non-protein , dan contoh-contohnya adalah : 

§  Ion Anorganik : jika terikat dengan enzim atau substrat yang dapat membuat fungsi enzim lebih efektif

§  Gugus Prostetik  :  terdiri dari molekul-molekul organic yang terikat rapat dengan enzim dan berperan memberi kekuatan tambahan terhadap kerja enzim.

§  Koenzim : terdiri dari molekul organic non-protein kompleks yang terikat renggang dengan enzim dan berfungsi memindahkan gugus kimia , atom , electron , dari satu enzim ke enzim lain

CARA KERJA

• «  Teori Gembok dan Kunci : enzim memiliki sisi aktif yang sudah pasti (tidak bisa berubah) , jadi hanya substrat tertentu yang dapat bekerja bersama dengan enzim tersebut.
• «   Teori kecocokan yang terinduksi : enzim memiliki sisi aktif yang fleksibel dan mengikuti bentuk substrat yang menempel pada enzim .

SIFAT-SIFAT

• o   Mirip protein : enzim memiliki cara kerja yang sama dengan protein yaitu memerlukan kondisi lingkungan yang sesuai .
• o   Bekerja secara spesifik :  tiap enzim hanya dapat bekerja dengan substrat yang cocok , dan hanya dapat mengkatalis reaksi-reaksi tertentu saja
• o   Berfungsi sebagai katalis : mengubah kecepatan reaksi , tanpa mengubah produk akhirnya
• o   Diperlukan dalam jumlah sedikit : dengan jumlah yang sedikit dapat menimbulkan dampak yang sangat hebat
• o   Bekerja secara bolak balik : enzim tidak mempengaruhi arah reaksi , dan dapat menguraikan satu senyawa menjadi senyawa lain

FAKTOR – FAKTOR LINGKUNGAN

• §  Suhu : Pada suhu yang tinggi molekul substrat lebih gampang untuk berikatan dengan sisi aktif , dan jika diatas suhu optimum akan menyebabkan denaturasi ( enzim tidak bisa lagi berikatan dengan substrat.
• §  pH : Dapat menyebabkan denaturasi enzim karena kondisi asam basa disekitar molekul enzim bisa mempengaruhi bentuk tiga dimensi enzim.
• §   Aktivator  : Molekul yang mempermudah pengikatan enzim dengan substrat
• 
  
• In Inhibitor : Molekul yang menjadi penghambat pengikatan enzim dengan substrat
• - Inhibitor kompetitif : Cara kerjanya adalah bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi aktif.
• - Inhibitor non-kompetitif : Cara kerjanya adalah dengan melekatkan diri pada luar sisi aktif sehingga bentuk enzim akan berubah

• §  Konsentrasi Enzim : berbanding lurus dengan reaksi enzim , makanya hanya dibutuhkan sejumlah kecil enzim untuk mengkatalis substrat yang besar

• §  Konsentrasi Substrat : Semakin cepat reaksinya , konsentrasi substrat akan semakin meningkat 

Sudah mengertikan mengenai ENZIM yang diperlukan oleh metabolisme ?  Sekarang baru kita belajar tentang METABOLISME !!!!!!!!!

rangkaian reaksi kimia yang diawali dengan substrat awal dan diakhiri dengan produk akhir

·         Katabolisme Karbohidrat = pemecahan molekul menjadi unit yang lebih kecil

o   Pemecahan Polisakarida menjadi Monosakarida : makanan dipecah di dalam tubuh dengan bantuan enzim ptialin . pada hasil akhirnya 80% terdiri dari glukosa sedangkan 20% lainnya adalah galaktosa atau fruktosa . 

o   Pemakaian Glukosa pada respirasi dalam sel : glukosa hasil pemecahan sebelumnya digunakan sebagai substrat dalam proses respirasi.Hasil akhirnya adalah energi dalam bentuk ATP dan energi elektron tinggi.

§  Respirasi Aerob : pembakaran zat yang melibatkan oksigen
reaksi : C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 ATP

·         Glikolisis : terjadi di sitoplasma sel reaksi yang memecah 1 molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat , 2 NADH , dan 2 ATP.

·         Siklus Krebs : Terjadi di mitokondria sel , hasil yang didapat dari reaksi ini adalah 8 NADH , 2 FADH2 dan 2 ATP

·         Sistem transport elektron : Terjadi di membran dalam mitokondria , memanfaatkan NADH dan FADH2 yang dihasilkan pada reaksi sebelumnya yang akan menyumbangkan elektron dan H+ ke transpor elektron . hasilnya adalah 32 ATP

§  Respirasi Anaerob : Tetap menggunakan glukosa sebagai substrat namun tidak menggunakan oksigen . 

·         Fermentasi : Glukosa dipecah menjadi 2 asam piruvat , 2 NADH , dan akhirnya terbentuk 2 ATP.Contohnya adalah fermentasi alkohol yang dilakukan oleh yeast dan fermentasi asam laktat yang terjadi pada otot manusia saat persediaan oksigen kurang mencukupi.

·         Anabolisme Karbohidrat = bertujuan untuk menyusun sintesis suatu molekul , dari yang                              kecil sampai besar

o   Fotosintesis : peristiwa pengunaan energi cahaya untuk membentuk senyawa dasar karbohidrat dari karbondioksida dan air

§  Tempat terjadi : KLOROPLAS

·         Stroma : struktur kosong di dalam kloroplas

·         Tilakoid : struktur cakram di dalam kloroplas

·         Grana : tumpukan tilakoid

§  Jalan Reaksi

·         Reaksi Terang : Reaksi terang merupakan tahap fotosintesis yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia.  Kloroplas menyerap cahaya dan cahaya menggerakkan transfer elektron dan hidrogen ke penerima yaitu NADP+ (nikotinamida adenine dinukleotida fosfat).  Pada proses ini, air terurai.  Reaksi terang pada fotosintesis ini melepaskan O2.  Pada reaksi terang, tenaga matahari mereduksi NADP+ menjadi NADPH dengan menambahkan sepasang electron  bersama dengan nukleus hidrogen.  Pada reaksi terang juga terjadi fosforilasi yang mengubah ADP menjadi ATP.  Jadi energy cahaya diubah menjadi energi kimia dengan pembentukan NADPH: sumber dari elektron berenergi, dan ATP; energy sel yang serba guna.

Reaksi Terang

·         Reaksi Gelap  : Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan 
      ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO₂ dalam reaksi gelap. ada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO₂ dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil itu kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat (PGA 1.3 biphosphat). Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H⁺ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP⁺, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya terjadi sintesa , 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C₆H₁₂O₆). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat.(RDP/RuBP)Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadiribulosa difosfat (RDP), RDP/RuBP kemudian kembali akan mengikat CO₂ lagi , begitu setrusnya.Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C₆H₁₂O₆).