POMPA PROTON

Flavoprot ein . Cyt b. Cyt P450 • Stearil-KoA desaturase Hiciroksilasi Peroksidasi lipid Heme oksigenase Gambar 12-5. Rantai ditandai.

transpor elektron di ^{mikrosom. Sian}

ida (CN ) menghambat tahap yang

NADPH mendonasikan ^pcreduksi

untuk ekWGambarl2-5),yangP.

mereduksi berbagai sitokrom int . jam suatu rangkaian

gilirannya dioksidasi oleh sub^rat sebagai siklus

reaksi enzimatik yang secara ko <: U.^roSom hati, sitokrom hidroksilase

(Gambar 12-6). I 1jtronldan memiliki P450 ditemukan bersama dengan

site . en^ aminopirin, peran penting dalam dctoksili^asi. «- ^ ,arnj hidroksilasi

anilin, morfin, dan benzamletanun lebih mudah.

sehingga kelarutan dan ekskresmy3 -jj^j kemampuan

Banyak obat seperti fenobarbital n-n,l ^

untuk menginduksi pembentu <an

sitokrom P450. ,,-iitokondriaditemukan

Sistem sitokrom P450 mikrosom m tcstis,

di jaringan steroidogenik, W* dengan biosintesis

ovarium, dan plasenta serta bei1 D

Substrat A-H

ada di tempat pe_■_M_{Selain itu. sistem di ginjal yang mengatalisis a-}18). bela 25 -hidrol«ikolekalsiferol dalam

dan 24-h.droks.to pada «n 7a.hidroUsilase

daTl’teroTzy-hidtoksilase yang berperan dalam biosintesis asam empedu di hati (Bab 26)-adalah enzim 1 450.

SUPEROKS1DA D1SMUTASE

MEUNDUNG1 ORGANISME

AEROB DARI TOKSISITAS

OKSIGEN

Pemindahan elektron tunggal ke 02menghasilkan radikal bebas anion superoksida (O/ ) yang berpotensi ntetusak. Efek destruktif ini diperkuat oleh terbentuknya reaksi berantai

-I> P450-A-H I Fe‘ NAOPH NADP' FADH., ^2Fe,S, J' 2Fe,S.2’ ,di ^ (J) A o CO P450-A-H Fe — O P450-A-H I Fe-‘ — 0.5 '“ASrv

Xw1

'°siStero.d

• '%np , >etf A -OH + HP A-OH m°lck

* 5

isis Str:at S 't ok y^ ro

. vimksilase dalam mikrosom. Sistem yang diperlihatkan sangat khas ciklus sitokrom p45°'''(lrenal. Sitokrom P450 hidroksilase mikrosom hati tidak memerluka. Gambar 12-0. - jlase pada ko,K' ok‘sif|a (CO) menghambat tahap yang ditandai. untuk steroid h " Karboll monc

-protein besi-sulfurFe^

A:I ' ‘coin dan - J^etahl »i-Baik NApl 106 / BAGIAN II: BIOENERGETIKA & METABOLISME KARBOHIDR

radikal-bebas (Bab 15). Pembentukan superoksida terbe

dari oksigen di jaringan dan keberadaan sup^ a-,ok„fao| (v„

dismutase, yaitu enzim vans bertnn<m„n„ . Wavn... . 11,1

aan ukmSci. u» jauugdu uan weneradaan suDernU;,) ,,Maa»nya a-tokofi.r«l.

dismutase, yaitu enzim yang bertanggung jawab „ f <«W*»G T R) „d:. . '1 I >• bel

membersihkan zat im dl semua organisme aerob (mcsW^ ^ ^ mcn&M

tidak pada anaerob obligat) menunjukkan bahwa tok ^ potensial oksigen disebabkan oleh perubahnnn lsi!as

superoksida. ‘ "nya mc'Madi R,NG|<ASAN

Superoksida terbentuk jika flavin tercduk ■ * 1)1 terdapat, contohnya dalam xantin oksidase— '~~yanB

reoksidasi secara univalen oleh oksigen moleku[ mCn^ami

Enz - Flavin - H, + O, -> Enz - Flavin-H +

r»-2* H* Superoksida dapat mereduksi sitokrom c TE R T, \ •.

lLr0Ksidasi 0»T + Sitc(W1->01 + atc(W))

atau dihilangkan oleh superoksida dismutase

itamin K), lxkci|.i 1 r.mu 7 + O-~ + 2H' ' SUPEROKSIDA’ P1SMUTA SF

Dalam reaksi ini, superoksida berfungsi seb

reduktan. Oleh sebab itu, superoksida dis^C ^ 1 organisme aerob dari efek superoksidT^ melNun " merugikan. Enzim ini terdapat di Sem ^ berpot^g

-utama di mitokondria dan sitosol ^r‘nRan ^ oleh 100% oksio-pnrlol-,— 'pUri rft„_ . atlQb

oksidasi(hib*1 h,0 '° 8 ' s * Psc crn P ltla

SUaiUaksen,n^n',a^c^ron) sel.ilu discru'(’c

0ksidor eduktalCktr ° n • *i d; mctab

olUmc , C mc,lliliki lHrbag.u %.rp‘lu,

PCniing dal, ,dasc dan dclmlro^n.isc U

tubuKdari Cf(;Spirasi> Hidropcioksul.i^

• r^niarair ?? an olch radikal lubas; d'1" °' *

,arinEan tcr, 7oksil«si oh.u dan steroid-scb

abka„ oil!!, ® +***&

*****

***, ’

ismmasc

--°Qn U, ^ ln Cell r„ . ‘ xVBcn activation and i'1L «t,lv Cyt°chr0m^sp,ru,0n- Nature IWi.W.:.’01'

. BlarL N*W- arn'acol Toxicol

*

...---—- van sitosol. MPCL; ,'~,“gan ap„ . M,r . ,l,ySt.A„. c

hewan oleh 100% oksigendalam atm0sfPUn terPajaJ ? DA: 'U Rcv^

peningkatan adaptif superoksida dism.,^ menyek-k, Va v,. ,laV.H T ' ^C S » , “,X1C01 “l,u

paru-paru, namun pajanan berkePanja, ^ CerUtam fU lls& r “ (’l“nce: A,‘ M“itu,U kerusakan paru-paru dan kematian 1 ^ * V R.Sson £ »5.

bagai anrLi an _ an,, _{j -}_Tl_“"aagR, _ir ° Sn 'U‘°E,,ER&ET‘CS' i-lsevier. 20‘>3- . ?o() . ai ^ vl

ncr M^'

r/0w Health itnd l)r

Rantai Respiratorik & Fosforilasi Oksiaatir 13

A

PERAN BIOMEDIS

okap jauH lebih banyak Organisme aerob mam P“ "^"“torik daripada organisme energi bebas dalam subst P berlangsung di dalam anaerob. Sebagian besar proses „ HOUSE" (“pabr.k mitokondria yang disebut sebag r pembentukan zat energi”) sel. Respiras! digabung . ^ fosforilasi oks.datif.

antaraberenergi-lingg"1 -y allu u:tal) dan racun (misa nya

Sejumlah OBAT(misalnya amobax ,umbat fosforilasi sianida. karbon BEBERAPAkelainan

oksidatif dan biasanya beraki a batkan

komponen-herediter pada mitokondria JJ»n 8 f ; 0ksidatif pernah komponen rantai respiratorik dan FO£* ^ cnscfalopatl dilaporkan. Pasien datang denga:,

serta sering mengalami asidosis

ENZIM SPESIFIK

^!^pARTEMEN-SEBAGA1 PENAN

AK°

HKA

N

kompartemen

YANG

D PISA

MEMBRAN M1TOKOND

1 ARYANG PERMEA Mitokondria memiliki membran « menlbran dalam

terhadap sebagian besar ab ° bungkus roatr*s > yang permeabel selektil, dan mem diranda, 0,eb dalam nya (Gambar 13-1). M'^.KOA sintetase dan adanya berbagai enzim, tcrniasu e dan ^ r atl "

gliserolfosfat asiltransferase. ^membran. Fosfohpid kinase ditemukan di rU3 ^ membran dalam bersama kardiolipin terkqnsentrasi di ATp sintase dan berbag dengan enzim rantai respirator transporter membran.

RANTAI RESPIRAT©^ ^^

TINPA^

EKUIVALEN1 PEREDUKS"

Sebagian besar energi yang ^ dlb mino terda P at j‘ karbohidrat, asam lemak, dan. pereduksi dalam mitokondria sebagai c .^ani^ar 13-2)- cr a EQUIVALENTS) (-H

atau elektron

- r s:t™»

22 dan 17) .erdapat_ d tom m ^ ^ dengan rantai respiratorik (RESPRY ^ scna mengumpulkan dan “1?"^ menuju reaksi akhir

mengarahkan enzim ^ dan komponen

tZS&SSZZ i-rr. -

yTng dihasilkan sebagai fosfat berenergi-tinggi.

D„nln: Pesoiratorik Terkandung

S”; v t

dipindahkan dari NADH ke koenzin Jg ^ ^

ubikuinon); Q-^krom e o^doreduk ^

III), yang memindahkan eWf°" menuntaskan

sitokrom c oltsidase (Kompto IV^"g ^ Q ^

rantai ini dengan memindahkan elek ..

menyebabkan elektron tersebut tereduks I

(Gambar 13-3). Beberapa (misalnya

yang lebih positif daripada N A D ^

suksinat) menyalurkan elektron U ^ bukan

kecmpat, suksinat Q reduktase (KompUks ^ ^

kompleks I Keempat kompleks im te ^

DALAMMITOKONDRIA, TETAPI Q DANSITOI

Q CEPATBERDIFUSIDIDALAMMEMBRAN, SEMENTARASITO

merupakan suatu protein terlarut. Aliran elektron melalui Kompleks 1, 111, dan IV menyebabkan proton terp P dari matriks melewati membran dalam mitokondria men J

RUANGANTARMEMBRAN (GAMBAR 13-7).

Flavoprotein dao Protein

®^®}®J2

R

,tai (Fe-S) Sebagai

Komponeini IComplleftcs

Respiratorik

Flavoprotein (Bab 12) adalahkomponen penting dalam Kompleks 1 dan II. Nukleotida flavin teroksidas. (

108/ BAGIAN II: BIOENERGETIKA & METABOLISME

Enzim di mombr.tn dal‘inl

Pembawa (carnets) ATP smlaso Transporter momt>rfn

Enzim di inatnks

mitoKondi'A Enzim siklus asam Enzim oksidnsi-l' Piruval dohidrogonoso

Gambar 13-1. Struktur membran Perhatikan bahwa membran dalam banyak lipatan, atau krista.

mi *okon( ||

mongandi

MEMBRANLUAR

Enzim di mombran li*a>,T1L

Asil KoA sintetaso

G'isorol(osInt asil

FAD) dapat mengalami reduksi pada r- pelepasan dua elektron (untuk memb FADHJ, tetapi senyawa ini jUga ^ elektron untuk membentuk semiku Protein besi-belerang (protein b ' • ditemukan pada Kompleks I, \\ ^ ini dapat mengandung satu, dua, atau terikat pada atom sulfur anorganik da sistein-SH pada protein (Gambar \l dalam reaksi pemindahan satu elekt mengalami reaksi redoks antara Fe2*^'

r°n Melalui KorfP

,Sc

atau Komplck- °s csar berbentuk I. y*** ari Nadu ke Q, ber*lf '^elcwati membran: i + Q + 5H’ , MAKANAN Lemak-Karbohidrat' Protein Gambar 13-2. Peran utama menghasilkan >

nembentukan ATP. respiratorik

,3: RANTAI RESPIRATORIK DAN FOSFORILASI OKSIDATIF / 109

Suksinat Fumarat

NADH + H* ^{Cyt c}

lnksidoredL,wa

---n,onk Q. koenzim Q a,au ubikuinon; cyt, sitokrom.

. m .liran elektron melalui rantai respiratorik. Q.

Gambar 13-3. Diagr ... j-.nindahkan m

■ xj ADH ke 1'N'lN,

Pada awalnya, elektron .t'dan akhirnya ke Q

kemudian menuju rangka.an i ^.Q rcdukjase), (Gambar 13-5). Di ^

FADH2dibentuk sewakt itrat (Gatnbar menjadi fumarat dalam s.klus asan

dan elektron selan,utnya^ (dihasllkan saat Fe-S ke Q (Gambar 13-5). Gambar penguraian tr.as.lgl.scrol at ‘ P ,ektron Ue Q melalu,

8.2) dan asil KoA (Gambar 13-5). jalur berbeda yang melibatkan nav F

Pr ^/ Pr Cys _/ ^Cys ^Pr Fe / ^Cys Cys^/ ^cys _Pr Pr A Pr \ Cys X

/

cys Pr

\

/

<© • © Fe

/

X > X \

/

Pr Cys 'Pr Cys \ Pr P r B / Cys

A) Fe.S yang paling sederhana dengan satu Fe terikat oleh empat sistein. ( )

110

& UPID

BAB 13: RANTAI RESPIRATORIK DAN FOSFORILASI OKSIDATIF / 111

CH30

CH3O

OH QHr

: Bentuk tereduksi (kuinol) (QH2) Q: Bentuk

Cyt c

teroksidasi sempurna (kuinon) * CT: Bentuk semikuinon (radikal bebas)

Ruang antarmembran Membran dalam mitokondria Matriks mitokondria 2H+ tlro-s ~\ ^QH bH +— bL Cyt c Fe-S —► Cyt c, 2H+

Fe-S dan cyt c,, dan 2H* ke dalam ruang ■nu menhdi Q. satu elektron dilepaskan ke cyt c melalui Rieske \

GA M B A R 1 3 - 6 . Siklus proses ^ S ^ membentuk s e n l i^(]nk t X ^ d i k ' p a s k a n kePsemikuinon sehingga mereduksi antarmembran. ^ P*P^ besiW Q. koenzim Q atau ubikuinon; cyt, sitokrom.

semikuinon menjadi QH, dan 2l I (iarn

Dalam dokumen Biokimia Harper (Halaman 54-57)

POMPA PROTON

SUPEROKS1DA D1SMUTASE

MEUNDUNG1 ORGANISME

AEROB DARI TOKSISITAS

OKSIGEN

Xw1

'°siStero.d

* 5

*****

***, ’

*

Rantai Respiratorik & Fosforilasi Oksiaatir 13

A

PERAN BIOMEDIS

ENZIM SPESIFIK

^!^pARTEMEN-SEBAGA1 PENAN

AK°

N

kompartemen

D PISA

MEMBRAN M1TOKOND

RANTAI RESPIRAT©^ ^^

TINPA^

EKUIVALEN1 PEREDUKS"

POMPA PROTON

- r s:t™»

tZS&SSZZ i-rr*. -*

S”; v t

Flavoprotein dao Protein

®^®}®J2

R

,tai (Fe-S) Sebagai

Komponeini IComplleftcs

Respiratorik

/

/

\

/

/

/

tZS&SSZZ i-rr. -