METABOLISME SEL DAN SIKLUS SEL.ppt

METABOLISME

Pengaturan sumberdaya materi dan energi dari sel.

_{Katabolisme : jalur metabolisme yang}

membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yg lebih sedrhana.

Contoh : Respirasi seluler

_{Anabolisme : memakai energi untuk}

ENZIM

_{Protein katalitik, agen kimiawi yg mengubah laju}

reaksi tanpa harus dipergunakan oleh reaksi itu

_{Memerlukan energi aktivasi untuk memulai}

aktivitasnya

_{Memiliki substrat yang spesifik}

_{Memiliki sisi aktif untuk tempat berikatan dengan}

substrat

_{Aktivitasnya dipengaruhi oleh faktor lingkungan}

umum, seperti suhu dan pH, dan juga faktor

A molecule requires activation energy before it can undergo a chemical reaction that leave it in a more stable state

Rantai respirasi dan pembentukan ATP :

_{Enz. Dehidrogenase melepas ion H+ dr substrat, lalu}

merduksi NAD NADH + H+

_{Mol. NADH memasuki mem. dlm mitokdria sblh}

matriks dan masuk rantai respirasi

_{NADH dioksidasi mnjd NAD+ dgn mentransfer ion H}

ke FAD yg bertindak sebagai carrier hidrogen

_{Dari FAD tiap proton dilepas ke ruang antar}

membran, elektronnya masuk ke prot nonheme yg mengandung besi, selanjutnya bergerak ke berbagai komponen rantai respirasi dan terbentuk air

_{Selama proses perpindahan elektron jg dilepas}

10

• Fotosintesis: adalah sebuah proses

dimana energi cahaya dirubah

menjadi energi kimia (ATP) dan

disimpan dalam bentuk ikatan

kimia karbohidrat

• 6CO

₂

+ 6 H

₂

0 6O

₂

+

C

₆

H

₁₂

O

₆

11

3. Pembentukan ATP

•

H

+

+ ADP

3-

+ P

i 2-

ATP

4-

+ H

2

O

4. Fiksasi CO2 menjadi karbohidrat

cahaya

12

Gambar skematis kloroplast

13

•

_Membran

_thylakoid

_{terdiri dari lamela}

grana (bertumpuk) dan lamela stroma

(tidak bertumpuk)

•

_{Klorofil terletak di membran thylakoid,}

sehingga reaksi terang fotosintesis

berlangsung di membran thylakoid

•

_{Reduksi carbon, yang dikatalisis oleh}

enzim-enzim yang larut dalam air,

berlangsung di stroma

•

_{Stroma adalah bagian kloroplas diluar}

14

Organisasi dalam membran

thylakoid

• Pusat reaksi fotosistem II (PSII), bersama dengan antena klorofil dan protein-protein yang berperan dalam transport elektron, terletak terutama di

lamela grana

• Pusat reaksi fotosistem I (PSI), bersama dengan antena klorofil dan protein-protein yang berperan dalam transport elektron; dan enzim-ezsim untuk sintesis ATP (coupling factor enzymes) terletak terutama di lamela stroma

BIOSEL 2006 15

16

•

_{PSI yang menyerap cahaya merah panjang}

(700 nm) menghasilkan reduktan kuat,

yang mampu mereduksi NADP

+

menjadi

NADPH di membran dekat stroma; dan

menghasilkan pula oksidan lemah

•

_{PSII (680 nm) menghasilkan oksidan kuat,}

yang mampu mengoksidasi H

₂

O menjadi O

₂

di lumen thylakoid; serta menghasilkan

reduktan lemah

•

_{ATP dilepaskan ke dalam stroma melalui}

17

Pembentukan ATP

• _{Dari reaksi terang fotosintesis, sebagian energi}

yang diserap disimpan dalam bentuk NADPH,

sebagian lain dari energi photon digunakan untuk membentuk ATP

• Pembentukan ATP dikenal dengan proses Fotofosforilasi

• Fotofosforilasi terjadi melalui mekanisme kimia osmotik

• Mekanisme kimia osmotik (chemiosmotic

mechanism) didasarkan pada prinsip: bahwa

18

• ATP dibentuk oleh kompleks enzim yang dikenal memiliki beberapa nama: ATP synthase, Coupling-Factor, ATPase, CF_o - CF₁

• Enzim ini terdiri dari dua buah bagian yaitu bagian hidrophobic yang terikat membran disebut CF_o dan bagian yang mencuat keluar membran disebut CF1 • CF_o membentuk saluran menyeberangi membran,

dimana proton mampu melewatinya

19

• Karena perbedaan konsentrasi proton antara

lumen dan stroma, maka akan timbul

sebuah tenaga (

proton motive force

)

• Proton motive force akan mengakibatkan

terjadinya perpindahan proton dari lumen

melalui CF

_o

dan kemudian akan dilepaskan

ke stroma melalui CF

₁

20

ß

Gambaran skematik ATP synthase

ADP +P_i

CELL CYCLE



_INTERPHASE

growth 1 G1

 synthesis- DNA replication takes place

MITOSIS



_{I. prophase-}

nuclear membrane disappears

chromosomes supper coil 

_{II. metaphase}

 double stranded chromosomes migrate to the

MITOSIS, cont.



_{III. anaphase-}

single stranded chromosomes form

MITOSIS, cont.



_{IV. telophase}

 cytokinesis occurs

BIOSEL 2010 30

Sistem Kontrol Siklus Sel

1

.

Sel tidak boleh memasuksi fase mitosis,

sampai dengan DNA nukleus

bereplikasi

“sekali”.

2. Sitokinesis tidak boleh berlangsung jika

terjadi malfungsi benang spindel yang

BIOSEL 2010 31

3.

Karena kebanyakan sel yang terdifferensiasi berhenti dari siklus sel selama fase G1, maka harus ada sistem kontrol yang memonitor dan merespon sinyal dan kondisi lingkungan sehingga keputusan untuk membelah atau berdeferensiasi merupakan keputusan yang tepat. 4. Replikasi kromosom tidak boleh dimulai jika

mitosis dari siklus sebelumnya belum selesai. 5. Harus ada signal atau cek untuk meyakinkan

Chekpoit dalam Siklus Sel

• _{Merupakan titik pengontrolan yg kritis dmn}

sinyal berhenti atau terus dpt mengetur siklus sel.

• _{Tiga chekpoint utama dijumpai dalam siklus}

sel yaitu pada fase G1, G2 dan M

• _{Chekpoint G1 pd sel mamalia merupakan yang}

paling penting , sebab bila sel memperoleh sinyal terus maka akan menyelesaikan siklus dan membelah, namun bila tidak memperoleh sinyal terus akan keluar dari siklus dan berada pada fase Go.

Siklin dan Kinase Tergantung Siklin

_{Perubahan titer dan aktivitas molekul pengontrol}

memicu terjadinya urutan siklus sel

_{Mol. Pengatur berupa protein kinase, suatu}

enzim yg mengaktifkan atau menginaktifkan protein lain dgn cara memfosforilasinya.

_{Agar menjadi awktif protein kinase harus}

dilekatkan pada protein siklin. Oleh karena itu disebut kinase tergantung siklin (Cdk). Aktivitas Cdk naik turun seiring dengan keberadaan siklin

_{MPF (maturation promoting factor) yi faktor}

pemacu fase M yg memicu jalan sel melewati chekpoint G2 ke fase M