TAP.COM - A. RESPIRASI SELULAR AEROBIK RESPIRASI PADA TUMBUHAN

(1)

Kuliah 4

SEL:

RESPIRASI

Tim Pengantar Biologi



Jurusan Biologi FMIPA



Unsyiah

U N SY I AH

U nive rsit a s Syia h Kua la

Pengantar Biologi MPA-107, 3 (2-1)

#

Pendahuluan

METABOLISME

ANABOLISME (Pembentukan molekul kompleks dari molekul

sederhana yang memerlukan energi , misalnya fotosintesis)

KATABOLISME (penguraian molekul kompleks

menjadi molekul sederhana yang melepakan energi ,

misalnya respirasi)

#

RESPIRASI SELULAR

FERMENTASI DAN RESPIRASI ANAEROBIK

RESPIRASI AEROBIK

*Respirasi selular sering digunakan untuk menyebutkan prose respirasi aerobik, hal yang akan kita ikuti di sebagian besar pada bab ini.

#

A. Respirasi Selular/Aerobik



Proses selular yang menguraikan karbohidrat dan

metabolit lainnya yang bersamaan dengan pembentukan

energi (ATP)



Menggunakan oksigen (bersifat aerobik) dan

mengasilkan karbon dioksida(CO

2

)



Biasanya melibatkan penguraian glukosa menjadi CO

2

dan air

Energi dihasilkan dari molekul glukosa :

Dilepaskan secara bertahap agar produksi ATP lebih efisien.

Enzim oksidasi-reduksi terdiri dari NAD+_{dan FAD sebagai}

koenzim

(2)

#

1. Respirasi pada tumbuhan berlangsung siang

dan malam karena cahaya bukan merupakan

syarat.

Jadi

proses

respirasi

selalu

berlangsung

sepanjang

waktu

selama

tumbuhan hidup.

2. Substrat respirasi adalah setiap bahan organik

tumbuhan yang teroksidasi sebagian (menjadi

senyawa teroksidasi) atau reteduksi sempurna

(menjadi karbondioksida dan uap air) dalam

metabolisme respiratoris.

#

1. Umumnya substrat untuk respirasi adalah zat

yang tertimbun dalam jumlah yang relatif banyak

dalam sel tumbuhan dan bukan zat yang

merupakan

senyawa

antara

hasil

dari

penguraian. Hasil penguraian biasanya disebut

metabolik antara.

2. Karbohidrat merupakan substrat utama respirasi

dalam

sel-sel

tumbuhan

dengan

glukosa

sebagai molekul pertama. Substrat respirasi

yang paling penting di antara karbohidrat adalah

sukrosa (disakarida= glukosa dan fruktosa) dan

pati

(sering

terdapat

dalam

sel

tumbuhan

sebagai cadangan karbohidrat)

#



Reaksi ringkas penguraian glukosa :



Elektron dihilangkan dari substrat dan diterima oleh

oksigen, dimana bergabung dengan H+ menjadi air.



Glukosa dioksidasi dan O

2

direduksi

#



NAD

+

_{(nikotinamida adenin dinukleotida)}



Disebut koenzim oksidasi-reduksi. Karena :



Mengoksidasi metabolit dengan menerima elektron



Mereduksi metabolit dengan melepaskan elektron



Setiap molekul NAD

+

_{digunakan secara berulang.}



FAD (flavin adenin dinukleotida)



Disebut juga koenzim oksidasi-reduksi



Kadang-kadang digunakan sebagai pengganti NAD

+



Menerima dua elektron dan dua ion hidrogen (H

+

₎

menjadi FADH

2

(3)

#

a. Glikolisisadalah penguraian glukosa menjadi dua molekul piruvat ( senyawa berkarbon 3)

Terjadi di sitoplama

Terjadi pembentukkan ATP

Tidak memerlukan oksigen

Glikolisis terbagi dua fase : Fase investasi energi

Dua ATP digunakan untuk mengaktifkan glukosa Glukosa dipecahkan

menjadi dua molekul G3P Fase pembayaran energi

Oksidasi G3P terjadi dengan menghilangkan elektron dan ion hidrogen Dua elektron dan satu ion hidrogen diterima oleh NAD+_{menjadi dua NADH} Netto : 2 ATP Kedua G3P diubah menjadi

piruvat

#

Animasi Glikolisis

#

b. Reaksi antara/persiapan

Kedua piruvat dioksidasi dan memasuki mitokondria

Energi elektron disimpan di dalam NADH

Piruvat diubah menjadi 2 asetil KoA

 Melekatkan Koenzim A menjadi asetil KoA

 Elektron (sebagai atom hidrohen) ditransfer ke NAD+  CO2dilepaskan, dan ditranspor keluar mitokondria masuk

ke sitoplama

#

Animasi Kerja NAD+

c.Siklus asam sitrat/siklus Krebs

 Terjadi di dalam mitokondria

 Dimulai dengan penambahan gugus asetil berkarbon dua ke

oksaloasetat, membentuk molekul berkarbon enam (asam sitrat)

 NADH, FADH2menangkap energi elektron

 ATP dibentuk dengan fosforilasi tingkat substrat

 Dua siklus untuk satu molekul glukosa

 Mengasilkan 4 CO2, 2 ATP, 6 NADH dan 2 FADH2(per molekul

glukosa)

(4)

#

b. Rantai transpor elektron dan Kemiosmosi (Fosforilasi oksidatif)

Lokasi

Eukariot : krista mitokondria

Prokariot aerobik : membran plasma

Serangkaian molekul pembawa :

Membawa elektron secara berturut-turut dari satu ke yang lain

Susunan komplek protein dan sitokrom

Menerima elektron dari NADH dan FADH2

Oksigen berperan sebagai penerima elektron terakhir

Ion oksigen bergabung dengan ion hidrogen membentuk air

#

Rantai transpor elektron tidak

membuat ATP secara langsung

Rantai transpor elektron

berfungsi menguraikan penurunan energi-bebas dalam jumlah besar menjadi serangkaian langkah yang lebih kecil, yang melepaskan energi dalam jumlah yang mudah dikelola.

#