2
SUBTOPIK
Penyamaan persepsi bioenergetika
Termodinamika dalam tubuh
Prinsip metabolisme energi dalam tubuh
Oksidasi respiratorik dan fosforilasi oksidatif
3
Jelaskan tentang
Eksergonik
Energi Gibbs
Endergonik
Senyawa intermediat
Respirasi
Mitokondria
Glikolisis
Fosforilasi oksidatif
Entropi
ADP
4
Bioenergetika
Ilmu tentang perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia.
Sistem biologi membutuhkan energi untuk melakukan aktifitas, membuat molekul
kompleks dari molekul sederhana, mengatur temperatur tubuh, dll.
Metabolisme
5
6
Transformasi Energi dalam Metabolisme
Hukum Termodinamika I
Perubahan energi dalam U dari sebuah
sistem hanya tergantung pada transfer panas ke dalam sistem (Q) dan kerja yang
dilakukan oleh sistem (W) dan tidak tergantung pada proses yang terjadi
W Q
U
Termodinamika dalam tubuh
Prinsip dasar diet: ΔU bernilai negatif,maka metabolisme lemak tidak terjadi.
Laju metabolisme basal merupakan konversi rata-rata makanan menjadi panas dan kerja.
Laju metabolisme basal cenderung mengurangi kerja daripada
penyimpanan lemak
Mengapa kita menggigil jika kedinginan?
Hukum Termodinamika II
Sistem cenderung secara spontan berjalan dari keadaan teratur menjadi tidak teratur.
Entropi didefinisikan sebagai derajat ketidak teraturan, berarti bahwa sistem cenderung
berjalan dari entropi rendah ke entropi tinggi Teratur spontan Tidak teratur (entropi rendah) (entropi tinggi)
Persamaan energi bebas:
dimana: G = perubahan energi bebas Gibbs
H = perubahan entalphi (panas)
T = temperatur absolut
S = perubahan entropi
S T
H
G
Pada kondisi reaksi biokimia, H kira-kira sama dengan E, maka:
S T
E
G
• Bila G negatif, reaksi berlangsung spontan dengan hilangnya energi bebas, disebut eksergonik
• Bila G positif, reaksi dapat berlangsung hanya bila system mendapat energi, disebut endergonik
• Bila G = 0, system berada dalam kesetimbangan
Proses endergonik berlangsung melalui kopling dengan proses eksergonik
panas
energi kimia Ekse
rgonik
Endergonik
Enegi bebas
A
B C
D
A + C I B + D
Intermediat
Berupa ATP
Disebut senyawa intermediat
karena
energinya di tengah-tengah, sehingga bisa menerima dari atas atau
mendonor ke bawah.
ATP membawa energi yang dibutuhkan
metabolisme
Adenin
Ribosa Trifosfat
ATP terus menerus dikonsumsi dan dibentuk kembali dengan proses yang sangat singkat.
Terdapat 3 sumber utama produksi gugus ~P:
Fosforilasi oksidatif
Glikolisis
Siklus asam sitrat
Fosforilasi
Hampir semua enzim dan protein baru bereaksi setelah ditambahkan gugus fosfat
Fosforilasi: penambahan gugus fosfat pada suatu protein atau molekul organik lainnya.
Mengapa harus fosfat untuk metabolisme?
Siklus ATP-ADP
kreatin
kreatin
~ P
oksidasi fosforilasi 1,3-difosfogliserat fosfoenol-
piruvat suksinil-Koa
ATP
ADP siklus ATP/ADP
~ P
glukosa1,6- bifosfat glukosa-
6-fosfat gliserol-
3-fosfat fosforilasi
lainnya
~ P
Respirasi oksidatif
Respirasi: proses konservasi energi yang tersimpan dari suatu zat.
Oksidasi: reaksi yang selalu diikuti reduksi akseptor elektron.
Proses pengambilan energi oleh sel
dalam bentuk ATP dari reaksi terkendali antara hidrogen dan oksigen yang
membentuk air respirasi oksidatif
Rantai respirasi pada
mitokondria
21
Mitokondria
Mitokondria menghasilkan gugus fosfat, ~P
Mitokondria merupakan organel tempat
berlangsung sebagian besar
peristiwa penangkapan
energi dari
respirasi oksidatif
Proses yang terjadi
dinamakan fosforilasi
oksidatif
Diskusi
1. Reaksi eksergonik:
A. Metabolisme C. Katabolisme
B. Anabolisme D. Siklus asam sitrat
2. Besaran dalam termodinamika yang menyatakan energi dari makanan yg dikonsumsi:
A. ΔT C. ΔE
B. ΔU D. ΔS
3. Penambahan gugus fosfat pada suatu molekul organik:
A. Fosforilasi C. Respirasi
B. Oksidasi D. Transfer akseptor
23
