DOKUMEN TENTANG BIOENERGETIKA

(1)

BIOENERGETIKA

 Thermodinamika biokimia : perubahan energi yang

menyertai reaksi- reaksi biokimia

 Energi bebas :bagian energi total yang tersedia untuk kerja bermanfaat

 Reaksi kimia yang berlangsung spontanenergi bebas pada produk lebih kecil dari energi bebas pada

reaktanpelepasan energi

 Jumlah reaksi yang diperlukan organisme berkaitan dengan penurunan bersih energi bebas

Bionergitika {1}

 Sumber energi bebas pada organisme hidup adalah reaksi oksidatif

 Reaksi oksidatif menghasilkan energi yang disimpan dalam bentuk “senyawa

phospat berenergi”

dan sedikit dalam bentuk panas

Hukum dasar aliran energi:

1. Total energi sebuah sistem adalah konstan 2. Entropi total sebuah

sistem meningkat pada proses yang berlansung spontan

Bioenergitika (2)

Pada suhu dan tekanan yang konstan : hubungan

perubahan energi bebas dan perubahan entropi suatu sistem adalah : G = H - T

S dalam biokimia : G =

E - T S dimana

G : prubahan energi bebas

H : perubahan panas / entalpi

E : perubahan total energi internal reaksi

T : suhu abolut

S : entropi Bioenergitika (3)

(2)

Bila G negative : reaksi spontan / eksergonik dan irreversible

G positive : reaksi endergonik (berlangsung bila ada energi bebas )

G nol : sistem dalam kesetimbangan

 Proses endergonik harus menjadi komponen dari sistem eksergonik- endergonik

 Dalam sistem biologi , rangkaian proses eksergonik-

endergonik butuh zat antara senyawa phosfat berenergi

Senyawa Berenergi Tinggi 1. Ikatan anhidrida : ATP , ADP

1,3biphosfogliserat 2. Ikatan enolphosfat : phosfoenolpiruvat

3. Ikatan phosfoguanidin : kreatinphosfat ,

argininphosfat

4. Lainnya : ko-A-SH , ACP , UDPG

ATP merupakan senyawa pembawa energi tinggi utama pada sel hidup (transducer energi pada sistem eksergonik- endergonik)

Bioenergitika (4)

 ATP adalah suatu nukleotida ,

mengandung adenin , ribosa dan tiga gugus phosfat

 Berfungsi sebagai kompleks dengan Mg

 Depot ATP /ADP kecildikonsumsi terus menerus

dibentuk dengan kecepatan tinggi

 Sumber utama gugus phosfat energi tinggi:

1. Fosforilasi oksidatif : sumber paling besar (pada organisme aerobik)

2. Glikolisis 3. Siklus krebs

INTERKONVERSI ADENILAT

(3)

 ATP + AMP  2 ADP dengan bantuan adenilat kinase , reaksi ini berguna untuk :

1. Sintesa ATP

2. Phosforilasi ulang AMP menjadi ADP

3. [AMP] tinggi adalah sinyal metabolik untuk mempercepat reaksi katabolik 

pembentukan ATP kembali

ATP + ko-A-SH + R-COOH

 AMP + PPi +R-COOS ko-A (dengan bantuan tiokinase)

PPi + H2O  2 Pi

 Pada aktivasi asam lemak rantai panjang diatas , ATP menjadi AMP dan pirophosfat an-organik disertai hilangnya energi bebas sebagai panas

 Pirophosfat an- organik dihidrolisa menjadi 2 molekol phosfat an-organik ( reaksi ini berguna juga sebagai daur ulang phosfat)

 Senyawa-senyawa nukleosida triphosfat disintesa dari

senyawa

diphosfatnya dengan enzym nukleosida diphosfat kinase , contoh antara lain : ATP + UDP  ADP +UTP ATP + GDP  ADP + GTP ATP + CDP  ADP + CTP

 Bila ATP berperan sebagai donor phosfat untuk membentuk senyawa berenergi lainnya gugus phosfat nya menjadi berenergi lebih rendah

contoh :

Gliserol + ATP  Gliserol- P + ADP (dengan bantuan giserol kinase )