METABOLISME
Dosen Pengampu :
Ns.Diah Tika Anggraeni,M.Kep
By : Puput Adi Triana
(2310711078)
Proses Metabolisme
02
Metabolisme Aerob dan Anaerob
03
Aktivitas Metabolisme Aerob dan Anaerob
04
Energi Hasil Proses
Metabolisme Anaerob dan Anaerob
01
Proses Metabolisme
Metabolisme => proses reaksi kimia di dalam tubuh makhluk hidup, mulai dari makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Metabolisme diartikan sebagai
proses kimiawi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan menghasilkan energi.
Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal yang penting dalam
metabolisme adalah peranannya dalam penawar racun dan
detoksifikasi. Pada proses sintesis, salah satu unsur yang yang harus terpenuhi adalah energi. Energi ini dihasilkan dari proses
katabolisme.
Sumber: Buku Ilmu Dasar Keperawatan Penerbit PT REMAJA
ROSDAKARYA Bandung Penulis Dr. Muh Anwar Hafid, S.Kep.,Ms.,M.Kes Editor Nur Asri
Anabolisme Pembentukan Katabolisme
Penguraian
Katabolisme merupakan fase metabolisme yang bersifat menguraikan, yang menyebabkan molekul organik nutrienseperti karbohidrat, lipid, dan protein yang datang dari lingkungan atau dari cadangan makanan sel itu sendiri terurai di dalam reaksi-reaksi bertahap menjadi produk akhir yang lebih kecil dan sederhana, seperti asam laktat,
CO2, dan amonia. Katabolisme diikuti oleh pelepasan energi bebas yang telah tersimpan di dalam struktur kompleks molekul organik yang lebih besar tersebut. Pada
tahap-tahap tertentu di dalam lintas katabolik, banyak dari energi bebas ini yang disimpan, melalui reaksi-reaksi enzimatik yang saling berkaitan, di dalam bentuk molekul pembawa energi adenosin trifosfat (ATP). Sejumlah energi
mungkin tersimpan di dalam atom hidrogen berenergi tinggi yang dibawa oleh koenzim nikotinamida adenin dinukleotida fosfat dalam bentuk tereduksinya, yaitu
NADPH.
Pada anabolisme, yang juga disebut biosintesis, fase pembentukan atau sintesis dari metabolisme, molekul pemula atau unit pembangun yang lebih
kecil disusun menjadi makromolekul besar yang merupakan komponen sel, seperti protein dan asam nukleat. Karena
biosintesis mengakibatkan peningkatan ukuran dan kompleksitas struktur, proses ini memerlukan input energi bebas, yang diberikan oleh pemecahan ATP menjadi
ADP dan fosfat. Biosintesis beberapa komponen sel juga memerlukan atom
hidrogen berenergi tinggi yang
disumbangkan oleh NADPH. Katabolisme dan anabolisme terjadi bersamaan di dalam sel dan kecepatan prosesnya diatur
sendiri-sendiri.
Katabolisme mengarah pada sedikit produk akhir
Pada tahap I ratusan protein dan berbagai jenis polisakarida dan lipid dipecahkan
menjadi komponen unit pembangunnya, yang relatif hanya berjumlah sedikit. Pada tahap II, molekul unit pembangun selanjutnya
diuraikan lagi menjadi suatu produk yang bersifat umum yaitu gugus asetil dari asetil- KoA. Akhirnya, pada tahap III, katabolisme mengarah kepada siklus asam sitrat dengan pembentukan hanya tiga produk akhir utama.
Walaupun asam nukleat juga mengalami
penguraian secara bertahap, proses ini tidak diperlihatkan karena pemecahan ini tidak terlalu banyak memberikan energi yang dibutuhkan oleh sel.
Anabolisme menyebar menghasilkan berbagai
produk
Anabolisme atau biosintesis, juga berlangsung dalam tiga tahap, dimulai dengan molekul kecil pemula. Contoh, sintesis protein mulai dengan pembentukan asam a-keto dan pemula lain. Pada tahap berikutnya asam a-keto teraminasi oleh donor gugus amino membentuk asam a-amino. Pada tahap terakhir,anabolisme, asam amino disusun menjadi rantai polipeptida membentuk berbagai jenis protein. Dengan cara yang sama, gugus asetil dibangun menjadi asam lemak, dan
selanjutnya dirangkaikan membentuk berbagai lipid. Seperti katabolisme yang merupakan proses menyatu, anabolisme bersifat menyebar, karena proses ini dimulai dengan sedikit molekul pemula sederhana yang menyusun kebanyakan jenis-jenis makromolekul. Lintas utama anabolisme,
karenanya mempunyai banyak cabang yang menuju kepada ratusan jenis komponen sel.
Setiap tahap utama pada katabolisme atau anabolisme biomolekul tertentu dikatalisis oleh sistem multienzim. Perubahan kimiawi berurutan yang terjadi pada setiap jalur utama metabolisme
sebetulnya sama di dalam semua bentuk kehidupan. Sebagai contoh, katabolisme D-glukosa yang menghasilkan asam piruvat terjadi melalui senyawa kimia antara yang sama dan melalui jumlah reaksi yang sama pada hampir semua organisme.
Sumber: Buku Dasar-dasar Biokimia Jilid 2 Penerbit Erlangga Penerjemah Dr.Ir.Maggy Thenawidjaja
Metabolisme Aerob
Glikolisis merupakan proses anaerob yang tida k membutuhkan oksigen. Meskipun demikian, g likolisis hanya hanya mengambil kira-kira 2% da ri energi dalam molekul glukosa. Ini berarti ada sejumlah besar energi potensial yang tertinggal dalam produk-produk glikolisis (2 molekul piruv at). Produk akhir glikolisis adalah asam piruvat dan ATP. Jika glikolisis dimulai dengan satu mol ekul glukosa dan dua molekul ATP maka hasil a khirnya adalah dua molekul piruvat dan delapan molekul ATP.
Sebagin besar sel di dalam tubuh manusia dan hewan menggunakan jalur aerob untuk memper oleh energi lebih banyak dari produk glikolisis.
Jalur untuk metabolisme aerob disebut siklus asam nitrat. R eaksi ini mengambil produk glokolisis yang sedikit berubah da n bahkan mengekstrak lebih banyak eneregi yang menggunak an oksigen dan menghembuskan karbon dioksida. Peralihan a ntara glikolisis ke siklus asam sitrat terjadi ketika piruvat, pro duk glikolisis mengalami suatu reaksi.
Hanya satu dari reaksi-reaksi siklus asam sitrat menghasilka n ATP dan reaksi tersebut menghasilkan satu molekul ATP. H asil-hasil lain siklus tersebut adaah tiga molekul nikotinamida adenina dinukleotida (NADH) dan satu molekul flavin adenina dinukleotida (FADH2). Siklus asam sitrat berupa suatu lingkar an yang terdiei atas delapan reaksi (tahap). Setiap reaksi bis a terjadi karena sebuah enzim. Hasil dari satu kali putaran sik lus adalah dua molekul CO2, tiga molekul NADH, satu moleku l GTP, dan satu molekul FADH2.
Sumber: Buku Kimia Dalam Metabolisme Penerbit PT
PAKAR RAYA Penulis Kyle Kirkland
Sumber: Buku Dasar-dasar Biokimia Jilid 2 Penerbit Erlangga Penerjemah Dr.Ir.Maggy Thenawidjaja
Sumber: Buku Dasar-dasar Biokimia Jilid 2 Penerbit Erlangga Penerjemah Dr.Ir.Maggy Thenawidjaja
Metabolisme Anaerob
Organisme sederhana tertentu seperti bakteri dan khamir mengambil energi tambahan melalui proses anaerob yang disebut fermentasi. Sebagai contoh mikroorganisme terte ntu mengambil energi dari biji-bijian atau buah dan meng hasilkan karbon dioksida dan etanoi (alkohol). Fermentasi mungki juga terjadi di sel-sel otot kita ketika kita berolahr aga.
Sumber: Buku Kimia Dalam Metabolisme Penerbit PT
PAKAR RAYA Penulis Kyle Kirkland
Aktivitas Metabolisme Aerob dan Anaerob
Metabolisme Aerob
Reaksi tahap pertama glikolisis secara aerob (cukup oksigen)
berlangsung di mitokondria.
Glikolisis dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob yang melibatkan enzim ATP dan ADP.
Metabolisme Anaerob
Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen (anaerob) dan tidak menghasilkan banyak energi.
Reaksi terdiri dari reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Tahap glikolisis merupakan awal terjadinya respirasi sel yang terjadi di sitoplasma dan akhirnya
menghasilkan senyawa asam piruvat.
a
Sumber: Buku Ilmu Dasar Keperawatan Penerbit PT REMAJA ROSDAKARYA Bandung Penulis Dr. Muh Anwar Hafid, S.Kep.,Ms.,M.Kes Editor Nur Asri
Sumber: Buku Dasar-dasar Biokimia Jilid 2 Penerbit Erlangga Penerjemah Dr.Ir.Maggy Thenawidjaja
Energi yang Dihasilkan dari Proses M etabolisme Aerob dan Anaerob
Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut.
- Hasil tingkat substrat = +4P - Hasil oksidasi respirasi = +6P
- Jumlah = 10P
- Dikurangi untuk aktivitas glukosa dan fruktosa 6P = -2P
- Jumlah akhir = 8P
Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut.
- Hasil tingkat substrat = +4P - Hasil oksidasi respirasi = +0P
- Jumlah = 4P
- Dikurangi untuk aktivitas glukosa dan fruktosa 6P = -2P
- Jumlah akhir = 2P
Sumber: Buku Ilmu Dasar Keperawatan Penerbit PT REMAJA ROSDAKARYA Bandung Penulis Dr. Muh Anwar Hafid,
S.Kep.,Ms.,M.Kes Editor Nur Asri