google3394c6c8fadba720.html Makalah Respirasi Seluler ~ KUNCUP BIO
SELAMAT DATANG DI TAUFIK ARDIYANTO'S BLOG

Jumat, 11 Maret 2011

Makalah Respirasi Seluler

I. PENDAHULUAN
Senyawa organik seperti glukosa menyimpan energi pada pengaturan mereka di atom. Molekul ini dipecah dan daya mereka diekstrak di pernapasan selular (katabolisme ang paling umum dan jalan paling efisien untuk menghasilan ATP, dimana oksigen dikonsumsi sebagai satu komponen reaktan seiring dengan bahan bakar organik). Langkah pertama dari pernapasan selular terjadi pada sitosol (Bagian cairan pada sitoplasma), Langkah kedua dan langkah ketiga terjadi di mitokondria. Di pernapasan selular, elektron dikirim dari glukosa ke koenzim seperti NAD + dan akhirnya ke oksigen; daya yang dilepaskan oleh penampungan ini dari elektron biasanya membuat ATP  . Dioksida karbon dan air diberikan sebagai hasil sampingan.
Hampir semua ATP  dihasilkan oleh pernapasan selular rangkai angkut elektron dan oxidative phosphorylation . NADH dan FADH 2 molekul dihasilkan pada glikolisis dan siklus Krebs dimana elektron mereka ke rangkai angkut elektron. Pada akhir dari rangkai, oksigen menggunakan satu kuat memakai elektron, dan kombinasikan dengan mereka dan ion hidrogen (proton) untuk membentuk air. Rangkai angkut elektron energi kimia konversi dengan elektron berpindah kepada suatu format yang biasanya memandu oxidative phosphorylation, hasilkan yang sekitar 34 molekul ATP untuk masing-masing molekul glukosa dikonsumsi.

II. PEMBAHASAN
1. Glikolisis
Glycolysis adalah satu rangkaian tahapan dimana satu molekul glukosa dipecah ke dalam dua molekul asam piruvat. Sebagai ikatan kimia di glukosa, elektron (dan ion hidrogen) bergabung dengan NAD + , membentuk NADH. Glukosa dioxidasi dan NAD + dikurangi. Satu keluaran dari dua ATP  molekul dihasilkan di glikolisis bagi setiap glukosa molekul diproses. Tapi kebanyakan dari energy yang dilepaskan oleh uraian glukosa dibawa oleh elektron yang menyertakan NADH.

Molekul pyruvate dimodifikasi saat mereka memasuki mitochondrion, melepaskan dioksida karbon. Molekul berubah memasuki satu rangkaian reaksi ke siklus krebs (Suatu siklus kimia yang melibatkan delapan tahapan yang lengkap metabolic menguraikan molekul glukosa ke dioksida karbon; terjadi pada mitochondrion; langkah utama detik di pernapasan selular). Karbon dioksida lebih dilepaskan sebagai Krebs mendaur lengkap oksidasi dari glukosa. Dua ATPs  dibentuk per glukosa, tapi kebanyakan dari energi yang dilepaskan oleh oksidasi dari glukosa dibawa oleh NADH dan FADH 2 .
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Setelah memasuki mitokondria,asam piruvat mula-mula diubah menjadi suatu senyawa yang disebut asetilCoA. Dekarboksilasi Oksidatif ini merupakan persambungan antara glikolisis dan siklus krebs, yang diselesaikan oleh kompleks multi enzim yang mengkatalis 3 reaksi:
1.      Gugus karboksil piruvat dikeluarkan dan dilepaskan sebagai molekul CO2
2.      Fragmen ber-karbon dua yang tersisa dioksidasi untuk membuat senyawa yang dinamai asetat. Suatu enzim mentransfer electron yang diekstraksi ke NAD+ dan menyimpan energy dalam bentuk NADH.
3.      Koenzim A (senyawa yang mengandung sulfur diikatkan pada asetat tadi oleh ikatan yang tidak stabil yang membuat gugus asetil  sangat reaktif.
3. Siklus Krebs atau Siklus Asam Sitrat
Terjadi di matriks mitokondria
dalam gambar yang sederhana dapat digambarkan sebagai berikut:
Fungsi siklus Krebs
Merupakan jalur akhir oksidasi Karbohidrat , Lipid dan Protein. Karbohidrat , lemak dan protein semua akan dimetabolisme menjadi asetyl-KoA.
Tujuan Siklus Krebs

    Menjelaskan reaksi-reaksi metabolik akhir yang umum terdapat pada jalur biokimia utama katabolisme tenaga
    Menggambarkan bahwa CO2 tidak hanya merupakan hasil akhir metabolisme, namun dapat berperan sebagai zat antara, misalnya untuk proses lipogenesis.
    Mengenali peran sentral mitokondria pada katalisis dan pengendalian jalur- jalur metabolik tertentu, mitokondria berfungsi sebagai penghasil energi.

Proses siklus krebs
o  Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat.
o  Setelah “mengantar” asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus.
o  Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi NADH, dan melepaskan satu molekul CO2 dan membentuk asam a-ketoglutarat (baca: asam alpha ketoglutarat).
o  Setelah itu, asam a-ketoglutarat kembali melepaskan satu molekul CO2, dan teroksidasi dengan melepaskan satu ion H+ yang kembali mereduksi NAD+ menjadi NADH. Selain itu, asam a-ketoglutarat mendapatkan tambahan satu ko-A dan membentuk suksinil ko-A.
o  Setelah terbentuk suksinil ko-A, molekul ko-A kembali meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat. Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil ko-A menjadi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekulAT P.
o  Kemudian, asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H+, yang kemudian diterima oleh FAD dan membentuk FADH2, dan terbentuklah asam fumarat.
o   Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat, karena itu asam fumarat berubah menjadi asam malat.
o  Terakhir, asam malat mengalami oksidasi dan kembali melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan membentuk NADH, dan asam oksaloasetat kembali terbentuk.
o  Asam oksaloasetat tersebut  kemudian akan kembali mengikat asetil ko-A dan kembali menjalani siklus Krebs.
o  Dari siklus Krebs ini, dari setiap molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP, 6 NADH,2 FADH2, dan 4 CO2.
o  Selanjutnya, molekul NADH dan FADH2 yang terbentuk akan menjalani rangkaian terakhir respirasi aerob, yaitu rantai transpor elektron.
o  Adapun rumus bangun dari siklus krebs antara lain
Ringkasan dari siklus krebs yang lebih sederhana
4. Transport Elektron
Terjadi di membran dalam mitokondria. Rantai transport juga dikenal sebagai rantai respirasi atau system sitokrom yaitu serangkaian reaksi oksidasi-reduksi untuk pembentukan ATP. Pembentukan ATP ini disebut fosforilasi oksidatif karena proses pembentukan senyawa fosfat berenergi tinggi melalui proses oksidasi. Proses ini diawali dengan diterimanya atom-atom hydrogen yang sudah terbentuk pada 3 tahap sebelumnya oleh akseptor hydrogen. Akseptor-akseptor hydrogen ini terdiri dari:
a.       Nikotinamid Adenin Dinukleotida (NAD)
b.      Flavin Adenin Dinukleotida (FAD)
c.       System sitokrom
d.      Oksigen
Mula-mula atom H diterima NAD sehingga terbentuk NADH2 (NAD terduksi). Akseptor H berikutnya adalah FAD. Oleh FAD, electron dari atom H dipindahkan ke system sitokrom sehingga terbentuk ion H+. Pada system sitokrom, mula-mula electron diterima oleh sitokrom b, sitokrom c, sitokrom a, dan kemudian sitokrom a3 sebagai sitokrom oksidase. Sitokrom a3 ini menetralisir kembali ion H+ pada waktu bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan air. Pada pemindahan Hidrogen dan electron tersebut menghasilkan energy, yang kemudian ditangkap oleh ADP menjadi ATP.
Hasil ATP yang Diperoleh
Hasil oksidasi satu molekul NADH menghasilkan tiga molekul ATP, sedangkan hasil oksidasi satu molekul FADH2 adalah dua molekul. ATP yang dihasilkan dari sebuah molekul glukosa yang dioksidasi di dalam sel, dari glikolisis sampai rantai respirasi antara lain:
a.    Glikolisis menghasilkan
1NADH + H+ = 1 X 2 X 3 ATP        = 6 ATP
2ATP                      = 2 X 2 X 2 ATP        = 4 ATP
Jumlah                                                        = 10 ATP
Dipakai                                                       = 2 ATP
Hasil bersih ATP glikolisis                         = 8 ATP
b.    Dekarboksilasi oksidatif menghasilkan
1NADH + H+ = 1 X 2 X 3 ATP        = 6 ATP
c.    Siklus krebs menghasilkan
3NADH+H+ = 3 X 2 X 3 ATP        = 18 ATP
1FADH2 = 1 X 2 X 2 ATP        = 4 ATP
1ATP                      = 1X 2 X 1 ATP         = 2 ATP
Jumlah b + c                                                    = 30 ATP
Jadi hasil bersih ATP dalam respirasi dari 1 molekul glukosa adalah 38 ATP

DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2008.Respirasi Sel.[online]sukabio.wordpress.com.10April 2011
Anonim.2010.Metabolisme.[online]lovelyteacherrita.blogspot.com.10April2011
Anonim,2010.piruvate kinase.[online]grandmall10.files.wordpress.com.10April 2011
Campbell,Neil A,dkk.2002.Biologi.Jakarta:Erlangga
Parera, Herens Andreano.2010.Siklus Krebs.[online]www.scbrid.com.10April 2011

0 komentar:

Posting Komentar