Definisi
Katabolisme merupakan salah satu tipe proses metabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan atau pembongkaran molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Contoh proses katabolisme adalah Respirasi Sel. Respirasi sel adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah pada tingkat seluler (Sumber: Akademia.edu). Respirasi sel dibedakan menjadi dua tipe, yaitu Respirasi Aerob dan Anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang hanya bisa berlangsung jika ada oksigen, sedangkan Respirasi anaerob adalah respirasi yang bisa berlangsung tanpa adanya oksigen.
Tahap-Tahap Respirasi Seluler
1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi Oksidatif/ Reaksi Antara
3. Siklus Krebs
4. Transpor Elektron
Glikolisis
Glikolisis merupakan proses pemecahan satu molekul glukosa (6C) menjadi dua molekul asam piruvat (3C). Glikolisis terjadi di sitoplasma, dan tidak memerlukan oksigen. Pemecahan I molekul glukosa pada glikolisis ini menghasilkan produk akhir berupa 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP.
Tahap-tahap Glikolisis yaitu :
1. Fosforilasi ATP I
Penambahan satu fosfat oleh ATP terhadap glukosa, sehingga menghasilkan Glukosa 6-fosfat dan ADP. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Heksokinase.
2. Pengubahan struktur aldosa menjadi ketosa
Glukosa 6-Fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-Fosfat. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fosfoglukoisomerase.
3. Fosforilasi ATP II
Penambahan satu fosfat oleh ATP terhadap Fruktosa 6-Fosfat, sehingga menghasilkan Fruktosa 1,6 Bifosfat. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fosfofruktokinase.
4. Penguraian Fruktosa 1,6- bifosfat
Fruktosa 1,6- bifosfat diurai menjadi Gliseraldehid 3-fosfat/ G3P (3C) dan Dihidroksiaseton Fosfat/ DHAP (3C). Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fruktosa difosfat aldolase/ Enzim Aldolase.
5. Interkonversi Triosa Fosfat
DHAP diubah menjadi G3P. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Triosafosfat Isomerase.
6. Pembentukan senyawa berenergi tinggi I
Terjadi oksidasi G3P serta fosforilasi (Pi) sehingga menghasilkan 2 molekul NADH dan 1,3 bifosfogliserat (BPG). Reaksi ini dibantu oleh enzim G3P Dehidrogenase.
7. Fosforilasi tingkat substrat I
Terjadi fosforilasi BPG sehingga menghasilkan 3-Fosfogliserat (3PG). Dan 2 ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Fosfogliserokinase.
8. Pengubahan 3 Fosfogliserat menjadi 2 Fosfogliserat
Terjadi pengubahan 3PG menjadi 2PG. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Fosfogliseromutase.
9. Pembentukan senyawa berenergi tinggi II
Terjadi pengubahan 2PG menjadi Fosfoenol Piruvat (PEP), dengan produk sampingan H2O.
10. Fosforilasi tingkat substrat II
Terjadi fosforilasi PEP, menghasilkan asam piruvat dan ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Piruvatkinase.
Katabolisme merupakan salah satu tipe proses metabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan atau pembongkaran molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Contoh proses katabolisme adalah Respirasi Sel. Respirasi sel adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah pada tingkat seluler (Sumber: Akademia.edu). Respirasi sel dibedakan menjadi dua tipe, yaitu Respirasi Aerob dan Anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang hanya bisa berlangsung jika ada oksigen, sedangkan Respirasi anaerob adalah respirasi yang bisa berlangsung tanpa adanya oksigen.
Tahap-Tahap Respirasi Seluler
1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi Oksidatif/ Reaksi Antara
3. Siklus Krebs
4. Transpor Elektron
Glikolisis
Glikolisis merupakan proses pemecahan satu molekul glukosa (6C) menjadi dua molekul asam piruvat (3C). Glikolisis terjadi di sitoplasma, dan tidak memerlukan oksigen. Pemecahan I molekul glukosa pada glikolisis ini menghasilkan produk akhir berupa 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP.
Tahap-tahap Glikolisis yaitu :
1. Fosforilasi ATP I
Penambahan satu fosfat oleh ATP terhadap glukosa, sehingga menghasilkan Glukosa 6-fosfat dan ADP. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Heksokinase.
2. Pengubahan struktur aldosa menjadi ketosa
Glukosa 6-Fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-Fosfat. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fosfoglukoisomerase.
3. Fosforilasi ATP II
Penambahan satu fosfat oleh ATP terhadap Fruktosa 6-Fosfat, sehingga menghasilkan Fruktosa 1,6 Bifosfat. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fosfofruktokinase.
4. Penguraian Fruktosa 1,6- bifosfat
Fruktosa 1,6- bifosfat diurai menjadi Gliseraldehid 3-fosfat/ G3P (3C) dan Dihidroksiaseton Fosfat/ DHAP (3C). Reaksi ini dibantu oleh Enzim Fruktosa difosfat aldolase/ Enzim Aldolase.
5. Interkonversi Triosa Fosfat
DHAP diubah menjadi G3P. Reaksi ini dibantu oleh Enzim Triosafosfat Isomerase.
6. Pembentukan senyawa berenergi tinggi I
Terjadi oksidasi G3P serta fosforilasi (Pi) sehingga menghasilkan 2 molekul NADH dan 1,3 bifosfogliserat (BPG). Reaksi ini dibantu oleh enzim G3P Dehidrogenase.
7. Fosforilasi tingkat substrat I
Terjadi fosforilasi BPG sehingga menghasilkan 3-Fosfogliserat (3PG). Dan 2 ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Fosfogliserokinase.
8. Pengubahan 3 Fosfogliserat menjadi 2 Fosfogliserat
Terjadi pengubahan 3PG menjadi 2PG. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Fosfogliseromutase.
9. Pembentukan senyawa berenergi tinggi II
Terjadi pengubahan 2PG menjadi Fosfoenol Piruvat (PEP), dengan produk sampingan H2O.
10. Fosforilasi tingkat substrat II
Terjadi fosforilasi PEP, menghasilkan asam piruvat dan ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim Piruvatkinase.
(Source: http://subarkahkomendangi.wordpress.com/)
Dekarboksilasi Oksidatif (DO)
Proses pengubahan Asam Piruvat (molekul berkarbon 3) menjadi Asetil Koenzim-A (Asetil KoA), suatu molekul berkarbon 2. DO merupakan tahap persiapan untuk memasuki Siklus Krebs. DO menghasilkan produk akhir berupa Asetil KoA dan 2 NADH (dari 2 asam piruvat). DO terjadi dalam tiga reaksi, yaitu :
1. Oksidasi dan Dekarboksilasi Asam Piruvat
H dilepaskan oleh Asam Piruvat kemudian diikat oleh NAD+ menjadi NADH. Asam piruvat didekarboksilasi menjadi asetil (2C), C dilepaskan dalam bentuk CO2.
2. Pengikatan Koenzim A oleh Asetil
Asetil berikatan dengan Koenzim A menjadi Asetil KoA.
3. Asetil KoA masuk ke Siklus Krebs.
Siklus Krebs
Terjadi di Matriks Mitokondria. Berlangsung secara aerob. Siklus krebs menghasilkan 6 NADH dan 2 ATP di akhir reaksi.
Tahapan Siklus Krebs
1. Kondensasi Asetil KoA dengan Oksaloasetat
Asetil KoA (2C) bergabung dengan Oksaloasetat (4C) menjadi Sitrat (6C). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim
2. Isomerasi Sitrat
Pembentukan isomer dari sitrat, yaitu isositrat, dengan cara menukar posisi gugus hidroksil (-OH) dengan gugus –H. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim
3. Oksidasi I
Isositrat dioksidasi menghasilkan sepasang electron dan mengubah NAD+ menjadi NADH. Kemudian terjadi dekarboksilasi. Atom C membelah membentuk CO2, menghasilkan α-ketoglutarat (5C).
4. Oksidasi II
α-ketoglutarat didekarboksilasi sehingga menghasilkan gugus suksinil. Gugus suksinil kemudian bergabung dengan koenzim A membentuk suksinil-KoA. Terbentuk NADH dan menghasilkan 2 elektron.
5. Fosforilasi Tingkat Substrat
6. Oksidasi III
Suksinat dioksidasi menjadi fumarat. FAD berperan sebagai penerima electron. FAD lalu melepaskan electron dan menjadi FADH2.
7. Pembentukan kembali oksaloasetat
Molekul air ditambahkan pada fumarat sehingga membentuk malat. Malat kemudian dioksidasi menghasilkan oksaloasetat (4C) dan 2 elektron sehingga NAD+ berubah menjadi NADH. Oksaloasetat bergabung kembali dengan gugus asetil KoA dan siklus berulang.
.JPG)
(Source: http://bakhrul-25-rizky.blogspot.com)
(Source: http://zonabiokita.blogspot.com)
Transpor Elektron/ Sistem Sitokrom Oksidase
Transpor elektron adalah suatu proses pemindahan elektron yang berasal dari molekul donor ke akseptor terakhir, yaitu O2, lalu membentuk H2O. Transport electron terjadi di Krista mitokondria. Yang terlibat dalam sistem ini adalah:
1. Donor Elektron; yaitu senyawa yang dihasilkan selama Glikolisis – Siklus Krebs yang berpotensi melepas electron. Contoh: NADH, FADH.
2. Akseptor Elektron; yaitu senyawa yang berperan sebagai penerima electron yang dilepaskan oleh donor electron. Contoh akseptor electron: enzim sitokrom dan oksigen.
NADH & FADH memasuki reaksi redoks pada sistem transport electron. Setiap pelepasan electron akan menghasilkan energy berupa ATP. Satu molekul NADH akan menghasilkan 3 ATP dan satu molekul FADH akan menghasilkan 2 ATP.
NADH dihidrolisis oleh enzim dehidrogenase, FADH dihidrolisis oleh enzim flavoprotein. Keduanya melepaskan ion H+ diikuti electron. Elektron akan ditangkap oleh Fe3+ sebagai akseptor electron dan dikatalisis oleh enzim sitokrom a, b, c. Reakdi ini terus berlangsung sampai electron ditangkap oleh O2, sehingga berikatan dengan H+ membentuk H2O.
0 komentar:
Posting Komentar