Silahkan yang mau unduh gratis

1. RESPIRASI SEL
• Semua sel tumbuhan dan hewan
melakukan respirasi.
• Proses Pertukaran gas (CO2 dan O2)
antara tumbuhan dan atm.
• Respirasi adalah proses pengubahan KH
menjadi energi (ATP) untuk digunakan
pada reaksi-reaksi metobolisme termasuk
FS
06/10/2022 1
samsepandiangan.wordpress.com

2. Oksidasi-Reduksi dan Aliran
Energi
• Oksidasi adalah hilangnya elektron dan
reduksi adalah penambahan elektron.
• Oksidasi juga hilangnya atom hidrogen
dan reduksi penambahan atom hidrogen
• Karena oksidasi dan reduksi terjadi
bersama-sama disebut reaksi redox

3. • Reaksi Redox dicontohkan pada reaksi
fotosintesis dan respirasi seluler
• Melalui fotosintesis dan respirasi terjadi
aliran energi dari matahari melalui semua
mahluk hidup.

4. Respirasi Selluler
• Persamaan respirasi selluler merupakan
kebalikan dari fotosintesis:
• C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energy
• Dalam reaksi ini, glukosa dioksidasi dan
oksigen direduksi menjadi air.
• Oksidasi sempurna 1 mol glukosa
mengahsilkan 686 kcal yang digunakan
untuk mensintesis ATP.

5. Respirasi Selluler
Terjadi dalam 3 seri reaksi
1. Glikolisis
2. Siklus Asam Sitrat
3. Rantai Transpor Elektron
Menghasilkan
• karbon dioksida
• air
• ATP (energi kimia)
• panas
Termasuk
• reaksi anaerob (tanpa O2) – menghasilkan sedikit ATP
• reaksi aerob (memerlukan O2) – menghasilkan sebagian
besar ATP
4-11

6. Respirasi Selluler
• Repirasi selluler adalah langkah untuk
melepaskan energi dari karbohidrat dan
molekul lain yang digunakan untuk
mensintesis molekul ATP.
• Merupakan reaksi aerob yang memerlukan
oksigen (O2) dan melepaskan karbon
dioksida (CO2), dan termasuk pemecahan
sempurna glukosa menjadi karbon
dioksida dan air.

7. • Oksidasi glukosa adalah reaksi exergonik
(melepaskan energi) yang mendorong
sintesis ATP, yang merupakan reaksi
endergonik (membutuhkan energi ).
• Pemecahan satu molekul glukosa
menghasilkan maximum 36 hingga 38 ATP,
merupakan 40% energi potensial dalam
molekul glukosa.

8. Molekul ATP
• setiap molekul ATP memiliki 3 bagian:
• satu molekul adenine
• satu mol ribosa
• tiga molekul phosphate dalam satu rantai
• fospat yang ketiga berikatan energi tinggi
• Ketika ikatan putus, energi ditransfer
• Bila ikatan putus, ATP menjadi ADP
• ADP menjadi ATP melalui phosphorylasi
• fosforilasi memerlukan energi yang dihasilkan dari respirasi selluler
4-12

9. Respirasi Selluler

10. Tahap-tahap pemecahan
sempurna Glukosa
• Oksidasi glukosa dengan melepaskan
atom hidrogen meliputi 4 tahap:
• Glycolysis – pemecahan glukosa menjadi
dua molekul pyruvat dalam sitoplasma
tanpa oksigen; menghasilkan 2 ATP
• Reaksi transisi – pyruvat dioksidasi
menjadi 2-carbon acetyl grup yang dibawa
oleh CoA, dan CO2 dilepaskan; dua kali
per molekul glukosa.

11. • Siklus asam sitrat – satu seri reaksi oksidasi yang
melepaskan CO2 dan meghasilkan ATP, NADH,
dan FADH2; dua kali permol glukosa
• System transpor elektron – satu seri carrier yang
menerima elektron yang dilepas dari glukosa dan
melewat kannya dari satu carrier ke carrier
berikutnya hingga pada elektron receptor terakhir
yaitu, O2 ; air dihasilkan; energi dihasilkan dan
digunakan untuk mensintesis 32 hingga 34 ATP
• Jika oksigen tidak tersedia, terjadi fermentasi di
dalam sitoplasma, tidak terjadi respirasi selluler.

12. Di luar Mitokondria: Glikolisis
• Glycolysis terjadi di dalam sitoplasma ,
pemecahan glukosa menjadi dua molekul
piruvat.
• Glikolisis dijumpai diseluruh organisme
dan berkembang sebelum siklus asam
sitrat dan sistem transpor elektron
• Glikolisis tidak memerlukan oksigen.

15. Glikolisis
• seri dari 10 reaksi
• memecahkan glukosa menjadi 2 asam piruvat
• terjadi di sitoplasma
• fase anaerob dari respirasi sellular
• menghasilkan 2 molekul ATP per glukosa
Diringkas menjadi 3 kejadian utama
1. Fosforilasi
2. Penguraian
3. Menghasilkan NADH dan ATP
4-13

16. Tahap-Tahap Investasi
Energi
• Pada saat glikolisis mulai, dua ATP
digunakan untukmengaktifkan glukosa,
molekul berkarbon 6 menjadi dua molekul
berkarbon 3 (C3), yaitu PGAL.
• PGAL membawa fosfat dari ATP.
• Dari titik ini, setiap molekul C3 mengalami seri
reaksi yang sama.

17. Glikolisis
Kejadian 1 – Fosforilasi
• dua fosfat ditambahkan
ke glukosa
• memerlukan ATP
Kejadian 2 – Penguraian
• 6-karbon glukosa
diuraikan menjadi dua
molekul berkarbon 3
4-14

18. Langkah –langkah Memanen
Energi
• Oksidasi PGAL dengan memindahkan
elektron diikuti ion hidrogen, keduanya
diikat oleh coenzyme NAD+:
• 2 NAD+ + 4H → 2 NADH + 2 H+
• Oksidasi PGAL dan substrat berikutnya
menghasilkan grup fosfat berenrgi tinggi
yang digunakan untuk mensintesis ATP
pada fosforilasi tingkat substrat .

19. Glikolisis
Langkah 3 – Produksi NADH dan
ATP
• atom hidrogen dilepas
• atom hidrogen berikatan dengan
NAD+ untuk menghasilkan NADH
• NADH mengirimkan hidrogen ke
rantai transpor elektron jika
oksigen tersedia
• ADP difosforilasi menjadi ATP
• dua molekul asam piruvat
dihasilkan
4-15

20. Ringkasan Glikolisis
• Input:
• Glukosa
• 2 NAD+
• 2 ATP
• 4 ADP + 2 P
• Output:
• 2 pyruvat
• 2 NADH
• 2 ADP
• 2 ATP (hasil bersih)

21. Reaksi Anaerob
Jika oksigen tidak tersedia
• rantai transpor
elektron tidak dapat
menerima NADH
• asam piruvat diubah
menjadi asamlaktat .
• glykolisis terhambat
• produki ATP
berkurang
4-16

22. Reaksi Aerob
If oxygen tersedia
• asam piruvat digunakan
untuk menghasilkan
acetyl CoA
• siklus asam sitrat mulai
• Rantai transpor
elektron berfngsi
• karbon dioksida dan air
terbentuk
• 36 molekul ATP
dihasilkan per glukosa
4-17

23. Di dalam Mitokondria
• Mitokondria adalah organel sel yang memiliki dua lapis
membran, dengan ruang antar membran diantara kedua
lapis membaran.
• Cristae adalah lipatan membran bagian dalam yang
menjulur ke matrix, bagian palin dalam yang
mengandung cairan seperti gel
• Reaksi transisi dan siklus asam sitrat berlangsung di
matrix; system transpor elektron terdapat pada crista.

24. Reaksi Transisi /Antara
• Reaksi transisi menghubungkan glikolisis ke
siklus asam sitrat.
• Pyruvat dirubah menjadi acetyl group (C2 ayang
berikatan dengan coenzyme A (CoA), dan CO2
dilepaskan.
• Selama reaksi oksidasi ini, NAD+ dirubah
menjadi NADH + H+; Reaksi transisi ini terjadi
dua kali per molekul glukosa.

25. Siklus Asam Sitrat
• Siklus asam sitrat adalah jalur metabolisme
yang terdapat di dalam matrik mitokondria.
• Pada awal siklus asam sitrat, CoA membawa
C2 acetyl group bergabung dengan molekul C4 ,
dan menghasilkan C6 (asam sitrat).
• Setiap acetyl group yang diterima dari reaksi
transisi dioksidasi menjadi 2 molekul CO2

26. • Selama siklus, oksidasi berlangsung bila NAD+
menerima elektron pada ketiga tempat dan FAD
menerima satu kali elektron.
• Fosforilasi tingkat substrat menghasilkan satu ATP
setiap putaran (siklus); per glukosa terjadi dua kali
putaran.
• Selama siklus asam sitrat, ke enam carbon dalam
glukosa menjadi CO2.
• Reaksi transisi menghasilkan dua CO2, dan siklus
asam sitrat mengasilkan empat CO2 per molekul
glukosa.

27. Siklus Asam Sitrat
• mulai dengan ketika acetyl
CoA berikatan dengan asam
oxaloacetat untuk
menghasilkan asam sitrat
asam sitrat berubah menjadi
asam oksalo asetat melalui
satu seri reaksi
• Siklus berlangsung ber
ulang-ulang sepanjang asam
piruvat dan oksigen tersedia.
• untuk setiap siklus
ditransfer atom hidrogen ke
NAD+ dan FAD
• Dihasilkan Dua CO2
4-18

29. Siklus Asam Sitrat

30. Input dan Output Siklus asam
Sitrat per Glukosa
• Input:
• 2 acetyl groups
• 6 NAD+
• 2 FAD
• 2 ADP + 2 P
• Output:
• 4 CO2
• 6 NADH
• 2 FADH2
• 2 ATP

31. Sistem Transpor Elektron
• Sistem transpor elektron terdapat pada krista
mitokondria, merupakan satu seri protein carrier
yang melewatkan elektron dari satu ke yang
lain.
• Elektron di bawa oleh NADH dan FADH2 ke
sistem transpor elektron.
• Pada saat elektron di lewatkan dari satu carrier
ke carrier berikutnya, energi dilepas dan
digunakan untuk membentuk ATP dengan
fosforilasi oksidatif

32. • Oxygen menerima energi elektron yang dihabiskan
pada akhir sistem transpor elektron.
• Kemudia, oxygen bergabung dengan hidrogen,
dan membentuk air:
• ½ O2 + 2 e- + 2 H+ → H2O
• Pada saa NADH membawa elektron ke carrier
pertama, cukup energi dilepaskan pada saat
elektron diterima O2 untuk menghasilkan 3 ATP;
dua ATP dihasilkan pada saat FADH2
menyampaikan elektron ke carrier.

33. Sistem Transpor Elektron