Metabolisme karbohidrat

11,892 views

Published on

2 Comments
5 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
11,892
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
587
Comments
2
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Metabolisme karbohidrat

  1. 1. METABOLISME KARBOHIDRAT Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM
  2. 2. <ul><li>METABOLISME : </li></ul><ul><li>KATABOLISME </li></ul><ul><li>PENGATURAN </li></ul><ul><li>ANABOLISME </li></ul><ul><li>Katabolisme : </li></ul><ul><li>Glikolisis  Siklus asam sitrat  Respirasi seluler </li></ul>
  3. 4. <ul><li>Salah satu proses metabolisme yang universal  dengan berbagai variasi  ditemukan pada banyak tipe sel di hampir semua jenis tipe organisme </li></ul><ul><li>Tipe glikolisis yang paling umum dan paling dikenal adalah Embden-Meyerhof pathway </li></ul><ul><li>Ditemukan oleh Gustav Embden & Otto Meyerhof. </li></ul>GLIKOLISIS
  4. 5. Glikolisis REAKSI ?
  5. 6. <ul><li>Suatu seri reaksi biokimia dimana satu molekul glukosa dioksidasi menjadi 2 molekul piruvat. </li></ul><ul><li>Mempunyai dua fungsi : </li></ul><ul><ul><li>1. Memproduksi molekul energi tinggi (ATP & NADH) </li></ul></ul><ul><ul><li>2. Produksi berbagai metabolit antara baik 6-C atau 3-C yang digunakan untuk berbagai proses metabolisme yang lain (biosintesis nukleotida) </li></ul></ul>
  6. 7. <ul><li>Terdiri dari 2 fase : </li></ul><ul><ul><li>Persiapan / fase heksosa  membutuhkan energi </li></ul></ul><ul><ul><li>Penghasilan energi/ Fase triosa </li></ul></ul><ul><li>Glc    DHAP </li></ul><ul><li>DHAP    PYR </li></ul><ul><li>Gluc diubah menjadi Pyr dalam : 10 langkah </li></ul><ul><li>Pyr  tergantung pd organism & tipe metabolisme </li></ul>
  7. 8. <ul><li>Khamir dan bbrp organisme  mengubah pyr mjd etanol (reaksi fermentasi alkohol) </li></ul><ul><li>Mammal dlm kondisi anaerobik  pyr diubah mjd laktat </li></ul><ul><li>dlm kondisi aerobik  asetil CoA + CO 2 </li></ul>
  8. 10. <ul><li>Glikolisis  tidak memerlukan oksigen </li></ul><ul><li>Tidak adanya oksigen pd suatu orgnsm  mencegah pyr masuk ke dlm siklus kreb & sistem transport elektron  shg tdk menjadi CO 2 & air </li></ul><ul><li>Fermentasi alkohol  </li></ul><ul><li>Pyr asetaldehid etanol </li></ul>H + CO 2 PDC NADH + H + NAD + ADH
  9. 11. Respirasi anaerobik <ul><li>Oksidasi molekul dalam kondisi tidak ada oksigen utk memproduksi energi </li></ul><ul><li>Membutuhkan elektron akseptor selain oksigen </li></ul><ul><li>Istilah respirasi anaerobik sering digunakan untuk fermentasi , walaupun kadang organisme anaerob  menggunakan sistem transpor elektron dan ATP synthase untuk menghasilkan energi. </li></ul>
  10. 12. <ul><li>Produksi Laktat </li></ul><ul><li>Bisa terjadi pd mikroorganisme atau orgnsm tingkt tinggi ( kons O 2 rendah) </li></ul><ul><li>Pyr Laktat </li></ul>NADH + H + NAD + LDH <ul><li>NADH and H1+ dikonsumsi </li></ul><ul><li>Laktat mempy kelarutan rendah dlm air </li></ul><ul><li>Laktat dpt diubah kembali mjd pyr </li></ul>
  11. 14. <ul><li>Respirasi aerobik  membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi </li></ul><ul><li>Pyr  Asetil Co dan CO 2 </li></ul><ul><li>Masuk dalam daur kreb </li></ul><ul><li>Pyr  Asetil Co A : enzim komplek Pyruvat DH </li></ul>Go to Creb’s cycle?
  12. 15. Glikolisis pada Trypanosome sp Trypanosoma brucei , the parasite that causes African sleeping disease in humans and nagana in livestock, is transmitted by the tse-tse fly. Mempunyai organela spesifik = glycosome
  13. 17. Daur Kreb
  14. 18. <ul><li>Berfungsi mengoksidasi hasil glikolisis mjd CO 2 dan juga menyimpan energi ke bentuk molekul berenergi tinggi spt ATP, NADH, FADH 2 </li></ul><ul><li>Sentral dalam siklus oksidatif dlm respirasi  dimana semua makromolekul dikatabolis (Karbohidrat, Lipid dan Protein) </li></ul><ul><li>Untuk kelangsungannya membutuhkan : </li></ul><ul><ul><li>NAD, FAD, ADP, Pyr dan OAA </li></ul></ul><ul><li>Menghasilkan senyawa intermedier yg penting  asetil Co A, alfa KG & OAA </li></ul><ul><li>Merupakan prekursor untuk biosintesis makromolekul – makromolekul </li></ul>
  15. 19. <ul><li>Berfungsi dalam katabolisme dan juga anabolisme  amfibolik </li></ul><ul><li>Katabolisme  memproduksi molekul berenergi tinggi </li></ul><ul><li>Anabolisme  memproduksi intermedier untuk prekursor biosintesis makromolekul </li></ul><ul><li>Berbagai daur mengambil senyawa antara dlm siklus kreb  berkurang  hrs ada mekanisme utk mengganti senyawa antara tadi  daur anaplerotik </li></ul>
  16. 21. <ul><li>Pada sel hewan  reaksi yang paling penting </li></ul><ul><ul><li>Pengubahan Pyr  OAA (pyr karboksilase) </li></ul></ul><ul><ul><li>Ensim nya di aktivasi oleh Asetil Co A </li></ul></ul><ul><ul><li>OAA kemudian  Asetil Co A  Sitrat </li></ul></ul><ul><ul><li>OAA juga dpt diubah mjd Karbohidrat  glukoneogenesis </li></ul></ul><ul><ul><li>Konsentrasi Asetil Co A : sinyal bagi ketersediaan karbon yg cukup  shg dpt disimpan </li></ul></ul><ul><li>Pada sel Tumbuhan dan bakteri : ada daur khusus yg langsung mengubah </li></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>PEP  OAA (ensim PEP karboksilase) </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  17. 22. <ul><li>Mekanisme anaplerotik ke-3 : ensim malik atau malat DH yang mengkatalisis </li></ul><ul><li>pyr  malat (menggunakan NADPH+H + ) </li></ul><ul><li>Modifikasi siklus kreb dalam sel tumbuhan  siklus glioksilat </li></ul><ul><li>Mengubah lemak  gula : mekanisme ini penting dalam perkecambahan biji. </li></ul><ul><li>Proses ini terjadi dlm glioksisome : β oksidasi & glioksilat </li></ul><ul><li>Siklus ini juga terdapat pada mikroorganisme : menggunakan asetat sbg sumber energi </li></ul>
  18. 23. Siklus Glioksilat No Carbon loss!!
  19. 25. Biosintesis Karbohidrat <ul><li>Dimulai dari sintesis glukosa sebagai unit terkecil KH  polimerisasi moosakarida  disakarida – polisakarida </li></ul><ul><li>Dua proses utama dalam biosintesis KH : </li></ul><ul><li>1.Glukoneogenesis </li></ul><ul><li>2. Biosintesis glikogen, amilum dan sukrosa </li></ul>
  20. 26. Glukoneogenesis <ul><li>Proses pembentukan glukosa dari senyawa prekursor karbohidrat pada jaringan hewan (hati), tumbuhan (biji) dan mikroorganisme </li></ul><ul><li>Pada hewan prekursor penting dalam glukoneogenesis :piruvat, gliserol dan asam amino </li></ul><ul><li>Reaksi glukoneogenesis berlangsung di semua organisme dengan pola yang sama, perbedaan terjadi pada beberapa senyawa metabolit dan sistem pengaturannya </li></ul>
  21. 27. Glukoneogenesis <ul><li>Perbedaan utama glikolisis dan glukoneogenesis </li></ul><ul><li>Glikolisis : glukosa  piruvat </li></ul><ul><li>Glukoneogenesis : piruvat  glukosa </li></ul><ul><li>Pengaturan glikolisis dan glukoneogenesis adalah secara berlawanan. Asetil KoA akan menghambat secara allosterik pembentukan piruvat menjadi asetil Ko A, tetapi meningkatkan piruvat menjadi oksaloasetat </li></ul>
  22. 29. Biosintesis glikogen, amilum dan sukrosa <ul><li>Kelebihan glukosa pada organisme akan diubah menjadi glikogen (pada hewan), amilum, sukrosa dan polisakarida yang lain (pada tumbuhan) </li></ul><ul><li>Glukosa akan diubah menjadi glukosa nukleotida yakni glukosa-UDP (uridin difosfat) yang dikatalisis oleh glikogen sintetase untuk pembentukan ikatan a1  4, untuk pembentukan ikatan 1  6 oleh glikosil(1  6)transferase atau amilo (1  4) menjadi (1  6) transglikosilase </li></ul><ul><li>Glukosa-UDP juga merupakan substrat bagi sintesis sukrosa sedangkan glukosa-ADP merupakan substrat bagi sintesis amilum </li></ul>
  23. 30. Sintesis karbohidrat melalui fotosintesis <ul><li>Proses biokimiawi utama pada fotosintesis adalah fiksasi CO 2 melalui reaksi enzimatisnyang berlangsung di kloroplast. Dari fiksasi CO 2 akan dihasilkan senyawa prekursor sederhana yang selanjutnya akan diubah menjadi glukosa dan karbohidrat lainnya yang lebih kompleks </li></ul>
  24. 31. Sintesis karbohidrat melalui fotosintesis <ul><li>Proses fiksasi CO 2 berlangsung melalui tiga tahap </li></ul><ul><li>1. fiksasi : kondensasi senyawa ribulosa 1,5 bifosfat dengan CO 2 membentuk 3-fosfogliserat oleh enzim ribulosa-1,5 bifosfat karboksilase </li></ul><ul><li>2. Reduksi : reduksi 3-fosfogliserat menjadi gliseraldehid 3-fosfat oleh enzim 3-fosfogliserat kinase dan gliseraldehid-3-fosfat dehidrogenase </li></ul><ul><li>3. Penghasilan senyawa aseptor : pembentukan ribulose 1,5 bifosfat dari gliseraldehid 3-fosfat oleh enzim aldolase dan transketolase </li></ul>

×