Downloaded 493 times
Uploaded byFanny Kembaren
Respirasi Pada Tumbuhan
Dokumen ini menjelaskan proses respirasi pada tumbuhan, termasuk respirasi aerob dan anaerob, serta tahapan glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Proses respirasi aerob melibatkan empat tahap penting yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan rantai transport elektron, menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Respirasi anaerob, di sisi lain, tidak memerlukan oksigen dan menghasilkan energi yang lebih rendah, dengan fermentasi sebagai salah satu prosesnya.
More Related Content
Respirasi Pada Tumbuhan
- 2. Respirasi Pada Tumbuhan Glikolisis DekarboksilasiOksidatif Piruvat Daur asam Sitrat Fermentasi OLEH: FANNY RIZKI SEMBIRING(8126173006) DIK BIO REGULER A-2 2012
- 4. Alat Respirasi PadaTumbuhan 1.Stomata 2.LentiSel 3.Rambut Akar 4.Alat Pernafasaan Khusus Proses Respirasi Pada Tumbuhan 1.Respirasi Aerob 2.Repirasi Anaerob
- 5. Respirasi Aerob Respirasi Aerobadalah suatu proses respirasi yang membutuhkan udara terutama oksigen. Proses Respirasi Aerob terbagi atas 4 tahap : 1. Glikolisis 2. Dekarboksilasi Oksidatif 3. Siklus Krebs 4. Rantai Transport Elektron
- 7. Glikolisis merupakan prosespengubahan molekul sumber energi, yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C manjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C. Reaksi ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma). Reaksi glikolisis mempunyai sembilan tahapan reaksi yang dikatalisis oleh enzim.Dari sembilan tahapan reaksi tersebut dapat dikelompokkan menjadi dua fase, yaitu fase investasi energi, yaitu dari tahap 1 sampai tahap 4, dan fase pembelanjaan energi, yaitu dari tahap 5 sampai tahap 9.
- 9. Proses Glikolisis Pertama-tama, glukosa mendapat tambahan satu gugus fosfat dari satu molekul ATP, yang kemudian berubah menjadi ADP, membentuk glukosa 6- fosfat. Setelah itu, glukosa 6-fosfat diubah oleh enzim menjadi isomernya, yaitu fruktosa 6-fosfat. Satu molekul ATP yang lain memberikan satu gugus fosfatnya kepada fruktosa 6-fosfat, yang membuat ATP tersebut menjadi ADP dan fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-difosfat. Kemudian, fruktosa 1,6- difosfat dipecah menjadi dua senyawa yang saling isomer satu sama lain, yaitu dan PGAL (fosfogliseraldehid atau gliseraldehid 3-fosfat). Tahapan-tahapan reaksi diatas itulah yang disebut dengan fase investasi energi . Selanjutnya, dihidroksi aseton fosfat dan PGAL masing-masing mengalami oksidasi dan mereduksi NAD+, sehingga terbentuk NADH, dan mengalami penambahan molekul fosfat anorganik (Pi) sehingga terbentuk 1,3- difosfogliserat. Kemudian masing-masing 1,3-difosfogliserat melepaskan satu gugus fosfatnya dan berubah menjadi 3-fosfogliserat, dimana gugus fosfat yang dilepas oleh masing-masing 1,3-difosfogliserat dipindahkan ke dua molekul ADP dan membentuk dua molekul ATP.
- 10. Setelah itu, 3-fosfogliserat mengalami isomerisasi menjadi 2- fosfogliserat. Setelah menjadi 2-fosfogliserat, sebuah molekul air dari masing-masing 2-fosfogliserat dipisahkan, menghasilkan fosfoenolpiruvat. Terakhir, masing-masing fosfoenolpiruvat melepaskan gugus fosfat terakhirnya, yang kemudian diterima oleh dua molekul ADP untuk membentuk ATP, dan berubah menjadi asam piruvat. Setiap pemecahan 1 molekul glukosa pada reaksi glikolisis akan menghasilkan produk kotor berupa 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH, 4 molekul ATP, dan 2 molekul air. Akan tetapi, pada awal reaksi ini telah digunakan 2 molekul ATP, sehingga hasil bersih reaksi ini adalah 2 molekul asam piruvat (C3H4O3), 2 molekul NADH, 2 molekul ATP, dan 2 molekul air. Perlu dicatat, pencantuman air sebagai hasil glikolisis bersifat opsional, karena ada sumber lain yang tidak mencantumkan air sebagai hasil glikolisis.
- 11.
- 12. DEKARBOKSILASI OKSIDATIF Setelah melaluireaksi glikolisis, jika terdapat molekul oksigen yang cukup maka asam piruvat akan menjalani tahapan reaksi selanjutnya, yaitu siklus Krebs yang bertempat di matriks mitokondria. Jika tidak terdapat molekul oksigen yang cukup maka asam piruvat akan menjalani reaksi fermentasi. Akan tetapi, asam piruvat yang mandapat molekul oksigen yang cukup dan akan meneruskan tahapan reaksi tidak dapat begitu saja masuk ke dalam siklus Krebs, karena asam piruvat memiliki atom C terlalu banyak, yaitu 3 buah. Persyaratan molekul yang dapat menjalani siklus Krebs adalah molekul tersebut harus mempunyai dua atom C (2 C). Karena itu, asam piruvat akan menjalani reaksi dekarboksilasi oksidatif.
- 13. Dekarboksilasi oksidatif adalahreaksi yang mengubah asam piruvat yang beratom 3 C menjadi senyawa baru yang beratom C dua buah, yaitu asetil koenzim-A (asetil ko-A). Reaksi dekarboksilasi oksidatif ini (disingkat DO) sering juga disebut sebagai tahap persiapan untuk masuk ke siklus Krebs. Reaksi DO ini mengambil tempat di intermembran mitokondria. Gambar Dekarboksilasi Oksidatif
- 14. Proses Mekanisime DekarboksilasiOksidatif Pertama-tama, molekul asam cuka yang dihasilkan reaksi glikolisis akan melepaskan satu gugus karboksilnya yang sudah teroksidasi sempurna dan mengandung sedikit energi, yaitu dalam bentuk molekul CO2. Setelah itu, 2 atom karbon yang tersisa dari piruvat akan dioksidasi menjadi asetat (bentuk ionisasi asam asetat). Selanjutnya, asetat akan mendapat transfer elektron dari NAD+ yang tereduksi menjadi NADH. Kemudian, koenzim A (suatu senyawa yang mengandung sulfur yang berasal dari vitamin B) diikat oleh asetat dengan ikatan yang tidak stabil dan membentuk gugus asetil yang sangat reaktif, yaitu asetil koenzim-A, yang siap memberikan asetatnya ke dalam siklus Krebs untuk proses oksidasi lebih lanjut. Selama reaksi transisi ini, satu molekul glukosa yang telah menjadi 2 molekul asam piruvat lewat reaksi glikolisis menghasilkan 2 molekul NADH.
- 15. Daur Asam Sitrat/ Siklus Krebs Pertama kali ditemukan oleh Krebs tahun 1937, sehingga disebut “Daur Krebs Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari respirasi seluler. Siklus Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudianmembentuk asam sitrat. Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat.
- 16. Gambar Mekanisme DaurAsam Sitrat/ Siklus Krebs
- 17. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs I. Enzim sitrat sintase mengkatalisis reaksi kondensasi antara asetil koenzim-A dengan oksalo asetat menghasilkan sitrat II. Pembentukan isositrat dari sitrat melalui Cis-akonit dikatalisis secara reversibel oleh enzim akonitase III. Oksidasi isositrat menjadi alfa ketoglutarat berlangsung pembentukan senyawa antara oksalosuksinat yang berikatan dengan enzim isositrat dehidrogenase dengan NAD sebagai koenzim. IV. Oksidasi alfa ketoglutarat menjadi suksinat melalui pembentukan suksinil koenzim-A,merupakan reaksi yang irreversibel dan dikatalisis oleh enzim alfa ketoglutarat dehidrogenase. Suksisnil koenzim A adalah senyawa tioester yang berenergi tinggi.
- 18. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs • Selanjutnya suksinil koenzim-A melepaskan koenzim –A dengan dirangkaikan dengan reaksi pembentuk energi GTP dari GDP. GTP yang terbentuk dipakai untuk sintesis ATP dari ADP dengan enzim nukleosida difosfat kinase. • Pembentukan GTP dikaitkan dengan reaksi deasilasi suksinil koenzim-A ini disebut “fosforilasi tingkat substrat” V. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase dengan FAD sebagai koenzim. FAD berperan sebagai gugus penerima hidrogen VI. Reaksi reversibel penambahan satu molekul H2O ke ikatan rangkap fumarat, menghasilkan malat yg dikatalisis oleh fumarase
- 19. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs • Tahap VII (akhir) L-malat dioksidasi menjadi oksalo asetat oleh enzim L-malat dehidrogenase yg berikatan dengan NAD (reaksi endergonik) atau laju reaksi berjalan ke kanan,karena reaksi berikut kondensasi oksaloasetat denga asetil koenzim-A yaitu reaksi eksergonik yang irreversibel
- 20. Mekanisme ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs Sitroil co A : intermedier reaksi Hidrolisis senyawa intermedier tioester menyebabkan reaksi berikutnya bersifat sangat eksergonik Co A yang dihasilkan langsung di recycled untuk reaksi pembentukan Asetil CoA Dalam keadaan normal OAA rendah dimitokondria
- 21. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs
- 22. Tahap-Tahap Reaksi DaurAsam Sitrat/ Siklus Krebs
- 23. Tahap-Tahap Reaksi DaurAsam Sitrat/ Siklus Krebs Enzim tersedia dalam mitokondria Ada dua macam enzim: 1. memerlukan NAD dan 2. memerlukan NADP NADP-dependent enzyme : terdapat di matriks mitokondria dan sitosol
- 24. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs
- 25. Tahap-Tahap ReaksiDaur AsamSitrat/ Siklus Krebs fumarase CO2 yang hilang pada proses tersebut diatas bukan C yang sama dengan asetil Co A
- 26. Major regulatory factorscontrolling pyruvate dehydrogenase and the citric acid cycle.
- 27. Tahap-Tahap Reaksi DaurAsam Sitrat/ Siklus Krebs Secara Sederhana
- 28. • Jumlah energiyg dihasilkan oleh Daur Krebs • 3 NADH : 3 x 3 ATP = 9 ATP • 1 FADH : 1 x 2 ATP = 2 ATP • 1 GTP : 1 x 1 ATP = 1 ATP ______ 12 ATP
- 29. Jumlah Energi DariHasil Glikolisis, Dekarboksilasi Asam Piruvat dan Daur Krebs Glukosa 8 ATP 2 Piruvat 2x3= 6 ATP Asetil koenzim-A 2x12 = 24 ATP 38 ATP Daur Krebs CO2 dan H2O
- 30. Respirasi Anaerob Respirasi anaerobadalah respirasi yang tidak memerlukan oksigen (O2), terjadi pada sitoplasma dan menghasilkan energi yang lebih kecil. Proses respirasi anaerob : 1. Fermentasi Alkohol
- 31. Jika dibandingkan denganrespirasi, sebenarnya fermentasi ini sangat merugikan sel karena dua alasan: 1. Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alkohol. 2. Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan jumlah energi yang lebih rendah/lebih sedikit. Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa akhir yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa jenis mikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan aerob, misalnya pada fermentasi asam cuka.
- 32. Fermentasi Alkohol Asam Piruvat C-C-C C-C= CO2 Enzim Alkohol Dehidrogenase Etanol atau Alkohol NADH = NAD+
- 33. Perbedaan Respirasi Aerobdan Respirasi Anaerob Respirasi Aerob Respirasi Anaerob Membutuhkan O2 dari udara bebas Tidak membutuhkan oksigen Membebaskan CO2 dan H2O (secara Tidak sempurna memcah glukosa sempurna) menjadi CO2 dan H2O Hidrohen yang dibebaskan akan Hidrogen akan bergabung dengan bergabung dengan O2 membentuk (asam piruvat/ astaldehida ) H2O membentuk asam laktat
- 34.