Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia di dalam sel yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme. Katabolisme memecah molekul besar menjadi molekul kecil sementara anabolisme membentuk molekul besar dari molekul kecil. Respirasi aerob dan anaerob merupakan contoh katabolisme karbohidrat dimana glukosa dipecah menjadi energi dalam bentuk ATP melalui berbagai tahap. Respirasi aerob menghasilkan

1. METABOLISME

2. Metabolisme adalah rangkaina reaksi kimia yang
diawali oleh substrat awal dan diakhiri dengan
produk akhir yang terjadi di dalam sel yang berjalan
satu arah. Setiap produk suatu reaksi akan menjadi
reaktan bagi reaksi berikutnya.
Berdasarkan tujuannya, metabolisme
dibedakan menjadi :
1. Katabolisme
2. Anabolisme

3. • KATABOLISME, adalah rangkaian reaksi
kimia yang substrat awalnya adalah
molekul besar dan produk akhirnya
adalah molekul kecil.
• Contoh reaksi C6H12O6 dengan O2
menghasilkan CO2 dan H20
• ANABOLISME, adalah rangkaian reaksi
kimia yang substrat awalnya adalah
molekul kecil dan produk akhirnya
adalah molekul besar
• Contoh CO2 dan H2O menghasilkan
glukosa, oksigen dan air.

4. KATABOLISME KARBOHIDRAT
Katabolisme karbohidrat adalah pemecahan
molekul karbohidrat menjadi unit yang lebih
kecil.
Karbohidrat akan masuk dalam reaksi
respirasi dalam bentuk glukosa. Oleh karena
itu karbohidrat harus diubah menjadi glukosa
dalam proses pencernaan.

5. • Pemakaian Glukosa (monosakarida)
pada respirasi dalam sel.
Glukosa yang dipecah dalam
saluran pencernaan selanjutnya
digunakan sebagai substrat dalam
proses respirasi.
Respirasi merupaka cara sel
mendapatkan energi dalam bentuk
ATP dan energi elektron tinggi (NADH2
dan FADH2)

6. Dua Jenis Respirasi :
Respirasi Aerob
Respirasi Anaerob

7. Respirasi Aerob
• Respirasi aerob merupakan peristiwa
pembakaran zat yang melibatkan oksigen dari
pernapasan.
• Respirasi pada tingkat sel terjadi di dalam
mitokondria. Reaksi yang terjadi pada respirasi
aerob adalah sebagai berikut :

8. Tiga tahap Reaksi aerob :
Glikolisis
Siklus
Krebs
Transpor
elektron

9. Glikolisis
Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel. Pada tahap glikolisis
terjadi dua langkah reaksi, yaitu langkah memerlukan energi dan
melepaskan energi.
Saat langkah memerlukan energi, 2 molekul ATP diperlukan untuk
mentransfer gugus fosfat ke glukosa sehingga glukosa memiliki
simpanan energi yang lebih tinggi. Energi ini diperlukan untuk
reaksi selanjutnya, yaitu reaksi pelepasan energi.
Glikolisis adalah reaksi pelepasan energi yang
memecah 1 molekul glukosa (monosakarida)
menjadi 2 molekul asam piruvat (terdiri dari 3
atom karbon), 2 NADH dan 2 ATP.

11. Siklus Krebs
• Siklus krebs (siklus asam sitrat)merupakan tahap kedua respirasi aerob.
• Tahap awal siklus krebs adalah 2 molekul asam piruvat pada tahap glikolisis
meninggalkan sitoplasma dan memasuki mitokondria.
• Siklus krebs terjadi di mitokondria.
• Selama reaksi ini dilepaskan 3 molekul CO2, 4 NADH, 1 FADH dan 1 ATP.
• Reaksi ini terjadi dua kali karena pada tahap glikolisis, glukosa dipecah
menjadi 2 molekul asam piruvat.
Jadi, siklus krebs merupakan reaksi yang
menghasilkan 8 NADH, 2 FADH2 dan 2 ATP

13. Sistem Transpor Elektron
Transpor elektron terjadi di bagian membran dalam mitokondria.
NADH dan FADH2 yang dihasilkan dari siklus krebs dan glikolisis
memberikan H+ dan elektron ke sistem tranpor elektron. H+ dipompa
keluar dari membran dalam mitokondria, mengakibatkan perbedaan
konsentrasi antara bagian luar dengan bagian dalam membran
mitokondria. Akibatnya, ion H+ kembali masuk bagian dalam mitokondria
melalui ATP Sintase.
Aliran H+ melalui protein transpor memacu
pembentukan ATP dari ADP dan fosfat (Pi). Oksigen
akan bergabung dengan H+ membentuk Air. ATP yang
dihasilkan dalam tahap ini adalah 32 ATP.

14. ATP yang dihasilkan dari pemecahan
glukosa menjadi karbondioksidadan air
dalam respirasi aerob adalah
2 ATP dari glikolisis + 2 ATP dari siklus
krebs + 32 ATP dari sistem transpor, total
36 ATP.

15. Respirasi Anaerob
• Respirasi anaerob merupakan respirasi yang
tidak menggunakan oksigen sebagai penerima
elektron akhir pada saat pembentukan ATP.
• Respirasi anaerob merupakan proses
fermentasi.

16. FERMENTASI
• Beberapa organisme dapat menggunakan
oksigen untuk respirasi. Tetapi dapat juga
melakukan fermentasi jika lingkungannya
miskin oksigen.
• Contoh organisme yang melakukan fermentasi
adalah bakteri dan protista.

17. Seperti pada respirasi aerob, glukosa merupakan substrat pada
awal fermentasi.
Glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan
terbentuk 2 ATP.
Akan tetapi reaksi fermentasi tidak secara sempurna memecah
glukosa menjadi CO2 dan air. Sehinga ATP yang dihasilkan lebih
sedikit dari yang dihasilkan respirasi Aerob.
Contoh fermentasi adalah fermentasi alkohol dan fermentasi asam
laktat.

18. Fermentasi alkohol dilakukan oleh jamur ragi secara anaerob.
Sebagai substrat fermentasi adalah asam piruvat. Molekul
piruvat (hasil glikolisis) difermentasi menjadi asetaldehid.
NADH memberikan elektron dan hidrogen kepada
asetaldehid, sehingga terbentuk produk akhir alkohol, yaitu
etanol.

19. Fermentasi asam laktat terjadi
pada otot manusia saat
melakukan kerja keras dan
persediaan oksigen kurang
mencukupi.
Pada Fermentasi asam laktat,
molekul asam piruvat hasil
glikolisis menerima elektron
dan hidrogen dari NADH.
Transfer elektron dan hidrogen
mneghasilkan NAD+ kembali.
Pada saat yang sama asam
piruvat dibah menjadi asam
laktat menghasilkan 2 ATP.
Kerja otot terus menerus akan
menimbulkan asam laktat
dalam jumlah besar, yang
menimbulkan gejala kram dan
kelelahan.

20. Perbandingan energi antara Rspirasi Aerob
dan Fermentasi
• Respirasi aerob menghasilkan energi yang lebih
besar, ATP yang dihasilkan adalah 36 ATP untuk satu
molekul glukosa.
• Sedangkan fermentasi total energi yang diperoleh
sebesar 2 ATP.
• Hal ini karena hasil fermentasi masih menyisakan
energi terikat didalamnya yang sesungguhnya masih
bisa dibakar untuk menghasilkan energi lanjutan,
• contohnya pada etanol dan asam laktat.