Katabolisme karbohidrat secara aerob (respirasi sel) menghasilkan 36 ATP dari glukosa melalui glikolisis, siklus Krebs, dan sistem transport elektron. Secara anaerob, fermentasi asam laktat menghasilkan 2 ATP dari glukosa, sedangkan fermentasi alkohol menghasilkan etanol dan CO2.

1. Topik : Sistem Metabolisme
Sub topik : Katabolisme Karbohidrat
Ikke Soehartina
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved

2. Katabolisme Karbohidrat
H
H O asam piruvat + 3 O2 + 2H+ 3CO2 + 3H2O + 17 ATP
H C i ra s
i se
l
H resp
HO C CO
H H 2 asam piruvat
CH C + fer
me asam laktat
H
OH C O H
4 H + 2 ATP
+ nt a
si
O asam piruvat + 2H+
H
glukosa glikolisis etanol + CO2
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 2 2

3. Glyceraldehid-3-fosfat
1 Glikolisis
NAD+P gliseraldehid-3-fosfat
Glukosa NADH+H
dehidrogenase
ATP
heksokinase 1,3-bifosfogliserat
ADP glukokinase
ADP fosfogliserat
kinase
Glukosa-6-fosfat ATP
fosfoheksose 3-fosfogliserat
isomerase fosfogliserat
Fruktosa -6-fosfat mutase
ATP fosfo- 2-fosfogliserat
fruktokinase-1
ADP
enolase
Fruktosa-1,6-bifosfat
Fosfoenolpiruvat
aldolase ADP piruvat
Dihidroksiaseton kinase
Glyceraldehid-3-fosfat ATP
triosefosfat
isomerase
fosfat Piruvat
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 3 3

4. 2 Respirasi Sel
matriks
krista Ruang antar
membran
Membran dalam Membran luar
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 4 4

5. 2.1. Siklus Kreb
piruvat
NAD +
Keterangan :
CoASH
NADH+H ADP = Adenosin difosfat
CO2
acetil Co-A ATP = Adenosin trifosfat
oksaloasetat NAD = Nicotinamide adenine dinucleotide
NADH+H
NAD+ FAD = Flavin adenine dinucleotide
H 2O
GTP = Guanosine diphosphate
malat sitrate
GDP = Guanosine diphosphate
Pi = Phosphat
H2O
isositrat
fumarat
NAD +
FADH2 NADH+H
CO2
FAD
NAD+ α ketoglutarat
suksinat
Pi CoASH NADH+H
GTP
GDP succinil CoA
CO2
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 5 5

6. 2.2. Sistem Transpor Elektron (STE)
sumber : http://www.sp.uconn.edu/~terry/images/anim/ETS.html
NADH + H+ + 3 ADP + 3 Pi + ½ O2 → NAD+ + H2O + 3 ATP
FADH2 + 2 ADP + 2 Pi + ½ O2 → FAD+ + H2O + 2 ATP
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 6 6

7. sitoplasma
Jumlah ATP yang dihasilkan pada respirasi sel :
ATP NAD P
+ ADP
ADP ADP
ATP NAD+ P
ADP glikolisis :
glukosa → glyceraldehide 3 phosphat :-2
2 glyceraldehide 3 phosphat → 2 piruvat :+4
2 piruvat
glukosa
NADH
ADP
ATP
ATP
ATP
siklus Kreb :+2
ADP
NADH ATP
Sistem Transpor Elektron
2 NADH (dari glikolisis) :+6
matriks mitokondria
sitoplasma NAD+ 2 x 1 NADH (pada pembentukan Acetyl co-A : + 6
NAD+ NAD+
P
NAD+ ADP FAD 2 x 3 NADH (dari siklus Kreb) : + 18
CoA
CO2
Siklus
Kreb
2 x 1 FADH2 (dari siklus Kreb) :+4
CO2
NADH ATP FADH2
CO2
Piruvat
NADH NADH
NADH
CoA Transportasi 2 NADH ke mitokondria :-2
Total ATP yang dihasilkan : 36
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 7 7

8. 3. Fermentasi
ATP ADP
g ADP ADP
l ADP
ATP
i
k
o
l
i
2 piruvat
s glukosa
NAD P NADH
ADP +
ATP
i ATP ATP
s ADP NAD+ P NADH ATP
f
e
r
m
e
n laktat
t Otot CO2
a
s
etanol acetaldehid
i
ragi
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 8 8

9. Berlangsung dalam keadaan anaerob.
Asam piruvat yang dihasilkan pada proses glikolisis dubah menjadi etanol atau
asam laktat.
Fermentasi asam laktat
Pembuatan yoghurt : bakteri Lactobacillus acidophilus.
Fermentasi alkohol oleh Saccharomyces cerevicae
Total energi yang dihasilkan proses katabolisme karbohidrat :
glikolisis → 2 ATP
fermentasi → 0 ATP
Total ATP dihasilkan → 2 ATP
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 9 9

10. Rangkuman
H
H O asam piruvat + 3 O2 + 2H+ 3CO2 + 3H2O + 17 ATP
H C i ra s
i se
l
H resp
HO C CO
H H 2 asam piruvat
CH C + fer
me asam laktat
H
OH C O H
4 H+ + 2 ATP nt a
si
O asam piruvat + 2H+
H
glukosa glikolisis etanol + CO2
Katabolisme karbohidrat secara aerob (repirasi sel)
glukosa → 2 asam piruvat + 4 H+ + 2 ATP
2 asam piruvat + 6 O2 + 4 H+ → 6 CO2 + 6 H2O + 34 ATP
glukosa + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 1010

11. H
H O asam piruvat + 3 O2 + 2H+ 3CO2 + 3H2O + 17 ATP
H C asi
sel
H re spir
HO C C O
H H 2 asam piruvat
CH C + fer
me asam laktat
H
OH C O H
4 H + 2 ATP
+ n ta
si
O asam piruvat + 2H+
H
glukosa glikolisis etanol + CO2
Katabolisme karbohidrat secara anaerob (fermentasi)
Fermentasi asam laktat
glukosa → 2 asam piruvat + 4 H+ + 2 ATP
2 asam piruvat + 4 H+ → 2 asam laktat
glukosa → 2 asam laktat + 2ATP
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 1111

12. H
H O asam piruvat + 3 O2 + 2H+ 3CO2 + 3H2O + 17 ATP
H C asi
sel
H re spir
HO C CO
H H 2 asam piruvat
CH C + fer
me asam laktat
H
OH C O H
4 H + 2 ATP
+ nt a
si
O asam piruvat + 2H+
H
glukosa glikolisis etanol + CO2
Katabolisme karbohidrat secara anaerob (fermentasi)
Fermentasi alkohol
glukosa → 2 asam piruvat + 4 H+ + 2 ATP
2 asam piruvat + 4 H+ → 2 etanol + CO2
glukosa → 2 asam laktat + 2ATP
Copyright@2006 Ikke Soehartina. All right reserved 1212