dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel...
Transcript of dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel...
![Page 1: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/1.jpg)
01/03/2017
1
Respirasi seluler
dr.Syazili Mustofa, M. Biomed
Lektor Mata Kuliah Ilmu Biomedik
Fakultas Kedokteran Universitas Lampung
Bahasan
• 1. metabolisme oksidatif dan produksi ATP
• 2. Siklus asam sitrat
• 3. fosforilasi oksidatif dan fungsi mitokondria
• 4. produksi ATP dari glukosa (glikolisis)
• 5. Oksidasi dari asam lemak dan benda keton
![Page 2: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/2.jpg)
01/03/2017
2
Transformasi energi pada metabolismebahan bakar
• Saat terjadi responseluler, misalnyakontraksi otot, akanterjaditransformasi energi. ATP akan dipecahmenjadi ADP dan fosfatinorganik
• Pada respirasi selulerO2 digunakan untukmenghasilkan ATP melalui proses oksidasibahan bakar menjadiCO2.
Transformasi energy ini pada dasarnyadapat dibagi menjadi 3 fase
• ; (1) Oksidasi bahan bakar (lemak, protein, karbohidrat), (2) perubahan energy dari oksidasi bahan bakar menjadi ikatanfosfat berenergi tinggi pada ATP, dan (3) penggunaan energiyang terikat fosfat pada ATP untuk melangsungkan prosesyang memerlukan energi.
• Dua fase awal adalah bagian dari respirasi seluler. Respirasiseluler menggunakan O2 dan energi yang dihasilkan darioksidasi bahan bakar untuk menghasilkan ATP. Jadi, padadasarnya, kita perlu bernafas karena sel sel kitamemerlukan O2 untuk menghasilkan ATP yang cukup. Produksi ATP tersebut berasal dari oksidasi bahan bakarmenjadi CO2. Respirasi seluler menggunakan lebih dari 90% )2 yang kita hirup.
![Page 3: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/3.jpg)
01/03/2017
3
Respirasi seluler
• Pada fase 1 respirasi, energi dari oksidasibahan bakar di simpan di koenzim NAD+ danFAD, yang langsung akan direduksi menjadiNADH dan FADH2. Penyimpanan tersebutdikatalis oleh enzim yang mampumemindahkan electron dari bahan bakar kekoenzim yang mampu menerima electron tersebut (NAD+ dan FAD).
![Page 4: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/4.jpg)
01/03/2017
4
Mitokondria
Mitokondria
• Membran dalam mitokondria membentuk infoldings, disebut krista, yang membentuk matriks mitokondria.
• Sebagian besar enzim untuk siklus TCA, oksidasi asam lemak, dan untuk sintesis DNA mitokondria ditemukan dalam matriks.
• ATP synthase dan kompleks protein dari rantai transpor elektron yang tertanam dalam membran mitokondria bagian dalam.
• Membran mitokondria luar permeabel terhadap ion-ion kecil, tapi membran dalam mitokondria kedap.
![Page 5: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/5.jpg)
01/03/2017
5
Glikolisis
Siklus ATP-ADP
![Page 6: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/6.jpg)
01/03/2017
6
Hydrolisis ATP menjadi ADP daninorganic phosphate (Pi).
• Terjadi karena pemutusan ikatan fosfodiesterantara molekul fosfat
![Page 7: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/7.jpg)
01/03/2017
7
Fosforilasioksidatif
ReduksiNAD+ dan
NADP+
![Page 8: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/8.jpg)
01/03/2017
8
Reduksi FAD
Siklus asam sitrat
![Page 9: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/9.jpg)
01/03/2017
9
Fosforilasi oksidatif.
• Panah Biru menunjukkan jalur transportasi elektron dari NADH ke O2.elektron akan melewati rantai, proton dipompa dari matriks mitokondria ke ruang antarmembran, sehingga membentuk suatu gradien potensial electochemical, melintasi membran mitokondria bagian dalam. Muatan positif dan negatif pada membran menunjukkan potensial membran. Aliran proton ke dalam matriks melalui pori di ATP synthase, akanmenghasilkan energi. Energi inilah yangakan digunakan untuk membentuk ATP dari ADP dan Pi.
![Page 10: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/10.jpg)
01/03/2017
10
Glikolisis dan TCA
• Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP) dari glikolisis, jalur di mana glukosa dioksidasi dan dibelah untuk membentuk piruvat.
• glikolisis sangat penting karena menyangkutketersediaan bahan bakar dan adanyaketersediaan glukosa dalam darah, serta kemampuan glikolisis untuk menghasilkan ATP baik dengan adanya O2 atau tidak.
• Glukosa adalah gula utama dalam makanan kita, dan, gula yang beredar dalam darah untuk memastikan bahwa semua sel memiliki pasokan bahan bakar terus menerus.
• Otak menggunakan glukosa hampir secara eksklusif sebagai bahan bakar.
![Page 11: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/11.jpg)
01/03/2017
11
![Page 12: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/12.jpg)
01/03/2017
12
![Page 13: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/13.jpg)
01/03/2017
13
Glycerol 3-phosphate
shuttle.
Because NAD and NADH cannot cross the mitochondrial membrane, shuttles transfer the reducing equivalents intomitochondria. Dihydroxyacetonephosphate (DHAP) is reduced to glycerol-3-P by cytosolic glycerol 3-P dehydrogenase, using cytosolic NADH produced in glycolysis. Glycerol-3-P then reacts in the inner mitochondrial membrane with mitochondrialglycerol-3-P dehydrogenase, which transfers the electrons to FAD and regenerates DHAP, which returns to the cytosol. The electron transport chain transfers the electrons to O2, which generates approximately 1.5 ATP for each FAD(2H) that is oxidized
• Glucose, produced in the liver by gluconeogenesis, is converted by glycolysis in muscle, red blood cells, and many other cells, to lactate. Lactate returns to the liver and is reconverted to glucose by gluconeogenesis.
![Page 14: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/14.jpg)
01/03/2017
14
Fungsibiosintetik
glikolisis
Tempat utamaregulasi jalur
glikolitik• Hexokinase dan
phosphofructokinase-1 adalah enzim utamamengatur glikolitik di otot
• Aktivitas pyruvatedehydrogenase padamitokondria yang menentukan apakahpyruvate diubah menjadilactate atau menjadiacetyl CoA.
![Page 15: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/15.jpg)
01/03/2017
15
Pathways
leading to lactic acidemi
a.
Ikhtisar metabolisme asam lemak rantai
panjang di mitokondria.
• (1) Fatty acid binding proteins (FaBP) memindahkan asam lemakmelintasi membran plasma dan mengikat mereka dalam sitosol.
• (2) Fatty asil CoA sintetase mengaktifkan asam lemak menjadi lemak asil COA.
• (3) Carnitine mengangkut lemak gugus asil yang diaktifkan ke dalam mitokondria.
• (4) beta oksidasimenghasilkan NADH, FAD (2H), dan asetil CoA
• (5) Dalam hati, asetil CoA diubah menjadi benda keton
![Page 16: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/16.jpg)
01/03/2017
16
Activation of a fatty acid by a fatty acylCoA synthetase
Major metabolic routes for longchainfatty acyl CoAs.
![Page 17: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/17.jpg)
01/03/2017
17
Transport of long-chain fatty acids into mitochondria.
Beta oksidasi
![Page 18: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/18.jpg)
01/03/2017
18
The ketone bodies, acetoacetateand -hydroxybutyrate, are
synthesized in theliver.
![Page 19: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/19.jpg)
01/03/2017
19
Synthesis of the ketone
bodies acetoacetate,
Oxidation of ketone bodies.
![Page 20: dr.SyaziliMustofa, M. Biomed LektorMata … · • Glukosa adalah bahan bakar universal untuk sel manusia. Setiap jenis sel pada manusia mampu menghasilkan adenosin trifosfat (ATP)](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022021505/5ae3ef8c7f8b9a0d7d8e4d2e/html5/thumbnails/20.jpg)
01/03/2017
20
Regulation of ketone body synthesis.