Halo teman-teman, selamat datang kembali di Kia Akademi Youtube Channel. Semoga teman-teman selalu sehat dan terus semangat. Di video sebelumnya kita sudah membahas konsep metabolisme.
Kita tahu proses metabolisme dapat dipercepat oleh enzim sebagai biokatalisator. Dan di video yang sama kita juga membahas tentang enzim. Sekarang kita akan melanjutkan pembahasan tentang proses-proses metabolisme yang terdiri dari katabolisme dan anabolisme.
Katabolisme merupakan proses pemecahan senyawa kompleks menjadi lebih sederhana dan di akhir prosesnya dapat menghasilkan energi. Sedangkan anabolisme sebaliknya menyusun senyawa sederhana menjadi kompleks dan dalam prosesnya membutuhkan energi. Nah, karena kompleksnya proses yang terjadi pada dua jenis metabolisme ini, di video kali ini kita fokuskan membahas katabolisme.
Simak terus videonya ya! Jadi, sekarang kita sudah tahu konsep katabolisme, yaitu proses pengurayan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Proses ini menghasilkan energi, sehingga disebut juga dengan reaksi eksergonik.
melalui proses Proses katabolisme ini, energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk melakukan berbagai aktivitas. Energi tersebut berupa ATP. Proses katabolisme yang berlangsung dalam tubuh manusia berasal dari bahan makanan seperti karbohidrat, protein, dan lemak.
Salah satu contoh katabolisme adalah respirasi sel. Respirasi sel menggunakan molekul organik dari makanan seperti gula dan oksigen untuk menghasilkan energi yang disimpan dalam molekul ATP, karbon dioksida, dan air. Nah, berdasarkan kebutuhan akan oksigen, katabolisme dibagi menjadi dua, yaitu respirasi aerob merupakan respirasi yang membutuhkan oksigen bebas dari udara untuk menghasilkan energi, dan respirasi anaerob yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Pertama, respirasi aerob. Respirasi yang membutuhkan oksigen.
Respirasi sel yang sudah kita bahas sebelumnya merupakan contoh respirasi aerob, organel sel yang berfungsi dalam menjalankan tugas pembentukan energi pada proses respirasi. respirasi ini adalah mitokondria persamaan reaksi pada respirasi aerob yaitu C6H12O6 tambah 6O2 menjadi 6CO2 tambah 6H2O tambah ATP Proses respirasi aerob mengubah energi kimia yang terkandung dalam sari makanan atau glukosa menjadi energi kimia dalam bentuk ATP. Respirasi aerob dapat dibedakan menjadi 4 tahap yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krep, dan transport elektron.
Kita akan membahas tahapan respirasi aerob ini satu per satu. Tahapan pertama, glikolisis. Glikolisis merupakan rangkaian reaksi pengubahan glukosa menjadi asam pirufat dengan menghasilkan NADH dan ATP. Persamaan reaksi glikolisis yaitu glukosa tambah 2 ADP tambah 2 NAD menjadi 2 asam pirufat tambah 2 ATP tambah 2 NADH. Reaksi ini terjadi di sitosol.
Proses glikolisis dibagi menjadi 9 tahap Glikolisis diawali dengan fosforilasi glukosa atau 6 atom C membentuk glukosa 6 fosfat Glukosa 6 fosfat mengalami isomeris menjadi fruktosa 6 fosfat fruktosa 6 fosfat mengalami fosforilasi menjadi fruktosa 1,6 bifosfat setelah itu mengalami isomerisasi atau pemecahan menjadi fosforilasi fosfogliseraldehid fosfogliseraldehid mengalami oksidasi dan berubah menjadi 1,3 bifosfogliseral 1,3 bifosfogliseral merupakan senyawa tinggi dengan bantuan fosfogliseral kinase 1,3 bifosfogliseral Fosfoglisera berubah menjadi 3 fosfoglisera. Setelah itu, berisomerisasi menjadi 2 fosfoglisera. Kemudian berubah menjadi fosfoenolpiruvat, lalu menjadi asampiruvat. Pada tahap 1-4, proses gilekolisis membutuhkan ATP. Kemudian pada tahap 5-9, menghasilkan ATP.
Nah teman-teman, inilah catatan untuk tahapan glikolisis sesuai pembahasan kita tadi ya. Bisa dipahami ya. Tahapan respirasi aerob kedua yaitu dekarboksilasi oksidatif. Dekarboksilasi oksidatif berlangsung dalam matriks mitokondria untuk eukaryotik, sedangkan pada sel prokaryotik terjadi di sitosol atau cairan sitoplasma sel. Persamaan reaksi dekarboksilasi oksidatif adalah asam pirufat tambah koenzim A berubah menjadi asetil-CoA tambah CO2.
Setiap asam pirufat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi acetil-CoA atau Coenzyme A. Asam pirufat ini akan mengalami dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang seberapa lama. sebagai CO2 dan akan berdifusi keluar sel dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh akseptor elektron nad plus membentuk nadh asam pirufat diubah menjadi asetil koa dengan menghasilkan nadh dan melepaskan CO2 Tahapan respirasi aerob berikutnya, siklus krep. Siklus ini disebut juga siklus asam sitrat.
Siklus krep berlangsung di dalam matriks mitokondria pada kelompok eukaryotik, sedangkan pada kelompok prokaryotik berlangsung di dalam sitoplasma. Dari reaksi siklus krep dihasilkan 4 CO2, tambah 2 ATP, tambah 6 NADH, tambah 2 FADH2. Tahap pertama pada siklus krebs adalah proses pembentukan sitrat. Dalam proses ini terjadi penggampungan molekul acetil-CoA dengan oksaloacetat yang membentuk asam sitrat yang dibantu oleh enzim sitrat sintetis.
Sitrat yang dihasilkan dari proses sebelumnya kemudian diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim akotinase yang mengandung FE2+. Terjadi proses dekarboksilasi atau perombakan pertama kali. Isositrat yang terbentuk dari tahapan sebelumnya dioksidasi menjadi oxalosuxinat yang terikat oleh enzim isositrat dehydrogenase Pada tahap ini juga, isositrat diubah menjadi alfa-ketoglutarat oleh enzim yang sama dan dibantu NADH Terjadi proses pengubahan alfa-ketoglutarat menjadi succinyl-CoA oleh enzim alfa-ketoglutarat kompleks dan proses oksidasi Suksinil-CoA kemudian diubah menjadi asam suksinat. Tidak hanya dibantu enzim, tahap pengubahan ini dibantu juga oleh MG2+, dan GDP yang dengan fosfat membentuk GTP.
GTP inilah yang diubah menjadi asam suksinat. diubah menjadi ATP asam suksinat akan dioksidasi menjadi asam fumarat dengan bantuan enzim suksinat dehydrogenase pada tahap ini terjadi penambahan atom hidrogen pada ikatan karbon sehingga menghasilkan produk berupa asam malat asam malat kemudian dioksidasi untuk menghasilkan asam oxaloacetat yang dibantu dengan enzim malat dihidrogenase asam oxaloacetat akan ditangkap acetil koa dan siklus krebs terulang kembali teman-teman inilah catatan untuk siklus krebs hai hai Dan tahapan respirasi aerob terakhir adalah transport elektron. Transport elektron merupakan serangkaian peristiwa pemindahan elektron dan ion hidrogen atau H+.
Transport elektron berfungsi mengoksidasi NADH dan FADH2 menjadi ATP. Setiap hasil reaksi dari tahapan sebelumnya akan dikonversi menjadi ATP pada transport elektron 1 NADH sama dengan 3 ATP dan 1 FADH2 sama dengan 2 ATP Terdapat perbedaan antara jumlah ATP yang dihasilkan oleh organisme eukaryotik dan prokaryotik Pada organisme eukaryotik, Bukaryotik, oksidasi NADH dan FADH2 terjadi dalam membran mitokondria. Namun, NADH hasil glikolisis dibentuk dalam sitosol.
Akibatnya, NADH tersebut harus dimasukkan ke dalam sitosol. dalam mitokondria. Pemindahan 2 NADH hasil glikolisis tersebut memerlukan 2 ATP.
Dengan demikian, jumlah total ATP yang dihasilkan sebanyak 36. Organisme prokaryotik tidak memiliki mitokondria. sehingga tidak terjadi pengurangan ATP untuk pemindahan NADH ke dalam mitokondria. Jumlah total ATP yang dihasilkan mikroorganisme prokaryotik sebanyak 38. Sampai di sini teman-teman bisa memahami respirasi aerob ini ya. Berikutnya, respirasi anaerob.
Respirasi anaerob disebut juga reaksi fermentasi, yaitu proses pengurayan karbohidrat menjadi senyawa lain tanpa bantuan oksigen. Fermentasi ada dua, yaitu fermentasi asam laktat terjadi pada sel-sel otot dan bakteri Lactobacillus sp, sedangkan fermentasi alkohol terjadi pada hamir atau ragi Saccharomyces cerevisiae. Fermentasi asam laktat adalah fermentasi glukosa yang menghasilkan asam laktat.
Fermentasi asam laktat dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam pirufat. Kemudian berlanjut dengan perubahan asam pirufat menjadi asam laktat. laktat pada fermentasi asam laktat asam pirufat bereaksi secara langsung dengan nadh membentuk asam laktat hasil akhir 2 asam laktat tambah 2 ATP tambah 2 nadh Hai pada fermentasi alkohol asam pirufat diubah menjadi etanol atau ethylalkohol tahapan ini terjadi melalui dua langkah reaksi yaitu pembebasan co2 dari asam pirufat yang kemudian diubah menjadi asetil dehid.
Reaksi reduksi asetil dehid oleh NADH berubah menjadi etanol NAD+, yang terbentuk akan digunakan untuk glikolisis Hasil akhir reaksi ini adalah 2 etanol tambah 2 ATP tambah 2 CO2 Dan inilah rangkuman perbedaan antara fermentasi asam laktat dengan fermentasi alkohol. Pada fermentasi asam laktat, mekanismenya melibatkan hidrolisis, glikolisis, dan reduksi. Sedangkan fermentasi alkohol, mekanismenya melibatkan glikolisis, dekarboksilasi, dan reduksi fermentasi asam lakta terjadi pada bakteri Lactobacillus sp dan sel otot organisme tingkat tinggi sedangkan fermentasi alkohol terjadi pada bakteri Lactobacillus sp Terjadi pada hamir atau ragi Saccharomyces cerevisiae Produk yang dihasilkan pada fermentasi asam laktat berupa 2 ATP dan asam laktat Sedangkan fermentasi alkohol menghasilkan etanol, 2 ATP, dan CO2 Proses fermentasi asam laktat terjadi di dalam atau di luar sel Sedangkan fermentasi alkohol hanya di dalam sel Sampai disini teman-teman bisa memahaminya ya Agar teman-teman semakin paham, mari kita selesaikan contoh soal berikut Soal pertama, diberikan reaksi tahapan glikolisis, kita diminta menentukan pernyataan yang sesuai dengan reaksi tersebut Untuk menjawabnya, kita ingat lagi rangkaian tahapan glikolisis yang terdiri dari 9 tahap pada tahap 1-4 proses glikolisis membutuhkan ATP kemudian pada tahap 5-9 menghasilkan ATP tahapan glikolisis yang membutuhkan ATP adalah pada proses pengubahan perubahan glukosa menjadi 2 PGA l jumlah ATP yang dibutuhkan adalah 2 ATP sedangkan tahapan selanjutnya menghasilkan 2 ATP dan 2 nadh jadi jawaban yang benar adalah C hai hai Soal kedua, diberikan skema proses fermentasi, kita diminta mengisi bagian yang ditunjukkan oleh huruf X, Y, dan Z.
Proses fermentasi pada soal merupakan fermentasi asam laktat karena hanya mengisi bagian yang ditunjukkan oleh huruf X, Y, dan Z. mengalami dua fase perubahan sebelumnya kita sudah belajar bahwa fermentasi asam laktat dimulai dengan glicolisis yang menghasilkan asam pirufat kemudian berlanjut dengan perubahan asam pirufat menjadi asam laktat Dalam tahapan glikolisis, 2 ADP berubah menjadi 2 ATP Jadi bagian yang ditunjukkan oleh huruf X adalah 2 ATP Huruf Y adalah asam pirufat sebagai hasil dari glikolisis Dan huruf Z menunjukkan asam laktat sebagai hasil akhir dari fermentasi asam laktat Jawaban yang sesuai adalah A, ATP, pirufat, dan asam laktat Oke teman-teman, berarti di video kali ini kita sudah belajar tentang salah satu bagian dari proses metabolisme, yaitu katabolisme. Katabolisme terdiri dari respirasi aerob dan anaerob.
Selama proses respirasi aerob, dihasilkan 38 ATP dengan rincian sebagai berikut dari proses glikolisis menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH, dekarboksilasi oksidatif 2 NADH, siklus krebs 2 ATP, tambah 6 NADH, tambah 2 FADH2. Dan pada transport elektron, semua hasil reaksi akan dikonversi menjadi ATP, sehingga jumlah energi yang dihasilkan adalah 38 ATP. Sedangkan pada respirasi anaerob, energi yang diperoleh lebih sedikit dibandingkan dengan respirasi aerob.
Energi yang dihasilkan yaitu 2 ATP pada setiap molekul glukosa dan berasal dari proses glikolisis. Semoga bisa dipahami ya teman-teman. Demikianlah pembahasan kita tentang katabolisme. Untuk pembahasan anabolisme sudah tersedia videonya ya. Jangan lupa tonton terus video-video terbaru di channel kita.
Sampai jumpa di video berikutnya.