Metabolisme energi adalah serangkaian reaksi kimia yang menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi vital makhluk hidup.
Metabolisme dapat dibagi menjadi:
- Anabolisme: Reaksi kimia yang memungkinkan terbentuknya molekul yang lebih kompleks. Mereka adalah reaksi sintesis.
- katabolisme: Reaksi kimia untuk degradasi molekul. Mereka adalah reaksi degradasi.
Glukosa (C6H12HAI6) adalah bahan bakar energi sel. Ketika rusak, ia melepaskan energi dari ikatan kimia dan limbahnya. Energi inilah yang memungkinkan sel untuk menjalankan fungsi metabolismenya.
ATP: Adenosin Trifosfat
Sebelum memahami proses memperoleh energi, Anda harus mengetahui bagaimana energi disimpan dalam sel sampai digunakan.
Ini berkat ATP (Adenosine Triphosphate), molekul yang bertanggung jawab untuk menangkap dan menyimpan energi. Ini menyimpan energi yang dilepaskan dalam pemecahan glukosa dalam ikatan fosfatnya.
ATP adalah nukleotida yang memiliki adenin sebagai basa dan ribosa dengan gula, membentuk adenosin. Ketika adenosin mengikat tiga radikal fosfat, adenosin trifosfat terbentuk.
Ikatan antara fosfat sangat energik. Jadi, saat sel membutuhkan energi untuk beberapa reaksi kimia, ikatan antara fosfat terputus dan energi dilepaskan.
ATP adalah senyawa energi terpenting dalam sel.
Namun, senyawa lain juga harus disorot. Ini karena selama reaksi, hidrogen dilepaskan, yang diangkut terutama oleh dua zat: NAD+ dan FAD.
Mekanisme untuk memperoleh energi
Metabolisme energi sel terjadi melalui fotosintesis dan respirasi sel.
Fotosintesis
ITU fotosintesis adalah proses sintesis glukosa dari karbon dioksida (CO .)2) dan air (H2O) dengan adanya cahaya.
Ini sesuai dengan proses autotrofik yang dilakukan oleh makhluk yang memiliki klorofil, misalnya: tumbuhan, bakteri dan cyanobacteria. Pada organisme eukariotik, fotosintesis terjadi di kloroplas.
Respirasi seluler
ITU respirasi seluler adalah proses penguraian molekul glukosa melepaskan energi yang tersimpan di dalamnya. Itu terjadi pada sebagian besar makhluk hidup.
Itu dapat dilakukan dengan dua cara:
- pernapasan aerobik: dengan adanya gas oksigen ambien;
- pernapasan anaerobik: tanpa adanya gas oksigen.
Respirasi aerobik terjadi melalui tiga fase:
Glikolisis
Langkah pertama respirasi sel adalah glikolisis, yang terjadi di sitoplasma sel.
Ini terdiri dari proses biokimia di mana molekul glukosa (C6H12HAI6) dipecah menjadi dua molekul yang lebih kecil yaitu asam piruvat atau piruvat (C3H4HAI3), melepaskan energi.
Siklus Krebs
Skema Siklus Krebs
HAI Siklus Krebs sesuai dengan urutan delapan reaksi. Ini memiliki fungsi mempromosikan degradasi produk akhir dari metabolisme karbohidrat, lipid dan berbagai asam amino.
Zat-zat ini diubah menjadi asetil-KoA, dengan pelepasan CO2 dan H2Sintesis O dan ATP.
Singkatnya, dalam prosesnya asetil-KoA (2C) akan diubah menjadi sitrat (6C), ketoglutarat (5C), suksinat (4C), fumarat (4C), malat (4C) dan asam oksasetat (4C).
Siklus Krebs terjadi di matriks mitokondria.
Fosforilasi Oksidatif atau Rantai Pernafasan
Skema Fosforilasi Oksidatif
ITU fosforilasi oksidatif itu adalah tahap akhir dari metabolisme energi dalam organisme aerobik. Hal ini juga bertanggung jawab untuk sebagian besar produksi energi.
Selama glikolisis dan siklus Krebs, sebagian energi yang dihasilkan dalam degradasi senyawa disimpan dalam molekul perantara, seperti NAD+ dan FAD.
Molekul perantara ini melepaskan elektron berenergi dan ion H ++ yang akan melewati satu set protein pengangkut, yang merupakan rantai pernapasan.
Dengan demikian, elektron kehilangan energinya, yang kemudian disimpan dalam molekul ATP.
Keseimbangan energi dari langkah ini, yaitu, apa yang dihasilkan sepanjang seluruh rantai transpor elektron adalah 38 ATP.
Keseimbangan Energi Pernapasan Aerobik
Glikolisis:
4 ATP + 2 NADH - 2 ATP → 2 ATP + 2 NADH
Siklus Krebs: Karena ada dua molekul piruvat, persamaannya harus dikalikan 2.
2 x (4 NADH + 1 FADH2 + 1 ATP) → 8 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP
Fosforilasi oksidatif:
2 NADH dari glikolisis → 6 ATP
8 NADH dari siklus Krebs → 24 ATP
2 FADH2 dari siklus Krebs → 4 ATP
Jumlah dari 38 ATP dihasilkan selama respirasi aerobik.
Contoh paling penting dari respirasi anaerobik adalah fermentasi:
Fermentasi
ITU fermentasi itu hanya terdiri dari tahap pertama respirasi seluler, yaitu glikolisis.
Fermentasi terjadi di hialoplasma, ketika oksigen tidak tersedia.
Ini bisa dari jenis berikut, tergantung pada produk yang dibentuk oleh degradasi glukosa:
Fermentasi alkohol: Dua molekul piruvat yang dihasilkan diubah menjadi etil alkohol, dengan pelepasan dua molekul CO2 dan pembentukan dua molekul ATP. Ini digunakan untuk produksi minuman beralkohol.
Fermentasi laktat: Setiap molekul piruvat diubah menjadi asam laktat, dengan pembentukan dua molekul ATP. Produksi asam laktat. Ini terjadi pada sel otot ketika ada usaha yang berlebihan.
Selengkapnya, baca juga:
- Metabolisme
- Anabolisme dan Katabolisme
- Metabolisme Sel
- Reaksi kimia
- Biokimia
Latihan Ujian Masuk
1. (PUC - RJ) Ini adalah proses biologis yang terkait langsung dengan transformasi energi seluler:
a.respirasi dan fotosintesis
b.pencernaan dan ekskresi
c.pernapasan dan ekskresi.
d) fotosintesis dan osmosis.
e) pencernaan dan osmosis.
a.respirasi dan fotosintesis
2. (Fatec) Apakah sel otot dapat memperoleh energi melalui respirasi aerobik atau fermentasi, ketika seorang atlet pingsan setelah lari 1000 m, karena kekurangan Memadai oksigenasi otak Anda, gas oksigen yang mencapai otot juga tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan pernapasan serat otot, yang mulai mengumpulkan:
a) glukosa.
b.asam asetat.
c.asam laktat.
d.karbon dioksida.
e) etil alkohol.
c.asam laktat.
3. (UFPA) Proses respirasi sel bertanggung jawab untuk (a)
a) konsumsi karbon dioksida dan pelepasan oksigen ke sel.
b) sintesis molekul organik yang kaya energi.
c) reduksi molekul karbon dioksida menjadi glukosa.
d) penggabungan molekul glukosa dan oksidasi karbon dioksida.
e) pelepasan energi untuk fungsi vital seluler.
e) pelepasan energi untuk fungsi vital seluler.
