Laporan Tutorial Blok 1.4 Skenario 3: "KEMANA TENAGAKU…?" TENAGAKU…?"
i!u!un le# : Kelo$pok %&
Ketua:
'ntan Eka(erta
Sekretari!: Nurul +u!na Mu,#tar Me-i Me-i ant antau au Lo/a Lo/aln lnee Sa$a Sa$ali linn--a -aii
An--ota: An--ota: A. +arit! Ta$puolo a$puolon n
1%1)313)*)
1%1)31%11* 1%1)31%11* 1%1) 1%1)31 310) 0))3 )3
1%1)31%1 1%1)31%113 13
2itra e!$i eanti
1%1)313))
ena5a 6loren,ia Leona
1%1)31%1%
eni!a Al7a5ila#
1%1)31%)%8
6itri A$elia i9ki
1%1)%13)8
M#i,/a Uta$i a$a5#ani
1%1)313)84
ann/ Anneli9a
1%1)313)8
i9ki Au5ita
1%1)31%)10
SKENA' 3: KEMANA TENAGAKU…?
ak a5en 3 ta#un eker;a !ea-ai uru# an-kat 5i !uatu peru!a#aan< !arapan pa-i !elalu ter!e5ia erupa na!i 5en-an lauk pauk ke!ukaan ak a5en. Seperti ia!a 5ite$pat 5ite$pat ker;a ak a5en $en-an$en-an-kat kat aran- 5i luar ruan-an< ruan-an< tetapi tetapi #ari ini ia eker;a 5ala$ -u5an-u5an- /an- tertutup 5an 5an pen-ap. pen-ap. Bere5a 5ari #ari ia!a ak a5en a5en $era!a ,epat lela#< napa! a-ak !e!ak 5an ti5ak ertena-a. Beerapa #ari terak#ir ak a5en $en-elu# $en-elu# !erin- er5ear=5ear 5an erkerin-at an/ak. ak a5en 5iaa ke 'G S.M. >a$il 5an !etela# 5iana$ne!i! 5an 5ilakukan pe$erik!aan< ak a5en $en5apatkan % 5an 5okter $en-atakan pa!ien akan !e-era puli#. Seoran- $a#a!i!a ke5okteran /an/an- !e5an- ertu-a! ertu-a! 5i!ana $en-erti karena karena 5ia ta#u #uun-an #uun-an % 5an AT AT atau NA+ atau 7aktor lain 5en-an ke-iatan ak a5en aik pro!e! anaoli!$e $aupun kataoli!$e. Ma#a!i!a ke5okteran ter!eut t er!eut erpikir< apaka# perlu ak a5en $e$erik!a BM karena 5i5u-a $en-ala$i $en-ala$i #ipertiroi5. Ba-ai$ana !au5ara $en;ela!kan apa /an- ter;a5i pa5a ak a5en ?
I.
TERMINOLOGI a. % : $olekul /an- ter5iri 5ari % ato$ < ter5apat 5i at$o!7er !ekitar %) 5an
er-una untuk perna7a!an 5an pe$akaran. . NA+ : NA@ /an- tere5uk!i 5en-an pena$a#an ato$ + koen9i$ akti7 a-i (ita$in B 5an erperan !ea-ai pe$aa ele,tron 5ala$ rek!i en9i$ati!. ,. BM Ba!al Metaoli, ateC: Ener-i $ini$al /an- 5iutu#kan untuk $elakukan 7un-!i 7i!iolo-i! nor$al !aat i!tira#at 7i!ik ataupun $ental. 5. AT A5enin Tri #o!p#atC: 'katan 7o!7at untuk $en/i$pan ener-/ /an- erperan 5ala$ $etaoli!$e. e. Anaoli!$e: ro!e! pe$entukan $olekul !e5er#ana $rn;a5i /an- lei# ko$plek! 5en-an 7.
$e$utu#kan ener-/ /an- 5i#i5roli!i! 5ari AT /an- erlan-!un- 5i 5ala$ !el. Kataoli!$e: ro!e! pe$e,a#an $olekul ko$plek! $en;a5i lei# !e5er#ana 5an
$en-#a!ilkan ener-/ 5en-an antuan en9i$. -. +ipertiroi5: Kelei#an akti(ita! kelen;er tiroi5 5itan5ai 5en-an $enin-katn/a la;u $etaoli!$ 5an -an--uan !ara7 otono$. #. Ana$ne!i!: ia/at $e5i! 5an p!ikiatik pen-a$ilan 5ata 5ilakukan ole# !eoran- 5okter 5en-an !eran-kaian aan,ara kepa5a pa!ien atau keluar-a pa!ien< untuk $en-eta#ui ria/at $e5i! pa!ien !e#in--a $e$per$u5a# 5ia-no!i!.
II.
IDENTIFIKASI MASALAH 1. Men-apa !arapan pak a5en erupa na!i 5an lauk pauk? %. Men-apa i!a ter;a5i pere5aan ketika ak a5en erker;a 5i 5ala$ 5an 5iluar
ruan-an 5i 5ala$ ruan-an lei# ,epat lela#< ti5ak ertena-a< 5an !e!ak napa!C? 3. Men-apa pak a5en $en-elu# !erin- er5ear= 5ear 5an erkerin-at an/ak 5i eerapa #ari terak#ir? 4. Men-apa #aru! 5ierikan !uplai % kepa5a pak a5en? . Men-apa perlu 5ilakukan pe$erik!aan BM? 8. Ba-ai$ana #uun-an % 5en-an AT< NA+< anaoli!$e 5an kataoli!$e 5en-an ke-iatan pak a5en?
*. Men-apa $a#a!i!a $en5u-a pak a5en $en5erita #ipertiroi5? &. Ba-ai$ana pen-aru# u!ia pak a5en ter#a5ap kon5i!in/a?
III.
ANALISIS MASALAH 1. Na!i $en-an5un- karo#i5rat< lauk pauk $en-an5un- le$ak 5an protein
/an- $erupakan !u$er tena-a tere!ar. %. Ka5ar % 5i luar ruan-an ti5ak terata!< !e5an-kan 5i 5ala$ ruan-an /antertutup 5an pen-ap< ka5ar % terata!. Se!ak napa! $erupakan re!pon tuu# untuk $en5apatkan % !ean/ak= an/akn/a. Lela# 5i!eakan karena penin-katan a!a$ laktat #a!il re!pira!i anaero 5i otot. 3. Ketika tuu# kekuran-an k!i-en untuk $en-#a!ilkan ener-i< !el= !el $en-iri$ i$pul! ke #ipotala$u!< #ipotala$u! $eran-!an- !ekre!i T+< ke$u5ian
T+
$en-ini!ia!i
pituitar/
$en-#a!ilkan
TS+.
TS+
$e$erinta#kan kelen;er tiroi5 untuk !ekre!i lei# an/ak. Se#in--a
ke,epatan $etaoli!$e $enin-kat< pana! tuu# $enin-kat 5an 5ikeluarkan $elalui kerin-at untuk #o$eo!ta!i! !u#u tuu#. Metaoli!$e $enin-kat< ker;a ;antun- $enin-kat< !e#in--a er5ear= 5ear. 4. Metaoli!$e pak a5en ter-an--u karena kuran-n/a %< !e#in--a 5iutu#kan !uplai % /an- lei# untuk $e$uat tuu# pak a5en nor$al ke$ali. Metaoli!$e aero $enurunkan pro5uk!i a!a$ laktat. . e$erik!aan BM 5ilakukan untuk $e$erik!a -erak napa!< !u#u tuu#< $etaoli!$e< 5an !irkula!i 5ara#. >ika pa!ien po!iti7 $en5erita #ipertiroi5 $aka BM akan tin--i. 8. Ter;a5i pelepa!an ener-/ AT< NA+< 6A+ %C !aat pro!e! kataoli!$e. a5a pro!e! tran!port elektron< % er7un-!i !ea-ai pere5uk!i. Se#in--a ;ika % ter-an--u $aka akan erpen-aru# pa5a pro5uk!i AT. *. Ter5apat -e;ala= -e;ala #ipertiroi5 pa5a ak a5en kerin-at an/ak< er5ear= 5ear< !e!ak napa! 5an !u#u a5an pana!. &. Se$akin tin--i u!ia !e!eoran- $aka nilai BM n/a akan !e$akin ren5a#. Se5an-kan pa5a anak= anak< iu #a$il 5an $en/u!ui nilai BM akan tin--i.
IV.
SISTEMATIKA
Transpor elektron Anabolisme
Siklus kreb
Metabolisme Katabolisme
Glikolisis
Faktor pengaruh
Respirasi sel
Energi
Korelasi klinis Pemeriksaan BMR
V.
TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan pro!e! $etaoli!$e. %. Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan re!pira!i aero 5an re!pira!i anaero 3. Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan ioener-itika. 4. Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan pe$erik!aan BM. . Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan 7aktor=7aktor /an- $e$pen-aru#i la;u
$etaoli!$e. 8. Ma#a!i!a $a$pu $en;ela!kan korela!i klini! tentan- $etaoli!$e.
VI. BERBAGI INFORMASI 1. Mahasiswa mampu m!"#as$a! p%&ss m'a(ism.
Metaoli!$e a5ala# ke!eluru#an reak!i ki$ia /an- erlan-!un- 5i 5ala$ tuu# or-ani!$e untuk $e$perta#ankan #o$eo!ta!i! tuu# /an- ter;a5i !e,ara !i$ultan. eak!i=reak!i ter!eut a5ala# 5a!ar 5ari ke#i5upan< /an- $e$uat !el 5apat tu$u#
5an
erepro5uk!i<
$e$perta#ankan
!trukturn/a<
5an
$ere!pon
lin-kun-ann/a /an- ertan--un- ;aa ter#a5ap pen-aturan $ateri 5an !u$er ener-i 5ari !el. Metaoli!$e #an/a 5apat erlan-!un- ;ika ter5apat 9at /an- ereak!i< /akni AT 5an en9i$. AT A5eno!in Tri7o!7atC a5ala# $olekul nukleoti5a erener-i tin--i pa5a ikatan antara -u-u! 7o!7at 1 5an % !erta % 5an 3 /an- ter!u!un ata! -ula pento!a< a!a nitro-en a5enin< 5an $en-ikat ti-a -u-u! 7o!7at tri7o!7atC. Ke5ua ikatan 7o!7at ini er!i7at lail. >ika -u-u! 3 5ilepa!< akan 5i#a!ilkan A5eno!in i7o!7at AC 5an 5iea!kan ener-i< ;ika -u-u! % ;u-a 5ilepa!< akan 5i#a!ilkan A5eno!in Mono7o!7at AMC 5an ;u-a 5iea!kan e ner-i.
Ta#ap=ta#ap $etaoli!$e : a. e$entukan ener-i 5ari ok!i5a!i a#an akar. . en/i$panan ener-i 5i 5ala$ AT. ,. en--unaan ener-i pa5a ikatan 7o!7at AT untuk $en;alankan pro!e!.
Se,ara u$u$< $etaoli!$e tera-i ata! 3 reak!i : Kataoli!$e reak!i pe$e,a#anC • Anaoli!$e reak!i pen/u!unanC • A$p#ioli, -aun-an reak!i anaoli!$e 5an kataoli!$eC • Katabolisme
Kataoli!$e a5ala# !eran-kaian reak!i /an- $en-#a!ilkan ener-i 5en-an $e$e,a# $olekul ko$plek! $en;a5i $olekul !e5er#anan. ro!e! ini ;u-a 5i!eut exergonic $en-#a!ilkan ener-iC M,Kane an5 >u5/ Kan5el<10)C. 2onto#: re!pira!i !el Anabolisme Anaoli!$e a5ala# pro!e! pe$entukan kon!trukti7C ole# !el #i5up /an$en-ua# !u!trat !e5er#ana $en;a5i !en/aa /an- lei# ko$plek!. an !ela$a pro!e! anaoli!$e $e$utu#kan ener-/ 5ala$ reak!in/a. Atau 5apat 5ikatakan !e-ala entuk !inte!a 5ala$ $ikroor-ani!$e. 2onto#: pe$entukan a!a$ a$ino.
Amphibolic >alur $etaoli!$e /an- er7un-!i $en-#uun-kan anaoli!$e 5an kataoli!$e.
). Mahasiswa mampu m!"#as$a! %spi%asi a%&( *a! %spi%asi a!a%&( e!pira!i $erupakan pro!e! ter;a5in/a pe$on-karan !uatu 9at $akanan !e#in--a
$en-#a!ilkan ener-i /an- 5iperlukan ole# $ikroor-ni!$e ter!eut. a5a !etiap or-ani!$e< untuk $en-#a!ilkan ener-i ter!eut 5apat 5ia-i 5ala$ 5ua ,ara< /aitu !ea-ai erikut : a. e!pira!i aero $erupakan !eran-kaian reak!i en9i$ati! /an- $en-ua# -luko!a !e,ara !e$purna $en;a5i 2 %< + % 5an $en-#a!ilkan ener-i. Menurut pen/eli5ikan ener-i /an- terlepa! !ea-ai #a!il pe$akaran 1 -ra $$ol -luko!a a5ala# 8* Kkal. ala$ re!pira!i aero< -luko!a 5iok!i5a!i ole# ok!i-en< 5an reak!i ki$ian/a 5apat 5i-a$arkan !ea-ai erikut: 28+1%8 @ 8 % D= 8 2 % @ 1% + % @ 8* Kkal i5;o!eputro .<10&1C
Ta#apan reak!i /an- ter;a5i 5ari aal #in--a terentukn/a ener-i: -likoli!i!< !iklu! kre t#e tri,aroF/li, a,i5 ,/,leC 5an tran7er elektron.
A. G#i$isis
Glikoli!i! a5ala# !eran-kaian reak!i en9i$ati! /an- $e$e,a# -luko!a ter5iri 5ari 8 ato$ 2C $en;a5i 5ua $olekul a!a$ piru(at ter5iri 5ari 3 ato$ 2C.
Glikoli!i! ;u-a $en-#a!ilkan AT 5an NA+ @ + @ aiter< Mi,#el >. At all< %))1C. Glikoli!i! ter;a5i 5i !ito!ol. Sea-ian e!ar $ikroor-ani!$e $e$an7aatkan karo#i5rat !ea-ai !u$er karon 5an ener-i. +ek!o!a< -ula ena$ karon 2 8C< -luko!a a5ala# lei# 5ari !u!trat untuk !ea-ian e!ar $ikroor-ani!$e 5an !ea-ian ke,il $ikroor-ani!$e ti5ak i!a $en-ola#n/a. i ala$< -luko!a ea! ia!an/a ti5ak ter!e5ia< tetapi 5apat 5iperole# $elalui era-ai rute. 'ni era!al 5ari interkon(er!i #ek!o!a lainn/a< #i5roli!i! 5i!akari5a< oli-o!akari5a 5an poli!akari5a 5ari lin-kun-an< atau 5ari !el pen/i$panan $aterial< !eperti pati< -liko-en 5an tre#alo!a. e$entukan ener-i 5ari -luko!a /an- 5i5a#ului ole# pro!e! 7o!7orila!i !a$pai $en-#a!ilkan piru(at 23C. Na$un< ;u$la# AT /an- 5ipro5uk!i terata!< /an- 5ientuk $elalui !u!trat=tin-kat 7o!7orila!i. Mak!i$u$ 5ua $olekul AT /an- 5i#a!ilkan untuk !etiap !atu $olekul -luko!a terok!i5a!i< $en-#a!ilkan piru(at $ene$pati po!i!i pentin- 5ala$ $etaoli!$e5an $erupakan titik aal untuk kataoli!$e lan;ut M,Kane an5 >u5/ Kan5el<10)C. Tahap+ 'ahap ,#i$isis1. G#u$&sa $en5apat ta$a#an !atu -u-u! 7o!7at $en-ala$i 7o!7orila!iC 5ari
!atu $olekul AT ketika $e$a!uki !el !e#in--a -luko!a tetap erta#an 5i 5ala$ !el untuk !elan;utn/a $en-ala$i -likoli!i! terurai ;a5i AT !e#in--a $e$entuk ,#u$&sa +/&s/a' 5en-an 5ikatali!i! ole# enzim heksokinase -lukokina!e 5i #atiC. ). Gluko!a 8=7o!7at 5iua# -u-u! 7un-!in/a $en-ala$i i!o$era!eC ole#
en9i$ fosfoglukosa isomerase $en;a5i /%u$'&sa +/&s/a'. Isomerase $ene$patkan !eua# -u-u! keto 5i!a$pin- karon 3 untuk pen-uraian !elan;utn/a ikatan antara 3 5an 4C. 0. Satu molekul ATP /an- lain $e$erikan !atu -u-u! 7o!7at kepa5a 7rukto!a
8=7o!7at< 5an AT 5iua# $en;a5i ADP< !e#in--a $en-#a!ilkan 7rukto!a 1 *i/&s/a' 5en-an 5ikatali!i! ole# fosfofruktokinase. 2. 6rukto!a 1<8 5i7o!7at 5ipe,a# $en;a5i 5i#i5rok!ia!eton 7o!7at 5an
-li!eral5e#i5
3=7o!7at
5en-an
5ikatali!i!
ole#
enzim
aldolase.
i#i5rok!ia!eton 7o!7at $en-ala$i i!o$era!e 5en-an 5ikatali!i! ole# enzim
triosa fosfat isomerase $en;a5i -li!eral5e#i5 3=7o!7at< akiatn/a terentuk ) m$u# ,#is%a#*hi* 0+/&s/a'. 3. Ma!in-=$a!in- $olekul -li!eral5e#i5 3=7o!7at $en-ala$i oksidasi dan
mereduksi NAD !e#in--a terentuk NADH 5an $en-ala$i pena$a#an $olekul 7o!7at anor-anik 5en-an 5ikatali!i! ole# gliseral!dehid "!fosfat dehidrogenase !e#in--a terentuk 10 (is/&s/&,#is%a'. . Ma!in-=$a!in- 1<3 i!7o!7o-li!erat melepaskan satu gugus fosfatn#a 5an
erua# $en;a5i 0+/&s/&,#is%a' 5en-an 5ikatali!i! ole# enzim fosfogliserat kinase< 5i$ana -u-u! 7o!7at /an- 5ilepa! ole# $a!in-=$a!in- 1<3 5i 7o!7o-li!erat 5ipin5a#kan ke5ua $olekul A 5an $eentuk 5ua $olekul ATP. 4. 3=7o!7o-li!erat $en-ala$i i!o$eri!a!i 5en-an 5ikatalali!i! ole# enzim
fosfoglisero mutase $en;a5i )+/&s/&,#is%a'. 5. Ma!in-=$a!in- % $olekul %=7o!7o-li!erat $elepa!kan 1 $olekul H)O
5en-an 5ikatali!i! ole# enzim enolase $en;a5i /&s/&! pi%u6a'. 7. Ma!in-=$a!in- 7o!7oenol piru(at $elepa!kan -u-u! 7o!7at terak#irn/a /an-
ke$u5ian 5iteri$a ole# % $olekul A $en;a5i ATP 5an terentuk ) m$u# asam pi%u6a'. Hasi# G#i$isis - ) asam pi%u6a' 8 ) NADH 8 2 ATP 8 ) m$u# H )O B. Si$#us K%(s
Siklu! Kre! atau !iklu! a!a$ !itrat a5ala# reak!i antara a!etil ko=Aperua#an a!a$ piru(at $elalui pro!e! 5ekarok!ila!i ok!i5ati7C 5en-an a!a$ ok!aloa!etat $e$entuk a!a$ !itrat /an- ter;a5i 5i $atrik! $itokon5ria.
ro!e! !iklu! kre! : •
Kon5en!a!i -u-u! as'i# a$'i/ *a! &$sa#&as'a' untuk $e$entuk 9at antara 8= karon /aitu si'%a'< /an- 5ikatali!i! ole# enzim sitrat sintase. Asetil KoA oksaloasetat $ %&
•
sitrat KoA
Setela# $en-antar a!etil akti7 $a!uk ke 5ala$ !iklu! kre!< KoA $e$i!a#kan 5iri 5an keluar 5ari !iklu!.
•
Sitrat 5iroa# $en;a5i is&si'%a' 5en-an 5ikatali!i! ole# enzim akonitase akonitat #i5rata!eC. Sitrat asam isositrat
•
A!a$ i!o!itrat $en-ala$i 5e#i5ro-ena!i 5en-an $elepa! ion + $e$entuk ok!alo!uk!inat< ke$u5ian $ere5uk!i NA @ $en;a5i NADH< 5an $elepa!kan 1 $olekul 2% $e$entuk asam 9+$'&,#u'a%a' 5en-an 5ikatrali!i! ole# enzim isositrat deh#drogenase Isositrat NA@
•
ok!alo!uk!inat
H=keto-lutarat @ 2 %@ NA+@+@
H=keto-lutarat ke$ali $elepa!kan 2% 5ekarok!ila!i ok!i5ati7C< 5an terok!i5a!i 5en-an $elepa!kan 1 $ol ion + @ /an- ke$ali $ere5uk!i NA @ $en;a5i NADH. H=keto-lutarat $en5apatkan !atu KoA 5an $e$entuk su$si!i# K&A 5en-an antuan enzim '!ketoglutarat dehidrogenase. '!ketoglutarat NAD KoA
•
suksinil KoA (& % NAD$ $
KoA $enin--alkan !uk!inil KoA !e#in--a terentuk asam su$si!a' 5en-an antuan !uk!inat tiokina!e !uk!inil KoA !inta!eC. elepa!an KoA 5an perua#an !uk!inil KoA $en;a5i a!a$ !uk!inat $en-#a!ilkan ,ukup ener-i untuk $e--aun-kan !atu $olekul A 5an -u-u! 7o!7at anor-anik $en;a5i ATP. suksinil KoA PiADP suksinat ATP KoA
•
A!a$ !uk!inat $en-ala$i ok!i5a!i 5an $elepa!kan 5ua $olekul ion + @ /anke$u5ian 5iteri$a ole# 6A $en;a5i FADH) !e#in--a terentuk asam /uma%a' 5en-an 5ikatali!i! oe# enzim suksinat dehidrogenase. Suksinat )AD
•
fumarat )AD$ %
Satu $olekul $ %& ke$u5ian 5ita$a#kan ke a!a$ 7u$arat 5ikatali!i! ole# fumarase $en;a5i asam ma#a' )umarat $%&
•
malat
A!a$ $alat $en-ala$i ok!i5a!i 5an ke$ali $elepa!kan !atu ion + @< 5iteri$a ole# NA@ $en;a5i NADH 5an asam &$sa#&as'a' 5ikatali!i! ole# malat deh#drogenase *alatNAD
oksaloasetat NAD$ $
•
A!a$ ok!aloa!etat ke$ali terentuk 5an ke$ali mengikat asetil KoA dan men+alani siklus krebs. Hasi# Si$#us K%(s - 0 NADH 8 ) FADH 8 1 ATP 8 ):O ) :. T%a!sp&% #$'%&! ;Sis'm %a!'ai %spi%asi a'au sis'm &$si*asi '%mi!a#<
Tran!7er elektron $erupakan reak!i pe$in5a#an elektron $elelui reak!i re5ok! re5uk!i=ok!i5a!iC. Tran!por elektron erlan-!un- pa5a kri!ta $itokon5ria. Molekul pentin- 5ala$ reak!i ini a5ala# NA+ 5an 6A+% 5i#a!ilkan pa5a reak!i -likoli!i!< 5ekarok!ila!i ok!i5ati7 < 5an !iklu! kre!C< $olekul ok!i-en< koen9i$ I ,bi-uinoneC< 5an !itokro$ a< < ,.
•
NA+ 5an 6A+ % $en-ala$i ok!i5a!i< 5an elektron erener-i tin--i /an- era!al 5ari reak!i ok!i5a!i ini ditransfer ke koenzim . Ener-i /an- 5i#a!ilkan ketika $elepa!kan elektronn/a $en/atukan A 5an 7o!7at anor-anik $en;a5i ATP.
•
Ke$u5ian koenzim dioksidasi oleh sitokrom b. Selain $elepa!kan elektron< koen9i$ I ;u-a melepaskan % ion $ .
•
Sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c . Ener-i /an- 5i#a!ilkan 5ari pro!e! ok!i5a!i !itokro$ ole# !itokro$ , ;u-a $en-#a!ilkan ,ukup ener-i untuk $en/atukan A 5an 7o!7at anor-anik $en;a5i ATP
•
Sitokrom c mereduksi sitokrom a
•
Sitokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh sebuah atom oksigen< Setela# $eneri$a elektron< ok!i-en ke$u5ian er-aun- 5en-an ion + @ /an- 5i#a!ilkan 5ari ok!i5a!i koen9i$ I ole# !itokro$ $e$entuk H)O. k!i5a!i /an- terak#ir ini la-i=la-i $en-#a!ilkan ener-i /an- ,ukup e!ar untuk 5apat $en/atukan A 5an -u-u! 7o!7at or-anik $en;a5i ATP.
HASIL RESPIRASI AEROB = 0 ATP
Se;ak reak!i -likoli!i! !a$pai !iklu! Kre!< tela# 5i#a!ilkan NA+ 5an 6A+% !ean/ak 1) 5an % $olekul. ala$ tran!por elektron ini< !e$ua $olekul NA+ 5an 6A+% $en-ala$i ok!i5a!i !e!uai reak!i erikut.
Setiap ok!i5a!i NA+ $en-#a!ilkan kira=kira 3 AT< 5an % AT untuk !etiap 6A+%. >a5i< 5ala$ tran!por elektron 5i#a!ilkan kira=kira 34 AT. ita$a# 5ari #a!il -likoli!i! 5an !iklu! Kre! $en-#a!ilkan total 3& AT 5ari !atu $olekul -luko!a. Akan tetapi< karena 5iutu#kan % AT untuk $elakukan tran!por akti7< $aka #a!il er!i# 5ari !etiap re!pira!i !eluler a5ala# 0 ATP. . e!pira!i anaero a5ala# pro!e! pe$e,a#an tanpa antuan ok!i-en. >ika ter;a5i keti5ak!ei$an-an
ke,epatan
pe$an7aatan
ener-i
5en-an
pe$enu#an
keutu#an % $aka a!a$ piru(at /an- 5iperole# 5ari pro!e! -likoli!i! akan $a!uk pa5a pro!e! 7er$enta!i a!a$ laktat< atau 7er$enta!i alko#ol. F%m!'asi asam #a$'a'
A!a$ piru(at $en-ala$i 5e-ra5a!i 5en-an antuan katali! asam laktat deh#drogenase 5an $en-ala$i re5uk!i ole# NA+< ke$u5ian $en-#a!ilkan ener-i 5an a!a$ laktat. %($ "(&(&&$
% ($ "($&$(&&$ /0 kkal
F%m!'asi a#$&h
A!a$ piru(at $en-ala$i 5ekarok!ila!i 5en-an antuan katali! alcohol deh#drogenase $e$entuk etanolJ al,o#ol< 5an 5e-ra5a!i NA+ $en;a5i NA@ akan $elepa!kan ener-/ J kalor< tetapi ini ter;a5i 5ala$ ;u$la# /an!e5ikit karena !ea-ian e!ar ener-/ $a!i# an/ak ter5apat 5i 5ala$ al,o#ol. %($ "(&(&&$ % ($ "($ %&$%(& % %1 kkal
0. Mahasiswa mampu m!"#as$a! (i&!%,i'i$a. Bioener-etika atau ter$o5ina$ika ioki$ia a5ala# il$u pen-eta#uan $en-enai
perua#an ener-i /an- $en/ertai reak!i ioki$ia. eak!i ini 5iikuti ole# pelepa!an ener-i !ela$a !i!te$ rek!i er-erak 5ari tin-kat ener-i /an- lei# tin--i ke tin-kat ener-i /ann- lei# ren5a#. Sea-ian e!ar ener-i 5ilepa!kan 5ala$ entuk pana!. a5a !i!te$ noniolo-ik 5apat $en--unakan !%,i pa!as untuk $elan-!un-kan ker;an/a 5an 5apat 5iua# $en;a5i ener-i $ekanik atau ener-i li!trik. Se5an-kan
pa5a !i!te$ iolo-ik er!i7at is&'%mi$ 5an $en--unakan !%,i $imia untuk $e$erikan tena-a a-i pro!e! ke#i5upan. erua#an pa5a ener-i ea! $erupakan a-ian 5ari perua#an ener-i total pa5a !i!te$ /an- 5apat $elakukan peker;aan< /aitu ener-i /an- er-una 5an 5kenal 5ala$ era-ai !i!te$ ki$ia !ea-ai poten!ian ki$ia. Hu$um a'au Kai*ah '%m&*i!ami$a *a#am sis'm (i&,i$
Kaidah pertama termodinamika2 Kai5a# perta$a ini $erupakan #uku$ pen/i$pan-an ener-i< /an- erun/i: E!%,i '&'a# s(uah sis'm '%masu$ !%,i s$i'a%!>a a*a#ah $&!s'a! ?. 'ni
erarti a#a !aat ter;a5i perua#an 5i 5ala$ !i!te$ ti5ak a5a ener-i /an- #ilanatau 5iperole#. Na$un ener-i 5apat 5iali#kan antar a-ian !i!te$ atau 5apat 5iua# $en;a5i ener-i entuk lain. 2onto#n/a ener-i ki$ia 5apat 5iua# $en;a5i ener-i li!trik< pana!< $ekanik 5an !ea-ain/a. Kaidah kedua termodinamika2 Kai5a# ke5ua erun/i: !'%&pi '&'a# s(uah sis'm ha%us m!i!,$a' (i#a p%&ss i!,i! (%#a!,su!, sp&!'a!. Entropi a5ala# 5era;at keti5akteraturan atau
ketera,akan !i!te$ ran5o$C. Entropi akan $en,apai tara7 $ak!i$al 5i 5ala$ !i!te$ !eirin- !i!te$ $en5ekati kea5aan !ei$an- /an- !e;ati. ala$ kon5i!i !u#u 5an tekanan kon!tan< #uun-an antara perua#an ener-i ea! @GC pa5a !eua# !i!te$ /an- ereak!i< 5en-an perua#an entropi
@SC< 5iun-kapkan 5ala$
per!a$aan: ∆G = ∆H – T∆S
Keterangan2 ∆ $ adalah perubahan entalpi 3panas4 dan T adalah suhu absolut. i 5ala$ kon5i!i reak!i ioki$ia< $en-in-at @+ kuran- lei# !a$a 5en-an @E< /aitu perua#an total ener-i internal 5i 5ala$ reak!i< $aka #uun-an 5i ata! 5apat 5iun-kapkan 5en-an per!a$aan: ∆G = ∆E – T∆S
>ika @G ertan5a ne-ati7< reak!i erlan-!un- !pontan 5en-an ke#ilan-an ener-i ea! reak!i eksergonik C . >ika @G !an-at e!ar< reak!i enar=enar erlan-!un!a$pai !ele!ai 5an ti5ak i!a $e$alik irre(er!ielC. >ika @G ertan5a po!iti7< reak!i erlan-!un- #an/a ;ika $e$perole# ener-i ea! reak!i endergonik C.
Bila @G !an-at e!ar< !i!te$ akan !tail tanpa ke,en5erun-an untuk ter;a5i reak!i. Bila @G a5ala# nol< !i!te$ era5a 5ala$ ke!ei$an-an 5an ti5ak a5a perua#an /an- ter;a5i. P%a! s!>awa /&s/a' (%!%,i 'i!,,i *a#am p!a!,$apa! *a! p!,a#iha! !%,i Untuk $e$perta#ankan ke#i5upan< !e$ua or-ani!$e #aru! $en5apatkan •
pa!okan ener-i ea! 5ari lin-kun-ann/a. r-ani!$e au'&'%&/i$ $elakukan $etaoli!$e 5en-an pro!e! ek!er-onik !e5er#ana< $i! aln/a tu$u#an #i;au $en--unakan ener-i ,a#a/a $ata#ari< akteri tertentu $en--unakan reak!i 6e%@ 6e3@. Sealikn/a or-ani!$e h'%&'%&/i$ < $e$perole# ener-i ea!n/a 5en-an $elakukan $etaoli!$e /aitu pe$e,a#an $olekul •
or-anik ko$plek!. A5eno!in tri7o!7at ATC erperan !entral 5ala$ pe$in5a#an ener-i ea! 5ari pro!e! ek!er-onik ke pro!e! en5er-onik. AT a5ala# nukleoti5a tri7o!7at /an- $en-an5un- a5enin< rio!a 5an 3 -u-u! 7o!7at li#at Ga$ar
•
3.1C. ala$ reak!in/a 5i 5ala$ !el< AT er7un-!i !ea-ai ko$plek! M-%@ Ener-i ea! aku #a!il #i5roli!i! !en/aa=!en/aa 7o!7at pentin- 5ala$ ioki$ia tertera pa5a Tael 3.1. Terli#at a#a nilai #i5roli!i! -u-u! ter$inal 7o!7at pa5a AT tera-i $en;a5i % kelo$pok. erta$a< 7o!7at erener-i ren5a# /an- $e$iliki @G lei# ren5a# 5ari pa5a @G) pa5a AT. Ke5ua< 7o!7at erener-i tin--i /an- $e$iliki nilai @G lei# tin--i 5aripa5a @G) pa5a AT< ter$a!uk 5i 5ala$n/a< AT 5an A< kreatin 7o!7at<
•
7o!7oenol piru(at 5an !ea-ain/a. Sen/aa iolo-ik pentin- lain /an- erener-i tin--i a5ala# tiol e!ter /an$en,akup koen9i$ A $i!al a!etil=KoAC< protein pe$aa a!il< !en/aa= !en/aa e!ter a!a$ a$ino /an- terliat 5ala$ !inte!i! protein< S= a5eno!il$etionin $etionin
akti7C<
uri5in 5i7o!7at -luko!a
7o!7orio!il=1=piro7o!7at.
@G
S!>awa $Jm
$$a#m
6o!7oenolpiru(atKara$oil
=81<0=1<4
=14<&=1%<3
7o!7at
=40<3
=11<&
5an
=
1<3=i7o!7o-li!erat
=43<1
=1)<3
!a$pai 3=7o!7o-li!eratC
-30,5
-7,3
Kreatin 7o!7at
=%*<8
=8<8
ATP à ADP + P i
=%*<8
=8<8
A AM @ i
=%)<0
=<)
iro7o!7at
=1<0
=3<&
Gluko!a 1=7o!7at
=14<%
=3<4
6rukto!a 8=7o!7at
=13<&
=3<3
AM
=0<%
=%<%
Gluko!a 8=7o!7at Gli!erol 3=7o!7at Ta(# 0.1 E!%,i B(as Ba$u Hasi# Hi*%isis B(%apa S!>awa O%,a!&/&s/a' Ca!, Mmi#i$i P%a! P!'i!, Da#am Bi&$imia
Ber5a!arkan po!i!i AT pa5a Tael 3.1< $aka AT $erupakan 5onor 7o!7at erener-i tin--i 5onor ener-i ea!C a-i !en/aa=!en/aa 5i aa#n/a. i !i!i lain< A 5apat $eneri$a 7o!7at erener-i tin--i untuk $e$entuk AT 5ari !en/aa /an- era5a 5i ata! AT 5ala$ tael. Akiatn/a !iklu! ATJA $en-#uun-kan pro!e!=pro!e! /an- $en-#a!ilkan ener-i 5an pro!e!=pro!e! /an$en--unakan ener-i. en-an 5e$ikian ATP '%us *i$&!sumsi *a! '%us *ip%&*u$si. ro!e! ter;a5i 5en-an ke,epatan !an-at tin--i< karena 5epot ATJA
!an-at ke,il 5an #an/a ,ukup untuk $e$perta#ankan ;arin-an akti7 5ala$ eerapa 5etik !a;a.
A5a 3 !u$er uta$a ener-i /an- erperan 5ala$ kon!er(a!i atau penan-kapan ener-i. 1. F&s/&%i#asi &$si*a'i/ 6o!7orila!i ok!i5ati7 a5ala# !u$er ener-i tere!ar 5ala$ or-ani!$e aeroik. Ener-i ea! untuk $en--erakkan pro!e! ini era!al 5ari ok!i5a!i rantai re!pira!i 5i 5ala$ $itokon5ria 5en-an m!,,u!a$a! &$si,!. ). G#i$isis ala$ -likoli!i! ter;a5i pe$entukan netto 5ua ? /an- ter;a5i akiat pe$entukan laktat
0. Si$#us asam si'%a' ala$ !iklu! a!a$ !itrat !atu ener-i 5i#a!ilkan lan-!un- pa5a ta#ap !uk!inil
tiokina!e. 2. Mahasiswa mampu m!"#as$a! pm%i$saa! BMR. 5asal *etabolic 6ate B.M.. C a5ala# ener-i $ini$al /an- 5iutu#kan tuu#
atau pro5uk!i pana! per !atuan aktu pa5a oran- /an- 5ala$ kea5aan a!al. an5i!eut kea5aan a!al iala# !uatu kea5aan ;a-a ti5ak ti5urC tetapi oran- /an er!an-kutan 5ala$ kea5aan i!tira#at 7i!ik $aupun $ental /an- era5a 5ala$ linkun-an /an- er!u#u n/a$an. S/arat untuk $en5apatkan kea5aan a!al: an- palin- aik a5ala# ila pe$erik!aan 5ilakukan pa-i #ari aktu !u;ek oran/an- akan 5iperik!aC aru an-un ti5ur< elu$ $elakukan akti(ita! apa=apa. Tetapi kea5aan ini ti5ak !elalu 5apat 5ilak!anakan< ole# karena itu untuk $en5ekati kea5aan a!al ini $aka !eelu$ pe$erik!aan akti(ita! !u;ek !an-at 5iata!i 5an 5iperlukan i!tira#at terlei# 5a#ulu !ela$a $ini$al O ;a$. 1. e$erik!aan 5ilakukan !u;ek 5ala$ kea5aan ti5uran. %. '!tira#at pa5a !ua!ana tenan-. 3. uan-an 5ala$ ata! !u#u n/a$an. 4. 1)=1% ;a$ terak#ir !u;ek ti5ak $akan< ole# $inu$ air taar. . Mala$ #ari !eelu$ pe$erik!aan !u;ek 5apat ti5ur n/en/ak 5an ,ukup aktu. 8. % #ari terak#ir 4& ;a$C ti5ak $akan an/ak protein. *. a5a aktu pe$erik!aan !u;ek #aru! ea! 5ari pen-aru# oat=oatan. Be!arn/a $etaoli!$e a!al 5apat 5in/atakan 5ala$ !atuan K>J$ %J;a$ atau k,alJ$% lua! per$ukaan a5anJ;a$. 2ara pen-ukuran la;u $etaoli!$e: a. Se,ara lan-!un- direct method C
'5ealn/a untuk $en-ukur la;u $etaoli!$e !e,ara lan-!un- #aru!la# $en-ukur reak!i=reak!i ki$ia /an- ter;a5i 5i 5ala$ !el= !el tuu#. Tetapi #al ini tentu ti5ak $un-kin 5ilakukan. >a5i !ea-ai alternati7n/a 5iukurla# ;u$la# pana! /an- 5i#a!ilkan tuu# 5ala$ !atuan aktu tertentu< karena pa5a ak#irn/a #a$pir !eluru# pro5uk $etaoli!$e a5ala# pana!. +al ini 5apat 5ilakukan 5en-an $en--unakan kalori$eter erupa !uatu ruan-an< 5i$ana oran- /anakan 5iukur 5u5uk 5i 5ala$ ruan-an itu tanpa u!ana. ana! /an- 5i#a!ilkan oran- itu akan $e$ana!i ruan-an ter!eut. Selan;utn/a !u#u ruan-an ter!eut 5i;a-a tetap 5en-an $en-alirkan air 5en-an !u#u /antela# 5iketa#ui !eelu$n/a. ana! /an- 5i!erap ole# air 5apat 5i#itun- 5en-an $en-#itun- kenaikan !u#u air< (olu$e air /an- 5ialirkan !erta aktu /an5i-unakan. ana! /an- 5i!era air !a$a 5en-an pana! /an- 5i#a!ilkan ole# tuu# /an- 5iperik!a< /an- 5apat $enun;ukkan la;u $etaoli!$e oranter!eut. . Se,ara ti5ak lan-!un- indirect method C rin!ip pen-ukuran BM 5en-an ,ara ti5ak lan-!un- ini a5ala# lei# 5ari 0 $etaoli!$e tuu# erlan-!un- !e,ara aeroi, !e5an-kan nilai kalori ok!i-en 5apat 5iketa#ui< !e#in--a 5en-an $en-ukur erapa ok!i-en /an- 5i-unakan !e!eoran- 5ala$ !atuan aktu $aka la;u $etaoli!$e !e!eoran- 5apat 5i#itun-. Kon!u$!i ok!i-en 5apat 5iukur 5en-an $en--unakan spirometer atau metabolor . a5a u$u$n/a la;u $etaoli!$e a!al 5itentukan 5en-an $en-ukur kon!u$!i ok!i-enJ$ %lua! tuu#J ;a$ 3. Mahasiswa mampu m!"#as$a! /a$'&%+/a$'&% >a!, mmp!,a%uhi #a"u m'a(ism. a. Ker;a ter-antun- akti(ita!C 5an ti5ur turun 1)=%)C Se$akin tin--i akti(ita!< !e$akin tin--i la;u $etaoli!$e. . U!ia anak %F 5ea!aC Se$akin erta$a# u!ia !e!eoran-< !e$akin $enurun la;u $etaoli!$e. ,. >eni! kela$in laki= laki lei# tin--i la;u $etaoli!$en/a 5aripa5a anitaC 5. +or$on tiroi5 naik )=1))< te!to!teron naik 1)=1C< G+ naik 1=%) Keti-a #or$one ini eran5in- luru! 5en-an la;u $etaoli!$e. e. e$a$ $etaoli!$e $enin-katC Su#u tuu# eran5in- luru! 5en-an la;u $etaoli!$e. 7. 'kli$ tropi! : lei# ren5a# 1)=%)C Se$akin ren5a# !uatu ikli$ lin-kun-an< $akan !e$akin tin--i la;u
$etaoli!$e. +al ini ertu;uan a-ar 5apat $e$perta#ankan !u#u tuu# 5en-an pana! /an- 5i#a!ilkan $etaoli!$e. -. Malnutri!i turun %)=3)C
Nutri!i $erupakan a#an 5ari $etaoli!$e< !e$akin an/ak nutri!i $aka !e$akin tin--i la;u $etaoli!$e. 8. Ma#a!i!a $a$pu $en/eutkan korela!i klini! tentan- $etaoli!$e. 1. iaete! $ellitu! e7i!ien!i in!ulin %. +/per-like$i enin-katan -luko!a 5ala$ 5ara# 3. +/pertiroi5 Berlei#n/a akti(ita! kelen;er tiroi5< 5itan5ai 5en-an penin-katan la;u $etaoli!$e< -an--uan !ara7 otono$ 5an $etaoli!$e keratin. 4. Gon5ok Kelen;er tiroi5 ti5ak ia! $en-#a!ilkan tiroi5 /an- ,ukup tanpa /o5iu$ /an$e$a5ai. . Stroke 8. +iperten!i *. e!ita! Da/'a% Kpus'a$aa!
Gu/ton< 2. Art#ur an5 >o#n E. +all. %))&. 5uku A+ar )isiologi Kedokteran. >akarta : EG2. Mark!< an B< Allan . Mark!< an5 2oleen M. S$it#. %))). 5iokimia Kedokteran Dasar . >akarta : EG2. Murra/< . K.< 5kk. %))0. 5iokimia $arper edisi %0. >akata : EG2 enuntun raktiku$ 6i!iolo-i 6akulta! Ke5okteran Uni(er!ita! An5ala!.