1. Respirasi sel melibatkan serangkaian reaksi metabolisme di sitoplasma dan mitokondria sel untuk mengubah energi dari makanan menjadi ATP. 2. Proses ini menghasilkan radikal bebas yang dapat merusak sel. 3. Antioksidan dapat mencegah kerusakan sel oleh menghambat radikal bebas.

1. BIOENERGETIKA DAN
PEMBENTUKAN RADIKAL BEBAS
PADA PROSES RESPIRASI SEL

4. Tahukah anda bagaimana proses
energi tersebut terbentuk???

5. • Bioenergetika atau termodinamika biokimia
memberikan prinsip dasar untuk menjelaskan
mengapa sebuah reaksi dapat terjadi.
• Misalnya, menjelaskan terbentuk nya energi
untuk kehidupan.
• Sejumlah sistem non biologik menggunakan
energi panas untuk melaksanakan kerjanya,
namun sistem biologi pada hakekatnya bersifat
isotermik dan memakai energi kimia untuk
memberikan tenaga bagi proses kehidupan.

6. • Hasil reaksi dalam tubuh makhluk hidup pada
akhirnya juga bertujuan untuk menghasilkan
energi sehingga dapat beraktivitas
• Organisme hidup mengubah energi yang
diperolehnya dari makanan untuk berbagai
tujuan seperti pemeliharaan sel, reproduksi dan
berbagai kerja baik fisik maupun kimia.

7. Mengerti???...

8. Respirasi Sel
• Respirasi sel adalah proses di mana energi yang
tersimpan dalam glukosa dilepaskan oleh sel-sel.
• Respirasi sel berlangsung dalam berbagai tahap. Ini
terjadi pada manusia, tanaman, hewan dan bahkan
dalam bakteri mikroskopis.

9. Respirasi Aerobik
• Terdiri dari serangkaian reaksi metabolisme yang
terjadi di sitoplasma (bagian luar) dan
mitokondria (bagian dalam) dari sel-sel dari
organisme hidup.
• Energi biokimia yang diperoleh dari nutrisi
diubah menjadi ATP (Adenosine tri-fosfat),
karbon dioksida dan air selama respirasi aerobik.

10. Respirasi Aerobik
( Glukosa + Oksigen = Energi + Karbon Dioksida + Air)
atau
( C6H12O6 + 6O2 = Energi (ATP) + 6CO2 + 6H2O )
• Respirasi sel membantu dalam pengambilan bahan
kimia dari makanan dan menyimpannya dalam
molekul ATP.

11. LANJUT...

12. Tahapan dalam Respirasi Aerobik
1. Glikolisis
2. Siklus Krebs
3. Transpor Elektron

13. GLIKOLISIS
•
•
•
•
Langkah pertama dalam respirasi aerobik
Terjadi didalam Sitosol
Hasil : 2 ATP, 2 Piruvat, 2 NADH
Hasil berupa piruvat kemudian dilanjutkan dari
sitosol menuju mitokondria dari sel, di mana siklus
Krebs terjadi.

15. SIKLUS KREBS
• Ditemukan Hans Krebs pada tahun 1937
• Terjadi di Mitokondria
• Piruvat menghasilkan Asetil KoA, untuk membentuk
asam sitrat.
• Hasil : 6 NADH, 2 FADH2, 2 ATP

17. Transpor Elektron
• Pada setiap pergantian siklus Krebs, ADP (adenosin
difosfat) diubah menjadi molekul ATP dan 5 pasang
elektron energi tinggi yang disita oleh 5 molekul
pembawa untuk transportasi lebih lanjut. Ini
menghasilkan rantai transpor elektron.
• Terjadi di membran dalam mitokondria
• Molekul penting NADH dan FADH2
• Hasil : 34 ATP

20. Pembentukan Radikal Bebas
• Radikal bebas (Bahasa Latin: radicalis) adalah
molekul yang mempunyai sekelompok atom dengan
elektron yang tidak berpasangan.
• Jika radikal bebas tidak diinaktivasi, reaktivitasnya
dapat merusak seluruh tipe makromolekul seluler,
termasuk karbohidrat, protein, lipid dan asam
nukleat.

21. • Radikal bebas adalah suatu atom, gugus, atau
molekul yang memiliki satu atau lebih elektron yang
tidak berpasangan pada orbit paling luar, termasuk
atom hidrogen, logam-logam transisi, dan molekul
oksigen. Adanya ‘elektron tidak berpasangan’ini,
menyebabkan radikal bebas secara kimiawi menjadi
sangat aktif. Radikal bebas dapat bermuatan positif
(kation), negatif (anion), atau tidak bermuatan
(Halliwell dan Gutteridge, 2000).

23. Radikal hidroksil dapat merusak tiga jenis senyawa
yang penting untuk mempertahankan integritas sel
yaitu:
• Asam lemak tak jenuh tunggal (PUFA) yang
merupakan komponen penting fosfolipid
penyusun membran sel
• DNA, yang merupakan piranti genetik dari sel.
• Protein, yang memegang berbagai peran penting
seperti enzim, reseptor, antibodi, pembentuk
matriks, dan sitoskeleton (Halliwell dan Gutteridge,
2000 ; Papas, 1999).

24. Mekanisme Kerja
• Sebagai contoh dalam molekul air (H2O), ikatan
antara atom hidrogen dan atom oksigen merupakan
ikatan kovalen, yaitu ikatan yang tersusun atas
sepasang elektron yang dimiliki oleh dua atom
secara bersama-sama. Ketika mendapatkan energi
yang cukup besar maka air akan mengalami
pembelahan homolitik.

25. • Para ahli biokimia menyebutkan bahwa radikal
bebas merupakan salah satu bentuk senyawa
oksigen reaktif, yang secara umum diketahui
sebagai senyawa yang tidak memiliki elektron
berpasangan.

26. Sumber
• Sumber radikal bebas bisa berasal dari proses
metabolisme dalam tubuh (internal) dan dapat
berasal dari luar tubuh (eksternal).
• Internal : superoksida (O2•), hidroksil (•OH),
peroksil (ROO•), hidrogen peroksida (H2O2)
• Eksternal : asap rokok, polusi, radiasi sinar UV,
limbah pabrik, pestisida

27. Dampak
• Pada usia lanjut terjadi berbagai penurunan fungsi
fisiologis akibat kerusakan sel atau jaringan. Salah
satu penyebab kerusakan sel atau jaringan adalah
karena terjadinya stress oksidatif oleh radikal bebas.
• Radikal bebas bersifat sangat reaktif, dapat
menimbulkan perubahan biokimiawi dan merusak
berbagai komponen sel hidup seperti protein, lipid,
karbohidrat dan nukleat.

28. • Dengan bertambahnya usia, kerusakan sel akibat
stress oksidatif tadi menumpuk selama bertahuntahun sehingga terjadi penyakit-penyakit
degeneratif, keganasan, kematian sel-sel vital
tertentu yang pada akhirnya akan menyebabkan
proses penuaan. (Gitawati, R, 1995 ; Purnomo S,
2000)

30. Antioksidan
• Antioksidan merupakan senyawa yang dapat
menghambat spesies oksigen reaktif, spesies
nitrogen, dan radikal bebas lainnya sehingga
mampu mencegah penyakit-penyakit degeneratif
seperti kardiovaskular, kanker, dan penuaan.
• Vitamin E, vitamin C, dan mungkin karoteinoid,
biasanya disebut sebagai vitamin antioksidan, dapat
menghentikan reaksi berantai radikal bebas.

31. Contoh Antioksidan