BIOENERGETIKA: PERANAN ATP

Makalah Biokimia

BIOENERGENETIKA : PERANAN ATP 

Pembimbing : 

dr. Sudarno, M.Kes

Disusun oleh :

                               Nama  : Nuris Sa’adah Khoir                  

                               NIM    : 011511233022

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIDAN

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016

KATA PENGANTAR

               Bismillahirrahmanirrahiim...

Dengan mengucapkan syukur kehadirat illahi rabbi, yang telah memberikan cinta dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan makalah yang berjudul “Bioenergetika : Peranan ATP ” dengan sebaik - baiknya. Makalah ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat tugas matakuliah Biokimia. Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan yang penulis peroleh dari infomasi beberapa buku dan media massa yang berhubungan dengan bioenergetika yaitu Peranan ATP.

Dalam penyusunan makalah ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada

1.      Tuhan Yang Maha Esa

2.      dr. Sudarno, M.Kes dan staf  Dosen Departemen Biokimia  sebagai pembimbing matakuliah Biokimia

3.      Orang tua yang memberi dukungan moriil maupun materiil

4.      Dan teman-teman sekalian

Penulis menyadari dengan penuh kerendahan hati, bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan sarannya dari para pembaca yang budiman, demi kebaikan/kesempurnaan dimasa yang akan datang. Semoga makalah ini ada faedah untuk pembaca budiman umumnya dan penulis khususnya.

                                                                                                Surabaya, 2 Agustus 2016  

                                                                                                             

                                                                                                                              Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar................................................................................................. i

Daftar Isi.......................................................................................................... ii      

BAB I : Pendahuluan....................................................................................... 1

1.1  Latar Belakang Masalah....................................................................... 1      

1.2  Rumusan Masalah................................................................................. 1

1.3  Tujuan Penelitian.................................................................................. 1

1.4  Manfaat Penelitian................................................................................ 1

BAB II : Hasil Dan Pembahasan...................................................................... 2

2.1  Penyakit Trofoblas................................................................................ 2

2.2  Koriokarsinoma.................................................................................... 3

BAB III : Penutup............................................................................................ 15

3.1  Kesimpulan.......................................................................................... 15

3.2  Saran.................................................................................................... 15

Daftar Pustaka................................................................................................. 16

Lampiran.......................................................................................................... 17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  LATAR BELAKANG

Dalam ilmu Biokimia, bioenergetika menjadi salah satu pengetahuan yang wajib dipelajari. Bioenergetika juga dapat disebut thermodinamika yaitu perubahan energi dengan melibatkan reaksi kimia. Mulai dari SMA sampai duduk di bangku kuliah, bioenergetika wajib dipelajari namun berbeda tingkat kesulitannya pada tiap jenjang pendidikan. Bioenergetika atau thermodinamika merupakan bagian dari ilmu biokimia yang mempelajari tentang transformasi (perpindahan) dan penggunaan energi.

Aktivitas manusia dalam kehidupan sehari-hari selalu melibatkan proses metabolisme. Metabolisme menjadi bagian yang sangat penting pula dalam kehidupan. Dengan bantuan energi melalui berbagai macam reaksi kimia akan menghasilkan proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh. Jadi, Bioenergetika, atau termodinamika biokimia, adalah ilmu pengetahuan tentang perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia. Ilmu ini menyediakan prinsip dasar untuk menjelaskan mengapa sebagian reaksi dapat terjadi sedangkan sebagian yang lain tidak. Sistem nonbiologik dapat menggunakan energi panas untuk melangsungkan kerjanya, tetapi sistem biologik pada hakekatnya bersifat isotermik dan menggunakan energi kimia untuk memberikan tenaga bagi proses kehidupan.

1.2  RUMUSAN MASALAH

1.         Apa pengertian dari ATP?

2.         Bagaimanakah peranan ATP didalam tubuh?

1.3  TUJUAN PENELITIAN

1.         Untuk mengetahui pengertian ATP.

2.         Untuk mengetahui peranan ATP didalam tubuh.

1.4  MANFAAT PENELITIAN

Memberi informasi kepada pembaca mengenai bioenergetika khususnya peranan ATP dalam tubuh.

BAB II

HASIL DAN PEMBAHASAN

2.1  PENGERTIAN ATP

ATP adalah Singkatan untuk Adenosin Trifosfat dengan rumus empiris: C₁₀H₁₆N₅O₁₃P₃. ATP merupakan Suatu senyawa organik yang terdiri dari adenosin (cincin adenin dan gula ribosa) dan tiga gugus fosfat, dari sana ATP mendapat namanya. ATP adalah nukleotida yang mengandung sejumlah besar energi kimia yang tersimpan dalam ikatan fosfat berenergi tinggi. ATP melepaskan energi ketika dipecah (dihidrolisis) menjadi ADP (atau Adenosin difosfat ). Energi yang digunakan untuk banyak proses metabolisme. Oleh karena itu, ATP dianggap sebagai mata uang energi universal untuk metabolisme.ATP dihasilkan melalui respirasi seluler dalam mitokondria dan fotosintesis pada kloroplas.

2.2  PERANAN ATP

Peranan ATP sebagai sumber energi untuk metabolisme didalam sel berlangsung dengan suatu mekanisme mendaur. ATP  berperan sebagai alat angkut energi kimia dalam suatu reaksi katabolisme keberbagai proses reaksi dalam sel yang membutuhkan energi seperti proses biosintesis, proses pengangkutan, proses kontraksi otot, proses pengaliran listrik dalam saraf, dan proses pemancaran sinar (bioluminesensi) yang terjadi pada organism tertentu seperti kunang-kunang.

ATP terbentuk dari ADP dan Pi dengan suatu reaksi fosforilasi yang dirangkaikan dengan proses oksidasi molekul penghasil energi. Selanjutnya ATP yang terbentuk ini dialirkan keproses reaksi yang membutuhkan energi dan dihidrolisis menjadi ADP dan fosfat anorganik (Pi). Demikian seterusnya sehingga terjadilah suatu mekanisme daur ATP-ADP secara kontinu dan berkesinambungan.

2.2.1 KEPENTINGAN BIOMEDIS

Untuk memberikan energi yang memungkinkan hewan melaksanakan berbagai proses normal dalam tubuhnya, diperlukan bahan bakar yang sesuai.  Bagaimana organisme memperoleh energi ini dari makanannya sangat penting untuk memahami gizi/ nutrisi dan metabolisme yang normal. Kematian akibat kelaparan (starvasi) terjadi kalau cadangan energi yang tersedia habis terpakai, dan bentuk-bentuk malnutrisi tertentu disertai dengan gangguan keseimbangan energi (marasmus). Kecepatan pelepasan energi yang diukur lewat kecepatan metabolisme dikendalikan oleh hormon tiroid, yang gangguan fungsinya merupakan penyebab penyakit. Penyimpanan surplus energi  secara berlebihan akan mengakibatkan obesitas, salah sayu diantara sejumlah penyakit yang paling umum ditemukan pada masyarakat Barat.

2.2.2 ENERGI BEBAS MERUPAKAN ENERGI YANG BERGUNA DALAM SISTEM

Perubahan gibbs pada energi bebas (∆G) adalah bagian berupa perubahan energi total didalam sistem, yang tersedia untuk melakukan pekerjaan yaitu , energi berguna yang juga dikenal dalam berbagai sistem kimia sebagai potensial kimia.

Sistem biologik terselenggara dengan mengikuti kaidah umum termodinamika

Kaidah pertama dalam termodinamika menyatakan bahwa energi total sebuah sistem, termasuk energi sekitarnya , adalah konstan. Kaidah ini merupakan hukum penyimpanan energi. Ini berarti bahwa dalam keseluruhan sistem tersebut tidak ada energi yang hilang ataupun yang diperoleh saat terjadi perubahan. Meskipun demikian . energi dalam keseluruhan sistem tersebut dapat dialihkan dari satu bagian ke bagian lain atau dapat ditransformasikan menjadi bentuk energi yang lain. Sebagai contoh, energi kimia dapat ditransformasikan menjadi energi panas, listrik, pncaran, atau mekanis.

Kaidah kedua dalam termodinamika menyatakan bahwa entropi total sebuah sistem harus meningkat bila proses ingin berlangsung  spontan. Entropi berarti derajat  ketidakteraturan atau  keteracakan sistem, dan enteropi akan mencapai taraf maksimal didalam sistem seiring sistem mendekati keadaan seimbang yang sejati. Dalam kondisi suhu dan tekanan yang konstan, hubungan antara perubahan energi bebas (∆G) pada sebuah sistem yang bereaksi, dengan perubahan enteropi (∆S), diungkapkan lewat persamaan yang menggabungkan 2 kaidah termodinamika :

Dengan ∆H sebagai perubahan entalpi (panas) dan T suhu absolut.

Dibawah kondisi reaksi biokimia, mengingat ∆H kurang lebih sama dengan ∆E, perubahan total energi internal didalam reaksi, hubungan diatas diungkapkan dengan persamaan berikut ini :

Jika ∆G memiliki tanda negatif, reaksi berlangsung spontan dengan kehilangan energi bebas; dengan kata lain, reaksi ini bersifat eksergonik. Di samping itu, bila ∆G sangat besar, reaksi ini bersifat eksergonik. Di samping itu, bila ∆G sangat besar, reaksi benar- benar berlangsung sampai selesai dan pada hakekatnya tidak bisa membalik kembali (ireversible). Sebaliknya, jika ∆G positif, reaksi berlangsung hanya kalau dapat diperoleh energi bebas; dengan kata lain, reaksi ini bersifat endergonik. Di samping itu, bila ∆G besar, sistem tersebut akan stabil dengan sedikit atau tanpa kecenderungan untuk terjadinya reaksi. Jika ∆G nol, sistem tersebut berada dalam keseimbangan dan tidak ada perubahan netto yang terjadi .

Kalau reaktan terdapat dalam konsentrasi 1,0 mol/L. ∆G⁰ merupakan perubahan energi bebas yang baku (standar). Untuk reaksi biokimia, keadaan baku diartikan sebagai keadaan edengan pH 7,0. Perubahan energi bebas baku pada keadaan standar ini dinyatakan sebagai ∆G⁰.

Perubahan energi bebas baku dapat dihitung dari konstanta keseimbangan Keq.

Dengan R adalah konstanta gas dan T adalah suhu absolut (bab 9). Perlu diperhatikan bahwa ∆G aktual dapat lebih besar atau lebih kecil daripada ∆G⁰, bergantung pada konsentrasi berbagai reaktan, termasuk pelarut (solven), berbagai ion, protein.

Dalam sistem reaksi biokimia perlu dipahami bahwa enzim hanya mempercepat pencapaian keseimbangan; enzim tidak pernah mengubah konsentrasi akhir reaktan tersebut terlepas dari enzim.

2.2.3 PROSES ENDERGONIK BERLANGSUNG MELALUI PERANGKAIAN KE PROSES EKSERGONIK

Proses-proses vital, misal : berbagai reaksi sintesis, kontraksi otot, hantaran impuls saraf, dan transportasi aktif mendapatkan energinya lewat perangkaian (coupling) atau pembentukan hubungan kimiawi dengan reaksi oksidatif. Dalam bentuk yang paling sederhana, tipe perangkaian ini dapat digambarkan sebagai mana terlihat dalam gambar 12-1. Konversi metabolit A menjadi metabolit B terjadi dengan pelepasan energi bebas . proses ini dirangkaikan dengan reaksi lain yang memerlukan energi bebas untuk mengubah metabolit C menjadi D. Karena sebagai energi yang dibebaskan dalam reaksi penguraian dialihkan kepada reaksi sintesis dalam bentuk bukan panas, Istilah kimia ”eksotermik”dan “endotermik” yang lazim dipakai tidak digunakan pada reaksi ini. Sebaliknya, istilah eksergonik dan endergonik dipakai untuk menunjukkan bahwa suatu proses akan disertai dengan hilangnya atau diperolehnya energi bebas, tanpa peduli akan bentuk energi yang terlibat. Dalam praktiknya, suatu proses endergonik tidak dapat berdiri sendiri, tetapi harus menjadi komponen suatu sistem eksergonik/endergonik yang berpasangan, yang keseluruhan perubahan nettonyaa bersifat eksergonik. Reaksi eksergonik diberi nama katabolisme (pemecahan atau oksidasi molekul bahan bakar). Sedangkan reaksi sintesis yang membangun berbagai substansi disebut anabolisme. Kombinasi proses katabolik dan anabolik adalah metabolisme.

Jika reaksi yang terlihat dalam gambar 12-1 berlangsung dari kiri ke kana, keseluruhan proses pasti disertai dengan hilangnya energi bebas dalam bentuk panas. Salah satu kemungkinan mekanisme perangkaian dapat dibayangkan bila suatu intermediet bersama yang wajib (I), ikut mengambil bagian dalam kedua reaksi, yaitu :

Sebagian reaksi eksergonik dan endergonik dalam sistem biologik dirangkaikan menggunakan  cara ini. Perlu dipahami bahwa tipe sistem ini mempunyai mekanisme yang sudah terbentuk sebelumnya (built-in) bagi pengendalian biologik terhadap kecepatan terjadinya proses oksidasi karena keberadaan intermediat bersama yang wajib tersebut memungkinkan  kecepatan penggunaan produk dari lintasan sintesis (D) menentukan kecepatan oksidasi senyawa A, melalui aksi massa. Hubungan ini memberi suatu landasan bagi konsep kontrol respiratorik, proses yang mencegah terjadinya pembakaran diluar kendali didalam tubuh organisme.suatu perluasan terhadap konsep perangkaian dapat ditemukan pada reaksi dehidrogenasi, yang terangkai dengan hidrogenasi melalui suatu pembawa-intermediat (gambar 12-2).

Metode alternatif lain untuk merangkaikan proses eksergonik dengan endergonik adalah dengan menyintesis sebuah senyawa yang memiliki potensial berenergi tinggi dalam reaksi eksergonik, dan menyatukan senyawa baru ini ke dalam reaksi endergonik, sehingga energi bebas dari lintasan eksergonik dialihkan kepada lintasan endergonik. Dalam gambar 12-3, ~E merupakan senyawa dengan potensial energi tinggi dan E merupakan senyawa padanannya dengan potensial energi rendah. Keuntungan biologik mekanisme ini adalah bahwa ~E, yang berbeda dengan I dalam sistem sebelumnya, tidak perlu mempunyai hubungan struktural dengan senyawa A,B,C, atau D. Hal ini akan memungkinkan E mampu berfungsi sebagai tranduser energi dari rentang reaksi eksergonik yang luas hingga suatu rentang reaksi atau proses endergonik yang sama luasnya, seperti terlihat dalam gambar 12-4. Dalam sel hidup, senyawa intermediat atau senyawa pembawa utama (diberi tanda ~E) adalah adenosin trifosfat (ATP).

2.2.4 SENYAWA FOSFAT BERENERGI-TINGGI MEMAINKAN PERAN SENTRAL DALAM MENANGKAP DAN MENGALIHKAN ENERGI

Untuk mempertahankan proses kehidupan, semua organisme harus memperoleh pasokan energi bebas dari lingkungannya.organisme autotrofik merangkaikan metabolismenya dengan proses eksergonik sederhana tertentu dalam lingkungan sekitarnya, misal :tumbuhan hijau menggunakan energi dari cahaya matahari, dan sebagian bakteri autotrofik mengunakan reaksi Fe²⁺ →Fe^3+. Sebaliknya, organisme heterotrofik memperoleh energi bebasnya melalui perangkaian metabolisme oragnisme tersebut dengan pemecahan molekul organik kompleks dalam lingkungannya. Dalam semua proses ini, ATP memainkan peran sentral dalam pemindahan energi bebas dari proses eksergonik kepada proses endergonik (gambar 12-3 dan 12-4). ATP merupakan nukleotida trifosfat yang mengandung adenin, ribosa, dan tiga gugus fosfat. Dalam reaksinya didalam sel, ATP berfungsi sebagai kompleks Mg²⁺ (gambar 12-5).

Arti penting senyawa fosfat didalam metabolisme intermediat terlihat nyata dengan ditemukannya rincian kimiawi glikolisis dan dengan ditemukannya peran ATP, adenosin difosfat (ADP), serta fosfat anorganik (Pi) dalam proses ini.ATP pernah dianggap sebagai sarana untuk memindahkan radikal fosfat dalam proses fosforilasi. Peranan ATP dalam energetika biokimia ditunjukkan dalam sejumlah eksperimen pada tahun 1940-an, yang memperlihatkan bahwa ATP dan kreatin fosfat akan dipecah selama kontraksi otot, dan bahwa resintesis kedua senyawa ini bergantung pada pasokan energi dari proses oksidasi dalam otot tersebut. Setelah Lipmann memperkenalkan konsep “fosfat berenergi-tinggi” dan “ikatan fosfat bernergi-tinggi”, barulah peranan ATP dan kreatin fosfat dalam bioenergetika dimengerti secara jelas.

Nilai Intermediat untuk Energi Bebas Hasil Hidrolisis ATP Mempunyai Makna Bioenergetika Penting jika dibandingkan dengan Senyawa Organofosfat Lain.

Energi bebas baku hasil hidrolisis sejumlah senyawa fosfat penting dalam biokimia diperlihatkan pada tabel 12-1. Perkiraan kecenderungan komparatif setiap gugus fosfat untuk berpindah kepada ekspor yang sesuai dapat diperoleh dari nilai ∆G⁰ pada hidrolisis (yang diukur pada suhu 37⁰C). Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa nilai hidrolisis gugus terminal fosfat pada ATP terbagi kedalam 2 kellompok. Satu, kelompok fosfat berenergi-rendah yang di representasikan oleh ester fosfat yang ditemukan dalam intermediat glikolisis, memiliki nilai ∆G⁰ pada ATP, sementara kelompok yang lain dinamai dengan fosfat bernergi-tinggi, memiliki nilai lebih tinggi daripada nilai yang terdapat pada ATP.  Komponen pada kelompok yang disebutkan terakhir ini, yang mencakup ATP dan ADP, biasanya berupa senyawa-senyawa anhidrida (misal, 1-fosfat pada 1.3-bisfosfogliserat), enofosfat (misal, fosfoenolpiruvat), dan fosfoguanidin (misal, kreatin fosfat, arginin fosfat). Posisi ATP sebagai intermediat memungkinkannya memainkan peranan penting dalam pemindahan energi. Pertukaran energi bebas yang tinggi pada hidrolisis ATP disebabkan oleh penolakan muatan pada atom oksigen bermuatan negatif yang berdekatan dan oleh stabilisasi produk reaksi, khususnya fosfat, sebagai hibrida resonansi. Senyawa biologik penting lain yang digolongkan sebagai “ senyawa berenergi-tinggi” adalah tiol ester yang mencakup koenzim A (misal, asetil KoA), protein pembawa asil, senyawa-senyawa ester asam amino yang terlibat didalam sintesis protein, S-adenosilmetionin (metionin aktif), UDPG 1c (uridin difosfat glukosa) dan PRPP (5-fosforibosil-1-pirofosfat).

Gugus Fosfat Berenergi-tinggi Dilambangkan sebagai ~℗

Untuk menunjukkan keberadaan gugus fosfat berenergi-tinggi, Lipmann memperkenalkan simbol ~℗. Simbol ini menunjukkan bahwa gugus yang melekat pada ikatan , pada saat peralihan kepada suatu akseptor yang tepat, akan mengakibatkan pemindahan kuantitas energi yang lebih besar. Karena alasan ini, sebagian pakar biokimia lebih menyukai istilah potensial pemindahan gugus dibandingkan “ikatan berenergi-tinggi”. Jadi, ATP mengandung 2 gugus fosfat berenergi-tinggi dan ADP memiliki satu, sementara gugus fosfat dalam AMP (adenosin monofosfat) adalah fosfat tipe energi-rendah karena merupakan ikatan ester biasa (gambar 12-6).

2.2.5 FOSFAT BERENERGI-TINGGI BERTINDAK SEBAGAI “PENUKAR ENERGI” DIDALAM SEL

Akibat posisinya yang berada ditengah daftar tabel energi bebas baku hasil hidrolisis (Tabel 12-1), ATP dapat bertindak sebagai donor fosfat berenergi-tinggi bagi senyawa yang tercantumdibawahnya didalam tabel tersebut. Demikian pula, apabila sistem enzimatik yang diperlukan tersedia, ADP dapat menerima fosfat berenergi-tinggi  untuk membentuk ATP dari senyawa yang terdapat diatas ATP dalam tabel tersebut. Akibatnya, siklus ATP/ADP menghubungkan proses-proses yang menghasilkan ~℗ dengan proses yang menggunakan ~℗ (gambar 12-7). Dengan demikian, ATP terus-menerus dikonsumsi dan dibentuk kembali. Proses ini terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi karena depot ATP/ADP amat kecil dan hanya cukup untuk mempertahankan jaringan aktif dalam waktu beberapa detik saja.

Ada 3 sumber utama ~℗ yang mengambil bagian dalam konservasi energi atau penangkapan energi :

1.    Fosforilasi oksidatif: fosforilasi oksidatif merupakan sumber kuantitatif ~℗ terbesar dalam organisme aerobik. Energi bebas untuk menggerakkan proses ini berasal dari oksidasi rantai respiratorik di dalam mitokondria dengan menggunakan O₂ .

2.    Glikolisis : pembentukan netto dua ~℗ yang terjadi akibat pembentukan laktat dari satu molekul glukosa yang dihasilkan dalam dua reaksi, yang dikatalisis masing-masing oleh enzim fosfogliserat kinase dan piruvat kinase (lihat gambar 19-2).

3.    Siklus asam sitrat : satu ~℗dihasilkan langsung di siklus ini pada tahap suksinil tiokinase (gambar 18-3).

Suatu kelompok senyawa lain, fosfagen, bertindak sebagai fosfat berenergi-tinggi bentuk  cadangan. Ini mencakup kreatin fosfat yang terdapat di dalam otot rangka, jantung, spermatozoa, dan otak vertebrata, serta arginin fosfat yang terdapat di dalam otot invertebrata. Dalam kondisi fisiologik, senyawa fosfagen memungkinkan konsentrasi ATP di pertahankan dalam otot ketika ATP digunakan secara cepat sebagai sumber energi untuk kontraksi otot. Sebaliknya, kalau ATP terdapat dalam jumlah besar dan rasio ATP/ADP tinggi, konsentrasi ATP dapat menumpuk sehingga berfungsi sebagai simpanan fosfat berenergi- tinggi (gambar 12-8). Didalam otot, suatu pengangkut ulang-alik kreatin fosfat (shuttle) telah dikemukakan sebagai alat pengangkut fosfat berenergi-tinggi dari mitokondria ke dalam sarkolema dan bertindak sebagai pendapar fosfat berenergi-tinggi (gambar 14-16). Dalam miokardium, pendapar ini mempunyai makna penting dalam memberi perlindungan segera terhadap akibat infark.

Ketika ATP bertindak sebagai donor fosfat untuk membentuk senyawa yang memiliki energi bebas hidrolisis yang lebih rendah (tabel 12-1), gugus fosfat selalu diubah menjadi gugus berenergi-rendah, misal,           

                                                                                  GLISEROL KINASE

Gliserol + Adenosin−℗~℗~℗                          Gliserol −℗+Adenosin−℗~℗

ATP Memungkinkan Perangkaian Reaksi yang secara Termodinamik tidak menguntungkan dengan Reaksi yang menguntungkan

Energetika reaksi-terangkai dilukiskan dalam gambar 12-1 dan 12-3. Reaksi semacam ini merupakan reaksi pertama dalam lintasan glikolisis (gambar 19-2), fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat, yang bersifat sangat endergonik dan tidak dapat berlangsung seperti itu dalam keadaan fisiologis.

(1) Glukosa+P_i→Glukosa 6-fosfat+H₂O

                                                                                                       (∆G⁰= +13,8 kJ/mol)

Agar dapat berlangsung, reaksi tersebut harus dirangkaikan dengan reaksi lain yang lebih eksergonik daripada sifat endergonik fosforilasi glukosa. Contoh reaksi semacam ini adalah hidrolisis gugus terminal fosfat ATP.

(2)ATP→ADP+Pi (∆G⁰= -30,5 kJ/mol)

Kalau (1) dan (2) dirangkaikan dalam reaksi yang dikatalisis oleh heksokinase, fosforilasi glukosa akan berlangsung dengan mudah dalam reaksi yang sangat eksergonik, yang dibawah kondisi fisiologik berada jauh dari keadaan ekuilibrium dan karenanya bersifat ireversible untuk tujuan praktis.        

                                                   HEKSOKINASE

Glukosa + ATP                          Glukosa 6-fosfat +ADP

                                                                                   ∆G⁰= -16,7 kJ/mol

Banyak reaksi “pengaktifan” mengikuti pola ini.

Adenilil kinase melakukan interkonvensi pada adenin Nukleotida

Enzim adenilil kinase (miokinase) ditemukan pada sebagian besal sel. Enzim ini mengkatalisis interkonversi ATP dan AMP pada satu sisi dan ADP pada sisi yang lain.

                                           ADENILIL KINASE

ATP + AMP                          2ADP

Reaksi ini mempunyai 3 fungsi :

1.    Memungkinkan fosfat berenergi tinggi didalam ADP digunakan pada sintesis ATP

2.    Memungkinkan AMP, yang terbentuk sebagai hasil beberapa reaksi pengaktifan yang melibatkan ATP, diperoleh kembali lewat fosforilasi-ulang menjadi ADP.

3.    Memungkinkan peningkatan konsentrasi AMP ketika ATP sudah habis terpakai dan bertindak sebagai sinyal metabolik (alosterik)untuk menaikkan kecepatan reaksi katabolik, yang pada gilirannya menghasilkan lebih banyak ATP.

Ketika ATP membentuk AMP, dihasilkan piropospat anorganik (PP_i)

Proses ini terjadi, misal, pada pengaktifan asam lemak rantai panjang :

                                                                         ASETIL-KoA SINTETASE

ATP + Koa + SH +R + COOH                          AMP + PP_i + R+ CO−SKoA

Reaksi ini disertai dengan hilangnya energi bebas sebagai panas, yang memastikan bahwa reaksi pengaktifan tersebut berlangsung ke kanan ; reaksi ini dibantu lebih lanjut oleh pemecahan PP_i secara hidrolitik, yang dikatalisis enzim pirofosfatase inorganik, suatu reaksi yang mempunyai ∆G⁰ sebesar -27,6 kJ/mol. Perhatikan bahwa pengaktifan melalui lintasan pirofosfat menyebabkan hilangnya ~℗ dan bukan kehilangan satu ~℗ seperti terjadi ketika terbentuk ADP dan P_i .

                                       PIROFOSFATASE INORGANIK

PP_i + H₂O                                       2P_i

Penggabungan reaksi di atas memungkinkan fosfat di daur ulang serta interkonversi adenin nukleotida (gambar 12-9).

Nukleosida Trifosfat Lain Turut berperan dalam pemindahan fosfat berenergi-tinggi

Dengan bantuan enzim nukleosida difosfat kinase, senyawa nuklesida trifosfat yang serupa dengan ATP tetapi mengandung basa lain yang bukan adenin, dapat disintesis dari senyawa difosfatnya, misal:

                                                       NUKLEOSIDA DIFOSFAT

                                                       KINASE

ATP + UDP                              ADP + UTP

                                                                        (Uridintrifosfat)

ATP + GDP                              ADP + GTP

                                                                        (Guanosintrifosfat)

ATP + CDP                              ADP + CTP

                                                                        (Sitidintrifosfat)

Semua senyawa trifosfat ini mengambil bagian pada proses fosforilasi didalam sel. Demikian pula, enzim nukleosida monofosfat kinase, yang khas untuk setiap nukleosida purin atay pirimidin, mengatalisis pembentukan senyawa nukleosida difosfat dari senyawa nukleosida difosfat dari senyawa monofosfat yang bersesuaian :

                                        NUKLEOSIDA MONOFOSFAT

                                                   KINASE SPESIFIK

ATP + Nukleosida −℗                          ADP +Nukleosida−℗~℗

Dengan demikian, enzim adenilat kinase merupakan enzim monofosfat kinase yang mempunyai fungsi khusus.

BAB III

PENUTUP

3.1  KESIMPULAN

1.    Sistem biologik pada hakekatnya bersifat isotermik dan menggunakan energi kimia untuk menggerakkan berbagai proses kehidupan

2.    Reaksi berlangsung spontan kalau terdapat kehilangan energi bebas (∆G negatif), yaitu reaksi bersifat eksergonik. Jika ∆G positif, reaksi hanya terjadi bila diperoleh energi bebas, yaitu reaksi bersifat endergonik.

3.    Proses endergonik hanya terjadi kalau berangkaian dengan proses eksergonik.

4.    ATP bertindak sebagai “penukar energi” sel, memindahkanenergi bebas yang berasal dari substansi dengan potensial energi lebih tinggi ke substansi dengan potensial energi lebih rendah.

3.2  SARAN

Dengan penulisan makalah ini penulis berharap agar tenaga kesehatan di Indonesia mengetahui dan mengerti tentang Bioenergetika khususnya tentang peranan ATP untuk tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous. 2015. (online). (http://fungsi.web.id/2015/06/pengertian-dan-fungsi-atp-adenosin-trifosfat.html. diakses 4 Agustus 2016).

Anonimous. 2015. (online). (http://punyamisbah.blogspot.co.id/bioenergetika-biokimia.html. diakses 4 Agustus 2016).

Bahan Ajar Biokimia 2016 FK Unair Surabaya

Murray, Robert K, dkk. 2003. Biokimia Harper edisi 25. Jakarta: EGC.

Sholeh, Aziz. 2012. (online). (http://blog.ub.ac.id /metabolisme-atp/. diakses 4 Agustus 2016).

LAMPIRAN