Fungsi ATP sebagai alat bayar energi dalam metabolismeDr. Damajanty Pangemanan,MKes.AIFM

Model molekul ATP

ATP

suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat. Dua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh ikatan fosfat berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipecah seketika bila dibutuhkan energi untuk meningkatkan reaksi sel lainnya

SintesisATP dapat dihasilkan melalui berbagai proses selular, namun seringnya dijumpai di mitokondria melalui proses fosforilasi oksidatif dengan bantuan enzim pengkatalisis ATP sintetase Bahan bakar utama sintesis ATP adalah glukosa dan asam lemak. Mula-mula, glukosa dipecah menjadi piruvat di dalam sitosol. Dari satu molekul glukosa akan dihasilkan dua molekul ATP. Tahap akhir dari sintesis ATP terjadi dalam mitokondria dan menghasilkan total 36 ATP.

ATP dalam tubuh manusiaJumlah total ATP dalam tubuh manusia berkisar pada 0,1 mol. Energi yang digunakan oleh sel manusia untuk melakukan hidrolisis dapat berjumlah 200 hingga 300 mol ATP per hari. Artinya, setiap molekul ATP didaur ulang sebanyak 2000 hingga 3000 kali setiap hari. ATP tidak dapat disimpan, karenanya sintesis harus segera diikuti dengan penggunaan.

Mengapa ATP fungsinya dipakai sebagai alat bayar?Karbohidrat ,Lemak & Protein dipakai seluruhnya oleh sel untuk membentuk ATP yang dipakai sebagai sumber energi utk berbagai FUNGSI SEL. Secara Fungsional ATP dipakai sebagai medium pemindahan energi dari bahan makanan SEL semua mekanisme fisiologis yang memerlukan energi untuk kerjanya mendapatkan energi langsung dari ATP.

ATP

Enzim-enzim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine Diphospate (ADP) menjadi ATP dengan serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan hidrogen dengan oksigen digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi untuk membentuk ATP dalam jumlah besar dari ADP. Bila ATP di urai secara kimia sehingga menjadi ADP akan menghasilkan energi sebesar 7,3 kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh.

Beberapa sifat ATP yg membuatnya bernilai tinggi sebagai alat bayar energi : 1. Energi bebasnya 7300 kalori atau 7,3 kilokalori 2. Sebanyak 12.000 kalori pada keadaan fisiologis yang sewaktu-waktu dapat dipergunakan dan cukup untnk menjalankan semua reaksi kimia didalam tubuh

PRODUKSI ATP1.Pembakaran KBH (terutama glukosa) berlangsung dalam a. sitoplasma sel melalui Anaerobic glikolisis dan b. mitokondria sel melalui Siklus ASAM SITRAT (siklus Krebs) Aeorobik. 2. Pembakaran as.lemak didalam mitokondria 3. Pembakaran Protein

Fungsi ATP dalam proses MetabolismeMembangkitkan sintesis komponen seluler yg penting . Membangkitkan kontraksi otot Membangkitkan transport aktif melewati membran. Membangkitkan sekresi kelenjar Membangkitkan hantaran saraf

1.Membangkitkan sintesis komponen seluleryg paling pentingProses intra sel yg penting & butuh ATP diantaranya adalah: Pembentukan peptida diantara as.Amino selama berlangsungnya sintesis protein, Sintesis glukosa dr asam laktat, Sintesis as.lemak dr asetil koenzim A, Sintesis kolesterol,fosfolipid & hormon

2.Membangkitkan kontraksi otot

Kontraksi otot tdk akan terjd tanpa adanya energi dari ATP.Miosin merupakan salah satu protein kontraktil serabut otot yg bekerja sbg enzim,yang mekan pemecahan ATP ADP terlepas Energi utk kontraksi.

3.Membangkitkan transport aktif melewati membranTransport aktif sebagian besar Elektrolit dan zat spt glukosa,as.amino &Aseto asetat dpt terjadi melawan gradien elektrokimia (lawan dr proses difusi) Butuh energi yg disediakan dlm btk ATP Absorpsi dari traktus intestinalis (usus) Absorpsi dari tubulus ginjal

Membangkitkan sekresi kelenjar

Sekresi kelenjar yg melawan gradien konsentrasi butuh ATP

Membangkitkan hantaran sarafUtk penyebaran impuls saraf butuh ATP yg berasal dr potensial energi yg disimpan dlm btk perbedaan konsentrasi dr ion membran Energi utk melewati setiap potensial aksi disepanjang membran serabut didptkn dr cadangan ini

Creatine Phospate (CP)

ATP bukan zat yang terbanyak disimpan sebagai ikatan phospate berenergi tinggi dalam sel, melainkan Creatine Phospate (CP) yang mengandung ikatan phospate berenergi tinggi lebih banyak (9,5 kkal/mol pada suhu tubuh) terutama di otot

CP dapat memindahkan energi dengan saling bertukar dengan ATP, dimana bila ATP mulai digunakan, energi dari CP dipindahkan dengan cepat kembali ke ATP. Dengan kandungan energi lebih tinggi antara CP terhadap ATP menyebabkan reaksi sangat menguntungkan ATP, dimana pengunaan ATP yang paling kecilpun dalam sel mengeluarkan energi dari CP untuk mensistesis ATP baru. Efek ini mempertahankan konsentrasi ATP hampir pada tingkat puncak selama CP tetap di dalam sel.

Creatine Phospate (CP)Fungsi Creatine Phospate (CP) sbg Depot Penyimpanan Cadangan Energi &Penyanggah ATP Creatine Phospate (CP) mengandung ikatan fosfat berenergi tinggi yang jumlahnya 3-8 kali lebih banyak di ATP tp tdk dpt bekerja sebagai agen pengganda langsung utk transfer energi diantara mknan & sist.fungsional sel tapi dapat saling transfer energi dgn ATP

Bila ATP banyak tersedia dlm sel maka sebagian besar energinya dipakai utk sintesis Creatine Phospate (CP) yaitu sebagai cadangan energi. Jika ATP mulai habis maka energi dlm CP ditransfer kembali dgn cepat menjadi ATP kemuddian menuju ke sistem fungsional sel.

Dengan adanya CP konsentrasi ATP hampir konstan sehingga FK merupakan. st sistim penyanggah ATP krn hampir semua kecepatan reaksi metabolisme dlm tubuh bergantung pd ketetapan nilai ATP