BAB I
PENDAHULUAN
A.
LATAR
BELAKANG
Energi
didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Termodinamika adalah
studi tentang perubahan energi yang terjadi di alam. Hukum pertama
termodinamika berisi tentang konversi energi. Energi tidak dapat diciptakan
ataupun di musnahkan. Energi hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk
lainnya.
Bioenergetika adalah studi tentang macam-macam variasi
transformasi energi yang terjadi pada makhluk hidup. Sebuah sel hidup
disibukkan oleh aktivitas. Semua jenis makromolekul dibentuk dari materi-materi
kasar, produk buangan di produksi dan diekresikan, aliran petunjuk genetik dari
nukleus ke sitoplasma, vesikel berpindah melalui jalur sekretori, ion dipompa
melewati membran plasma dan masih banyak lagi.
Dalam reaksi metabolik, perubahan energi bebas juga
terjadi. Dan salah satu reaksi kimia terpenting dalam sel yaitu proses
hidrolisis ATP. Sel banyak melibatkan reaksi yang perubahan energi bebasnya
bernilai positif dikarenakan konsentrasi relatif reaktan dan produk
mempengaruhi keberlangsungan reaksi. Ratusan reaksi terjadi secara serentak
dalam sel. Semua reaksi ini berlangsung bersamaan dengan reaksi-reaksi lainnya
karena produk dari satu reaksi menjadi sebuah reaktan untuk reaksi selanjutnya
pada waktu yang bersamaan dan hal itu terjadi secara terus-menerus dalam
rangkaian reaksi metabolik.
Hidrolisis ATP digunakan untuk mengendalikan
kebanyakan proses endergonik dalam sel. ATP dapat digunakan untuk
bermacam-macam proses karena grup pada terminal fosfat dapat diubah menjadi
banyak varietas molekul berbeda-beda, seperti asam amino, gula, lemak, dan
protein.
Karena
reaksi terus menuju keadaan kesetimbangan, energi bebasnya digunakan untuk
melakukan kerja menuju keadaan minimum dan entropi naik menuju nilai maksimum.
Metabolisme seluler adalah metabolisme non-kesetimbangan yang sangat penting.
Ini bukan berarti bahwa beberapa reaksi tidak dapat terjadi pada saat
kesetimbangan atau mendekati kesetimbangan dalam sel. Faktanya, banyak reaksi
jalur metabolik terjadi saat mendekati kesetimbangan.
Prinsip dasar dari termodinamika adalah diterapkan
pada benda tak hidup, sistem yang tertutup dalam kondisi kesetimbangan
bolak-balik (reversibel). Sebaliknya, metabolisme seluler utamanya terjadi pada
kondisi tidak bolak-balik (irreversibel), tidak pada kesetimbangan karena tidak
seperti pada tabung tes reaksi, tetapi sel adalah sistem terbuka. Materi dan
energi terus mengalir ke dalam sel dari pembuluh darah atau media kultural.
Aliran kontinu dari oksigen dan materi lain ke dalam atau ke luar sel
mengijinkan metabolisme seluler dalam keadaan tetap. Dalam keadaan tetap,
konsentrasi dari reaktan dan produk relatif konstan, walaupun reaksi tidak
mendekati kesetimbangan. Sel mampu mempertahankan keadaannya agar tetap stabil
mengikuti perubahan keadaan lingkungan. Dalam kata lain, sel tetap dalam
keadaan dinamik tidak dalam kesetimbangan, laju maju atau mundur suatu reaksi dapat
meningkat atau turun secara langsung menurut respon dari perubahan lingkungan.
B.
Rumusan Masalah
1. Apa yang di maksud
dengan bioenergetika ?
2. Apa yang dimaksud
dengan ATP ?
3. Bagaimana
peran senyawa fosfat berenergi tinggi dalam penangkapan dan pengalihan energi
pada energi bebas?
4. Bagaimana proses fosforilasi oksidatif?
5. Apa yang di gunakan
Komplek-komplek enzym dalam rantai pernapasan untuk mensintesa ATP
dari ADP dan Pi ?
6. Apakah ada sejumlah
senyawa kimia yang dapat menghambat rangkaian reaksi oksidasi dan
peristiwa fosforilasi ?