METABOLISME
Metabolisme adalah proses penyusunan (anabolisme) dan pembongkaran
(katabolisme) zat-zat dalam tubuh organisme.
A.
Enzim
Reaksi metabolisme merupakan reaksi
enzimatis yang melibatkan enzim. Sifat-sifatnya sbb:
1. merupakan
protein.
2. biokatalisator
(katalisator hidup yang mempercepat reaksi kimia tetapi tidak berubah setelah
selesai reaksi.
3. mempercepat
reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi.
4. tidak
mengubah keseimbangan reaksi.
5. bekerja
sangat spesifik, yaitu satu substrat, satu enzim.
6. memiliki
sisi aktif atau sisi katalistik, yaitu bagian enzim tempat substrat
berkombionasi.
7. substrat
“asing” berfungsi menghambat reaksi disebut inhibitor dan yang berfungsi
mempercepat reaksi disebut aktivator.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
kerja enzim:
1. konsentrasi
substrat,
2. konsentrasi
enzim,
3. temperatur,
4. prubahan pH.
B.
Respirasi Aerob dan Anaerob
Respirasi merupakan oksidasi senyawa
organik secara terkendali untuk membebaskan energi bagi pemeliharaan dan
perkembangan makhluk hidup.
1.Respirasi aerob, yaitu respirasi
yang membutuhkan oksigen bebas.
2. Respirasi anaerob, yaitu
respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas.
Respirasi sel secara aerob
berlangsung melalui empat tahap, yaitu:
1. Glikolisis
·
berlangsung di sitoplasma,
·
berlangsung secara anaerob,
·
mengubah satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam
piruvat,
·
dihasilkan energi sebesar 2 ATP dan 2 NADH untuk
setiap molekul glukosa.
2. Dekarboksilasi Oksidatif Asam
Piruvat
·
berlangsung pada matriks mitokondria,
·
mengubah asam piruvat menjadi Asetil Koenzim A,
·
dihasilkan 1 NADH dan CO2 untuk setiap pengubahan
molekul asam piruvat menjadi Asetil Koenzim A.
3. Siklus Kreb’s
·
berlangsung pada matriks mitokondria,
·
mengubah Asetil Koenzim A menjadi CO2,
·
untuk tiap molekul senyawa Asetil Koenzim A dihasilkan
1 ATP, 1 FADH, dan 3 NADH.
4. Rantai Transpor Elektron
·
NADH dan FADH merupakan senyawa pereduksi yang
menghasilkan ion hidrogen,
·
melalui rantai respirasi, hidrogen dari NADH dan FADH
yang dihasilkan pada proses glikolisis. Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat
dan siklus kreb’s dilepaskan ke oksigen (sebagai senyawa penerima hidrogen
terakhir), untuk membentuk H20 dengan melepaskan energi secara bertahap,
·
satu molekul NADH akan menghasilkan 3 ATP, sedangkan
satu molekul FADH akan menghasilkan 2 ATP.
Pada respirasi anaerob jalur yang
ditempuh meliputi:
- glikolisis
- pembentukkan alhokol (fermentasi alkohol) atau pembentukkan asam laktat (fermentasi asam laktat). Contoh organisme yang melakukan fermentasi alkohol adalah ragi. Reaksi fermentasi adalah:
·
C6H12O6 (glukosa) → 2 CH3-CH2-OH (etanol) + 2 CO2 + E
·
contoh organisme yang melakukan fermentasi asam susu
adalah bakteri asam susu yang menyebabkan asamnya susu.
C.
Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses
pembentukkan bahan organik dari bahan organik dengan bantuan cahaya dan
kloroplas. Proses fotosintesis terjadi pada kloroplas dengan dua tahap reaksi,
yaitu:
1. Reaksi Terang
·
terjadi pada tilakoid (grana) kloroplas,
·
terjadi proses fotolisis air sehingga dihasilkan
oksigen. Jadi, oksigen dihasilkan dari H2O,
·
reaksi tergantung pada cahaya untuk mengubah energi
cahaya menjadi energi kimia berupa ATP dan NADPH.
2. Reaksi Gelap
·
terjadi pada stroma kloroplas,
·
reaksi yang dapat (bukan harus) berlangsung dalam
gelap karena enzim-enzim untuk fiksasi CO2 pada stroma kloroplas tidak
memerlukan cahaya tetapi memerlukan ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi
terang,
·
menggunakan daur Calvin (daur reduksi karbon, daur
C-3) yang terdiri atas tiga bagian utama, yaitu:
1. karboksilasi
adalah penambahan CO2 ke RuBp (Ribulosa Bi Pospat) membentuk dua molekul APG
(Asam Pospo Gliserat) dengan bantuan enzim karboksilase,
2. reduksi
adalah perubahan gugus karboksil dalam APG menjadi gugus aldehid dalam PGAL
(Pospo Gliserat Aldehid),
3. regenerasi
adalah pembentukkan kembali RuBp yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 yang
berdifusi ke dalam daun melalui stomata.
D.
Kemosintesis
Kemosintesis adalah asimilasi karbon
yang energinya berasal dari reaksi-reaksi kimia dan tidak diperlukan klorofil.
Umumnya dilakukan oleh mikroorganisme, misalnya bakteri. Organismenya disebut kemoautotrof.
Bakteri kemoautotrof ini akan mengoksidasi senyawa-senyawa tertentu dan energi
yang timbul digunakan untuk asimilasi karbon.
·
contoh bakteri nitrit: Nitrosomonas, Nitrosococcus
·
contoh bakteri nitrat: Nitrobacter
·
contoh bakteri belerang: Thiobacillus, Begiatoa
E. Percobaan Tentang Fotosintesa dan Respirasi
1. Ingenhouz
·
tujuan: membuktikan pada fotosintesis dilepaskan
oksigen,
·
obyek: tanaman air Hydrilla verticillata,
·
hasil: tanaman air yang ditutup dengan corong terbalik
dan ditempatkan di bawah sinar matahari maka timbullah gelembung-gelembung gas
(oksigen).
2. Engelmann
·
tujuan: membuktikan pada fotosintesis mutlak
diperlukan klorofil,
·
obyek: ganggang Spyrogira dan bakteri oksigen,
·
hasil: hanya kloroplas yang terkena sinar yang
melepaskan oksigen, hal ini terbukti dengan berkerumunnya bakteri oksigen di
sekitar tempat yang terkena sinar.
3. Sachs
·
tujuan: membuktikan bahwa pada fotosintesis dihasilkan
amilum,
·
obyek: daun yang sebagian ditutup dan reagent Yodium,
·
hasil: daun yang menjadi obyek dimasukkan ke air panas
kemudian ke alkohol dan kemudian ke reagent Yodium. Hasilnya adalah daun yang
tidak ditutup berwarna hitam dan yang ditutup tidak berwarna.
4. Percobaan Respirasi pada Hewan
·
tujuan: mempelajari respirasi pada hewan,
melihatfaktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada hewan saat
bernafas.
Sumber :
http://vidtrie.wordpress.com/biologi-sma/biologi-xii-ipa-metabolisme/
