2015 – sains dasar biologi – kimia – metabolisme

Metabolisme Priyambodo, M.Sc. Sains Dasar

Giant Panda (Ailuropoda melanoleuca)

METABOLISME

• Metabolisme merupakan keseluruhan reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup.

• Transformasi energi selalu mengikuti setiap proses metabolisme.

• Transformasi energi terjadi sejalan dengan Hukum Termodinamika.


ENERGI

• Energi merupakan modal dasar makhluk hidup untuk melakukan berbagai aktivitasnya.


• Simpanse memakan

daun sebagai sumber

tenaga, sedangkan

organisme lain

memiliki cara spesifik

untuk mendapatkan

sumber energi.

Simpanse

Unit Energi Selular: ATP

• ATP: Adenosine Tri Phosphate

• ATP akan menghasilkan energi saat ada pemutusan satu rantai phospate dari ATP ke ADP


Bagaimana beruang mendapatkan energi dari salmon yang ia makan?


Grizzly bear (Ursus arctos)

Bagaimana tumbuhan mendapatkan energi?


Transformasi Energi



METABOLISME

KATABOLISME ANABOLISME

PEMBONGKARAN PENYUSUNAN

Fotosintesis (Asimilasi Karbon) Penyusunan bahan anorganik menjadi bahan organik dengan sumber energi dari cahaya matahari

Respirasi Pemecahan bahan organik menjadi bahan anorganik dengan menggunakan sumber energi tertentu.

Respirasi Anaerob

Respirasi Aerob

Fotosintesis VS Respirasi Selular

PEMBEDA FOTOSINTESIS RESPIRASI SELULAR

Bagian sel tempat berlangsungnya reaksi

1 ...............

6 ...............

Bahan Reaksi

2 ...............

7 ...............

Hasil Reaksi

3 ...............

8 ...............

Jenis Reaksi

4 ...............

9 ...............

Contoh organisme yang melakukan reaksi

5 ...............

10 ...............


FOTOSINTESIS

• Fotosintesis adalah salah satu proses konversi bentuk energi, seperti proses konversi energi pada sebuah radio.

• Fotosintesis dilakukan oleh sebagian besar organisme autotrof.


AUTOTROF Organisme yang bisa mengubah zat anorganik menjadi zat organik

Reaksi Fotosintesis


Reaksi Terang

Reaksi Gelap

REAKSI TERANG


REAKSI TERANG

• Terjadi di dalam grana (tumpukan membran tilakoid)

• Reaksi yang bergantung dengan adanya cahaya

• Komponen yang terlibat

– Fotosistem I dan II

– Pigmen Klorofil


REAKSI TERANG

• FOTOLISIS AIR

– Energi cahaya ditangkap Fotosistem II

– Energi cahaya memecahkan H2O menjadi H+ dan O2

• FOTOFOSFORILASI

– Perubahan NADP+ + H+ NADPH

– Fotofosfotilasi dibagi menjadi 2, yaitu: (1) siklik dan (2) non siklik


Siklik VS Non-Siklik


REAKSI GELAP • Disebut juga “Siklus Calvin”

• Terjadi di stroma

• Dibantu dengan enzim Rubisco

• Terdapat 3 fase: – Fiksasi Karbon

CO2 oleh RuBP PGA

– Reduksi

PGA PGAL

– Sintesis dan Regenerasi

Terbentuk glukosa dan RuBP


REAKSI GELAP


Fotosintesis

PEMBEDA REAKSI TERANG REAKSI GELAP

Tempat Grana Stroma

Bahan H2O CO2

Sumber energi Energi cahaya NADPH + ATP

Hasil O2, NADPH, ATP Glukosa, ADP, NADP+

Ketergantungan pada cahaya

Iya Tidak


RESPIRASI SELULAR

• Peristiwa oksidasi sel untuk mengambil elektron dari senyawa karbon

• Elektron digunakan untuk membuat ATP


RESPIRASI SELULAR

1. Respirasi Aerob

Dalam prosesnya memerlukan oksigen

2. Respirasi Anaerob

Dalam prosesnya tidak memerlukan oksigen

a) Anaerob Obligat

b) Anaerob Fakultatif


Tahap Respirasi Selular

1. Glikolisis

2. Dekarboksilasi Oksidatif

3. Siklus Krebs/ Siklus Trigliserida

4. Transport Elektron


GLIKOLISIS

• Pemecahan 1 molekul 6C (glukosa) menjadi 3C (piruvat)

• Di sitoplasma

• Hasil:

– ATP

– NADH

– Asam Piruvat


DEKARBOKSILASI OKSIDATIF

• Perbuahan As. Piruvat menjadi Asetil CoA

• Di Membran Luar Mitokondria

• Hasil: – NADH

– Asetil CoA

– CO2


SIKLUS KREBS

• Disebut juga Siklus Asam Trikarboksilat

• Terjadi di matriks mitokondria

• Hasil: – FADH2

– NADH

– ATP

– CO2


Transport Elektron

• Terjadi di membran dalam mitokondria (krista)

• Konversi energi ke dalam bentuk ATP

– 1 FADH2 = 2 ATP

– 1 NADH = 3 ATP


Transport Elektron


Respirasi Anaerobik

• Disebut juga “FERMENTASI”

• Terjadi pada kondisi tanpa oksigen namun tetap harus menghasilkan energi

• Dibagi menjadi 2:

– Fermentasi Asam Laktat

– Fermentasi Alkohol


Respirasi Anaerobik


Perbandingan Proses


Metabolisme pada Prokariotik

Organisme prokariotik adalah organisme sederhana yang tidak memiliki organel, termasuk kloroplas dan mitokondria, padahal mereka tetap memerlukan energi untuk modal kehidupan.

Bagaimana mereka memenuhi kebutuhan akan energi untuk aktivitas kesehariannya?


Jika sebuah telur

Dipecahkan oleh Energi dari luar Maka kehidupan

Di dalam telur akan

Berakhir

Tapi

Jika sebuah telur

Dipecahkan oleh

Energi dari dalam Maka kehidupan baru

Telah lahir

Bijaklah dengan energimu!

2015 – sains dasar biologi – kimia – metabolisme

Documents