PowerPoint Presentation

Sistem Membran Transport SelTRANSPOR PASIF(Transpor tanpa menggunakan energi)TRANSPOR AKTIF(Transpor dengan menggunakan energi) karena dari konsentrasi rendah tinggiTranspor pada membran plasmaDIFUSIOSMOSISSederhanaTerfasilitasiDibantu dengan protein pembawa di membran palsma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membranDifusi molekul air melintasi membran permeabelEndositosisEksositosismemakan(fagositosis)memuntahkanmeminum(pinositosis)DIFUSI SEDERHANAKRISTAL DALAM AIRGAS DALAM RUANGDifusi SederhanaDifusi adalah pergerakan acak molekul-molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah lain dengan konsentrasi lebih rendah.Contoh :Gambar di bawah ini :

a. Ketika potongan gula dimasukan ke dalam airb. Secara perlahan gula tersebut larut dan lenyap.c. Pada kejadian ini, molekul gula berdifusid. Sehingga distribusi molekul gula merata

Lanjutan difusiProses difusi biasanya tergantung pada kondisi-kondisi sebagai berikut :Wujud materi - difusi lambat jika zat berwujud padat, bila zat cair sangat mempercepat pada zat wujud gas.Suhu suhu panas dapat mempercepat difusi, bila suhu dingin akan menurunkan kecepatan rata-rata difusi. Ukuran molekul ukuran kecil lebih cepat melintasi membran, ukuran besar lebih lambat.Konsentrasi semakin besar gradien konsentrasi antara dua daerah, semakin cepat rata-rata difusinya. DIFUSI TERFASILITASIDibantu dengan protein pembawa di membran palsma sehingga membentuk kanal dan molekul bergerak melintasi membran

7

OSMOSISPerpindahan molekul zat pelarut dari daerah konsentrasi pelarut tinggi ke daerah konsentrasi pelarut rendah melalui membran selektif permeabel.PELARUTTERLARUTDaerah yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi (encer/hipotonik)Daerah yang konsentrasi zat pelarutnya rendah (pekat/hipertonik)Konsentrasi zat pelarut di dua daerah ini sudah sama (isotonik)Efek OsmosisJika konsentrasi larutan sel lebih rendah dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak ke luar meninggalkan sel secara otomatis, akibatnya sel menyusut dan mati (PLASMOLISIS)Jika konsentrasi larutan sel lebih tinggi dibandingkan konsentrasi lingkungan sekitarnya, maka air akan segera bergerak masuk ke dalam sel secara otomatis, akibatnya sel membengkak dan pecah, kecuali pada sel tumbuhan hanya menggelembung dan menegang (TURGID)

Fig. 7-13Hypotonic solution(a) Animal cell(b) Plant cellH2OLysedH2OTurgid (normal)H2OH2OH2OH2ONormalIsotonic solutionFlaccidH2OH2OShriveledPlasmolyzedHypertonic solution11Figure 7.13 The water balance of living cellsTRANSPORAKTIFZAT MASUK/KELUAR KE/DARI DALAM SEL MELAWAN GRADIEN KONSENTRASI maka terjadi pemompaan molekul melewati membran.CONTOHPROTEIN POMPA Na KSEL SARAF MANUSIA MENGANDUNG K DENGAN KONSENTRASI 30 KALI SEL SEKITARBerfungsi : memelihara konsentrasi molekul kecil dalam sel yang berbedaDengan konsentrasi molekul lingkungannya.

Transpor aktif (Kotranspor)

Cairan ekstrasellular

MolekulDifusi sederhanaProtein kanalProtein pembawaProtein pompaDifusi terfasilitasiTranspor pasifTranspor aktifEnergiPotensi elektrokimia tinggiPotensi elektrokimia rendahEndositosis & EksositosisBAHAN YANG SANGAT BESAR TIDAK DAPAT MELALUI MEMBRAN

MAKA BAHAN DIBUNGKUS DALAM GELEMBUNG DENGAN MEKANISME TERTENTU DIKELUARKAN DARI SEL (EKSOSITOSIS) ATAU MASUK (ENDOSITOSIS)BAHAN CAIR (PINOSITOSIS)BAHAN PADAT (FAGOSITOSIS)

Metabolisme SelEnzim, Hukum Termodinamika, Respirasi Sel AerobPendahuluanSel mengekstraksi energi dari lingkungan autotrof : mengambil energi dari sinar matahari pada proses fotosintesis tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisme berkhlorofil.heterotrof : mengambil molekul berenergi/organik dari substrat/makanan diantaranya dari sel autotrof.

Sel mensintesis makromolekul untuk menunjang aktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahan sel, reaksi-reaksi spesifik)faal_metabolisme/ikun/20062121PengertianKedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi yang terintgrasi & terorganisasi metabolisme

Metabolisme:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas (enegi) serta dikatalisis oleh enzim

faal_metabolisme/ikun/200622

22PengertianMetabolisme meliputi:1) jalur sintesis (anabolisme/endorgenik) menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks; memerlukan energi yang disuplai dari hidrolisis ATP

2) jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik) memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana; melepaskan energi yang dibutuhkan untuk mensintesis ATP.faal_metabolisme/ikun/20062323FUNGSI SEL: Metabolisme SelMetabolisme sel berarti membicarakan perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnyaSecara definisi energi adalah kapasitas untuk melakukan kerja atau kemampuan untuk melakukan kerja.Bentuk energi: Energi Kinetikenergi pergerakanEnergi Potensialkapasitas tersimpan untuk melakukan kerjaPengaturan konversi atau pemindahan energi mengikuti hukum termodinamikaHukum Termodinamika adalah:Jumlah energi di alam raya adalah konstan, energi tersebut dapat dipindahkan atau diubah tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkanSetiap perubahan energi menghasilkan disorder atau entropi

ChemicalenergyFirst law of thermodynamics: Energi bisa ditransfer atau ditransformasi, namun tidak bisa diciptakan/dihilangkan. (b). Misalnya: energi kimia (potensial) dari makanan dirubah menjadi energi kinetik untuk pergerakan pada citahSecond law of thermodynamics: Setiap transfer atau transformasi energi meningkatkan ketidakteraturan (entropi). Misalnya: entropi ditambahkan ke lingkungan citah dalam bentuk panas dan molekul-molekul kecil yang merupakan produk sampingan metabolisme.

Heatco2H2O+(b)(a)Hubungan energi dengan mahluk hidup memiliki arti pembahasan mengenai reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Ada dua reaksi yaitu:(1)reaksi endergonik yaitu reaksi yang membutuhkan input atau pemasukan energi atau endergonik berarti energi masuk, dan(2)reaksi eksergonik yaitu reaksi kimia yang melepaskan energi atau eksergonik berarti energi keluarATPATP memberikan tenaga bagi kerja seluler dengan cara menggandeng reaksi eksergonik dengan reaksi endergonikATP adalah molekul yang memiliki 3 bagian yaitu basa adenin, gula ribosa, dan tiga gusus fosfat yang diikatkan dengan ikatan kovalen. Ikatan kovalen antar gugus fosfat kedua dan ketiga tidak stabil, sehingga kita akan mendapatkan pelepasan gugus fosfat, yang berarti hidrolisis ATP menjadi ADP. Perpindahan gugus fosfat ke suatu molekul disebut fosforilasi. ATP adalah sumberdaya dalam sel yang dapat diperbarui dan itu sebabnya dikenal siklus ATPENZIMUntuk dapat memahami arah reaksi dan jalur metabolisme, keduanya melibatkan apa yang disebut enzim, yaitu protein dalam tubuh yang berfungsi sebagai katalis biologi. Katalis adalah suatu molekul kimiawi yang dapat mempercepat proses reaksi tetapi dirinya (molekul bersangkutan) tidak ikut bereaksi atau digunakan. Jadi enzim dapat mempercepat reaksi kimia dalam sel dengan cara menurunkan hambatan energi. Hambatan energi= energi aktivasi=jumlah energi yang dibutuhkan untuk reaksi eksergonik. Enzim tertentu akan mengkatalisis reaksi seluler tertentu.Cara kerja enzim adalah sisi aktif enzim mengikat substrat dan kemudian mengubah substrat menjadi hasil, akibatnya hasil dilepaskan, karena sudah tidak dapat kembali mengikat substrat lagi dan seterusnya satu per satu substrat diubah menjadi hasil. Kerja enzim ini dapat dihambat/dijegal atau dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti temperatur, pH, konsentrasi garam dan lain-lain.Beberapa enzim membutuhkan (dibantu) oleh ko-faktor yaitu materi bukan protein yang membantu kerja enzim atau dibantu oleh co-enzim seperti vitamin atau molekul organik lain.Kerja enzim juga dihambat atau dijegal oleh molekul yang disebut inhibitor, pestisida dan antibiotik. 3 Tahap RespirasiGlikolisisDalam sitoplasmaAda atau tidak ada oksigenmemecah glukosa (6C) menjadi 2 asam piruvat (3C)Siklus Krebs (TCA Cycle)Matriks mitokondriaHanya apabila ada oksigenMengubah as.piruvat via asetil KoA menjadi CO2; menghasilkan NADH dan FADH2Sistem SitokromMembran mitokondria = kristamentransfer elektron dari NADH dan FADH2 untuk mereduksi O2 menjadi H2O dan menghasilkan ATPRespirasi Seluler Adalah jalur metabolisme yang memanen atau menghasilkan energi. Istilah respirasi sama dengan bernafas yaitu pertukaran oksigen (O2) dan karbodioksida (CO2) antara organisme dan lingkungannya.Respirasi selular yaitu pemanenan atau proses menghasilkan energi secara aerobik (perlu O2) dari molekul makanan oleh sel. Oleh karena itu pernafasan dan respirasi seluler sangat berhubungan.Rumus umum untuk respirasi selular adalah C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + ATPAda tiga tipe jalur metabolisme yang menghasilkan energi. Respirasi aerobik tipe yang paling umum terjadi dalam sel dan merupakan jalur utama penghasil energi yang menghasilkan ATP (pembentukan ATP), molekul energi biologi. Istilah aerobik menunjukkan makna bahwa jalur aerobik tidak dapat berlangsung tanpa tersedianya oksigen yang cukup. Setiap pernafasan yang kau ambil, kau memasukkan oksigen yang diperlukan sel untuk melangsungkan jalur aerobik ini.jalur fermentasi dan transport elektron anaerob. Kebanyakan bakteri dan protista lain sangat mengandalkan jalur anaerob untuk membuat atau mengahasilkan ATP yang diperlukannya.Ketiga tipe jalur metabolisme penghaisl energi tersebut memulai prosesnya dengan reaksi yang sama yang disebut reaksi glikolisis. Reaksi glikolisis memecah glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Reaksi glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel tanpa peranan oksigen.

Setelah reaksi glikolisis jalur berikutnya bisa berbeda, bisa aerobik, bisa anaerob, tergantung kebutuhan sel dan atau ketersediaan oksigen dalam sel.

Apabila jalur melalui aerob yang ditempuh, maka proses akan dilangsungkan dalam organel mitrokondria. Dalam mitokondria oksigen adalah penerima elektron terakhir yang dilepaskan selama proses reaksi.Apabila jalur anaerob yang dipilih maka proses metabolisme berlangsung tetap pada sitoplasma sel dan substansi selain oksigen dalam sitoplasma adalah penerima elektron terakhir.Dalam ketiga jalur tersebut, reaksi tidak dapat mereka langsungkan sendiri, tetapi harus dibantu enzim.Respirasi AerobikRespirasi aerobik adalah jalur yang paling banyak menghasilkan energi ATP dari satu molekul glukosa, yaitu satu molekul glukosa melalui jalur respirasi aerobik dapat dihasilkan 36 bahkan lebih molekul ATP, bila lewar jalur fermentasi satu molekul glukosa dihasilkan 2 ATP.

FOTOSINTESIS

Sejarah Fotosintesis

FotosintesisFotosintesis melibatkantumbuh-tumbuhan yangada di darat, perairan airtawar maupun lautanPercobaan Fotosintesis

Percobaan Ingenhousz (1799) Membuktikan Pada Fotosintesis meng-hasilkan Oksigen (O2)

Percobaan : Sachs (1860)

Membuktikan : Bahwa Fotosintesis Menghasilkan Amilum

Fotosintesiskhloroplas plastida hijau tempat fotosintesis berlangsung.Khlorofil pigmen tanaman berwarna hijau di dalam khloroplas yang menyerap cahaya yang diperlukan untuk fotosintesistilakoid - berbentuk pipih, membran seperti kantong di dalam khloroplas; mengandung khlorofil.granum (jm.grana) tumpukan tilakoid.stroma lamellae (jm. stroma lamella) membran berbentuk pipa yang menghubungkan grana di dalam khloroplas.stroma matriks cair dari khloroplas

thylakoidstromachlorophyllPotongan melintang KhloroplasStroma LamellaGranumTahap kedua dikenal juga sebagai Calvin-Beson yaitu suatu reaksi berurutan pembentukan molekul gula dari bahan dasar CO2 dan energi hasil proses reaksi sinar Melvin Calvin yang mempelajari ini secara detail dan menerangkan bahwa fotosintesis berarti dua kata dari dua proses, yaitu foto atau tahap reaksi sinar sintesis yang berarti pembentukan

, 1911- 1997 (aged85) Nobel Prize for Chemistry (1961)

siklus CalvinFotosintesisREAKSI BERSIH FOTOSINTESIS

Reaksi ini berlangsung dalam dua reaksi terpisah Reaksi Terang reaksi yang menggunakan air dan cahaya matahari serta melepaskan oksigen. Juga disebut sebagai Hill Reaction. Reaksi Gelap - reaksi yang menggunakan karbon dioksida dan menghasilkan karbohidrat. Juga disebut Calvin-Benson Cycle atau Photosynthetic Carbon Reduction (PCR) Cycle.

Reaksi GelapstromaReaksi TerangthylakoidFotosintesis

FotosintesisATPNADPADP+PiNADP+Reaksi terang(Dalam Grana)Cahaya

Reaksi terangH2O

O2H

CO2

Reaksi gelapReaksi Gelap(dalam stroma)

GulaFosintesis merupakan jalur utama metabolisme yang membutuhkan energi. Proses fotosintesis terdiri atas dua tahap yaitu tahap yang membutuhkan sinar disebut reaksi terang atau reaksi sinar yang terdiri atas fotosistem I dan fotosistem II di mana di sini terjadi proses perubahan energi matahari yang ditangkap pigmen warna dan diubahnya menjadi molekul energi ATP dan NADPH; tahap yang tidak tergantung sinar karena bisa terjadi dalam keadaaan gelap asalkan tersedia ATP dan NADPH yang cukup untuk mensintesis molekul organik dari bahan dasar CO2 dan H2O. Langkah pertama menempelkan molekul CO2 ke enzim ribulosa bifosfat disebut fiksasi karbon, diikuti langkah berikutnya yaitu masuk ke siklus Calvin atau siklus Calvin-Benson dengan hasil akhir gugus organik (gula)

Pemanasan global akibat efek rumah kacadari CO2 di atmosfirRadiasi cahaya yangterperangkap oleh CO2

Apa hubungan fotosintesisDengan pencegahan global warming?