Metabolisme

Metabolisme merupakan proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup . Prosesmetabolisme dapat terjadi dengan oksigen maupun tanpa oksigen. Proses metabolisme yang memerlukan oksigen terjadi melalui prdses respirasi aerop ,begitu pula sebaliknya. Metabolisme di bedakan menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme 1. Anabolisme. Adalah proses penyusunan molekul kompleks dari molekul sederhana dengan mengguna energy tinggi contoh fotosintesis dan kemosintesisa. Fotosintesis Berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang artinya penyusun jadi apa itu fotosintesis. Fotosintesis akan membentuk gula(glukosa)dari bahan baku CO2 dan H2O.Reaksi kimianya yaitu 6 CO2 + 6 H2O --------------------- 6 O2 + C2H12O6 Reaksi fotosintesis terjadi dalam 2 tahap 1 Reaksi terang Perangkat reaksi terang terdiri atas pikmen fotosintetik dan fotosistem.Masing masing pikmen mengapsorpsi cahaya violet dan merah.Pikmen penangkap cahaya di bagi atas 3 kelompok,yaitu klorofil,karotenoid,dan fikobilin.Klorofil mengabsorpsi cahaya violet,biru,orange dan merah.Pikmen tersebut menyebabkab warna hijau pada tumbuhan.Karotenoid mengabsorpsi cahaya kuning,oranye dan merah sehin gga memberikan warna pada wortel,jeruk,tomat dan daun tumbuhan tertentu. Fikobilin hanya ditemukan pada sianobakteri dan gangga merah.Reaksi terang terjadi pada membran tilakoit yang mengandung banyak klorofil karena menggunakan energy cahaya matahari yang melepas electron dan ditanggkap oleh klorofil dan yang dapat memecah molekul air(H2O)yang menjadi ion hydrogen dan oksigen sehingga di sebut juga reaksi hidrolisis. Pengubahan energy cahaya menjadi energy kimia melalui 2 caraYaitu reaksi siklik yaitu di mana electron kembalke pusat reaksi asal dan reaksi nonsiklik yaitu di mana electron berenergi ditransfer ke NADP dan tidak dikembalikan ke pusat reaksi.Ke 2 aliran electron tsb dihasilkan di dalam prose fosforilasi (ADP + P ATP) sehigga dinamakan fotofosforilasi siklik dan fotofosforilasi non siklik. Istilah siklik atau nonsiklik berkaitan dengan cara pengaktifan electron.1.Fotofosforilasi Siklik Pada fotosistem 1 Molekul air di pecah menjadi ion hydrogen dan oksigen. ion hydrogen akan berkaitan dengan ion oksigen membentuk O2 dan dikeluarkan oleh tumbuhan ke atmosfir.Energi cahaya diabsorpsi oleh pikmen kemudian electron diteruskan ke akseptor electron kemudian dipancarkan lagi kesistem transport electron yg mengembalikan electron ke pusat reaksi yang sama.Molekul ATP disintesis sebagai hasil dafi perjalanan siklus electron tersebut. Pada Fotosistem2 Klorofil b molekulnya mampu mengikat electron sinar matahari di sepanjang gelombang.Elektron ditranspor mulai dari air,melalui sejumlah molekul,dan akhirnya ke NADP.Hasil transport diantara molekul molekul juga berupa ATP. 2.Reaksi Gelap Reaksi gelap terjadi pada stomata.Reaksi gelap dapat di temui pada Siklus Kelvin.Didalam siklus Kelvin 3 molekul CO2(yang dapat digunakan dari udara),9molekul ATP,dan 6 molekul NADPH di ubah menjadi molekul karbohidrat (gliserida 3 fosfat).Kemudian ,karbohidrat tsb liseratdiubah menjadi bentuk karbohidrat yg lainnya,yaitu glukosa.Siklus calvin Benson di bagi menjadi 3 tahap1. Fase fiksasi.yaitu fiksasi karbon(CO2) dari udara oleh senyawa karbon beratom C5 yg di kenal dengan ribulosa bifosfat atau RuBP yg hasil reaksinya berupa senyawa beratom C3 yg di kenal dengan asam fosfogliserat.Sumber fosfatnya adalah ATP.2. Fase reduksi,yaitu pemakaian H dari NADPH untuk mereduksi senyawa antara dalam pembentukan zat makanan(glukosa). Senyawa tsb beratom C3 dikenal dengan fosfogliseraldehit atau PGAL.3. Fase regenerasi yaitu terbentuknya kembali RuBP untuk melanjutkan fungsinya sebagai fiksator CO2

B Kemosintesis. Terjadi pada organisme kemoautotrof,yaitu organism yang mampu mensintesis zat organic dengan bantuan energy dari reaksi kimia .contohnya pada..2. Katabolisme Proses katabolisme yang berlangsung di dalam sel disebut respirasi sel.Katabolisme adalah proses penguraian zat untuk membebaskan energy kimia yang tersimpan dalam senyawa organik, Ada 2 macam respirasi sel,yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob(fermentasi).a. Respirasi Aerob enzim C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O Glukosa oksigen karbon dioksida air Proses pembakaran glukosa memerlukan kehadiran O2 yang kita peroleh dari pernafasan. Dari proses ini di hasilkan karbon dioksida dan uap air. Respirasi aerob di bagi atas 3 tahap.1. Glikolisis1.Glukosa yang masuk kedalam sel difosforilasi oleh enzim heksokinase produk berupa klukosa 6 fosfat2. Glukosa 6 fosfat di ubah menjadi bentuk isomernya,yaitu fruktosa 6 fosfat dengan bantuan enzim fosfoglukoisomerase.Isomer tsb memiliki bentuk dan jumlah atom yang sama,tetapi memiliki struktur dan susunan yang berbeda.3. Penambahan ATP dalam glikolisis,enzim fosfofruktokinase mentransfer dari ATP ke glukosa 6 fosfat menghasilkan fruktosa 1,6 bifosfat.4. Pembentukan gliseraldehid 3 fosfat(PGAL) dari fruktosa 1,6 bifosfat melibatkan 2 enzim,yaitu enzim aldolase yang memisahkan molekul gula menjadi PGAL dan isomernya,yaitu dihidroksiaseton fosfat. Enzim isomerase.5. Enzim triosefosfat dehidrogenase mengatalisis reaksi pembentukan 1,3 bifosfogliserat.6. Akhirnya,terbentuk ATP,dibantu oleh enzim fosfogliserokinase dan akhirnya terbentuk senyawa 3 fosfogliserat.7. Enzin fosfogliseromutase menempatkan kembali ke bentuk 2 fosfogliserat8. Enzim enolase membentuk ikatan melalui molekul air dari 2 fosfogliserat ke bentuk fosfoenolpiruvat.9. Akhir reaksi glikolisis menghasilkan ATP dengan bantuan enzim piruvat kinase.Untuk lebih jelasnya mengenai Respirasi Aerop.Sari-sari makanan yang sudah diserap oleh jonjot usus halusmasuk ke pembuluh kapiler yg berdekatan dengan jonjot usus.Selanjutnya glukosa akan masuk ke sel-sel seluruh tubuh.Didalam sel glukosa akan di rombak sehingga di hasilkan energy dalam bentuk ATP untuk aktifitas kita sehari- hari.Perombakan glukosa di dalam sel di sebut respirasi seluler atau oksidasi biologi.Karena proses perombakan glukosa tersebut memerlukan kehadiran O2 yg kita peroleh dari pernafasan.2. Siklus Krebs Asam pirufat di ubah menjadi bentuk asetil,oleh enzim KOA,asetil dirubah menjadi asetil KOA kemudian berubah menjadi asam sitrat,pada saat perubahan senyawa dihasilkan electron yg ditanggkap oleh molekul pembawa electron seluler(NAD atau Nicotinamide Adenin Dinucleotide yg teroksidasi).NAD akan menerima elec tron dan berubah menjadi NADH (tereduksi).Pada rantai pemindahan electron, O2 berperan sebagai penerima proton H sehingga menghasilkanH2O(uap air) dan CO2 pada proses perombakan glukosa akan kita keluarkan saat menghembus nafas.3. Transfor electronLihat buku paketb.Respirasi anaerob Adalah proses perombakan glukosa sehingga dihasilkan energy tanpa kehadiran oksigen,contohnya pada khamir disebut juga fermentasi.Ada 2 bentuk fermentasi,yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi asam laktat. Fermentasi alcohol umumnya terjadi pada khamir dan bakteri. Fermentasi asam laktat terjadi di sel-sel otot manusia,ketika kekurangan oksigen karena bekerja secara terus menerus akan menghasilkan asam laktat dalam jumlah besar sehingga dapat menyebabkan kram otot.