metabolism sel tunggal dan ganda
DESCRIPTION
Metabolisme mahkluk hidupTRANSCRIPT
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
1/8
METABOLISME
Nama : Ida Nurhayati
Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolismedisebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Berdasarkan
prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Anabolisme/Asimilasi/Sintesis
Anabolisme merupakan proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi
tinggi. Adapun reaksi kimianya sebagai berikut:
a. Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi ahaya
atau !oton. "ada kloroplas terjadi trans!ormasi energi, yaitu dari energi ahaya sebagai energi kinetik
berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senya#a organik pada glukosa.
$engan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung epat dan e!isien. Bila dalam suatu reaksi
memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi enderonik. %eaksi semaam itu
disebut reaksi endoterm.
"ada tabun &'() : %obin *ill mengemukakan bah#a ahaya matahari yang ditangkap oleh kloro!il
digunakan untak memeahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. "eristi#a ini disebut !otolisis +reaksi
terang.
*2 yang terlepas akan diikat oleh A$" dan terbentuklah A$"*2, sedang 2 tetap dalam
keadaan bebas. Menurut Blakman +&'0 akan terjadi penyusutan 12 oleh *2 yang diba#a oleh
A$" tanpa menggunakan ahaya. "eristi#a ini disebut reaksi gelap A$"*2 akan bereaksi dengan
12 dalam bentuk * menjadi 1*2.
b. 3emosintesis
4idak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi 1 menggunakan ahaya sebagai sumber energi.
Beberapa maam bakteri yang tidak mempunyai kloro!il dapat mengadakan asimilasi 1 dengan
menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sul!ur, bakteri nitrat,
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
2/8
bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi
senya#a-senya#a tertentu.
Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan ara oksidasi Fe2 +!erro menjadi Fe( +!erri.
Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan ara mengoksidasi *(,
tepatnya Amonium 3arbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
. 5intesis 6emak
6emak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat
tersebut bertemu di dalarn daur 3rebs. 5ebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu
gerbang utama siklus +daur 3rebs, yaitu Asetil 3o-enzim A. Akibatnya ketiga maam senya#a tadi
dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. 6emak dapat dibentuk dari protein
dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
&. 5intesis 6emak dari 3arnohidrat:
2. 5intesis 6emak dari "rotein:
5ebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki
daur 3rebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam pira7at 8889 Asetil 3o-A. Asam
amino 5erin, Alanin, alin, 6eusin, ;soleusin dapat terurai menjadi Asam piro7at, selanjutnya asam
piru7at 889 gliserol 889 !os!ogliseroldehid. Fos!ogliseraldehid dengan asam lemak akan
mengalami esteri!kasi membentuk lemak. 6emak berperan sebagai sumber tenaga +kalori adangan.
ilai kalorinya lebih tinggi dari pada karbohidrat. & gram lemak menghasilkan ',( kalori, sedangkan &
gram karbohidrat hanya menghasilkan
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
3/8
5intesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan $A, %A dan %ibosom.
"enggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul
polipeptida. "ada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
5etiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan
keperluannya. 5intesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat +substansi
yang berperan penting sebagai =pengatur sintesis protein=. 5ubstansi-substansi tersebut adalah $A
dan %A.
!. "atabolisme #$issimilasi%&
3atabolisme yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam
senya#a organik tersebut.
5aat molekul terurai menjadi molekul yang lebih keil terjadi pelepasan energi sehingga terbentuk
energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi ekseronik. %eaksi
semaam itu disebut juga reaksi eksoterm.
Molekul A4" adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekul!os!at dengan
senya#a Adenosin. ;katan kimianya labil, mudah melepaskan gugus !os!atnya meskipun digolongkan
sebagai molekul berenergi tinggi. "erubahan A4" menjadi A$" +Adenosin 4ri "hosphat diikuti denganpembebasan energi sebanyak ),( kalori/mol A4". "eristi#a perubahan A4" menjadi A$" merupakan
reaksi yang dapat balik
3atabolisme adalah reaksi pemeahan / pembongkaran senya#a kimia kompleks yang mengandung
energi tinggi menjadi senya#a sederhana yang mengandung energi lebih rendah. 4ujuan utama
katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senya#a sumber. Bila
pembongkaran suatu zat dalam lingkungan ukup oksigen +aerob disebut 'roses res'irasi&bila dalam
lingkungan tanpa oksigen +anaerob disebut (ermentasi.
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
4/8
%espirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui
proses kimia dengan menggunakan oksigen. $ari respirasi akan dihasilkan energi kimia A4" untak
kegiatan kehidupan, seperti sintesis +anabolisme, gerak, pertumbuhan.
1ontoh: %espirasi pada >lukosa, reaksi sederhananya:
%espirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui
proses kimia dengan menggunakan oksigen. $ari respirasi akan dihasilkan energi kimia A4" untak
kegiatan kehidupan, seperti sintesis +anabolisme, gerak, pertumbuhan.
1ontoh: %espirasi pada >lukosa, reaksi sederhananya:
%eaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi *2 12 ?nergi, melalui tiga tahap:
&. >likolisis.
2. $aur 3rebs.
(. 4ranspor elektron respirasi.
Gambar 1.Reaksi
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
5/8
&. >likolisis
"eristi#a perubahan : Glukosa - Glulosa - 6 - fosfat -Fruktosa 1,6 difosfat@ 3 fosfogliseral dehid
(PGAL) / Triosa fosfat -Asam piraat!adi hasil dari glikolisis : &.&. 2 molekul asam pira7at. &.2. 2
molekul A$* yang ber!ungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi. &.(. 2 molekul A4" untuksetiap molekul glukosa.
2. $aur 3rebs +daur trikarbekdlat
$aur 3rebs +daur trikarboksilat atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam pira7at seara
aerob menjadi 12 dan *2 serta energi kimia.
(. %antai 4ransportasi ?lektron %espiratori
$ari daur 3rebs akan keluar elektron dan ion * yang diba#a sebagai A$*2 +A$* * &
elektron dan FA$*2, sehingga di dalam mitokondria +dengan adanya siklus 3rebs yang dilanjutkan
dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron akan terbentuk air, sebagai hasil sampinganrespirasi selain 12. "roduk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh
melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristi#a perna!asan he#an tingkat
tinggi. 3etiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:
)*OSES A"SE)TO* A4"
&. >likolisis
>lukosa 889 2 asam piru7at 2 A$* 2 A4"
2. 5iklus 3rebs:
2 asetil piru7at 889 2 asetil 3oA 2 12 2 A$* 2 A4"
2 asetil 3oA 889 < 12 A$* 2 FA$*2
(. %antai transnpor elektron respirator:& A$* 02 889 & A$ & *2 ( A4"
2 FA$*2 2 889 2 "A$ 2 *2 < A4"
4otal (C A4"
"esim'ulan : "embongkaran & mol glukosa +1*&2 2 889 *2 12
menghasilkan energi sebanyak (C A4". "ada kebanyakan tumbuhan den he#an respirasi yang
berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat
pada sesuatu hal, maka he#an dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses !ermentasi yaitu proses
pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah res'irasi anaerob. *asil akhir
!ermentasi, dibedakan menjadi (ermentasi asam laktat/asam susu dan (ermentasi alkohol.
A. +ermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat yaitu !ermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. "eristi#a
ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.
%eaksinya :
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
6/8
"rosesnya :
&. >lukosa 88889 asam piru7at +proses >likolisis.
?nzim
1*&2 88889 2 12*(1* ?nergi
2. $ehidrogenasi asam pira7at akan terbentuk asam laktat.
2 12*(1* 2 A$*2 88889 2 12*01* 2 A$
"iru7at
B. +ermentasi Alkohol
"ada beberapa mikroba peristi#a pembebasan energi terlaksana karena asam piru7at
diubah menjadi asam asetat 12 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol. $alam
!ermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul A4",
bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan (C molekul
A4".
%eaksinya :
&. >ula +1*&2 88889 asam piru7at +glikolisis
2. $ekarbeksilasi asam piru7at.
(. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol +etanol.
,. "eterkaitan )roses "atabolisme dan Anabolisme
"roses katabolisme dan anabolisme dalam suatu organisme berlangsung seara kontinyu dan
bersamaan. 3eduanya merupkan proses pengubahan energi sehingga energi dalam tubuh organisme
tersebut teap tersedia. 4umbuhan hijau sebagai organisme !otoautotro! menyediakan sumber energi
kimia bagi organsime heterotro!, sebaliknya organisme heterotro! akan melepaskan sisa metabolsime
berupa 12 dan *2 yang akan diman!aatkan kembali oleh tumbuhan hijau untuk proses !otosintesis.
5eara ekologis terdapat hubungan antara tumbuhan hijau sebagai produsen dan he#an sebagai
konsumen dalam proses trans!ormasi energi. $alam tubuh indi7idu organisme itu sendiri terjadi proses
penyususnan dan dan pembongkaran zat untuk trans!ormasi energi.
$alam tumbuhan hijau, mereka menyusun makanannya sendiri melalui proses !otosintesis.
5elajutnya ia juga meman!aatkan senya#a kimia yang terbentuk dari !otosintesis tersebut untuk prosesn
respirasi sel guna menghasilkan energi. Bahkan mungkin kalian pernah mengamati beberapa tumbuhan
dapat menyimpan adangan makanannya sebagai energi adangan, yang tersimpan dalam bentuk umbi-
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
7/8
umbian. Begiti pula dalam tubuh he#an, termasuk dalam tubuh manusia terjadai proses penyusunan dan
pembongkaran zat tersebut. $isamping ada proses respirasi protein +katabolisme untuk memperoleh
energi, juga terjadi proses penyusunan +sintesis protein yang penting untuk tersedianya protein guna
membangun sel atau jaringan yang rusak dan sebagai pembangun struktur jaringan tubuh. $emikian pulasintesis lemak dan pembongaran lemak, merupkan dua proses yang saling berkaitan satu sama lain.
-. "eterkaitan Metabolisme "arbohidrat& Lemak& dan )rotein
"roses metabolisme karbohidrat, protein dan lemak daalam sel tubuh manusia, satu sama lain saling
terkait. 3etiga proses metabolsime tersebut akan mele#ati senya#a asetil 1-A, sebagai senya#a antara
untuk memasuki siklus 3rebs. Begitu pula apabila terjadi kelebihan sintesis glukosa, maka dalam tubuh
akan diubah menjadi senya#a lemak sebagai adangan energi.
ambar !. $iagram *ubungan Metabolisme
. En0im
?nzim merupakan biokatalisator / katalisator organik
yang dihasilkan oleh sel. 5truktur enzim terdiri dari:
1. Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun dariprotein, yang akan rusak bila suhu terlampau
panas+termolabil.
!. >ugus "rostetik +3o!aktor, yaitu bagian enzim
yang tidak tersusun dari protein, tetapi dari ion-
ion logam atau molekul-molekul organik yang
disebut 3?D;M. Molekul gugus prostetik lebih keil dan tahan panas +termostabil, ion-
ion logam yang menjadi ko!aktor berperan sebagai stabilisator agarenzim tetap akti!.
3oenzim yang terkenal pada rantai pengangkutan elektron +respirasi sel, yaitu A$
+ikotinamid Adenin $inukleotida, FA$ +Fla7in Adenin $inukleotida, 5;43%M.
?nzim mengatur keepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel.
Ealaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di
-
7/17/2019 Metabolism Sel tunggal dan ganda
8/8
dalam sel. %eaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi, pertumbuhan dan
perkembangan, kontraksi otot, !otosintesis, !iksasi, nitrogen, dan penernaan. Adapun si!at-si!at
enzim:
&. Biokatalisator, memperepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.
2. 4hermolabil mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu G 1, karena enzim tersusun dari
protein yang mempunyai si!at thermolabil.
(. Merupakan senya#a protein sehingga si!at protein tetap melekat pada enzim.