as-bio-fmipa-upi

METABOLISME

BAB IV

Proses pembentukan atau

penguraian zat di dalam sel yang

disertai dengan adanya

perubahan energi

as-bio-fmipa-upi

METABOLISME

ANABOLISME Proses Pembentukan

Contoh: Fotosintesis,

Kemosintesis

Sintesis lemak,

Sintesis protein

KATABOLISMEProses Penguraian

Contoh : Respirasi Sel

Fermentasi

as-bio-fmipa-upi

Proses Anabolisme biasanya banyak

membutuhkan energi sehingga reaksinya dapat

berlangsung cepat dan efisien. Reaksi yang

memerlukan energi dalam bentuk panas disebut

reaksi endergonik atau reaksi endoterm.

Sebaliknya pada proses Katabolisme banyak

energi dibebaskan ke lingkungan berupa energi

panas. Suatu reaksi dimana terjadi pelepasan

energi disebut reaksi eksergonik atau reaksi

eksoterm.

Proses metabolisme memerlukan ENZIM

as-bio-fmipa-upi

ENZIM

Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan mempercepat proses reaksi.

Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang akan mempermudah terjadinya reaksi.

Sebagian besar enzim bekerja secara khas, artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia.

as-bio-fmipa-upi

STRUKTUR ENZIM

PROTEIN

BUKAN PROTEIN

(GUGUS PROSTETIK)

GUGUS PROSTETIK

VITAMIN KO ENZIM

LOGAM

KO FAKTOR

berupa

as-bio-fmipa-upi

SIFAT-SIFAT ENZIM

Enzim adalah protein

Enzim bekerja secara spesifik / khusus

Enzim berfungsi sebagai katalis

BIOKATALISATOR

(Mengubah kecepatan reaksi, tidak mengubah

hasil akhir atau keseimbangan reaksi)

Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit

Enzim dapat bekerja secara bolak balik

as-bio-fmipa-upi

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM

1. SUBSTRAT

2. SUHU

3. KEASAMAN (pH)

4. KO FAKTOR

5. INHIBITOR

as-bio-fmipa-upi

Reaksi yang tidak dikatalis oleh

enzim

Reaksi yang dikatalis oleh enzim

Laju reaksi

Energi

Eaktivasi

as-bio-fmipa-upi

ANABOLISME( FOTOSINTESIS

danKEMOSINTESIS )

as-bio-fmipa-upi

as-bio-fmipa-upi

STRUKTUR KLOROPLAS

as-bio-fmipa-upi

GRANA DAN STROMA

as-bio-fmipa-upi

TAHAP FOTOSINTESIS

1. REAKSI TERANG / FOTOLISIS

2. REAKSI GELAP / FIKSASI CO2 /

SIKLUS Calvin-Benson

Proses penguraian air oleh energi cahaya untuk

membentuk molekul ATP dan NADPH2

Proses pengikatan karbondioksida (CO2) oleh

ribulosa bifosfat (molekul gula 5 C) dan

membentuk gula (6C). Reaksi ini tidak

membutuhkan cahaya

as-bio-fmipa-upi

REAKSI TERANG , meliputi 2 proses :

1. FOSFORILASI SIKLIK / Fotosistem 1

Menghasilkan ATP melalui transfer elektron siklik

pada P700 nm

2. FOSFORILASI NON SIKLIK / Fotosistem 2

Menghasilkan ATP, Oksigen dan Hidrogen yang terikat

pada NADP, pada P680 nm

Sintesa ATP dari ADP + P dalam kloroplas disebut Fosforilasi atau Fotofosforilasi

Reaksi singkat pada reaksi terang :

cahaya

2H2O + 2 NADP 2 NADPH2 + O2 + H+

as-bio-fmipa-upi

REAKSI PADA FOTOSISTEM

as-bio-fmipa-upi

PEMINDAHAN ELEKTRON SIKLIK

as-bio-fmipa-upi

PEMINDAHAN ELEKTRON NON SIKLIK

as-bio-fmipa-upi

REAKSI GELAP

1. Berlangsung dalam Stroma

2. Menggunakan energi kimia ATP dan NADPH2

hasil reaksi terang

3. Terjadi fiksasi CO2 ( 1C) menjadi Karbohidrat (6C)

as-bio-fmipa-upi

as-bio-fmipa-upiFig. 5-8, p.78

THESE

REACTIONS

PROCEED IN THE

CHLOROPLAST’S

STROMA

Calvin-Benson

cycle

12 PGAL

glucose1

ATP

ATP

NADPH

6 RuBP12 PGA

6CO2

as-bio-fmipa-upi

FOTOSINTESIS

REAKSI TERANG REAKSI GELAP

as-bio-fmipa-upi

= REAKSI TERANG

= REAKSI GELAP

as-bio-fmipa-upi

Photosynthesis Equation

12H2O + 6CO2 6O2 + C6H12O6 + 6H2O

water carbon dioxide

oxygen glucose water

LIGHT ENERGY

chlorophyll

LIR LIR

as-bio-fmipa-upi

KEMOSINTESIS

1. BAKTERI SULFUR

CO2 + 2 H2S CH2O + 2 S +H2O

2. BAKTERI BESI

FERRO FERRI

3. BAKTERI N ( Nitrosomonas, Nitrococcus)

AMONIUM NITRIT NITRAT

Sintesa senyawa organik dari reaksi-reaksi kimia

senyawa anorganik. Terjadi pada bakteri tertentu yang

tidak berklorofil

as-bio-fmipa-upi

AMONIUM NITRIT NITRAT

NITRIFIKASI

DENITRIFIKASI

AMONIUM NITRIT NITRAT

Nitrosomonas

Nitrococcus

Nitrobacter

as-bio-fmipa-upi

RESUME ANABOLISME

FOTOSINTESIS

1. FOTOLISIS/SIKLUS ELEKTRON/REAKSI HILL

AIR NADPH, ATP, dan OKSIGEN

2. FIKSASI CO2 / SIKLUS CALVIN - BENSON

CO2 RBPAPGALPG GLUKOSA

6 CO2 + 6 H2OCahaya matahari

klorofilC6H12O6 + 6O2

as-bio-fmipa-upi

KATABOLISME

RESPIRASI : Proses pembebasan energi

kimia yang terkandung dalam

molekul organik pada sel

hidup menjadi energi yang

berguna untuk aktivitas hidup

as-bio-fmipa-upi

Tiga peristiwa dalam respirasi

1. Pemecahan bahan bakar

Karbohidrat Fragmen-fragmen dan

membentuk CO2

2. Transfer H2

Proses pembebasan energi dari bahan bakar

3. Transfer energi

Untuk mengikat P + ADP ATP

as-bio-fmipa-upi

TAHAP-TAHAP RESPIRASI SEL

1. Glikolisis

Glukosa + 2 ADP + 2 P + 2 NAD 2 Piruvat + 2 NADH2 + 2 ATP

2. Dekarboksilasi Oksidatif

2 Piruvat + 2 Co.A + 2 NAD 2 Asetil CoA + 2 NADH2 + 2 CO2

3. Daur Krebs

4. Transfer Elektron

6 H2O + 2 Asetil CoA + 6NAD + 2FAD + 2P 4 CO2 + CoA + 6 NADH2

+ 2 FADH2 + 2 ATP

10 NADH2 + 2 FADH2 + 34 ADP + 34 P + 6O2 10 NAD + 2 FAD + 12

H2O + 34 ATP

Glukosa (C6H12O6) + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP (Energi)

as-bio-fmipa-upi

1. GLIKOLISIS

Berlangsung di dalam SITOPLASMA

Glukosa (C6)C3

Menggunakan 2 ATP

Menghasilkan 2 ATP

Menghasilkan 2 molekul Piruvat

as-bio-fmipa-upi

2. Dekarboksilasi oksidatif

Dihasilkan 2 molekul CO2 dan 2 molekul NADH

Dihasilkan 2 Asetil CoA (C2)

as-bio-fmipa-upi

3. Daur Krebs

Pembentukan asam sitrat (C6) dari asam asetat (C2) dan asam oksaloasetat (C4)Menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, 6 CO2Berlangsung di dalam matriks mitokondria

as-bio-fmipa-upi

4. Transfer elektron

NADH DAN FADH SENYAWA PEREDUKSI

PENGHASIL ION HIDROGEN

SETIAP PERPINDAHAN ELEKTRON PADA SETIAP RESEPTOR MEMBENTUK ENERGI DAN MENGHASILKAN MOLEKUL AIR

SETIAP MOLEKUL NADH MENGHASILKAN 3 ATP DAN 1 MOLEKUL FAD MENGHASILKAN 2 ATP

as-bio-fmipa-upi

Hasil ATP Maksimum

as-bio-fmipa-upi

Hasil ATP bersih

as-bio-fmipa-upi

RESUME KATABOLISME

as-bio-fmipa-upi

Glucose

2 Pyruvate

2 ATP

No OxygenOxygen

Aerobic respiration Fermentation

Alcohol + CO2(yeast, plants)

Lactate (Animals)

34 more ATP

as-bio-fmipa-upi

FERMENTASI ASAM LAKTAT

TERJADI DALAM JARINGAN HEWAN

HASIL AKHIR BERUPA SENYAWA

ASAM LAKTAT

JUMLAH ENERGI SEDIKIT

Glukosa

(1 Molekul)

Asam Piruvat (C)

1 molekul

Asam Laktat (C3) 2 molekul

menghasilkan ATP 2 molekul

as-bio-fmipa-upi

FERMENTASI ALKOHOL

FERMENTASI ALKOHOL TERJADI DALAM TUMBUHAN:

ENERGI YANG DIHASILKAN KECIL

MENGHASILKAN RACUN

Glukosa

(1 Molekul)

Asam Piruvat

(C3) 1 molekul

Asam Laktat (C3)

2 molekul

menghasilkan ATP 2

molekul

Asetaldehid

(C2) 2 mol

as-bio-fmipa-upi

KETERKAITAN PROSES KATABOLISME DAN

ANABOLISME

Protein

makanan

Asam

amino

Protein

tubuh

Aseti co-A

Produksi ATP

Senyawa

kerangka karbon

Asam piruvat atau

intermediet siklus

Krebs

Senyawa lain yang

mengandung nitrogen

Urea

NH4+

Disekresi

kan

Glukosa

As.Amino dlm Sel

as-bio-fmipa-upi

Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat,Lemak,Protein