PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

Jalan Ir. H. Juanda No. 95 Ciputat – Tangerang

Tahun Ajaran 2012/2013

BIOLOGI

JURNAL ANABOLISME DAN KATABOLISME

MEILIA PUSPITA SARI (KIMIA I A)

Metabolisme dibagi menjadi dua, yaitu Anabolisme dan Katabolisme. Contoh

anabolisme adalah fotosintesis. Dalam fotosintesis terjadi dua tahap yaitu terjadi reaksi terang

dan terjadi reaksi gelap. Sedangkan untuk contoh katabolisme adalah katabolisme pada

karbohidrat. Dimana pada katabolime karbohidrat terjadi pemecahan polisakarida menjadi

monosakarida dan pemakaian glukosa dalam proses respirasi. Proses respirasi terbagi

menjadi dua, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Untuk respirasi aerob terdiri dari

glikolisis, siklus krebs, sistem transpor elektron (TPE). Sedangkan pada respirasi anaerob

terjadi proses fermentasi.

Anabolisme (biosintesis) merupakan proses pembentukan makromolekul (lebih

kompleks) dari molekul yang lebih sederhana. Makromolekul yang dimaksud misalnya

komponen sel (protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat). Oleh karena proses

pembentukannya memerlukan energi bebas maka disebut reaksi endergonik. Dalam

pembentukkan glikogen, lemak dan protein berfungsi sebagai bakar cadangan untuk

katabolisme. Sedangkan untuk pembentukkan asam nukleat berfungsi sebagai penyimpan

informasi genetik.

Contoh anabolisme adalah fotosintesis. Proses anabolisme memerlukan energi cahaya

untuk melakukan fotosintesis dan energi kimia untuk kemosintesis.

Fotosintesis adalah peristiwa penggunaan energi cahaya untuk membentuk senyawa

karbohidrat dari karbondioksida dan air. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas.

Dalam fotosintesis terjadi dua tahap yaitu terjadi reaksi terang dan terjadi reaksi gelap.

Reaksi terang

Reaksi terang adalah reaksi yang memerlukan energi. Terjadi tiga proses berlangsung

di dalam kloroplas.

1. Pigmen fotosintesis menyerap energi cahaya dan melepas elektron yang akan

masuk ke transpor elektron.

2. Molekul air pecah, terbentuk ATP dan NADPH, dan oksigen dilepaskan.

3. Pigmen fotosintesis menerima elektron kembali.

Reaksi gelap

Reaksi gelap atau biasa disebut dengan Siklus Calvin Benson merupakan reaksi yang

tidak memerlukan energi cahaya. Reaksi tersebut dapat berlangsung jika terdapat ATP

dan NADPH. ATP dan NADPH dihasilkan dari reaksi terang.

Katabolisme merupakan proses pemecahan makromolekul kompleks menjadi molekul

yang lebih sederhana. Misalnya pengubahan karbohidrat menjadi CO2 dan H2O dalam

proses respirasi. Proses ini menghasilkan energi bebas sehingga disebut reaksi eksergonik.

Energi tersebut tersimpan dalam bentuk molekul pembawa energi tinggi antara lain

adenosin triphosphat (ATP) dan nikotinamida adenin dinukleotida phosphat (NADPH).

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi

melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi

kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam

senyawa sumber. Katabolisme karbohidrat adalah pemecahan molekul karbohidrat

menjadi unit yang lebih kecil. Pada katabolime karbohidrat terjadi pemecahan polisakarida

menjadi monosakarida dan pemakaian glukosa dalam proses respirasi.

Pemecahan polisakarida menjadi monosakarida merupakan proses pemecahan

polisakarida (pati) maupun disakarida menjadi monosakarida (gula sederhana), glukosa,

galaktosa dan fruktosa yang terjadi di saluran pencernaan dengan melibatkan enzim di

pencernaan.

Contoh:

1. Pati yang dikunyah atau dimakan akan bercampur dengan enzim ptialin dan akan

dipecah menjadi maltosa disakarida dan glukosa.

2. Laktosa yang akan bercampur dengan enzim laktase yang dicerna di usus dan akan

dipecah menjadi glukosa dan galaktosa.

Pemakaian glukosa dalam proses respirasi

Dalam Proses respirasi tersebut terbagi menjadi dua, yaitu respirasi aerob dan

respirasi anaerob.

Respirasi aerob merupakan pembakaran yang melibatkan oksigen dan

pernapasan. Untuk respirasi aerob terdiri dari glikolisis, siklus krebs, sistem

transpor elektron (TPE).

Glikolisis adalah proses pengubahan glukosa menjadi molekul asam piruvat di

dalam sitoplasma.

Hasil dari glikolisis adalah 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADPH dan 2

molekul ATP.

Siklus krebs atau asam sitrof merupakan reaksi tahap kedua dalam respirasi

aerob. Hasil dari reaksi siklus kreb yaitu; 6 NADPH2, 2FADH2, 2 CO2, dan 2

ATP.

Sistem transpor elektron (TPE) merupakan rangkaian pembentukan molekul

air yang melepaskan energi untuk pembentukan ATP secara langsung dari

anorganik. Pada transpor elektron respirasi, daur krebs akan keluar elektron dan

ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2,

sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan

dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air,

sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.

Persamaan reaksi transpor elektron

6O2 + 24 H 12 H20 +34 ATP

Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen. Pada

respirasi anaerob terjadi proses fermentasi. Fermentasi adalah proses pemecahan

glukosa tanpa oksigen. Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang

berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi

aerob terhambat pada sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut. Contohnya

fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dan lain-lain.

Contoh dari fermentasi alkohol, yakni dilakukan oleh jamur. Substrat fermentasi

yaitu asam piruvat difermentasi menjadi asetaldehid dan terbentuk hasil produk

terakhir yaitu etanol.

o Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam

laktat. Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C6H12O6 2 C2H5OCOOH + Energi.

enzim

Prosesnya :

1. Glukosa asam piruvat (proses Glikolisis).

enzim

C6H12O6 2 C2H3OCOOH + Energi

2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.

2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 2 C2H5OCOOH + 2 NAD

piruvat dehidrogenasa.

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

o Fermentasi Alkohol 

Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam

piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah

menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat

menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul

glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) asam piruvat (glikolisis)

2. Dekarboksilasi asam piruvat.

Asam piruvat asetaldehid + CO2.

piruvat dekarboksilase (CH3CHO)

3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).

2 CH3CHO + 2 NADH22 C2HsOH + 2 NAD.

alkohol dehidrogenase

enzim

Ringkasan reaksi : 

C6H12O6 2C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

o Fermentasi Asam Cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung

dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka

(Acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih

besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.

Reaksi: 

aerob

C6H12O6 2 C2H5OH 2 CH3COOH + H2O + 116 kal

(glukosa) bakteri asam cuka asam cuka. 

Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

                             (glukosa)

Contoh Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya: 

C+H12O6 + 6 O2 6 H2O + 6 CO2 + Energi

(glukosa)

Contoh Fermentasi : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.

                           (glukosa) (etanol)