KONSEP BIOENERGITIKA DAN PRODUKTIVITAS PRIMER

DAN SEKUNDER

MAKALAH

Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Ekologi yang Dibimbing oleh

Dr. Ibrohim, M.Si dan Prof. Dr. Ir. Suhadi, M.Si

Disusun oleh:

Offering G

Kelompok 11

Agustin Dwi Erlandi (130342603495)

Rieza Novrianggita (1303426034)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

JANUARI 2015

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu pengetahuan mengenai

perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia. Biokimia, seperti namanya, adalah

kimia dari makhluk hidup. Oleh karena itu biokimia menjembatani antara ilmu kimia dengan

ilmu biologi, ilmu yang mempelajari tentang struktur dan interaksi sel dan organisma.

Sistem nonbiologik dapat menggunakan energi panas untuk melangsungkan kerjanya.

Sedangkan sistem biologik bersifat isotermik dan menggunakan energi kimia untuk

memberikan tenaga bagi proses kehidupan. Bioenergetika atau termodinamika biokimia

memberikan prinsip dasar untuk menjelaskan mengapa sebagian reaksi dapat terjadi

sedangkan sebagian yang lain tidak. Sejumlah sistem non biologik dapat menggunakan

energi panas untuk melaksanakan kerjanya, namun sistem biologi pada hakekatnya

bersifat isotermik dan memakai energi kimia untuk memberikan tenaga bagi proses

kehidupan.

Bioenergetika atau termodinamika biokimia memberikan prinsip dasar untuk

menjelaskan mengapa sebagian reaksi dapat terjadi sedangkan sebagian yang lain tidak.

Sejumlah sistem non biologik dapat menggunakan energi panas untuk melaksanakan

kerjanya, namun sistem biologi pada hakekatnya bersifat isotermik dan memakai energi

kimia untuk memberikan tenaga bagi proses kehidupan.

Prinsip reaksi oksidasi reduksi yaitu reaksi pengeluaran dan perolehan elektron

berlaku pada berbagai sistem biokimia dan merupakan konsep penting yang melandasi

pemahaman tentang sifat oksidasi biologi. Ternyata banyak reaksi-reaksi oksidasi

dalam sel hidup dapat berlangsung tanpa peran molekul oksigen.

Adapun untuk mengetahui pembahasan terkait Bioenergetik termasuk di

dalamnya energy thermal, termodinamika dan kalor butuh dikaji ulang, sehingga

mendapatkan informasi yang tepat.

1.1 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan beberapa masalah antara lain1. Apa pengertian dari bioenergenetika, kalor dan energy thermal?2. Bagaimana hukum termodinamika?3. Bagaimana aliran energi pada rantai makanan dapat terjadi?4. Apa pengertian produktivitas primer dan sekunder?

1.2 Tujuan

Dari rumusan masalah diatas dapat dibuat tujuan sebagai berikut :1. Untuk mengetahui perngertian dari bioenergenetika, energy thermal,

termodinamika dan kalor.2. Untuk mengetahui hukum termodinamika.3. Untuk mengetahui aliran energi pada rantai makanan dapat terjadi4. Untuk mengetahui produktivitas primer dan sekunder.

BAB II

PEMBAHASAN

2. 1 Pengertian Bioenergetika

Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu pengetahuan mengenai

perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia. Reaksi ini diikuti oleh pelepasan

energi selama sistem reksi bergerak dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat

energi yang lebih rendah. Sebagian besar energi dilepaskan dalam bentuk panas. Pada

sistem nonbiologik dapat menggunakan energi panas untuk melangsungkan kerjanya dan

dapat diubah menjadi energi mekanik atau energi listrik. Sedangkan pada sistem

biologik bersifat isotermik dan menggunakan energi kimia untuk memberikan tenaga bagi

proses kehidupan.

2.2 Pengertian Kalor

Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara

umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan

mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh

benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang

dikandung sedikit.Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang

dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor, yaitu : massa zat, jenis zat (kalor

jenis), perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

Dimana :

Q : kalor yang dibutuhkan (J)

m : massa benda (kg)

c : kalor jenis (J/kgC)

Q = m.c.( )

( ) : adalah perubahan suhu (C)

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis:

Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu

Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang

digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U

adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu

kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c). Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang

diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg

zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis

adalah kalorimeter.

Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru

Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam

grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

2.2.1 Hubungan antara kalor dengan energi listrik

Kalor merupakan bentuk energi maka dapat berubah dari satu bentuk kebentuk

yang lain. Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi maka energi listrik dapat berubah

menjadi energi kalor dan juga sebaliknya energi kalor dapat berubah menjadi energi

H = Q/( )

c = Q/m.( )

H = m.c

listrik. Besarnya energi listrik yang diubah atau diserap sama dengan besar kalor yang

dihasilkan. Sehingga secara matematis dapat dirumuskan.

Untuk menghitung energi listrik digunakan persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

W : energi listrik (J)

P : daya listrik (W)

t : waktu yang diperlukan (s)

Bila rumus kalor yang digunakan adalah Q = m.c.( ) maka diperoleh persamaan ;

W = Q

W = P.t

P.t = m.c.( )

Keterangan :

Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu

sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua

menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100

C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4),

kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu

kembali (Q5).

2.2.2 Asas Black

Menurut asas Black apabila ada dua benda yang suhunya berbeda kemudian

disatukan atau dicampur maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang bersuhu tinggi

menuju benda yang bersuhu rendah. Aliran ini akan berhenti sampai terjadi

keseimbangan termal (suhu kedua benda sama). Secara matematis dapat dirumuskan :

Yang melepas kalor adalah benda yang suhunya tinggi dan yang menerima kalor adalah

benda yang bersuhu rendah. Bila persamaan tersebut dijabarkan maka akan diperoleh :

Catatan yang harus selalu diingat jika menggunakan asasa Black adalah pada benda

yang bersuhu tinggi digunakan ( ) dan untuk benda yang bersuhu rendah

digunakan ( ).

2.2.3 Energi Kalor

Q lepas = Q terima

Q lepas = Q terima

m1.c1.( ) = m2.c2.( )

Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-

hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang

semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air menjadi

panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan suhu air

naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini terjadi

perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau kalor

yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang

mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih

rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan

suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan massanya

tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan

suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang satuan lainnya

adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah:

1 kalori = 4,2 joule

1 joule = 0,24 kalori

a. Kalor dapat Mengubah Suhu Benda

Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi

satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah

hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat? Semua

benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari

lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga sebaliknya benda-

benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor

untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu zat akan berubah

ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. Dengan demikian, dapat diambil

kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

b. Kalor dapat Mengubah Wujud Zat

Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum,

maka zat akan mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat

melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu,

selain kalor dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk

mengubah wujud zat. Perubahan wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat

digambarkan dalam skema berikut.

Keterangan:

1 = mencair/melebur

2 = membeku

3 = menguap

4 = mengembun

5 = menyublim

6 = mengkristal

Energi Termal

Energi termal adalah energi keseimbangan termodinamika yang sebanding

dengan suhu mutlak dan dipindahkan sebagai panas dalam proses termodinamika.

Energi termal ini merupakan bagian dari potensial total dan energi kinetik dari suatu

benda atau sampel benda yang menghasilkan suhu sistem. Energi internal sistem, juga

sering disebut energi termodinamika, selain energi panas juga memiliki bentuk lain

dalam suatu sistem termodinamika, yaitu bentuk energi potensial yang tidak

mempengaruhi temperatur, seperti energi kimia yang tersimpan dalam struktur molekul

dan elektronik. Energi termal ini dihasilkan dan diukur oleh panas apapun. Hal ini

disebabkan oleh peningkatan aktivitas atau kecepatan molekul dalam substansi, yang

dihasilkan oleh suhu yang meningkat pula.

Dalam hukum termodinamika menjelaskan bahwa energi dalam bentuk panas

dapat dipertukarkan dari satu objek fisik ke objek yang lain. Misalnya, meletakkan panci

yang berisi air di atas api yang akan menyebabkan air memanas sebagai akibat dari

gerakan molekul meningkat. Dengan cara itu panas atau energi panas dari api sebagian

ditransmisikan ke air yang memiliki gerakan molekul yang tak beraturan yang saling

bertumbukan.

Energi kinetik termal rata-rata dari gerakan atom dan molekul penyusun zat

tertentu disebut dengan suhu. Suhu dikenal luas sebagai variabel penentu temperatur

benda dan dunia medis menggunakan suhu untuk membantu dalam diagnosa demam.

Suhu diukur dengan alat yang disebut dengan termometer. Prinsip kerja termometer

adalah pemuaian dan penyusutan dari air raksa yang diletakkan dalam tabung kapiler

tertutup. Pemuaian air raksa menunjukkan peningkatan suhu, sedangkan penyusutan

menunjukkan penurunan suhu. Sampai saat ini kita mengenal 4 macam termometer,

yaitu kelvin, celcius, farenheit, dan reamur. Persamaan dari setiap termometer adalah

kesepakatan penentuan skala maksimal dan minimal.

Perbedaan antara satu termometer dengan yang lain terletak pada jumlah

skalanya dan nilai derajat skala maksimal dan kinimal. Untuk termometer kelvin dan

celcius memiliki 100 skala , sedangkan reamur 80 skala dan fahrenheit 180 skala. Hanya

celcius dan reamur yang memiliki skala minimal dengan 00, sedangkan kelvin memiliki

skala minimal 2730 dan fahrenheit 2120.

Suhu ekstrim ditemukan pada nol derajat kelvin dimana tak ditemukan lagi

organisme yang mampu bertahan hidup pada suhu tersebut. Suhu nol derajat

kelvin disebut dengan nol absolut. Tubuh manusia berupaya untuk mempertahankan

suhu pada lingkungan internal. Manusia memiliki mekanisme pengaturan suhu tubuh

yang diperankan oleh hypothalamus. Hypothalamus berfungsi sebagai thermostat

dan reseptor yang sensitif terhadap perubahan suhu. Suhu tubuh dipertahankan

konstan pada 37 derajat celcius. Saat tubuh kehilangan panas atau memperoleh

panas dari lingkungan eksternal

dapat mempengaruhi reseptor panas dingin di kulit dan hypothalamus. Hal ini

akan direspon dengan perubahan aliran darah perifer (vasokontsriksi atau

vasodilatasi), produksi keringat, gerakan tubuh tertentu seperti mengigil dan

frekuensi napas. Tubuh yang keliru merespon perubahan suhu sekitar akan mengalami

demam. Pengukuran suhu tubuh dapat dilakukan pada beberapa tempat, seperti di

dalam mulut, ketiak dan per rektal. Pemukuran per pektal mewakili suhu inti tubuh dan

memiiki perbedaan antara 0,1 s/d 0.2 derajat dengan di ketiak. Suhu inti tubuh diyakini

membentuk poros antara otak dan jantung.

2.3 Termodinamika

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan')

Perpindahan kalor merupakan suatu bentuk dinamika dari energi termal yang

dipindahkan dari benda yang memiliki suhu lebih tinggi kepada benda yang memiliki

suhu lebih rendah. Perpindahan kalor antara sistem dengan lingkungan sekitar dapat

terjadi bila sistem tersebut terbuka. Sebaliknya bila sistem tersebut tertutup, maka kalor

tidak dapat dipindahkan.Pada suatu ketika kalor yang dipindahkan tidak merubah suhu

benda melainkan merubah fase benda, misalnya : air menjadi es atau air menjadi uap.

Perubahan fase benda terjadi bila suhu sistem termodinamika telah mencapai

titik perubahan fase,misalnya titik beku air 0° celcius dan titik uap air 100°celcius.

Perubahan fase sangat bergantung pada kalor beku atau kalor uap pada tiap zat. Q = m

L, L adalah konstanta kalor lebur, kalor beku atau kalor uap tiap zat.Pemahaman

mengenai keseimbangan termodinamika dapat diaplikasikan pada upaya mengukur

besar energi termal di dalam tubuh manusia. Bila tubuh manusia yang berada di dalam

ruangan tertutup diibaratkan sebuah benda di dalam sistem tertutup.Kalor dipindahkan

dari tubuh pada zat alir di dalam sistem tertutup, dan tidak dipindahkan keluar. Hal ini

akan merubah tekanan (P), volume (V) dan suhu (T) zat alir yang dapat diamati. Secara

tidak langsung besar kalor yan dimiliki tubuh dapat diketahui dari besar kalor yang

diterima zat alir melalui perubahan tekanan (P), volume (V) dan suhu (T).Metode yang

menggunakan konsep ini disebut dengan kalorimetri, dan alat yang digunakan untuk

menerapkan metode ini disebut kalorimeter.

Hukum termodinamika menjelaskan bahwa energi dalam bentuk panas dapat

dipertukarkan dari satu objek fisik ke objek fisik yang lain. Misalnya, meletakkan api di

bawah panci air akan menyebabkan air memanas sebagai akibat dari gerakan molekul

meningkat. Dengan cara itu, panas, atau energi termal, api, sebagian ditransmisikan ke

air. Memahami prinsip-prinsip termodinamika telah memungkinkan manusia untuk

memanfaatkan sumber daya alam panas untuk menciptakan energi termal dari berbagai

sumber. Matahari, laut, dan sumber panas bumi seperti geyser dan gunung berapi, semua

bisa menjadi sumber energi panas.

2.3.1 Kaidah termodinamika dalam sistem biologi

1. Kaidah pertama termodinamika:

Kaidah pertama ini merupakan hukum penyimpanan energi, yang berbunyi:

energi total sebuah sistem, termasuk energi sekitarnya adalah konstan. Ini berarti bahwa

saat terjadi perubahan di dalam sistem tidak ada energi yang hilang atau diperoleh.

Namun energi dapat dialihkan antar bagian sistem atau dapat diubah menjadi energi

bentuk lain. Contohnya energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik, panas, mekanik

dan sebagainya.

2. Kaidah kedua termodinamika:

Kaidah kedua berbunyi: entropi total sebuah sistem harus meningkat bila proses

ingin berlangsung spontan. Entropi adalah derajat ketidakteraturan atau keteracakan

sistem. Entropi akan mencapai taraf maksimal di dalam sistem seiring sistem mendekati

keadaan seimbang yang sejati. Dalam kondisi suhu dan tekanan konstan, hubungan

antara perubahan energi bebas (ΔG) pada sebuah sistem yang bereaksi, dengan

perubahan entropi (ΔS), diungkapkan dalam persamaan:

ΔG = ΔH – TΔS

Keterangan:

ΔH : perubahan entalpi (panas) dan

T : adalah suhu absolut.

Di dalam kondisi reaksi biokimia, mengingat ΔH kurang lebih sama dengan ΔE,

perubahan total energi internal di dalam reaksi, hubungan di atas dapat diungkapkan

dengan persamaan:

ΔG = ΔE – TΔS

Jika ΔG bertanda negatif, reaksi berlangsung spontan dengan kehilangan energi

bebas (reaksi eksergonik). Jika ΔG sangat besar, reaksi benar-benar berlangsung sampai

selesai dan tidak bisa membalik (irreversibel).Jika ΔG bertanda positif, reaksi

berlangsung hanya jika memperoleh energi bebas (reaksi endergonik). Bila ΔG sangat

besar, sistem akan stabil tanpa kecenderungan untuk terjadi reaksi.

2.3.2 Hukum Termodinamika Yang Lain

1. Hukum ke nol termodinamika

Jika ada dua buah sistem berkeseimbangantermal dengan suatu sistem ketiga

berarti dua buah sistem itu berkeseimbangan termal satu sama lain.

2. Hukum ketiga termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini

menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua

proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga

menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol

absolut bernilai nol.

Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan.

Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang

disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas

sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan

lingkungan.

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan

lingkungan:

1. sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan

lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung

gas terisolasi.

2. sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi

pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem

tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja

dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau

keduanya biasanya dipertimbangkanh sebagai sifat pembatasnya:

o pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.

o pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

3. sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan

lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut

permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari

lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan

sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke

sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

2.4 Aliran Energi

Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke

bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen

primer (herbivora), ke konsumen tingkat tinggi (karnivora), sampai ke saproba, aliran

energi juga dapat diartikan perpindahan energi dari satu tingkatan trofik ke tingkatan

berikutnya. Pada proses perpindahan selalu terjadi pengurangan jumlah energi setiap

melalui tingkat trofik makan-memakan. Energi dapat berubah menjadi bentuk lain,

seperti energi kimia, energi mekanik, energi listrik, dan energi panas. Perubahan bentuk

energi menjadi bentuk lain ini dinamakan transformasi energi.

Komponen utama dalam bioenergetik adalah transformasi energi, atau konversi

energi dari suatu bentuk ke bentuk energi yang lain. Organisme hidup tidak berada dalam

keseimbangan, melainkan membutuhkan masukan energi secara kontinyu. Jadi seluruh sel

selalu mentransformasi energi. Sel memiliki jutaan reaksi metabolisme yang terjadi

dalam tubuh.

Gambar 1, menunjukkan reaksi metabolism yang menyerupai “Peta jalan raya

yang menghubungkan dua negara, yang memiliki jalur pusat yang luas”. Gambar

tersebut menyajikan gambaran singkat mengenai metabolisme yang reaksinya dibagi

menjadi tiga tahap berdasarkan ukuran metabolit di dalamnya.

Metabolisma adalah keseluruhan proses yang terjadi dalam makhluk hidup yang

membutuhkan dan memanfaatkan energi bebas untuk melaksanakan berbagai macam

Gambar 1. Gambaran jalur singkat metabolisme

fungsi. Serangkaian reaksi yang terdapat dalam metabolisma dikelompokkan menjadi 2

yaitu:

1. Katabolisma, atau reaksi penguraian. Dalam katabolisma senyawa metabolit

kompleks diuraikan menjadi produk yang lebih sederhana dengan membebaskan

energi. Energi yang dibebaskan selama proses ini disimpan dalam bentuk ATP dari

ADP dan fosfat atau digunakan untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH.

Keduanya, ATP dan NADPH merupakan sumber energi utama untuk digunakan

dalam jalur anabolisma. Karakteristik jalur penguraian adalah mengubah berbagai

senyawa (karbohidrat, lipid, protein) menjadi senyawa intermedier umum.yang akan

dimetabolisma lebih lanjut dalam jalur oksidatif pusat yang mengubahnya menjadi

beberapa produk akhir.

2. Anabolisma, jalur biosintesis. Jalur ini mempunyai proses kebalikannya. Beberapa

macam metabolit, terutama piruvat, asetil CoA dan senyawa intermedier dalam

siklus asam sitrat berfungsi sebagai senyawa awal untuk biosintesis berbagai produk.

2.5 Produktivitas

Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya Matahari. Energi cahaya

Matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen (organisme

fotoautotropik) yang diubah menjadi energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik.

Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat tropik melalui

jalur rantai makanan. Energi kimia tersebut digunakan organisme untuk pertumbuhan

dan perkembangan. Kemampuan organisme-organisme dalam ekosistem untuk

menerima dan menyimpan energi dinamakan produktivitas ekosistem. Produktivitas

ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

2.5.1 Produktivitas Primer

Produktivitas primer adalah kecepatan organisme autotrof sebagai produsen

mengubah energi cahaya Matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik.

Hanya sebagian kecil energi cahaya yang dapat diserap oleh produsen. Produktivitas

primer berbeda pada setiap ekosistem, yang terbesar ada pada ekosistem hutan hujan

tropis dan ekosistem hutan bakau. Produktifitas primer dibagi menjadi dua yaitu

produktivitas primer kotor (PPk) dan produktivitas primer bersih (PPB).

A. Produktivitas primer kotor (PPk) adalah seluruh bahan organik yang

dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme fotoautotrof. Lebih

kurang 20% dari PPK digunakan oleh organisme fotoautotrof untuk

respirasi, tumbuh dan berkembang.

B. Produktivitas primer bersih (PPB) adalah sisa energi produktifitas primer

kotor yang baru disimpan. Biomassa organisme autotrof (produsen)

diperkirakan mencapai 50%-90% dari seluruh bahan organik hasil

fotosintesis. Hal ini menunjukkan simpanan energi kimia yang dapat

ditransfer ke trofik selanjutnya melalui hubungan makan dimakan dalam

ekosistem.

2.5.2 Produktivitas Sekunder

roduktivitas sekunder (PS) adalah kecepatan organisme heterotrof mengubah

energi kimia dari bahan organik yang dimakan menjadi simpanan energi kimia baru di

dalam tubuhnya. Energi kimia dalam bahan organik yang berpindah dari produsen ke

organisme heterotrof (konsumen primer) dipergunakan untuk aktivitas hidup dan hanya

sebagian yang dapat diubah menjadi energi kimia yang tersimpan di dalam tubuhnya

sebagai produktivitas bersih.

Demikian juga perpindahan energi ke konsumen sekunder dan tersier akan selalu

menjadi berkurang. Perbandingan produktivitas bersih antara trofik dengan trofik-trofik

di atasnya dinamakan efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10% energi yang

dapat ditransfer sebagai biomassa dari trofik sebelumnya ke trofik berikutnya.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

A. Bioenergetika atau termodinamika biokimia adalah ilmu pengetahuan mengenai

perubahan energi yang menyertai reaksi biokimia.Kalor didefinisikan sebagai

energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi

adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda

tersebut.Energi termal adalah energi keseimbangan termodinamika yang

sebanding dengan suhu mutlak dan dipindahkan sebagai panas dalam proses

termodinamika.

B. Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke

bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke

konsumen primer (herbivora), ke konsumen tingkat tinggi (karnivora), sampai ke

saproba, aliran energi juga dapat diartikan perpindahan energi dari satu

tingkatan trofik ke tingkatan berikutnya.

C. Produktivitas primer adalah kecepatan organisme autotrof sebagai produsen

mengubah energi cahaya Matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan

organik. roduktivitas sekunder (PS) adalah kecepatan organisme heterotrof

mengubah energi kimia dari bahan organik yang dimakan menjadi simpanan

energi kimia baru di dalam tubuhnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anshori, Djoko Martono] (2009). Biologi 1 : Untuk Sekolah Menengah Atas (SMA)-Madrasah Aliyah (MA) Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

General. Organic and Biochemistry 2008, Tersedia :

http://www.ull.chemistry.uakron.edu\genobc, diakses tanggal 13 maret 2015

Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative Phosphorylation,2008, Tersedia : http://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport, Diakses tanggal 13 maret 2015

Kistinnah, Endang Sri Lestari (2009). Biologi 1 : Makhluk Hidup dan Lingkungannya Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Karl J. Miller. The Metabolic Pathways of Biochemistry, 1998, Tersedia :

http://www.gwu.edu\_mpb diakses tanggal 13 maret 2015

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGC

Pratiwi, Sri Maryati, Srikini, Suharno, Bambang S. 2007. BIOLOGI SMA Jilid 1 untuk Kelas X Berdasarkan Standar Isi 2006. Jakarta: Penerbit Erlangga.

The Biology ProjectBiochemistry 2003,(Online) bioenergitika dan biokimia Tersedia:

http://www.biology.arizona.edu\biochemistry, diakses tanggal 13 maret 2015