Metabolism Sel tunggal dan ganda

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,


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


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.


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


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 :


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-


7/8

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


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.

Metabolism Sel tunggal dan ganda

Documents

Transcript of Metabolism Sel tunggal dan ganda