Pengertian, #2 proses metabolisme (katabolisme dan anabolisme) adalah pokok pembahasan materi pelajaran biologi yang akan dijelaskan dengan lengkap dan detail pada materi belajar berikut ini. Adapun sub pembahasan mengenai Pengertian Metabolisme dan Proses Metabolisme didalam belajar pendidikan biologi yang akan diuraikan yakni sebagai berikut :
1. Pengertian metabolisme.
2. #2 proses metabolisme.
3. Pengertian katabolisme.
4. Contoh katabolisme.
5. Pengertian anabolisme.
6. Pengertian fotosintesis.
7. Bagian-bagian klorofil dan #2 tahap reaksi fotosintesis.
1. Pengertian metabolisme.
2. #2 proses metabolisme.
3. Pengertian katabolisme.
4. Contoh katabolisme.
5. Pengertian anabolisme.
6. Pengertian fotosintesis.
7. Bagian-bagian klorofil dan #2 tahap reaksi fotosintesis.
Pengertian metabolisme
Metabolisme adalah reaksi-reaksi biokimia yang terjadi pada sel dalam tubuh mahkluk hidup. Reaksi kimia ini akan mengubah suatu zat menjadi zat lain. Adapun didalam proses metabolisme terdapat dua proses. #2 proses metabolisme adalah Katabolisme dan Anabolisme. Berikut penjelasan mengenai kedua proses tersebut.
Pengertian katabolisme
Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim serta menghasilkan atau melepaskan energi (bersifat eksertgonik) yang berupa :
1. ATP (Adenosin TriPhospat).
2. Elektron berenergi tinggi NADH2 (Nikotilamid adenin dinukleotida).
3. FADH2 (Flavin adenin dinukleotida H2).
Contoh katabolisme
Contoh katabolisme adalah respirasi. Adapun respirasi kemudian terbagi menjadi 2 yakni antara lain sebagai berikut :
1. Respirasi aerob
Respirasi aerob adalah peristiwa pembakaran zat makanan yang menggunakan oksigen dari pernapasan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
Baca juga : Pengertian Makanan Dan Fungsi Makanan Bagi TubuhSecara sederhana reaksi respirasi aerob adalah :
C6H12O6 + 6O2 --> 6H2O + 6CO2 + 36ATP
#4 tahap Respirasi aerob
Respirasi aerob berlangsung dengan 4 tahap yakni antara lain sebagai berikut :
#1. Glikolisis
Pengubahan 1 atom glukosa (6 atom C) menjadi 2 molekul yang lebih sederhana (asam piruvat = 3 atom C). Glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel. Produk penting glikolisis adalah :
Pengubahan 1 atom glukosa (6 atom C) menjadi 2 molekul yang lebih sederhana (asam piruvat = 3 atom C). Glikolisis terjadi dalam sitoplasma sel. Produk penting glikolisis adalah :
a. 2 molekul asam piruvat.
b. 2 molekul NADH sebagai sumber elektron berenergi tinggi.
c. 2 molekul ATP dari 1 molekul glukosa.
#2. Dekarboksilasi Oksidasi Asam Piruvat
Mengubah asam piruvat (senyawa berkarbon 3) menjadi asetil KoA (senyawa berkarbon 2). Dekarboksilasi Oksidasi Asam Piruvat berlangsung pada matriks mitokondria. Dihasilkan 1 NADH dan CO2 untuk setiap pengubahan molekul asam piruvat menjadi asetil KoA. Pada mahkluk organisme prokariotik berlangsung dalam sitosol (cairan sitoplasma sel).
#3. Siklus krebs (siklus asam sitrat)
Siklus krebs ditemukan oleh Hans Krebs. Siklus krebs disebut juga siklus asam sitrat. Siklus krebs terjadi didalam mitokondria. Mengubah asetil KoA menjadi CO2. Produk penting siklus krebs adalah :
a. 3 molekul NADH = 6 NADH.
b. 1 molekul FADH = 2 FADH2.
c. 1 molekul ATP = 2 ATP.
d. 1 CO2 = 2CO2.
#4. Transpor elektron
ATP yang dihasilkan pada tahap ini adalah 32 ATP. Secara sederhana, reaksi transpor elektron dituliskan :
24e- + 24H+ + 6O2 --> 12H2O
2. Respirasi anaerob
Respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak menggunakan O2 sebagai penerima elektron terakhir pada saat pembentukan ATP atau disebut juga fermentasi. Menggunakan glukosa sebagai substrat. Organisme yang melakukan fermentasi adalah bakteri dan protista yang hidup di rawa, lumpur dan makanan yang di awetkan.
Beberapa organisme dapat berespirasi menggunakan oksigen, tetapi juga dapat melakukan fermentasi. Contohnya sel-sel otot dapat melakukan respirasi anaerob jika lingkungan kekurangan O2.
#2 macam fermentasi
Fermentasi ada 2 yaitu antara lain sebagai berikut :
Fermentasi ada 2 yaitu antara lain sebagai berikut :
1. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi Asam Laktat merupakan respirasi anaerob. Hasil akhir fermentasi asam laktat adalah asam laktat/ asam susu/ asam kelelahan yang terjadi akibat penimbunan asam laktat pada otot tubuh.
Fermentasi dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat karena pada proses ini tidak ada O2 yang merupakan reseptor terakhir, maka asam piruvat diubah menjadi asam laktat.
Baca juga : Pengertian, Fungsi Dan Jenis Otot Serta Cara Kerja Otot
Fermentasi dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat karena pada proses ini tidak ada O2 yang merupakan reseptor terakhir, maka asam piruvat diubah menjadi asam laktat.
Fermentasi Asam Laktat juga merupakan zat kimia yang merugikan karena bersifat racun atau toksin. Pada fermentasi asam laktat, glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH dan terbentuk ATP. Tidak bereaksi secara sempurna memecah glukosa menjadi CO2, air serta ATP sehingga ATP dihasilkan pun tidak sebesar ATP yang dihasilkan dari glikolisis.
2. Fermentasi alk0h0l
Fermentasi alk0h0l terjadi pada mikroorganisme, peristiwa pembebasan energi terjadi karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat dan CO2. Selanjutnya asam asetat diubah menjadi alk0h0l. Pada fermentasi ini energi (ATP) yang dihasilkan dari 1 molekul glukosa hanya 2 molekul ATP, berbeda dengan respirasi aerob yang mengubah 1 molekul glukosa menjadi 36 ATP
Pengertian anabolisme
Anabolisme adalah reaksi pembentukan atau sintesis (penyusunan) molekul sederhana menjadi molekul kompleks dan memerlukan energi ATP (endergonik). Contoh reaksi anabolisme adalah Fotosintesis dan Kemosintesis. Berikut penjelasannya :
a. Pengertian fotosintesis
Fotosintesis adalah peristiwa pembentukan karbohidrat dari CO2 dan air dengan bantuan energi cahaya matahari serta adanya klorofil. Fotosintesis terjadi didalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun terutama pada sel-sel palisade atau sel jaringan tiang.
Baca juga : Sistem Jaringan Tumbuhan Dan Fungsinya
Pembentukan ATP pada ke 2 jalur tersebut terjadi melalui peristiwa fotofosforilasi. Pembentukan ATP dari ADP + Pi ini merupakan suatu mekanisme penyimpanan energi matahari yang diserap kemudian diubah menjadi bentuk energi kimia. Selanjutnya NADPH dan ATP yang dihasilkan di gunakan pada reaksi gelap. Secara sederhana reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut :
Bagian-bagian klorofil
1. Stroma
Stroma adalah bagian kosong dari klorofil yang berisi enzim yang berperan untuk menangkap CO2 untuk proses fotosintesis.
Stroma adalah bagian kosong dari klorofil yang berisi enzim yang berperan untuk menangkap CO2 untuk proses fotosintesis.
2. Grana
Grana adalah lembaran-lembaran datar berbentuk cakram yang membentuk tumpukan saling berhubungan. Terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas berfungsi menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
Grana adalah lembaran-lembaran datar berbentuk cakram yang membentuk tumpukan saling berhubungan. Terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas berfungsi menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
3. Tilakoid
Tilakoid adalah selubung tangkai penghubung beberapa granum.
Tilakoid adalah selubung tangkai penghubung beberapa granum.
Adapun klorofil kemudian dibagi menjadi 2 yakni antara lain klorofil a dan klorofil b. Berikut penjelasannya :
1. Klorofil a
Pada klorofil a terdapat 2 macam fotosistem, yaitu antara lain :
a. Fotosistem I atau disebut P700 karena mampu menyerap energi cahaya dengan panjang gelombang 700 nm. Menyerap warna merah, biru dan ungu.
b. Fotosistem II atau disebut P680 yang menyerap energi cahaya dengan panjang gelombang 68 nm. Berperan dalam reaksi gelap fotosintesis. Mampu menyerap cahaya merah dan biru keunguan.
b. Fotosistem II atau disebut P680 yang menyerap energi cahaya dengan panjang gelombang 68 nm. Berperan dalam reaksi gelap fotosintesis. Mampu menyerap cahaya merah dan biru keunguan.
2. Klorofil b
Pada klorofil b mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Didalam kloroplas terdapat pigmen tambahan yaitu pigmen karotenoid (orange), antosianin (merah) dan fikobilin (biru). Reaksi fotosintesis dibagi 2 tahap yaitu :
#2 tahap reaksi fotosintesis
1. Reaksi terang (reaksi hills)
Energi matahari ditangkap oleh klorofil dan diubah menjadi bentuk energi kimia yaitu ATP dan NADPH. Terjadi fotolisis air oleh cahaya matahari menjadi ion hidrogen dan oksigen (penguraian H2O --> H2 + ½ O2). Reaksi ini berlangsung dalam tilakoid (grana). Rekasi terang dapat dituliskan :
Peristiwa bereaksinya senyawa ADP dan asam fosfat menjadi ATP disebut fotofosforilasi, reaksinya sebagai berikut :
selama berlangsungnya reaksi terang, terjadi dalam elektron.
Ada #2 macam aliran elektron yaitu :
#1. Aliran elektron fotosistem I bersifat siklik (fotofosforilasi siklik)
Cahaya klorofil a dapat menyebabkan elektron yang berasal dari fotosistem 1 (P700) terlempar keluar orbitnya kemudian ditangkap oleh akseptor penerima elektron, misalnya plastokuinon atau sitokinin.
Selanjutnya elektron itu pindah ke akseptor lain, kemudian menuju kembali ke klorofil P700 awal. Selama proses perpindahan dari akseptor satu ke akseptor lain terdapat energi yang terlepas dari elektron. Energi tersebut digunakan dalam fotofosforilasi siklik dengan produk akhir berupa ATP dan tidak dihasilkan NADPH serta O2.
#2. Aliran elektron fotosistem II bersifat non siklik (fosforilasi non siklik)
Elektron yang terlepas ditangkap oleh akseptor elektron yaitu NADPH2 kemudian elektron bersama dengan 2H- dari pecahan H2O mengikuti jalannya elektron siklik pindah ke akseptor lain misalnya plastosianin atau feredoksin.
Selanjutnya elektron itu pindah dan tidak ke fotosistem awal, tetapi mengalir melalui membran tilakoid ke fotosistem yang lain. Molekul NADPH2 dan ATP yang berenergi tinggi. Mengubah CO2 dan H2O menjadi produk gula seperti glukosa, maltosa, fruktosa dan amilum dan O2. Pada jalur ini dihasilkan 2 ATP dan 1 NADPH.
Selanjutnya elektron itu pindah dan tidak ke fotosistem awal, tetapi mengalir melalui membran tilakoid ke fotosistem yang lain. Molekul NADPH2 dan ATP yang berenergi tinggi. Mengubah CO2 dan H2O menjadi produk gula seperti glukosa, maltosa, fruktosa dan amilum dan O2. Pada jalur ini dihasilkan 2 ATP dan 1 NADPH.
2. Reaksi gelap atau fiksasi CO2 (siklus calvin atau calvin-benson) jalur C-3
Disebut rekasi gelap karena tidak tergantung secara langsung dengan cahaya matahari. Reaksi gelap terjadi didalam stroma.
a. Karboksilasi (fiksasi CO2)
Penambahan CO2 oleh RuBP (Ribulosa Bhi Phospat) untuk membentuk molekul APG (Asam Phospo Gliserat)dengan bantuan enzim.
b. Reduksi
Reduksi adalah pengubahan APG menjadi PGAL.
c. Regenerasi
Pembentukan kembali senyawa RuBP di gunkan untuk mengikat CO2. Pada tahap ini, molekul PGAL disusun ulang menjadi RuBP. Untuk membentuk 1 molekul glukosa dibutuhkan sebanyak 6 kali siklus (siklus calvin) dengan menangkap 6 molekul.
Demikian pembahasan mengenai pengertian, #2 proses metabolisme (katabolisme dan anabolisme).
Demikian pembahasan mengenai pengertian, #2 proses metabolisme (katabolisme dan anabolisme).