RAKHMAT RYANDI SOPYAN PUTRA XII-IPA 1 METABOLISME RAKHMAT RYANDI SOPYAN PUTRA XII-IPA 1

SINTESIS PROTEIN DAN LEMAK ENZIM KATABOLISME METABOLISME ANABOLISME SINTESIS PROTEIN DAN LEMAK

Enzim

Pengertian Enzim

Enzim/ Biokatalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi yang terjadi di dalam sel mahkluk hidup. Enzim tersusun atas senyawa protein dan nonprotein.

Komponen Enzim

Adalah apoenzim dan gugus prostetik Adalah apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim merupakan bagian aktif enzim, tersususun atas protein dan mudah berubah (labil) terhadap faktor lingkungan, misalnya pH dan suhu. Gugus protestik merupakan gugus yang tidak aktif, berupa unsur – unsur logam, seperti besi (Fe2+), mangan (Mn2+), magnesium (Mg2+) dan natrium (Na+) yang disebut kofaktor. Gugus prostetik juga dapat berupa bahan organik selain protein seperti vitamin B yang disebutkoenzim.

Kerja enzim

Cara kerja enzim dapat digambarkan melalui hipotesis kunci gembok (lock and key hypothesis). Sisi aktif enzim mempunyai konfigurasi aktif tertentu dan hanya substrat tertentu yang dapat tergabung. Hal ini menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Cara kerja enzim yang lain adalah teori kecocokan induksi dimana sisi aktif enzim lebih fleksibel

Sifat – sifat Enzim

a. Biokatalisator Enzim berfungsi mempercepat reaksi kimia a. Biokatalisator Enzim berfungsi mempercepat reaksi kimia. Proses percepatan reaksi kimia oleh enzim dengan cara menurunkan energi aktivasinya.

b. Protein Sifat – sifat enzim sama dengan protein, yang dipengaruhi suhu dan pH. Pada suhu rendah enzim mengalami koagulasi dan pada suhu yang tinggi menyebabkan denaturasi. pH yang tidak cocok dapat menyebabkan ionisasi dari gugus karboksil dan amin serta menyebabkan denaturasi.

c.       Bekerja spesifik Dalam mereaksikan suatu zat tertentu memerlukan enzim tertentu pula atau one enzyme one substrate (satu jenis enzim hanya khusus untuk satu substrat). Contoh enzim maltase hanya dapat memecah maltosa menjadi glukosa saja.

d. Tidak berperan bolak-balik Enzim dapat bekerja menguraikan suatu substrat menjadi substrat tertentu akan tetapi tidak dapat kembali menyusun substrat semula. Sebagai contoh enzim kelompok protease dapat menguraikan protein menjadi asam amino, tetapi tidak dapat menggabungkan asam amino dengan asam amino yang lain menjadi protein.

e. Bekerja cepat Enzim dapat bekerja cepat e. Bekerja cepat Enzim dapat bekerja cepat. Sifat cepat enzim disebabkan enzim hanya berfungsi menurunkan energi aktivasi pada awal reaksi kimia dalam sel.

f. Enzim ikut bereaksi dan terbentuk kembali pada akhir reaksi Enzim dapat mempercepat reaksi dengan menurunkan energi aktivasi dengan jalan ikut bereaksi dan terbentuk kembali pada akhir reaksi. Tetapi enzim kadang menjadi rusak selama reaksi dan harus diganti.

g. Kerja enzim dipengaruhi lingkungan Inhibitor mempunyai struktur mirip substrat dan dapat tergabung dalam reaksi enzimatik sehingga aktivitas enzim menjadi terganggu. Inhibitor yang menghambat kerja enzim pada sisi pasif disebut inhibitor nonkompetitif.

Percobaan Enzim Katalase

Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H2O2menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut : 2H2O2         2H2O + O2

METABOLISME

Metabolisme adalah keseluruhan perubahan reaksi kimia yang berlangsung dalam sel tubuh mahkluk hidup dengan konsekuensi perubahan energi yang menyertainya.

KATABOLISME METABOLISME ANABOLISME

Katabolisme

Katabolisme adalah peristiwa pemecahan senyawa kompleks (organik) menjadi senyawa sederhana (anorganik) dan membebaskan energi, sehingga reaksinya termasuk eksotermis (eksergonik). Contoh peristiwa fermentasi dan respirasi.

Berdasarkan kebutuhan oksigennya respirasi dibedakan menjadi respirasi aerobik, yaitu respirasi yang menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi dan respirasi anaerobik, yaitu respirasi yang tidak menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi.

Respirasi Aerobik

Respirasi aerob secara garis besar dapat dibedakan menjadi 3 tahapan utama dan 1 tahap transisi, yaitu glikolisis, (dekarboksilasi oksidatif), siklus krebs, dan tranpor elektron.

a. Glikolisis Glikolisis adalah peristiwa pemecahan satu molekul glokosa (6 atom C) menjadi asam piruvat (3 atom C) yang berlangsung di sitosol sitoplasma dalam kondisi anaerob. Pada peristiwa ini menghasilkan hasil samping berupa 2 molekul NADH2 dan 2 molekul ATP.

b.      Dekarboksilasi Oksidatif Dekarboksilasi Oksidatif adalah peristiwa pelepasan gugus karboksil dari asam piruvat (2 C3) dan penambahan molekul koA sehingga menghasilkan Asetil koA (2 C2) dalam suasana aerob yang berlangsung di membran krista mitokondria. Bukti adanya pelepasan gugus karboksil dari 2 asam pirvat adalah dihasilkannya 2 CO2 dan 2 NADH2 pada akhir reaksi. Reaksi dekarboksilasi oksidatif dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.

c. Siklus krebs Daur asam sitrat atau daur Krebs adalah siklus pemecahan asetil KoA menjadi CO2yang berlangsung secara anaerob di dalam matriks mitokondria. Asetil koA sebagai bahan dalam siklus ini masuk dan bereaksi dengan asam oksaloasetat (C4) menjadi asam sitrat (C8). Selanjutnya asam sitrat (6C) akan secara bertahap akan melepaskan 2 atom C-nya sehingga menjadi asam oksaloasetat (C4) lagi. Peristiwa pelepasan atom C diikuti dengan pelepasan energi yang berupa ATP. Pada tiap tahap pelepasan ATP dapat langsung digunakan oleh sel. Selain ATP, hydrogen juga dilepaskan, bergabung dengan NAD dan FAD (Flavoadenine Dinukleotida) menjadi NADH dan FADH2 untuk dibawa menuju system transpor yang direaksikan dengan oksigen menghasilkan air.

d.      Sistem Transpor Elektron Tranpor elektron adalah peristiwa pelepasan elektron berenergi tinggi dari NADH2dan FADH2 dari glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs untuk menghasilkan ATP dan H2O yang berlangsung di membran krista dalam suasana aerob.

Tahap Bahan Tempat Reaksi Hasil Senyawa Jumlah Akseptor Jumlah ATP Glikolisis Glukosa Sitosol 2 Asam Piruvat 2 NADH 2 Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat Matriks Mitokondria 2 Asetil Ko-A dan 2 CO2 - Daur Krebs Asetil Ko-A 4 CO2 6 NADH DAN 2 FADH2 Trasnpor Elektron NADH dan FADH2 Membran dalam Mitokondria 6 H2O 32

Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Sel jamur dan bakteri tertentu dapat melakukan respirasi anaerob. Ketika kita berlari dengan cepat, sel – sel jaringan otot kita juga melakukan respirasi anaerob. Proses penguraian pada respirasi anaerob disebut fermentasi. Fermentasi dibedakan menjadi dua, yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

a.       Fermentasi asam laktat C6H12O6 → 2 CH3CH(OH)COOH + 47 Kkal  Glukosa asam laktat

b.      Fermentasi alkohol (pada ragi) C6H12O6 → 2 CH3CH(OH)COOH + 28 Kkal    Glukosa alkohol

Anabolisme

Anabolisme adalah peristiwa penyusunan senyawa kompleks (organik) dari senyawa sederhana (anorganik) dengan bantuan energi dari luar sehingga reaksinya termasuk endotermis (endergonik). Contoh peristiwa fotosintesis dan khemosintesis.

Fotosintesis

Fotosintesis adalah peristiwa pembentukan glukosa yang berasal dari penggabungan karbondioksida (CO2) dan air (H2O) yang berlangsung di dalam kloroplas dengan menggunakan energi cahaya matahari.

Tempat Fotosintesis

Reaksi fotosintesis terjadi di dalam organel sel yang disebut kloroplas. Kloroplas mempunyai membran yang terorganisasi menjadi kantong pipi yang disebut tilakoid. Tumpukan tilakoid disebut grana dan di sekitar tilakoid terdapat cairan disebut stroma yang terdapat enzim.

Reaksi Fotosintesis

Proses fotosintesis berlangsung melalui dua tahap yaitu reaksi terang (fotolisis) dan reaksi gelap (fiksasi CO2). Pada reaksi terang (fotolisis) terjadi pemecahan air oleh cahaya (foton) dan klorofil. Sementara itu, reaksi gelap (fiksasi CO2) merupakan proses pembentukan karbohidrat yang tidak memerlukan energi cahaya sehingga disebut reaksi gelap.

1) Reaksi Terang Reaksi terang (fotolisis), bertujuan menyediakan energi untuk reaksi gelap Membutuhkan cahaya sebagai sumber energi untuk reaksi gelap. Disebut fotolisis karena terjadi proses pemecahan molekul air oleh fotosistem dalam kloroplas. Reaksi terang terjadi di membrane tilakoid (grana).

Jalur elektron non siklik elektron dilepaskan oleh fotosistem I(P700), kemudian melalui sistem transpor elektron akan kembali ke fotosistem I. Jalur ini hanya menghasilkan ATP

Jalur elektron nonsiklik pada jalur ini terjadi fotolisis air Jalur elektron nonsiklik pada jalur ini terjadi fotolisis air. Fotosistem II(P680) akan mengambil elektron hasil fotosintesis. Dari fotosistem II, elektron diteruskan ke fotosistem I melalui transpor elektron. Proses tersebut akan membentuk ATP. Pada saat bersamaan, fotosistem I akan melepaskan elektron. Elektron tersebut diteruskan ke sistem transpor elektron hingga akhirnya diikat oleh NADP+ untuk membentuk NADPH2

2).    Reaksi Gelap Reaksi Gelap merupakan proses fiksasi CO2 di stroma membentuk glukosa menggunkan energi yang dihasilkan oleh reaksi terang. Dalam reaksi gelap (siklus Calvin) dikelompokkan menjadi 3 tahap, yaitu tahap fiksasi, reduksi dan regenerasi sintesis glukosa.    

1.      Fiksasi : 6 RuBP + 6 CO2 + 6 H2O → 12 PGA                        (6 C5)        (6 C3)                   (12 C3)   2.      Reduksi: 12 PGA + 2 NADPH2  → 12 PGAL                       (12 C3)                                (12 C3) 3.      Sintesis Regenerasi a.       2 PGAL + 2 ATP → C6H12O6 (glukosa) b.      10 PGAL  → 6 RuBp

Percobaan-Percobaan dalam Fotosintesis

Percobaan Ingenhousz Percobaan ini bertujuan membutuhkan bahwa proses fotosintesis menghasilkan oksigen dan menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis. Gejala yang dapat diamati adalah banyaknya gelembung yang tertampung dalam ujung tabung reaksi. Gelembung yang muncul dimungkinkan adalah oksigen. Untuk mengetahui bahwa gelembung tersebut oksigen dapat dites dengan bara api. Jika bara api menyala, maka gelembung itu adalah oksigen. Selain faktor cahaya, masih ada faktor yang lain yang menentukan kecepatan fotosintesis, seperti suhu dan NaHCO3.

Percobaan Sacchs Percobaan Sacchs merupakan percobaan fotosintesis yang bertujuan membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum (zat tepung) dan berlangsung pada bagian tanaman yang berklorofil. Untuk menguji adanya amilum digunakan reagen Lugol, sebab dengan Lugol amilum akan tampak biru kehitaman. Sebelum ditetesi Lugol, daun dimasukkan ke dalam air mendidih maksudnya untuk mematikan sel – sel daun. Daun di masukkan ke dalam alkohol mendidih, bertujuan untuk melarutkan klorofil, serta menjadikan amilum lebih mudah bereaksi dengan Lugol.

Percobaan Engelmann Tujuan percobaan ini adalah membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan klorofil, cahaya matahari, dan menghasilkan oksigen. Bakteri termoaerob merupakan bakteri yang memerlukan oksigen. Fotosintesis menghasilkan oksigen. Oleh Karena itu, pada percobaan Engelmann, bakteri termoaerob mengumpul pada bagian Spyrogira yang melakukan fotosintesis.

Khemosintesis

Khemosintesis adalah peristiwa penyusunan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi kimia oleh organisme khemoautotrop. Contoh organisme khemoautotrop adalah bakteri besi, sulfur, dan nitrogen (Nitrosomonas dan Nitrosococcus).

Sintesis Lemak melalui Lintasan Karbohidrat

Lemak disintesis dari karbohidrat dan protein melalui asetil KoA Lemak disintesis dari karbohidrat dan protein melalui asetil KoA. Metabolisme gliserol melalui asam piruvat. Sedangkan untuk mensintesis asam lemak diperlukan KoA, yang berfungsi memutuskan atau memecah dua bagian atom C (karbon)-nya untuk membentuk asetil Ko-A. Karena pemutusan rantai karbonnya terjadi pada karbon (C) kedua pada mata rantai asam lemak, maka reaksinya dinamakan beta oksidasi. Beta Oksidasi adalah suatu proses yang berlangsung secara berulang–ulang, sehingga semua atom karbon (C) pada rantai lemak berubah menjadi asetil KoA.

Asetil Ko-A juga dapat diubah kembali menjadi asam lemak, sehingga reaksi beta oksidasi disebut juga sebagai reaksi reversible (yang dapat di balik). Asam piruvat, sebagai hasil akhir metabolisme gliserol dan aetil koA bersama–sama memasuki siklus asam trikarboksilat yang merupakan langkah terakhir dari metabolisme dalam tubuh.

Sintesis Protein melalui Lintasan Karbohidrat

Protein tersusun atas asam amino Protein tersusun atas asam amino. Asam amino dapat disintesis dari oksaliasetat, asam piruvat, pospogliserat aldehid, PEP (phosphoenol piruvat) dan α ketogutarat. Asam – asam amino yang terbentuk selanjutnya akan disintesis oleh ribosom menjadi protein.

Sumber

http://antonsribudaya. blogspot  http://antonsribudaya.blogspot.com/2014/07/materi-kelas-xii-ipa-metabolisme.html http://notechaca.blogspot.com/2013/09/laporan-praktikum-biologi-kerja-enzim.html

TERIMA KASIH SEMANGAT TERUS BELAJARNYA 