METABOLISMEMETABOLISME

Disusun Kembali :

Ismail, S.Pd, SMA Negeri 2 Mempawah

PENGERTIAN

Adalah serangkaian reaksi biokimia yang terjadi pada sel o

A. ANABOLISME ?

B. KATABOLISME ?

A.ANABOLISME

Adalah proses penyusunan energi kimia melalui sintesa senyawa organik dari bahan anorganik (fotosintesis, kemosintesis).

B. KATABOLISME

Proses pemecahan molekul komplek menjadi molekul sederhana dengan melepaskan energi (respirasi)

ANABOLISME, KATABOLISME� REAKSI

ENZIMATIS

ENZIM

Protein sebagai biokatalisator

Komponen

enzim?

Faktor yang

mempengaruhi?

Cara kerja ?sifat enzim?

SIFAT-SIFAT ENZIM

� Enzim adalah protein

� Bekerja spesifik

� Berfungsi sebagai katalis

� Diperlukan dalam jumlah sedikit

� Bekerja secara bolak-balik

� Dipengaruhi faktor lingkungan

� Termolabil

� Peka terhadap perubahan Ph

PERHATIKAN GRAFIK BERIKUT!

� PERHATIKAN GRAFIK!

KOMPONEN ENZIM1. PROTEIN (APOENZIM)

2. NON PROTEIN(KOFAKTOR)

A. ION ANORGANIK

Berupa logam yang berikatan lemah

dengan enzim, Fe, Ca, Mn, Zn, K, Co. Ion

klorida, ion kalsium merupakan contoh ion

anorganik yang membantu enzim amilase

mencerna karbohidrat (amilum)

B. GUGUS PROSTETIK

Berupa senyawa organik yang berikatan kuat

dengan enzim, FAD (Flavin Adenin

Dinucleotide), biotin,

C. KOENZIM

Berupa molekul organik non protein kompleks,

seperti NAD (Nicotineamide Adenine

Dinucleotide), koenzim-A, ATP, dan vitamin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi

kerja enzim

�Suhu

�pH

�Aktivator dan inhibitor

�Konsentrasi enzim

�Konsentrasi substrat

CARA KERJA ENZIM

Cara kerja enzim

Substrat + Enzim � Kompleks enzim-substrat � Enzim +

Produk

Kerja enzim menurut teori anak kunci dan kunci.

Kerja enzim menurut teori terinduksi.

Substrat

Substrat

Enzim

Enzim

Sisi aktif

Produk

Sisi aktif

Produk

Inhibitor

merupakan suatu senyawa yang dapat menurunkan

atau menghambat laju rekasi yang dikatalisis enzim.

1. Inhibitor reversibel :

Inhibitor yg setelah berikatan dengan enzim masih dapat dipisahkan

lagi.

a. Kompetitif

b. Non Kompetitif

c. Unkompetitif

2. Inhibitor irreversibel :

Inhibitor yang setelah mengikat enzim tidak dapat dipisahkan dari sisi

aktif enzim.

1. KOMPETITIF

Memiliki struktur seperti substrat sehingga

akan bersaing dalam menempati sisi aktif

Contohnya penghambatan kompetitif

dehidrogenase suksinat oleh anion

malonat dan oksaloasetat.

2. NON KOMPETITIF REVERSIBEL

Inhibitor yang melekat bukan pada sisi

aktif, sehingga enzim akan kehilangan

sisi aktif.

Contohnya,antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding selbakteri. Inhibitor ini bersifat reversibel, tetapi tidak dapatdihilangkan dengan menambahkan

konsentrasi substrat.

3. UN KOMPETITIF REVERSIBEL

inhibitor tidak dapat berikatan

dengan enzim bebas, namun hanya

dapat dengan komples ES. Kompleks

EIS yang terbentuk kemudian menjadi

tidak aktif. Jenis ini sangat jarang,

namun dapat terjadi pada enzim-enzim

multimerik.

�Inhibitor Umpan Balik?

A B C D PRODUKE1 E2 E3 E4

METABOLISME

KATABOLISME ANABOLISMEProses pembongkaran atau penguraian suatu molekul

Proses penyusunan atau sintesis suatu molekul

Respirasi

Respirasi Aerob

Respirasi Anaerob

Fotosintesis / asimilasi

SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI

FOTOSINTESIS

�Van Helmont : Pertumbuhan

tumbuhan bukan disebabkan karena

akar makan tanah.

�J Priestly : Uji tikus dan Tumb.

Kesimpulannya : Tumb. mengubah

udara yang dikeluarkan hewan

menjadi udara segar

�Ingenhousze : Cahaya diperlukanuntuk menghasilkan O2

�Jean Senebier : Bahwa percobaanIngenhousze sangat tergantungsuatu zat (CO2)

�Theodore de Saussure : Untukfotosintesis diperlukan H2O

�Engelmann: Klorofil merupakanfaktor keharusan pada prosesfotosintesis

� Sachs : Fotosintesis menghasilkan karbohidrat

� Ruben & Kamen : O2 yg terlepas berasal dari H2O

2H2S+CO2→H2O+2S+ CH2O

2H2O → 2H2 +O2

CO2 + 2H2 → CH2O + H2O

TAHAPAN FOTOSINTESIS

�Reaksi Terang / Hill /Fotolisis :

Penguraian Molekul air. Pada

tahapan ini dihasilkan ATP dan

NADPH2

�Reaksi Gelap/Blackman :

Reaksi yang menggunakan ATP dan

NADPH2 guna membentuk PGAL

BEBERAPA KONSEP DALAM REAKSI

TERANG :

�Konsep Warna ?

- Adalah spektrum tertentu yang terdapat

di dalam suatu cahaya sempurna

(berwarna putih).

- Interpretasi otak terhadap campuran tiga

warna primer cahaya: merah, hijau, biru

yang digabungkan dalam komposisi

tertentu

BEBERAPA KONSEP DALAM REAKSI

TERANG :

� Siklus Elektron

- Siklis

- Non Siklis

e-

e-

e-

+

energi

energi

e-

KONDISI MOLEKUL KLOROFIL

SAAT TERKENA CHY MATAHARI

kl

kl

e-

e-e-

ADP+P→→→→ATPADP+P→→→→ATP

CAHAYA MATAHARI

FOTOSISTEM I

FOTOSISTEM II (NON SIKLIK)

REAKSI GELAP

FAKTOR-FAKTOR DALAM

FOTOSINTESIS

� Faktor hereditas

� Faktor Lingkungan :

1. Temperature

2. Intensitas Cahaya dan lama pencahayaan

3. Kandungan air dalam tanah

4. Kandungan mineral dalam tanah

5. Kandungan karbondioksida di udara

6. Kandungan Oksigen

Respirasi aerob

C6H12O6 + 6O2 � 6CO2 + 6H2O + 36 ATP

Tiga tahap

Glikolisis

Sistem transpor elektron

Siklus / daur Krebs

Respirasi

anaerob

(fermentasi)

Fermentasi alkohol

Fermentasi asam laktat

Katabolisme Karbohidrat

GLIKOLISIS

�Rangkaian reaksi yang menguraikan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat.

�Glikolisis terdiri dari 10 tahap masing-masing dikatalis oleh enzim.

�Dari 10 tahap tersebut dapat dikelompokkan menjadi 2 fase yaitu:

Fase persiapan (1 sampai 5) glukosa diubah menjadi 2 senyawa 3 karbon.

Fase oksidasi (6 sampai 10) senyawa tiga karbon diubah menjadi asam piruvat.

Piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi Asetil CoA merupakan penghubung antara Glikolisis dengan siklus Krebs.

TAHAP GLIKOLISIS.

SIKLUS KREBS

�Gugus berkarbon 2 acetil – CoA memasuki

siklus.

�Terdiri dari beberapa tahap( 9 rangkaian

reaksi).

�Masing-masing dikatalisis oleh enzim-enzim

khusus.

�ATP yang secara langsung dihasilkan adalah 2

ATP.

�Di hasilkan 2 molekul CO2.

�8 elektron dilepaskan.

SIKLUS KREBS

SISTEM TRANSPOR ELEKTRON

�Terjadi di bagian membran dalam

mitokondria.

�Hidrogen dari siklus krebs diubah menjadi

proton dan elektron.

�O2 berperan sebagai aseptor (penerima)

elektron yang terakhir.

�Setelah menerima elektron O2 akan menerima

( H+ ) menjadi H2O.

�ATP yang dihasilkan 34 ATP.

TOTAL ENERGI YANG DIHASILKAN DARI

RESPIRASI SELULER

�Glikolisis energi yang dihasilkan = 2 ATP.

�Siklus krebs energi yang dihasilkan = 2 ATP.

�Transfer elektron energi yang dihasilkan =34

ATP.

�Total energi yang dihasilkan adalah = 38

ATP.

� Dari 38 ATP, 2 diantaranya digunakan saat memasuki

membran mitokondria

Fermentasi alkohol (Respirasi anaerob)

C6H12O6 � 2CO2 + 2C2H5OH + 2 ATP

(a) Tahapan fermentasi alkohol. (b) Jamur ragi (yeast).

Fermentasi asam laktat (Respirasi anaerob)

C6H12O6 � 2CO2 + 2 asam laktat + 2 ATP

Tahapan reaksi fermentasi asam laktat.

Bab 2 Metabolisme

Hubungan Katabolisme dan Anabolisme

Karbohidrat

RUJUKAN

1. Diah A dkk, 2005, Biologi SMA, Esis

Jakarta

2. Sudjadi B Drs, 2005, Biologi Sains

dalam kehidupan, Yudhistira, Jakarta.

3. Tim Penyusun, 2003, Biologi 3a, Intan

Pariwara, Klaten

4. Sumarno, Sekolah Sainpeter, Jakarta

SELESAI

semoga bermanfaat