Bahan Ajar Biologi Kelas XII : Metabolisme

Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia yang terjadi didalam sel-sel mahluk hidup. Metabolisme meliputi pertukaran energi dan zat antara sel dengan lingkungannya sera perubahan bentuk energi dan zat yang terjadi didalam sel. Metabolisme mempunyai tujuan untuk melaksanakan dan mempertahankan segala preoses yang terjadi didalam tubuh agar berjalan baik.

Metabolisme termasuk reaksi enzimatis karena melibatkan enzim. Metabolisme dibedakan menjadi dua kelompok yaitu :

1. Anabolisme

Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa sederhana menjadi senyawa komplek yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup. Contoh proses potosintesis, kemosintesis.

2. Katabolisme

Katabolisme adalah proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan melepaskan energi. Contoh respirasi dan fermentasi.

A. FUNGSI ENZIM PADA PROSES METABOLISME

1. Sifat-sifat enzim

a. Enzim adalah biokatalisator

b. Enzim dapat bekerja bolak balik

c. Enzim bersifat selektif, spesifik dan efisien

d. Bereaksi baik pada suhu 30 0C – 37 0C

2. Cara kerja enzim

a. Teori Lock And Key (Model Kunci)

Substra masuk kedalam sisi aktif enzim sehingga terbentuk enzim substrat. Setelah terjadi reaksi salah satu ikatan dari substrat putus. Setelah putus molekul hasil reaksi akan keluar dari sisi aktif.

b. Teori Induced Fit (Induksi Pas)

Substrat masuk kedalam sisi aktif enzim dan membentuk komplek enzim substrat. Sisi aktif mengubah bentuknya, sehingga molekul substrat akan pas dengan sisi aktif.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim

a. Suhu (optimum 35 0C - 400C)

b. Kadar air

c. Konsentrasi enzim

d. Derajak keasaman (pH); (6 – 8)

e. Konsentrasi substrat

f. Feed back inhibitor

g. Pengaruh zat penggiat dan penghambat.(activator dan inhibitor)

4. Macam enzim berdasarkan reaksinya

a. Golongan Desmolase

b. Golongan Hidrolase

B. ANABOLISME

Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa sederhana menjadi senyawa komplek yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup. PAda makhluk hidup yang autotrof proses penyusunan ini m emerlukan air, CO2 dan energi. Jika energinya berasal dari zat-zat kimia, prosesnya disebut kemosintesis dan energinya yang menggunakan energi matahari disebut fotosintesis.

a. Fotosintesis

Fotosintesis adalah asimilasi yang menggunakan energi matahari sebagai sumber energinya. Reaksinya :  Fotosintesis berlangsung dua fase yaitu sebagai berikut :

b. Kemosintesis

Kemosintesis merupakan proses pmbentukan bahan organic dari zat an orgaik dengan menggunakan energi dari bahan-bahan kimia.

C. KATABOLISME

Katabolisme adalah proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan melepaskan energi. meliputi respirasi dan fermentasi, respirasi disebut juga desimilasi, fermentasi disebut juga respirasi anaerob (intramolekul)

Respirasi dibedakan menjadi dua yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Pada respirasi terjadi proses pemecahan senyawa dengan menggunakan oksigen disebut reaksi oksidasi.

1. Respirasi aerob

Reaksi yang menggunakan oksigen bebas sebagai akseptor hidrogennya. Hidrogen yang dilepaskan akan bergabung dengan oksigen dan membentuk H2O. Dihasilkan energi sebanyak 38 ATP umumnya terjadi pada hewan dan tumbuhan.

C6 H12 O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 675 kal + 38 ATP

Pada repirasi aerob terjadi secara bertahap, adapun tahapan respirasi aerob sebagai berikut :, dekarboksilasi, daur krebs dan rantai respirasi.

2. Respirasi an aerob (Fermentasi)

Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Asam piruvat tersebut akan masuk kedalam siklus Krebs jika ada oksigen. Namun jika kondisi lingkungan kurang oksigen, asam piruvat yang terbentuk harus melewati jalur lain, yaitu respirasi an aerob. Pada proses ini asam piruvat bertindak sebagai akseptor hydrogen dan memerlukan enzim (fermen) sehingga respirasi an aerob disebut juga fermentasi. Pada respirasi an aerob asam piruvat direduksi menjadi asam laktat. Respirasi an aerob menghasilkan energi lebih sedikit dibandingkan respirasi aerob. Setiap molekul glukosa hanya menghasilkan 2 ATP yang dihasilkan pada tahap glikolisis.

D. Tehnologi yang berkaitan dengan Metabolisme

Peristiwa biologi yang terjadi dalam eadaan anaerobik banyak memberikan keuntungan bagi manusia. Hasil fermentasi dapat meperlambat pembusukan pada makanan dan berperan dalam proses fermentasi minuman beralkohol. Salah satu contohnya adalah bir, cuka, kecap, disamping itu fermentasi alkoholik dapat mengembangkan adonan roti dan kue.