JENNIFER STEFFANIE _ METABOLISME

PENDAHULUAN
Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
Katabolisme
Glikolisis
. Glikolisis adalah serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis adalah salah satu proses metabolisme yang paling universal yang kita kenal, dan terjadi (dengan berbagai variasi) di banyak jenis sel dalam hampir seluruh bentuk organisme. Proses glikolisis sendiri menghasilkan lebih sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobik yang sempurna. Energi yang dihasilkan disimpan dalam senyawa organik berupa adenosine triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah ATP dan NADH.
Ringkasan reaksi glikolisis pada lintasan EMP adalah sebagai berikut:


Siklus Krebs
Siklus Krebs adalah tahapan selanjutnya dari respirasi seluler. Siklus Krebs adalah reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat. Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat.
Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah "mengantar" asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil ko-A menjadi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekul ATP. Asam oksaloasetat ini kemudian akan kembali mengikat asetil ko-A dan kembali menjalani siklus Krebs.
Dari siklus Krebs ini, dari setiap molekul glukosa akan dihasilkan 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2. Selanjutnya, molekul NADH dan FADH2 yang terbentuk akan menjalani rangkaian terakhir respirasi aerob, yaitu rantai transpor elektron.
Transpor Elektron
Rantai transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.
Pertama-tama, NADH dan FADH2 mengalami oksidasi, dan elektron berenergi tinggi yang berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer ke koenzim Q. Energi yang dihasilkan ketika NADH dan FADH2 melepaskan elektronnya cukup besar untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP... Sitokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh sebuah atom oksigen, yang merupakan zat yang paling elektronegatif dalam rantai tersebut, dan merupakan akseptor terakhir elektron. Setelah menerima elektron dari sitokrom a, oksigen ini kemudian bergabung dengan ion H+ yang dihasilkan dari oksidasi koenzim Q oleh sitokrom b membentuk air (H2O). Oksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang cukup besar untuk dapat menyatukan ADP dan gugus fosfat organik menjadi ATP. Jadi, secara keseluruhan ada tiga tempat pada transpor elektron yang menghasilkan ATP.
Sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH dan FADH2 sebanyak 10 dan 2 molekul. Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan kedua molekul FADH2 tersebut mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut.

Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, dan kira-kira 2 ATP untuk setiap oksidasi FADH2. Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP. Ditambah dari hasil glikolisis dan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP dari satu molekul glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah 36 ATP.
Fermentasi.
Jika dibandingkan dengan respirasi, sebenarnya fermentasi ini sangat merugikan sel karena dua alasan:
1. Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alkohol.
2. Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan jumlah energi yang lebih rendah/lebih sedikit.
Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa akhir yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka

Anabolisme
Fotosintesis
terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membran tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. Klorofil a merupakan pigmen hijau rumput (grass green pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis yang akan dijelaskan pada bagian berikutnya. Klorofil b merupakan pigmen hijau kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri autotrof.
Reaksi fotosintesis secara ringkas berlangsung sebagai berikut.

Tahap tahap fotosintesis

1. Reaksi terang
Terjadi bila terdapat sinar, misalkan sinar matahari. Selama tahap ini klorofil didalam membrane gana menyerap sinar merah dan nila yang bergelombang panjang pada spectrum sinar.
Energy yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis. Fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hydrogen dan oksigen. Reaksi fotolisis dapat ditulis dengan persamaan:
2 H2O 2 H2 + O2
H2 yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini, NADP bertindak sebagai akseptor H2, bentuknya berubah menjadi NADPH2 dan O2tetap dalam keadaan bebas.
NADP (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting peranannya dalam kegiatan oksidasi reduksi dan banyak terdapat dalam sel hidup. Selama proses tersebut dihasilkan ATP.
2. Reaksi gelap
Blackman (1905) adalah seorang ahli membuktikan bahwa reduksi dari CO2 ke CHO berlangsung tanpa sinar. Sehingga reaksi gelap disebut pula sebagai reaksi blackman atau reduksi CO.
Bila reaksi terang (Hill) dan reaksi gelap (blackman) digabung maka reaksinya sebagai berikut:
Hill:
2 H2O 2 NADP H2 + O2
Balckman:
CO2 + 2 NADP H2 + O2 2 NADP + H2 + CO + O + H2 + O2
SOAL SOAL

1.Untuk menghasilkan apakah penyatuan asetil ko-A dengan asam oksaloasetat…
a.asam sitrat
b.asam amino
c.fermentasi
d.glikolisis
e.suksinil ko-A

2.Pada tahap apaterjadi fotolisis…
a.fermentasi
b.kemosintesis
c.reaksi terang
d.reaksi gelap
e.siklus krebs

3.Berlangsung dimanakah transport electron…
a.grana
b.krista
c.mitokondria
d.stroma
e.fotolisis

4.Berapa ATPkah yang dihasilkan pada glikolisis…
a.4 ATP
b.1 ATP
c.2 ATP
d.6 ATP
e.5ATP

5.Contoh dari anabolisme adalah…
a.fotosintesis
b.fermentasi
c.fotolisis
d.glikolisis
e.daur krebs

6.Nama lain dari reaksi terang adalah…
a.reaksi hill
b.reaksi gelap
c.fotosintesis
d.transpor electron
e.daur krebs

7. Siklus Krebs terjadi di . . .
a.grana
b. stroma
c. membran dalam mitokondria
d. protoplasma
e. matriks mitokondria

8. dibawah ini adala factor factor yan mempengaruhi kerja enzim ,kecuali…
a.suhu
b.pengaruh PH
c.Pengaruh konsentrasi enzim
d.waktu
e.Pengaruh hasil akhir

9.Molekul yang berperan dalam transport electron adalah…
a. H2O
b.ATP
c. NADH dan FAD
d.CO2
e.Asam piruvat

10.Contoh dari respirasi anaerob adalah….
a.fotosintesis
b.fotolisis
c.glikosis
d.daur krebs
e.fermentasi

11.Membran stroma disebut…
a.grana
b.tilaokid
c.fotolisis
d.mitokondria
e.krista

12.apa nama lain dari fotosistem 1…
a.700nm
b.680nm
c.600nm
d.fotosistem 2
e.fotolisis

13.Akseptor terakhir ion hidrogen pada transpor elektron adalah..
a. Asam sulfat
b. Karbon Monoksida
c. Karbon Dioksida
d. Dihidrogen Oksida
e. oksigen

14.Bentuk pertama dari proses fiksasi CO2 adalah.....
a.PGAL
b.PGA
cATP
d. Amilum
e. Glukosa

15.yang menurunkan aktivitas enzim adalah…
a.aktivator
b.suhu
c.inhibitor
d.ph
e.cahaya

16. • Sifat dan Fungsi Enzim adalah,kecuali….
a .sebagai Biokatalisator.
b.. jumlah yang dibutuhkan tidak banyak oleh suatu reaksi.
c. Spesifik pada substrat dan reaksi tertentu saja.
d. kecepatan reaksinya tidak dipengaruhi suhu.
e.dipengaruhi oleh adanya zat penghambat atau inhibitor.

17.salah satu reaksi dari fotosintesia adalah…
a.reaksi terang
b.fotolisis
c.glikosis
d.anabolisme
e.metabolisme

18.Nama lain dari reaksi gelap adalah…
a.siklus krebs
b.asam sitrat
c.siklus calvin
d.reaksi terang
e.fotosintesis

19. 20. Oksigen yang dihasilkan pada proses fototsintesis berasal dari..
a. Transpor elektron
b. fotolisis air
c. Siklus Krebs
d. D.O
e. Fotosistem I

20.Reaksi yang memerluka cahaya adalah…
a.reaksi gelap
b.siklus calvin
c.fotosistem 1
d.reaksi terang
e. fotosistem 2