Materi Metabolisme (Rangkuman SBMPTN)

Materi Metabolisme (Rangkuman SBMPTN)

Posted by zedukasi

Friday, May 17, 2019

Biologi Materi Rangkuman SBMPTN SMA UTBK

Rangkuman Materi Metabolisme

Metabolisme adalah proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup.Proses metabolisme dibaagi menjadi dua, yaitu katabolisme dan anabolisme. Adapun komponen penting yang berperan dalam metabolisme adalah enzim.

A. Enzim dalam Metabolisme

Enzim merupakan protein yang berfungsi sebagai biokatalisator. Enzim terdiri atas sisi aktif dan sisi alosterik. Substrat akan berikatan dengan enzim pada sisi aktifnya. Enzim bekerja berdasarkan prinsip teori gembok dan kunci serta teori ketepatan induksi. Berdasarkan prinsip teori gembok dan kunci, sisi aktif enzim hanya dapat berikatan dengan substrat yang sesuai. Sementara itu, dalam teori ketepatan induksi, sisi aktif enzim akan menyesuaikan dengan bentuk substrat yang akan berikatan dengan enzim tersebut.
1. Sifat Enzim
a. Enzim bekerja secara spesifik. Artinya, enzim hanya bekerja pada substrat-substrat tertentu saja.
b. Enzim bersifat termolabil. Artinya, kerja enzim dipengaruhi oleh suhu. Enzim tidak aktif pada suhu rendah dan akan rusak pada suhu tinggi.
c. Enzim dapat bekerja secara bolak-balik. Artinya, enzim hanya mempercepat laju reaksi sampai terjadi kesetimbangan.
d. Enzim dapat bereaksi baik dengan substrat asam maupun basa. Pada sisi aktif enzim terdapat gugus R residu asam amino yang membuat enzim dapat bereaksi dengan substrat basa maupun asam
e. Enzim merupakan koloid. Dengan demikian, enzim dapat memperluas permukaannya sehingga aktivitasnya semakin besar
f. Enzim merupakan biokatalisator. Enzim dalam jurmlah yang sedikit sudah dapat menm percepat reaksi. Namun, enzim tidak ikut bereaksi.

2. Faktor yang Memengaruhi Enzim
a. Derajat keasaman (pH)
Setiap enzim memiliki pH optimum yang dapat membuat enzim tersebut bekerja secara optimum juga. Misalnya, enzim renin yang bekerja optimum pada pH asam enzim maltase yang bekerja optimum pada pH basa, dan enzim ptialin yang bekerja pada pH netral.

b. Temperatur
Enzim dapat bekerja secara op-timum pada kisaran suhu 38-40'C. Sementara itu, pada suhu rendah enzim tidak akan bekerja dan pada suhu tinggi enzim akan rusak.

c. Konsentrasi enzim dan substrat
Semakin banyak konsentrasi enzim, semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Demi kian juga pada saet konsentrasi substrat ditambahkan meskipun konsentrasi entim tetap akan meningkatkan kecepatan reaksi.

d. Zat aktivator dan inhibitor
Zat aktivator adalah zat yang dapat meningkatkan aktivitas enzim. Dengan menambahkan zat ini ke dalam suatu reaksi, maka reaksi tersebut akan berjalan lebih cepat. Sementara itu, inhibitor adalah zat yang menghambat aktivitas enzim.

Ada dua macam inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan nonkompetitif. Inhibitor kompetitif memiliki struktur sama dengan substrat. Pada saat inhibitor kompetitif berikatan dengan sisi aktif enzim, maka susbtrat sudah tidak dapat berikatan dengan enzim tersebut.

Sementara itu, inhibitor nonkompetitif merupakan inhibitor yang menghambat cara kerja enzim dengan cara melekat pada sisi alosterik enzim. Ikatan antara inhibitor nonkompetitif dengan sisi alosterik enzim mergakibatkan sisi aktif enzim berubah. Hal ini mengakibatkan substrat tidak dapat beri katan dengan enzim.

B. Katabolisme

Katabolisme adalah pemecahan senyawa kompleks seperti karbohidrat, lemak, dan protein menjadi senayawa-senyawa yang lebih sederhana seperti glukosa, asam amino, dan asam lemak. Melalui reaksi katabolisme akan diperoleh energi yang selanjutnya digunakan untuk aktivitas sel. Katabolisme karbohidrat melalui empat tahap yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif asam piruvat (pembentukan asetil Ko-A), siklus Krebs, dan sistem transpor elektron.
Keempat tahapan tersebut dapat dilihat pada bagan berikut ini.

1. Glikolisis
Glikolisis berlangsung di dalam sitoplasma. Glikolisis merupakan pemecahan glukosa menjadi 2 asam piruvat dengan hasil samping berupa 2 NADH dan 2 ATP.

2. Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat (Pembentukan Asetil Ko-A)
Asam piruvat hasil glikolisis selanjutnya memasuki mitokondria. Pada membran dalam mitokondria, asam piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif membentuk asetil Ko-A.

3. Siklus Krebs
Siklus Krebs terjadi dalam matriks mitokondria. Pada tahap ini akan d hasilkan senyawa senyawa antara sebagai penyedia kerangka karbon senyawa lainnya. Selain itu, juga akan dihasilkan 6 NADH, 4 FADH, 2 ATP, dan 4 CO

4. Sistem Transpor Elektron
Sistem transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria. Sistem transpor elektron berfungsi mengoksidasi NADH dan FADH₂ untuk membentuk ATP

Perbedaan antara keempat tahapan tersebut dapat dlihat dalam tabel berikut:

Tahap	Bahan	Tempat Reaksi	Hasil
			Senyawa	Jumlah Akspetor	Jumlah ATP
Glikolisis	Glukosa	Sitosol	2 asam piruvat	2 NADH	2
Pembentukan asetil Ko-A	asam piruvat	Matriks mitokondria	2 Asetil Ko-A dan CO2	2 NADH	-
Daur Krebs	Asetil Ko-A	Matriks mitokondria	4 CO2	6 NADH dan 2 FADH2	2
Sistem transpor elektron	NADH dan FADH2	Membran dalam mitokondria	6H2O		32

C. Anabolisme

Anabolisme (fotosintesis) adalah penyusunan bahan organik (karbohidrat) dari bahan anorganik (CO₂ dan H₂O) dengan bantuan cahaya matahari. Reaksi kimia fotosintesis capat dituliskan:

6CO₂ + 6H₂O àEnergi Cahaya dan Klorofià C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Fotosintesis terjadi dalam organel penyusun sistem endomembran yaitu kloroplas. Ada dua reaksi dalam fotosintesis yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang berlangsung di dalam tilakoid. Sementara itu, reaksi gelap berlangsung di dalam stroma.
1. Reaksi Terang
Dalam reaksi terang terdapat dua pusat reaksi, yaitu aliran elektron siklik dan aliran elektron nonsiklik. Aliran elektron siklik melibatkan fotosistem I. Fotosistem I adalah pusat reaksi yarg terdiri atas sekumpulan klorofil yang dapat menangkap cahaya matahari dengan panjang gelombang 700 nm (P700). Aliran clektron nonsiklik melibatkan fotosistem II. Fotosistem II dapat menangkap cahaya matahari dengan panjang gelombang 680 nm(P680).

Energi cahaya yang mengenai klorofil menimbulkan fotolisis. Fotolisis adalah pemecahan molekul air menjadi ion hidrogen dan oksigen dengan melepaskan dua elektron. Elektron hasil fotolisis akan memasuki foto-sistem II dan diteruskan ke fotosistem I. Loncatan elektron dari fotosistem II ke fotosistem I melewati sistem transpor elektron. Proses loncatan elektron pada sistem tanspor elektron menghasilkan ATP. Pada akhir tanspor elektron, elektron akan diikat oleh NAD sehingga terbentuk NADPH2.

2. Reaksi Gelap
Reaksi gelap disebut juga siklus Calvin-Benson. Reaksi gelap terdiri atas tiga tahap yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi. Fiksasi adalah pengikatan CO2 di udara oleh ribulosa bifosfat (RuBP).

Selanjutnya, CO2 dan RuBP dikatalisis oleh RuBP sintetase menjadi 3-fosfogliserat (PGA). Reduksi adalah pengubahan fosfogliserat menjadi gliseraldehid: 3-fosfat (PGAL). Sebelumnya, PGA diubah menjadi DPGA (1,3-bifosfogliserat) dengan menambahkan gugus fosfat dari ATP. Selanjutnya, DPGA direduksi oleh NADPH₂ membentuk. PGAL Regenerasi adalah pembentukan glukosa dari 2 PGAL dan RuBP dari 10 PGAL

D. Respirasi Anaerob (Kemosintesis)

Resplrasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen (O2l. Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi anaerob merupakan proses fermentasi yang terjadi di sitoplasma. Fermentasi dibedakan menjadi fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat
1. Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol merupakan proses pengubahan glukosa menjadi alkohol tanpa membutuhkan oksigen. Proses ini dilakukan olch jamur ragi (yeast) secara anaerob. Rekasi fermentasi alkohol sebagai berikut

C₆H₁₂O₆  à 2C₂H₅OH + 2CO₂ + energi

2. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat merupakan proses pengubahan glukosa menjadi asam laktat tanpa membutuhkan oksigen. Proses ini terjadi pada otot manusia seat melakukan kerja keras dan persediaan oksigen kurang mencukupi. Rekasi fermentasi asam laktat sebagai berikut.

C₆H₁₂O à 2C₂H₅OCOOH + 2CO₂ + energi

Materi Metabolisme (Rangkuman SBMPTN)

4/ 5

Oleh zedukasi

Ditulis zedukasi Pada May 17, 2019 Komentar