BAB I
PENDAHULUANA. LATAR BELAKANGDi alam ini ada banyak sekali mahluk
hidup yang tumbuh dan berkembang di habitatnya masing masing.
Setiap mahluk hidup mempunyai sifat dan kebiasaan masing masing.
Salah satu ciri dari mahluk hidup ialah melakukan proses di dalam
tubuhnya. Proses tersebut ialah proses penguraian makanan yang
dikonsumsi oleh semua mahluk hidup.
Setiap mahluk hidup pasti memerlukan makanan untuk kelangsungan
hidupnya.Selain itu makanan juga menjadi sumber tenaga dan energi
yang dibutuhkan oleh tubuh mahluk hidup.Makanan tersebut masuk ke
dalam tubuh melalui organ pencernaan.Setelah masuk ke dalam
tubuh,makanan tersebut akan mengalami proses perombakan.Zat zat
yang terkandung dalam makanan diuraikan menjadi sumber energi.
Hasil dari penguraian zat zat makanan tersebut yang menjadi
sumber tenaga untuk melakukan aktivitas kehidupan.Bisa kita
bayangkan,jika zat zat yang ada dalam makanan tidak diuraikan pasti
tidak ada tenaga yang dihasilkan dalam tubuh.Maka mahluk hidup
tidak akan mempunyai kemampuan untuk menjalani aktivitas kehidupan.
Proses inilah yang kita kenal dengan proses Metabolisme.
Metabolisme adalah proses pengolahan (pembentukan dan
penguraian)zat -zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh dapat
menjalankan fungsinya.Di dalam proses ini, makhluk hidup mendapat,
mengubah dan memakai senyawa dari sekitarnya untuk mempertahankan
hidupnya.
Metabolisme meliputi proses sintetis (anabolisme) dan proses
penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup
semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang
penting dalam metabolisme adalah peranannya dalam peracunan atau
detioksifikasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan zat yang beracun
menjadi senyawa tak beracun yang dapat dikeluarkan dari tubuh.B.
TUJUAN
1. Mengetahui pengertian dari metabolism dan peranan enzim di
dalamnya.2. Mengetahui jenis metabolismeC. RUMUSAN MASALAH
1. apa yang dimaksud metabolisme?2. Bagaimana sifat cara kerja
enzim?3. Bagaimana proses katabolisme dan anabolisme?BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN METABOLISME Metabolisme berasal dari kata metabole
(Yunani) yang berarti berubah. Keseluruhan proses kimiawi suatu
organisme disebut metabolisme. Metabolisme merupakan aktifitas
hidup yang selalu terjadi pada setiap lingkungan sel, yang berupa
cairan. Contoh lingkungan sel misalnya: Cairan interstitium yang
berasal dari darah. Sel sel badan kita mengambang dalam cairan ini.
Sedangkan dalam sel sel hidup yang langsung berhubungan dengan
lingkungan luar,seperti pada epitel yang melapisi saluran
pernapasan dan kornea mata, terdapat sel-sel kelenjar yang menjaga
agar sel tetap basah.
Metabolisme dapat di golongkan menjadi dua, yakni proses
penyusunan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran yang
disebut katabolisme . Kedua macam metabolism tersebut terjadi
secaraterus menerus dan satu sama lain saling tergantung secara
rumit. Dengan bahan-bahan materi dari lingkungan terjadi penyusunan
energi dalam tubuh mahkluk hidup melalui proses anabolisme. Materi
tersebut kemudian dibongkar untuk diumbah menjadi energy lain yang
diperlukan untuk menjalani aktivitas itu melalui proses
katabolisme. Pada beberapa proses, katabolisme terjadi sebagai
sumber energy bagi proses anabolisme. Perubahan-perubahan yang
terjadi pada proses anabolisme dan katabolisme dapat dipercepat
dengan suatu zat yang disebut enzim.Enzim adalah protein yang
berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim
berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana
yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga
ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk
sampingan yang beracun.Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus
prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein.
Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas
protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu
koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari
bahan anorganik). Cara kerja enzim ada 2 macam yaitu:1. Kunci
gembok ( lock and key ): Enzim dimisalkan sebagai gembok karena
memilki sebuah bagian kecil yang dapat berikatan dengan substrat.
Bagian tersebut disebut sisi aktif. Substrat dimisalkan sebagai
kunci karena dapat berikatan secara pas dengan sisi aktif enzim.2.
Induksi pas ( induced fit ): Pada model ini, sisi aktif enzim dapat
berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat.B. JENIS-JENIS
METABOLISMEI. Katabolisme
Di dalam setiap sel hidup terjadi proses metabolism, salah
satunya katabolisme. Katabolisme disebut pula desimilasi, karena
dalam proses ini energy yang tersimpan ditimbulkan kembali atau
dibongkar untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan. Proses
katabolisme terjadi didalam sel hidup yaitu pada respirasi sel.
Respirasi sel mencakup enzim matis didalam sel dimana molekul
karbonhidrat, asam lemak dan asam amino diuraikan menjadi karbon
dioksida dan air dengan konversi energi biologis yang sangat
bermanfaat. Katabolisme dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu:1.
Glikolisis
Glikolisisi adalah rangkaian reaksi pengubahan molekul glukosa
menjadi asam piruvat dengan menghasilkan NADH dan ATP. Glikolisis
berlangsung di dalam protoplasma.Sifat-sifat glikolisis ialah :
a. Dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob
b. Dalam glikolisis terdapat kegiatan enzimatis dan ATP
(Adenosin Trifosfat) serta ADP (Adenosin Difosfat)
c. ADP dan ATP berperan dalam pemindahan fosfat dari molekul
satu ke molekul yang lain.
Prosesnya adalah :
a. Fosforilasi mglukosa oleh ATP. Penamabahansatu fosfat oleh
ATP terhadap glukosa menghasilkan glukosa 6-fosfat dan ATP berubah
menjadi ADP. Peristiwa ini disebut fosforilasi yang berlangsunfg
dengan bantuan enzim heksokinase dan ion Mg++.b. Penyusunan
kembali, diikuti dengan fosforilasi kedua. Hasil akhir dari
forforilasi berupa fruktosa 1,6 bifosfat dan dari sinilah dimulai
glikolisisc. Glikolisis dimulai dari perubahan fruktosa 1,6
bisfosfat yang memiliki 6 buah atom C diubah menjadi gliserol dehit
3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Pembongkaran ini di bantu
dengan enzim aldolase
d. Oksidasi diikuti dengan fosforilasi menghasilkan 2 molekul
NADH dan 2 molekul BPG, yang masing-masing memiliki satu ikatan
fosfat berenergi tinggi 1,3 bifosfogriseraldehit dengan bantuan
enzim dehidrogennase dan penambahan H2e. Pelepasan fosfat berenergi
tinggi oleh dua molekul ADP menghasilkan dua molekul ATP dan dua
molekul 3-fosflogiserat. Dengan bantuan enzim fosfogliserokinase
dan ion Mg++, asam 1,3 bifosfogliserat berubah menjadi asam
3-fosfoenol gliserat karena kehilangan satu fosfatf. Pelepasan air
menghasilkan dua molekul dua fosfoenol piruvat yang masing-masing
memiliki ikatan fosfat berenergi tinggi. Asam 3-fosfogliserat
diubah menjadi asam 2-fosfoenol gliserat oleh enzin
fosflogliseromutase. Kemudian enzimenolase dan ion Mg++ mengubah
asam 2-fosfloenolgliserat menjadi fosfloenol firuvat
g. Pelepasan fosfat berenergi tinggi oleh , molekul ADP
menghasilkan 2 molekul ATP dan 2 molekul piruvat. Proses ini
dibantu oleh enzim piruvattinase dan ion Mg++ dan K+2. Siklus
Krebs
Siklus kreb berlangsung dimatrik mitokondria. Fragmen berkarbon
dua asetil-KoA memasuki siklus , dan dua molekul karbondioksida
serta 8 elektron dilepaskan dalam siklus tersebut. Siklus kreb
terdiri dari 9 rangkaian reaksi. Reaksi kondensasi : gugus
berkarbon 2 asetil-KoA bergabung dengan molekul berkarbon 4
okseloasetat, membentuk molekul berkarbon 6 yaitu sitrat. Reaksi
isomerisasi : supaya reaksi oksidasi dapat berlangsung gugus
hidriksil pada sitrat harus diatur kembali ini terjadi melalui 2
tahap. Pertama molekul air dibuang dari satu karbon kemudian air
ditambahkan kekarbon yang berbeda. Hasilnya, gugus H dan OH
bertukar posisi. Produknya adalah isomer sitrat yang disebut
isositrat. Reaksi oksidasi pertama : isosetrat mengalami reaksi
dekarboksilasi oksidatif. Mula-mula isositrat dioksidasi
menghasilkan sepasang electron dan menggubah NAD+ menjadi NADH.
Kemudian terjadi dekarboksilasi, atom karbon membelah membentuk CO2
menghasilkan molekul berkarbon 5 Reaksi oksidasi kedua ketoglutarat
didekarbolisasi oleh komplek multi enzim yang mirip dengan piruvat
dehedrokinase. Setelah CO2 terbuang, yang tersisa adalah gugus
suksimil yang bergabung dengan koenzim A membentuk suksinil-KoA.
Dalam proses tersebut, terjadi reduksi NAD+ menjadi NADH dan
dihasilkan 2 elektron. Reaksi fosforilasi : ikatan antara gugus
berkarbon 4 suksimil dan KoA adalah ikatan berenergi tinggi.
Melalui reaksi yang mirip dengan yang terjadi pada glikolisis,
ikatan ini memisah. Energi yang dilepaskan memicu fosforilasi
guanosin disfosfat menjadi guanosin trisfosfat. GTP siap diubah
menjadi ATP dan fragmen berkarbon 4 yang terbentuk disebut
suksinat
Oksidasi ketiga : subsinat dioksidasi menjadi fumarat yang
berperan sebagai penerima elektron adalah flavin adenin
dinukleotida, FAD merupakan bagian dari membrane dalam mitokondria.
FAD melepaskan elektron dan menjadi FADH2 Pembentukan kembali
oksaloiasetat : pada dua reaksi terakhir molekul air ditambahkan
pada flumarzt untuk membentuk malat. Malat kemudian teroksidasi
menghasilkan oksaloasetat berkarbon 4 dan 2 elektron sehingga NAD+
berubah menjadi NADH. Obsaloasetat dapat bergabung dengan gugus
asetil berkarbon dua asetil KoAdan siklus kembali berulang
3. Transpor Elektron
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. Reaksi ini terjadi di dalam membrane dalam
mitokondria. Hydrogen dari siklus krebs yang tergabung dalam FADH2
dan NADH diubah menjadi electron dan proton.
Pada sistem electron ini,oksigen adalah aakseptor electron yang
terakhir.setelah menerima electron,O2 akan bereaksi dengan H+
membentuk H2O. pada sistem ini dihasilkan 34 ATP.
II. Anabolisme Anabolisme yaitu proses penyusunan (sintesis)
senyawa kompleks dari senyawa sederhana. Anabolisme di bagi menjadi
dua, yaitu :
1. Fotosintesis
Fotosintesis ialah proses pengubahan zat anorganik H2O dan CO2
oleh klorofil menjadi zat organik (karbohidrat) dengan pertolongan
cahaya. Peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persaman
reaksi kimia sebagai berikut :
6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2OIngenhousz, membuktikan bahwa
pada proses fotosintesis dilepaskan O2 (oksigen). Hal ini
dibuktikan dalam percobaannya tanaman air Hydrilla sp.di dalam
bekerglass dibawah corong terbalik yang ujungnya diletakkan sebuah
tabung reaksi. Organel yang berpera dalam fotosintesis adalah
kloroplas. Organel tersebut berisi pigmen klorofil yang menyebabkan
warna hijau pada tumbuhan. Tahap-tahap fotosintesis :
a) Reaksi Terang
Reaksi terang terjadi bila ada cahaya, misalnya cahaya
matahari.Selama tahap ini, klorofil di dalam membran grana menyerap
cahaya merah dan nila yang bergelombang panjang pada spektrum
cahaya. Energi ditangkap oleh klorofil dan digunakan untuk memecah
molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis. Fotolisis
mengakibatkan molekul air pecah menjadi hidrogen daan oksigen.
Reaksi fotolistik dapat dituliskan sebagai berikut :
2H2O2H2+O2
Bahwa O2 hasil fotosintesis ini berasal dari peristiwa
fotosintesis, Telah dibuktikan dengan isotop 18O oleh S. Ruben dan
M.D. Kamen serta Robin Hill (ahli kimia inggris). Reaksi terang
disebut juga reaksi Hill.
H2 yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini NADP
bertindak sebagai akseptor H2 . Bentuknya berubah menjadi NADPH2dan
O2 tetap dngan keadaan bebas. NADP (Nikotinamida Adenin
Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting peranannya
dalam kegiatan oksidasi reduksi yang banyak terdapat dalam sel
hidup. Selama proses tersebut dihasilkan ATP.
Sintesis ATP dalam kloroplas ini disebut fotofosforilasi. Ada
dua macam foto fosforilasi, yaitu fosforilasi siklik dan nonsiklik.
Fotoforforilasi siklik terjadi apabila ATP yang dibentuk pada
fosforilasi nonsiklik tidak mencukupi. Fotosistem ada dua macam,
yaitu fotosistem 1 dan fotosistem 2. Fotosistem 1 bekerja dengan
P700, sedangkan fotosistem 2 bekerja dengan cahaya yang pnjang
gelombangnya kurang dari 680 nm. Pada fotofosforilasi siklik (arus
electron siklik), hanya fotosistem satu saja yang bekerja dan
electron tidak berasal dari H2O ke NADP, menghasilkan ATP dan
oksigen serta NADPH+H+ . Jadi pada reaksi terang dihasilkan ATP,
NADPH dan O2 .ATP dan NADPH digunakan untuk proses karbohidrat
dalam reaksi gelap,sedangkan O2 dilepaskan di atmosfer dan sebagian
untuk prosses katabolisme.
b) Reaksi Gelap
Blackman adalah seorang ahli yang membuktikan bahwa reduksi CO2
menjadi CH2O berlangsung tanpa cahaya. Reaksi gelap ini juga
berlangsung siang hari pada stroma. Bila reaksi teran (Hill) dan
reaksi gelap (Blackman) digabung maka reaksi sebagai berikut :
Hill :
2H2O
2NADPH2 + O2
Blackman :
CO2 + 2NADPH2 + O2
2NADP + H2 + CO + O + H2 + O2
Penggabungan :
2H2O + CO2
CH2O + H2O + O2
Bila baris terakhir ini dikalikan 6, kita peroleh :
12H2O +6 CO2
(CH2O)6 +6 H2O +6 O2
B. Andrew dan Melvin Calvin,dalam penelitiannya menggunakan
isotop 14C mengemukakan fiksasi CO2 dalam proses fotosintesis.
Dalam siklus tersebut dihasilkan 1 molekul glukosa. Dalam siklus
asimilasi C terjadi tahapan sebagai berikut:
a. Karboksilasi,dengan cara : ribulosadifosfat +CO2
fosfogliserol
b. Perubahan fosfogliserol ke gliseraldehida 3 P (PGAL=
fosfogliseraldehida)
c. Regenerasi ribulosafosfat
Gliseraldehidafosfat
ribusolafosfat
Ribusolafosfat +ATP
ribulosadifosfat + ADP
Reaksi gelap merupakan penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh
NADP tersebut. Dlam peristiwa ini, penyusutan CO2 tidak membutuhkan
cahaya, sehingga reaksi yang terjadi disebut reaksi gelap (daur
Calvin-Benson).
2. KemosintesisSelain peristiwa fotosintesis ada pula peristiwa
asimilasi dengan zat kimia sesebagai sumber energinya,yang disebut
dengan istilah kemosintesis. Organism pelakunya disebut sebagai
organism kemosintetik atau kemoautrotof. Organism kemoautotrof ini
juga menggunakan CO2 sebagai sumber karbonnya. Namun energy untuk
melakukan proses asimilasi berasal dari energy kimia,bukan energy
cahaya.. energy diperoleh dari oksidasi senyawa anorganik yang
diperoleh dari lingkungannya,misalnya
sulfide,nitrogen,sulfur,besi,ammonia,nitrit. Organism pelaku
kemosintesis:
a. Bakteri belerang,misalnya:Beggiatoa,Thiotrixb. Bakteri
nitrifikasi,misalnya: Nitrosomonas,Nitrosococcus,Nitrobacterc.
Bakteri besi,misalya: Ferrobacillius.Jadi, kemosintesis menggunakan
bakteri anorganik sebagai sumber energinyadan CO2 sebagai sumber
karbun dan sumber air.
BAB III PENUTUP
A. KESIMPULAN
Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia
di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis
(anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks.
Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan
enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme.
Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik
untuk mendapatkan energi.
Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari
molekul
-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
DAFTAR PUSTAKA
Pratiwi, dkk. 2002. Buku Penuntun Biologi SMA. Erlangga:
Jakarta
Sudjadi Bagad, 2005. Biologi Sains dalam Kehidupan. Yudhistira:
JakartaMAKALAH BIOLOGI UMUM
Metabolisme
Oleh kelompok 2:
Safrilla Gealista (20114100703111010
Devia Arum Purmasita (201410070311125)
Dwi Kurniawati (201410070311134)
Fika Disty P (201410070311139)Nur Zamilah
(201410070311141)JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TAHUN 2014/2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena berkat Rahmat, Inayah, Taufik serta Hidayahnya kami dapat
menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya
yang sederhana. Semoga makalah yang telah kita buat ini dapat
menjadi sumber inspirasi dan dapat menambah pengetahuan untuk
pembaca sekalian.
Harapan kami sebagai penulis semoga makalah ini dapat
dibergunakan sebagaimana mestinya dan menjadi pembelajaran bagi
diri kami sebagai penulis sendiri, sehingga kami dapat memperbaiki
bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik
lagi.
Tidak lupa kami sebagi penulis ucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang turut mensukseskan dan membantu kami dalam menyelesaikan
makalah ini. Dalam pembuatan makalah ini kami akui masih memiliki
kekurangan karena kurangnya pengalaman dan pengetahuan yang kami
miliki. Oleh kerena itukami sebagai penulis harapkan kepada para
pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun
untuk kesempurnaan makalah yang kami buat, yang mungkin akan kami
buat lagi kedepannya.Malang, 15 November 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
Kata Pengantar.iDaftar Isi..ii
Bab I : PendahuluanA) Latar Belakang ...1B) Tujuan
Penulisan......1C) Rumusan Masalah .......................2
Bab II : PembahasanA) Pengertian Metabolisme dan
enzim............................31) Pengertian Jenis Metabolisme
.....32) Macam macam reaksi Katabolisme .....4
3) Macam macam reaksi Anabolisme ..........5
Bab III : PenutupA) Kesimpulan ...............8
Daftar Pustaka.....9
i
ii
1