metabolisme (metabolisme karbohidrat)
DESCRIPTION
Metabolisme adalah seluruh rangkaian reaksi kimia yang berlangsung dalam tubuh organisme termasuk tingkat seluler. Metabolisme mengelola seluruh sumber materi dan energi. Terdiri dari anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa kompleks dari senyawa sederhana sedangkan katabolisme proses penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Yang merupakan anabolisme yaitu fotosintesis dan kemosintesis sedangkan yang merupakan katabolisme yaitu respirasi aerob dan respirasi an aerob (fermentasi). Untuk mendapatkan quiznya silakan unduh di f2kom.blogspot.comTRANSCRIPT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
METABOLISME
Kelas XII Semester 1
Oleh :
Nandang RahmanMENU
SK/KD
REFERENSI
INDIKATOR
QUIZ
ANABOLISME
FOTOSIN
TESIS
KEMOSIN
TESIS
RESPIRASI
AEROB
RESPIRASI
AN AEROB
KATABOLISME
METABOLISME
SMAN 1 Arjawiangun/2014
SK / KD
KOMPETENSI DASAR
STANDAR KOMPETENSI
2. Memahami pentingnya proses metabolisme
pada organisme
2.2 Mendeskripsikan katabolisme dan anabolisme
karbohidrat
MENU
SMAN 1 Arjawiangun/2014
INDIKATOR
1. Menjelaskan tahapan proses respirasi seluler
secara umum
2. Menjelaskan tempat terjadinya setiap tahapan
respirasi
3. Menjelaskan proses fermentasi
4. Menjelaskan tahapan proses fotosintesis secara
umum
5. Menjelaskan tempat terjadinya setiap tahapan
fotosintesis
MENU
SMAN 1 Arjawiangun/2014
METABOLISME
• Berasal dari bahasa Yunani metabole (berubah/
perubahan)
• Metabolisme adalah keseluruhan reaksi kimia
dalam organisme. Termasuk yang terjadi pada
tingkat seluler
• Secara keseluruhan mengelola sumber daya
materi dan energi.
• Terdiri dari Katabolisme dan Anabolisme
• Melibatkan sejumlah substrat yang dikatalis
dengan enzimMENU
SMAN 1 Arjawiangun/2014
ANABOLISME
• Adalah reaksi penyusunan senyawa organik
(senyawa kompleks) dari senyawa an organik
(senyawa sederhana).
• Contoh :
Fotosintesis
Kemosintesis
Sintesa Lemak
Sintesa Protein
MENU
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
MENU
FOTOSINTESIS
2
FOTOLISIS
1 PENDAHULUAN
4C3, C4, CAM
3SIKLUS CALVIN
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
• Fotosintesis adalah suatu proses dimana energi cahaya diguna-
kan untuk mengubah CO2 dan H2O menjadi karbohidrat dan O2.
• Persamaan Reaksi :
6𝐶𝑂2 + 6𝐻2𝑂𝐶𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎𝐾𝑙𝑜𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙
𝐶6𝐻12𝑂6 + 6𝑂2
• Berlangsung pada organel kloroplas karena pada kloroplas
terdapat klorofil.
• Di dalam kloroplas tepatnya fotosintesis berlangsung pada bagian
grana dan stroma.
• Terdiri dari dua tahap reaksi, yaitu fotolisis dan fiksasi CO2/Siklus
Calvin.
PENDAHULUAN
MENUBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
PENDAHULUAN
MENU
BACK
NEXTGambar : Letak dan Struktur Kloroplas
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
• Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan
reduksi NADPH2.
• Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari.
• Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen
sebagai antena.
• Melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu
fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700,
sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680
• Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah
sebagai berikut:
• Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ +
O2
FOTOLISIS
MENUBACKNEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESISFOTOLISIS
MENUBACKSumber : Campbell 9th
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
• Disebut juga fiksasi CO2/Reaksi gelap.
• Dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-
Benson dan siklus Hatch-Slack.
• Tumbuhan yang melalui jalur siklus Calvin-Benson
disebut tumbuhan C3
• Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur
Hatch-Slack disebut tumbuhan C4.
SIKLUS CALVIN
MENUBACKNEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESISSIKLUS CALVIN
MENUBACKSumber : Campbell Edisi 8 Jiid 1 : 214
X
Y
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
• Tumbuhan C4 memulai
siklus Calvin dengan
membentuk asam oksalo
asetat (senyawa 4C)
• CAM (Crassulacean Acid
Metabolism)
• Pada tumbuhan CAM CO2
diambil pada malam hari
dan menggabungkannya
ke dalam berbagai senya-
wa organik.
C4 DAN CAM
MENUBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
FOTOSINTESIS
Pe
rbe
da
an
Tu
mb
uh
an
C3,
C4
da
nC
AM
MENU
BACK
C3 C4CAM (crassulacean acid
metabolism)
lebih adaptif pada kondisi
kandungan CO2 atmosfer tinggi
adaptif di daerah panas dan kering adaptif di daerah panas dan kering
enzim yang menyatukan CO2
dengan RuBP, juga dapat mengikat
O2 pada saat yang bersamaan
untuk proses fotorespirasi
CO2 diikat oleh PEP yang
tidak dapat mengikat O2 sehingga
tidak terjadi kompetisi antara CO2
dan O2
CO2 diikat pada malam hari dan
menggabungkanya dengan
berbagai asam organik
Disebut tumbuhan C3 karena
senyawa awal yang terbentuk
berkarbon 3 (fosfogliserat)
Disebut tumbuhan C4 karena
memulai siklus Calvin dengan
membentuk senyawa berkarbon 4
(oksaloasetat)
Mengikat CO2 pada malam hari
karena pada siang hari stomata
tertutup
CO2 langsung masuk ke dalam
siklus Calvin pada siang hari
Fiksasi CO2 melalui lintasan C4
yang secara struktural terpisah
(terjadi pada sel yang berbeda)
tetapi dalam waktu yang sama
Fiksasi CO2 melalui lintasan C4 dan
terjadi dalam sel yang sama tetapi
dalam waktu yang berbeda
Fotosintesis berlangsung dalam
mesofil
Terdapat dua tipe sel fotosintetik,
yaitu sel seludang dan mesofil
Fotosintesis berlangsung dalam
mesofil
Sebagian besar tumbuhan
termasuk tumbuhan C3
Contoh : tebu, jagung (famili
rumput-rumputan)
Contoh : tumbuhan sukulen dan
famili Crassulacerae (misal : nanas,
kaktus)
SMAN 1 Arjawiangun/2014
ANABOLISME
KEMOSINTESIS
MENUNEXT
• Pembentukan senyawa organik dari senyawa
anorganik dengan bantuan energi kimia.
• Energi dari hasil reaksi kimia digunakan untuk
asimilasi karbon.
• Individu yang melakukan kemosintesis disebut
kemoautotrof.
• Contoh kemosisntesis : nitrifikasi, sulfurisasi.
SMAN 1 Arjawiangun/2014
ANABOLISME
Nitrifikasi
MENUBACK
a. Nitritasi
(NH4)2CO3 + 3O2 2HNO2 + CO2 + 3H2O + Energi
atau
NH3 + 3O2 2HNO2 + 3H2O + Energi
Nitrosomonas
Nitrosococcus
Nitrosomonas
Nitrosococcus
NEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
ANABOLISMENitrifikasi
MENUBACK
b. Nitratasi
Ca(NO2)2 + O2 Ca(NO3)2 + Energi
atau
2HNO2 + O2 2HNO3 + Energi
Nitrobacter
Nitrobacter
SMAN 1 Arjawiangun/2014
ANABOLISME
• Bakteri belerang : Begiatoa sp.
2H2S + O2 2S + 2H2O + energi
2S + 2H2O + 3O2 2H2SO4 + energi
• Bakteri besi : Thiobaccilus feroksidan
Fe2+ Fe3+
Fe3+ + O2 Fe2O3 + energi
MENUBACKNEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
KATABOLISME
• Respirasi merupakan proses pemecahan bahan
organik menjadi bahan anorganik dan melepaskan
sejumlah energi (reaksi eksergonik) yang terjadi di
mitokondria.
• Energi yang lepas tersebut digunakan untuk
membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang
merupakan sumber energi untuk seluruh aktivitas
kehidupan.
• Dibedakan menjadi Respirasi Aerob dan Respirasi An
aerob
RESPIRASI SELULER
MENUNEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
KATABOLISME
• Memerlukan oksigen (O2) bebas.
• Persamaan Reaksi :
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP
• Terdapat empat tahapan reaksi, yaitu:
1) Glikolisis,
2) Dekarboksilasi oksidatif,
3) Daur Krebs,
4) Rantai transpor elektron.
• Dari penguraian satu molekul glukosa dihasilkan 36 – 38
ATP.
RESPIRASI AEROB
MENUNEXTBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
KATABOLISME
RESPIRASI AEROB
MENUNEXTBACKSumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 190
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
1. Glikolisis
• Berlangsung di sitosol
• Merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang
memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang
memiliki 3 atom C.
• Peristiwa perubahan :
Glukosa Glukosa–6–fosfat Fruktosa 1,6 difosfat 3
fosfogliseraldehid (PGAL) / Triosa fosfat Asam piruvat.
• Produk/Hasil : 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH
yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi
dan 2 ATP.MENUNEXTBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
MENU
NEXT
BACK
Su
mb
er
: C
am
pb
ell
9
th :
16
9
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
2. Dekarboksilasi oksidatif
• Berlangsung di matriks mitokondria
• Merupakan langkah awal untuk memulai
langkah ketiga, yaitu daur Krebs.
• Pada langkah ini 2 molekul asam piruvat yang
terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah
menjadi Asetil-KoA (asetil koenzim A) dan
menghasilkan 2 NADH.
MENUNEXTBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
Dekarboksilasi Oksidatif
Sumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 184 MENU NEXT
BACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
3. Daur Krebs
• Berlangsung di matriks mitokondria.
• Disebut juga daur asam sitrat atau daur
asam trikarboksilat.
• Asetil-KoA (2C) yang terbentuk pada dekar-
boksilasi oksidatif, memasuki daur ini dan
berikatan dengan asam oksalo asetat (4C)
membentuk asam sitrat (6C) .
• Pada akhir siklus dihasilkan 6 NADH, 2 FADH,
dan 2 ATP.MENUNEXTBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
Dau
rK
reb
s
Su
mb
er
: C
am
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
84
MENU NEXT
BACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
KATABOLISMET
ah
ap
an
Dau
rK
reb
s
Secara
Len
gkap
Su
mb
er
: C
am
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
85
MENU NEXT
BACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
4. Rantai Transpor Elektron
• Berlangsung pada krista mitokondria.
• Prinsip dari reaksi ini adalah: setiap pemindahan ion
H (elektron) antar akseptor yang dilepas dari dua
langkah pertama tadi (Glikolisis dan Daur Krebs)
dihasilkan energi yang digunakan untuk
pembentukan ATP sampai H berikatan dengan O2
membentuk H2O.
• Jumlah ATP yang dihasilkan adalah 34
MENUNEXTBACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
Rantai Transpor Elektron
Su
mb
er
: C
am
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
89
MENU NEXT
BACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROBPerolehan ATP per molekul Glukosa pada setiap tahap
Su
mb
er
: C
am
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
90
MENU
BACK
NEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AEROB
Perhitungan ATP per molekul Glukosa pada setiap tahap
MENU
Proses ATP NADH FADH
Glikolisis
Dekarboksilasi oksidatif
Daur Krebs
Rantai transpor elektron
2
-
2
34
2
2
6
-
-
-
2
-
Total 38 10 2
BACKCatatan : dari satu NADH dihasilkan 3ATP sedangkan dari satu
FADH Dihasilkan 2ATP
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AN AEROB
MENU
Fermentasi asam laktat• Asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis tidak
memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena
tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir.
• Asam piruvat direduksi langsung oleh NADH membentuk
asam laktat tanpa pelepasan CO2.
• Menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang
direspirasi.
CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam piruvat) (asam laktat)
NEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AN AEROB
MENUGambar : Fermentasi Asam Laktat
Su
mb
er
: C
ma
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
92
BACK
NEXT
SMAN 1 Arjawiangun/2014
RESPIRASI AN AEROB
MENU
Fermentasi Alkohol
• Pada fermentasi alkohol asam piruvat pertama-tama
diubah menjadi asetaldehid dengan melepaskan CO2.
yang
• Langkah kedua asetaldehid direduksi oleh NADH
menjadi etanol.
• Menghasilkan 2 ATP.
• Dibutuhkan fermenter dari golongan Sacharomyces
sp.NEXT
BACK
SMAN 1 Arjawiangun/2014MENU
RESPIRASI AN AEROB
Gambar : Fermentasi Alkohol
Su
mb
er
: C
ma
pb
ell
Ed
isi8
Jili
d1
: 1
92
BACKMENU
SMAN 1 Arjawiangun/2014
QUIZ MENU
METABOLISME KARBOHIDRAT
Standar Kompetensi 2Kompetensi dasar 2.2
SMAN 1 Arjawiangun/2014
REFERENSI
MENU
Aryulina, Diah.dkk. 2006. Biologi 3 SMA dan MA Kelas XII. Esis :
Jakarta.
Campbell, Reece. 2010 . Biologi Edisi 8 Jilid 1 (Terjemahan),
Erlangga : Jakarta
Philip, Kuchel. 2006. Schaum’s Easy Outlines Biokimia (terjemahan).
Erlangga : Jakarta.
Solomon, 2008. Biology 8th Edition, Thomson Brook Coorperation :
United States of America.
Sumarjo Damin. 2006. Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah
Mahasiswa Kedokteran. Penerbit Buku Kedokteran E.G.C :
Jakarta.
Terimakasih
f2kom.blogspot.comBerbagi Ilmu danInfoemasi
MENU