Kimia – Metabolisme (Fotosintesis dan Respirasi Sel)

advertisement
Giant Panda (Ailuropoda melanoleuca)
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
METABOLISME
• Metabolisme merupakan keseluruhan
reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh
makhluk hidup.
• Transformasi energi selalu mengikuti setiap
proses metabolisme.
• Transformasi energi terjadi sejalan dengan
Hukum Termodinamika.
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
ENERGI
• Energi merupakan modal dasar makhluk hidup
untuk melakukan berbagai aktivitasnya.
• Simpanse memakan
daun sebagai sumber
tenaga, sedangkan
organisme lain
memiliki cara spesifik
untuk mendapatkan
sumber energi.
Simpanse
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Unit Energi Selular: ATP
• ATP: Adenosine
Tri Phosphate
• ATP akan
menghasilkan
energi saat ada
pemutusan satu
rantai phospate
dari ATP ke ADP
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Bagaimana beruang mendapatkan
energi dari salmon yang ia makan?
Grizzly bear (Ursus arctos)
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Bagaimana tumbuhan
mendapatkan energi?
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Transformasi Energi
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
METABOLISME
ANABOLISME
KATABOLISME
PENYUSUNAN
PEMBONGKARAN
Fotosintesis (Asimilasi Karbon)
Penyusunan bahan anorganik
menjadi bahan organik dengan
sumber energi dari cahaya
matahari
Respirasi
Pemecahan bahan organik
menjadi bahan anorganik
dengan menggunakan sumber
energi tertentu.
Respirasi
Aerob
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Respirasi
Anaerob
Metabolisme
Fotosintesis VS Respirasi Selular
PEMBEDA
FOTOSINTESIS
RESPIRASI SELULAR
Bagian sel tempat
berlangsungnya reaksi
1
...............
6
...............
Bahan Reaksi
2
...............
7
...............
Hasil Reaksi
3
...............
8
...............
Jenis Reaksi
4
...............
9
...............
Contoh organisme yang
melakukan reaksi
5
...............
10
...............
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
FOTOSINTESIS
• Fotosintesis adalah salah satu proses
konversi bentuk energi, seperti proses
konversi energi pada sebuah radio.
• Fotosintesis dilakukan oleh sebagian besar
organisme autotrof.
AUTOTROF
Organisme yang bisa mengubah zat
anorganik menjadi zat organik
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Reaksi Fotosintesis
Reaksi Terang
Reaksi Gelap
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
REAKSI TERANG
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
REAKSI TERANG
• Terjadi di dalam grana (tumpukan
membran tilakoid)
• Reaksi yang bergantung dengan adanya
cahaya
• Komponen yang terlibat
– Fotosistem I dan II
– Pigmen  Klorofil
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
REAKSI TERANG
• FOTOLISIS AIR
– Energi cahaya ditangkap Fotosistem II
– Energi cahaya memecahkan H2O menjadi H+
dan O2
• FOTOFOSFORILASI
– Perubahan NADP+ + H+  NADPH
– Fotofosfotilasi dibagi menjadi 2, yaitu: (1) siklik
dan (2) non siklik
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Siklik VS Non-Siklik
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
REAKSI GELAP
•
•
•
•
Disebut juga “Siklus Calvin”
Terjadi di stroma
Dibantu dengan enzim Rubisco
Terdapat 3 fase:
– Fiksasi Karbon
CO2 oleh RuBP  PGA
– Reduksi
PGA  PGAL
– Sintesis dan Regenerasi
Terbentuk glukosa dan RuBP
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
REAKSI GELAP
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Fotosintesis
PEMBEDA
REAKSI TERANG
REAKSI GELAP
Tempat
Grana
Stroma
Bahan
H2O
CO2
Energi cahaya
NADPH + ATP
O2, NADPH, ATP
Glukosa, ADP, NADP+
Iya
Tidak
Sumber energi
Hasil
Ketergantungan pada
cahaya
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
RESPIRASI SELULAR
• Peristiwa oksidasi sel untuk mengambil
elektron dari senyawa karbon
• Elektron digunakan untuk membuat ATP
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
RESPIRASI SELULAR
1. Respirasi Aerob
Dalam prosesnya memerlukan oksigen
2. Respirasi Anaerob
Dalam prosesnya tidak memerlukan
oksigen
a) Anaerob Obligat
b) Anaerob Fakultatif
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Tahap Respirasi Selular
1.
2.
3.
4.
Glikolisis
Dekarboksilasi Oksidatif
Siklus Krebs/ Siklus Trigliserida
Transport Elektron
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
GLIKOLISIS
• Pemecahan 1
molekul 6C (glukosa)
menjadi 3C (piruvat)
• Di sitoplasma
• Hasil:
– ATP
– NADH
– Asam Piruvat
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
DEKARBOKSILASI OKSIDATIF
• Perbuahan As.
Piruvat menjadi
Asetil CoA
• Di Membran Luar
Mitokondria
• Hasil:
– NADH
– Asetil CoA
– CO2
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
SIKLUS KREBS
• Disebut juga Siklus
Asam Trikarboksilat
• Terjadi di matriks
mitokondria
• Hasil:
– FADH2
– NADH
– ATP
– CO2
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Transport Elektron
• Terjadi di membran dalam mitokondria
(krista)
• Konversi energi ke dalam bentuk ATP
– 1 FADH2 = 2 ATP
– 1 NADH = 3 ATP
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Transport Elektron
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Respirasi Anaerobik
• Disebut juga “FERMENTASI”
• Terjadi pada kondisi tanpa oksigen namun
tetap harus menghasilkan energi
• Dibagi menjadi 2:
– Fermentasi Asam Laktat
– Fermentasi Alkohol
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Respirasi Anaerobik
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Perbandingan Proses
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Metabolisme pada Prokariotik
Organisme prokariotik adalah organisme
sederhana yang tidak memiliki organel,
termasuk kloroplas dan mitokondria, padahal
mereka tetap memerlukan energi untuk
modal kehidupan.
Bagaimana mereka memenuhi kebutuhan
akan energi untuk aktivitas kesehariannya?
Priyambodo, M.Sc.
Sains Dasar
Metabolisme
Jika sebuah telur
Dipecahkan oleh Energi dari luar
Maka kehidupan
Di dalam telur akan
Berakhir
Tapi
Jika sebuah telur
Dipecahkan oleh
Energi dari dalam
Maka kehidupan baru
Telah lahir
Bijaklah dengan energimu!
Download