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!
