Perbedaan proses katabolisme dan proses anabolisme Katabolisme Pengertian : proses pemecahan/penguraian suatu molekul Substrat awal : molekul besar (kompleks) Substrat akhir : molekul kecil (sederhana) Sifat : eksergonik (menghasilkan energi) Mengubah senyawa organik menjadi anorganik Reaksi eksoterm Anabolisme Pengertian : proses penyusunan suatu molekul Contoh : proses respirasi Contoh : proses fotosintesis Substrat awal : molekul kecil (sederhana) Substrat akhir : molekul besar (kompleks) Sifat : endergonik (membutuhkan energi) Mengubah senyawa anorganik menjadi organik Reaksi endoterm Proses fotosintesis dan proses respirasi 1. Proses fotosintesis Proses fotosintesis yaitu proses penyusunan senyawa organik dengan menggunakan energi cahaya (foton). Fotosintesis melalui 2 tahap : a. Reaksi terang Reaksi terang terjadi di grana. Selama reaksi ini bahwa energi dari sinar matahari diserap oleh pigmen klorofil dalam membran tilakoid kloroplas. Energi ini kemudian sementara dipindahkan ke dua molekul, ATP dan NADPH, yang digunakan dalam tahap kedua fotosintesis. ATP dan NADPH yang dihasilkan oleh dua rantai transpor elektron. Selama reaksi terang, air yang digunakan dan oksigen diproduksi. Reaksi ini hanya dapat terjadi selama siang hari. Reaksi terang menggunakan cahaya matahari sebagai energi penggerak elektron. H2O yang digunakan sebagai pendonor elektron akan dipecah dan menghaslkan oksigen. Oleh karena itu, reaksi terang disebut juga fotolisis air. Aliran elektron non siklik menghasilkan ATP dan NADPH Aliran elektron siklik menghasilkan ATP ATP dan NADPH digunakan untuk menjalankan reaksi gelap fotosintesis yang terjadi di stroma. b. Reaksi gelap 1) Fiksasi karbon Pada tahap ini, gula berkarbon 5 yang disebut Ribulosa 1,5 bifosfat (RuBP) mengikat CO 2 membentuk senyawa intermediate yang tidak stabil, sehingga terbentuk 3-fosfogliserat maka terbentuk senyawa RuBP dengan atom C sebanyak 6 (C-6). Pembentukan tersebut dikatalisis oleh enzim RuBP karboksilase atau rubisco. 2) Reduksi Selanjutnya 2 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P) bereaksi dengan ATP, membentuk asam fosfogliseraldehid yang masih berikatan dengan H2 berasal dari NADPH2. Siklus reaksinya harus berjalan 3 kali, baru terbentuk hasil akhir yaitu 6 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P). 3) Regenerasi RuBP sebagai pengikat CO2 dibentuk kembali oleh 5 molekul G3P. RuBP siap untuk mengikat CO2 kembali dan siklus calvin dapat berlanjut kembali. 2. Proses katabolisme Respirasi aerob adalah proses respirasi yang menggunakan oksigen. Secara sederhana, proses respirasi aerob pada glukosa dituliskan sebagai berikut. Proses respirasi aerob melewati tiga tahap, yaitu: a) Glikolisis Glikolisis merupakan serangkaian reaksi yang terjadi di sitosol pada hampir semua sel hidup. Pada tahap ini, terjadi pengubahan senyawa glukosa dengan 6 atom C, menjadi dua senyawa asam piruvat dengan 3 atom C, serta NADH dan ATP. Tahap glikolisis belum membutuhkan oksigen. Glikolisis yang terdiri atas sepuluh reaksi, dapat disimpulkan dalam dua tahap: 1. Reaksi penambahan gugus fosfat. Pada tahap ini digunakan duamolekul ATP. 2. Gliseraldehid-3-fosfat diubah menjadi asam piruvat. Selain itu, dihasilkan 4 molekul ATP 2 molekul NADH, dan 2 molekul asam piruvat Pada tahap glikolisis dihasilkan energi dalam bentuk ATP sebanyak 4 ATP. Namun karena 2 ATP digunakan untuk memasukkan NADH ke dalam mitikondria maka hasil akhir energi yang didapat adalah 2 ATP. b) Siklus Krebs Siklus krebs merupakan proses pengubahan asetil KoA menjadi CO2 yang disertai dengan pembebasan energi. Asetil koA yang terdapat di dalam mitokondria bereaksi dengan asam oksaloasetat menghasilakan asam sitrat. Langkah berikutnya asam sitrat diuraikan sehingga terbentuk oksaloasetat kembali. Hasil akhir siklus krebs adalah 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP. Selanjutnya NADH dan FADH masuk ke sistem transpor elektron. Siklus krebs terjadi di mitokondria. c) Sistem Transfer Elektron Transfer electron berlangsung di membran dalam mitokondria. Molekul hidrogen yang dihasilkan pada siklus krebs yang terdapat dalam NADH dan FADH2 diubah menjadi elektron dan proton. Pada sistem ini, oksigen adalah aseptor hidrogen yang terakhir, kemudian hidrogen bereaksi dengan oksigen membentuk air. Dalam proses ini dihasilkan 34 ATP. Keterkaitan antara proses fotosintesis dengan proses respirasi Antara proses fotosintesis dengan respirasi selular memiliki hubungan yang saling terkait dan membutuhkan. Hubungan inilah yang menyebabkan keberlangsungan dari kehidupan manusia bisa tetap terjaga hingga saat ini seperti yang kita ketahui. Secara sederhana bisa dijelaskan bahwa dalam sebuah proses fotosintesis, maka tumbuhan akan membutuhkan karbondioksida sebagai salah satu unsur untuk melakukannya. Karbondioksida ini ternyata dihasilkan dari proses respirasi selular yang salah satunya dilakukan manusia, dimana untuk bisa menjalankan proses respirasi ini, manusia sangat membutuhkan keberadaan atau ketersediaan oksigen yang cukup. Proses tumbuhan yang berfotosintesis, sebenarnya sedang memproduksi glukosa yang nantinya akan dipergunakan oleh sel tubuh manusia untuk melakukan respirasi selular dan memproduksi ATP (energi sel). Glukosa ini, kemudian akan teroksidasi dalam proses respirasi selular sehingga memunculkan karbondioksida yang nantinya akan sangat berguna dalam proses fotosintesis tumbuhan, Selama fotosintesis, air dipecah oleh tumbuhan untuk dapat membentuk oksigen, sedangkan dalam proses respirasi, oksigen dari tumbuhan tersebut dikombinasikan dengan hidrogen untuk dapat membentuk air, Fotosintesis sangat memerlukan karbondioksida dan akan melepaskan oksigen, sedangkan respirasi sel sangat memerlukan oksigen dan akan mengeluarkan karbondioksida.
