TUGAS
MANDIRI
BIOLOGI
UMUM
Disusun
Oleh :
Nama :
Masita Imamsari
NRP :
1513100041
JURUSAN
BIOLOGI
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT
TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
Metabolisme
Salah satu ciri makhluk hidup
adalah metabolisme. Metabolisme berasal dari kata Yunani metabole yang berarti berubah. Sehingga Metabolisme dapat diartikan
sebagai sifat emergen kehidupan yang muncul dari interaksi antara berbagai
macam molekul dalam lingkungan sel yang sama yang dapat menimbulkan reaksi
kimia yang dapat berupa membutuhkan energi (anabolisme) atau menghasilkan
energi (katabolisme).
Anabolisme
Anabolisme
adalah proses penyusunan atau sintesis molekul-molekul sederhana menjadi
molekul yang lebih kompleks dengan proses yang bertahap. Energi yang dibutuhkan
dalam reaksi ini dapat berasal dari cahaya (fotosintesis)
dan energi kimia (kemosintesis).
Terdapat
tiga tahapan dalam metabolisme. Pertama, produksi molekul sederhana seperti
asam amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, pengaktivasian senyawa-senyawa
tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga,
penggabungan monomer-monomer tersebut menjadi molekul kompleks, seperti
protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat.
Senyawa
kompleks yang disintesis organisme tersebut adalah senyawa organik atau senyawa
hidrokarbon. Organisme autotrof, seperti tumbuhan dan protista yang memiliki
klorofil (Euglena) dapat membentuk
molekul organik kompleks. Di lain pihak, organisme heterotrof seperti manusia, hewan,
dan protista tanpa klorofil tidak dapat menyusun senyawa organik untuk
kebutuhannya sendiri. Menurut kemampuan sintesisnya, organisme yang dapat
menyintesis senyawa organik menggunakan energi cahaya disebut fotoautotrof,
sementara itu yang menggunakan energi kimia disebut kemoautotrof.
Fotosintesis
Fotosintesis
adalah peristiwa penyusunan zat organik (gula) dari zat anorganik (air dan
karbondioksida) menggunakan sumber energi berupa cahaya (foton). Proses fotosintesis berlangsung dalam organel sel yang
disebut kloroplas yang terletak pada
daun.
Gambar
1. Skema fotosintesis.
Gambar
2. Lokasi fotosintesis pada tumbuhan.
Warna
hijau pada daun berasal dari klorofil, yaitu pigmen hijau yang terdapat dalam
kloroplas. Pigmen ini dapat menyerap energi cahaya untuk melakukan sintesis di
dalam kloroplas yang terdapat dalam sel mesofil (jaringan di interior daun).
Sel
kloroplas terdiri dari membran ganda yang berisi cairan yang disebut stroma.
Kantung-kantung membran yang saling berhubungan disebut tilakoid, sedangkan
tumpukan tilakoid membentuk grana.
Kegiatan
fotosintesis terdiri dari dua reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap
(siklus Calvin).
a.
Reaksi Terang
Reaksi terang merupakan tahapan
reaksi kimia yang merubah energi cahaya menjadi energi kimia yang terjadi di
grana. Terdapat dua langkah dalam reaksi ini, yaitu fotosistem I (reaksi terang
siklik) dan fotosistem II (reaksi terang non siklik).
Gambar
3. Proses reaksi terang.
Reaksi ini dimulai dari cahaya
matahari yang mengenai dan memecah molekul air (proses fotolisis) sehingga elektron dan ion Hidrogen. tereksitasi dari
molekul air dan menghasilkan produk sampingan O2 Reaksinya adalah
sebagai berikut :
H2O e- + O2 + H+
Elektron yang tereksitasi ini
ditangakap oleh fotosistem II (P680) kemudian diteruskan ke pleoplytin,
plastoquinon, sitokrom, dan plastosianin. Energi yang terlepas ketika elektron
berpindah ditangkap untuk membentuk ATP, kemudian diteruskan ke penerima
terakhir yaitu fotosistem II (P700) (reaksi terang non siklik).
Pada saat yang bersamaan, P700
yang menyerap energi cahaya, fotonnya tereksitasi. Elektron yang dilepas kemudian
ditangkap oleh ferodoksin dan dikembalikan ke sitokrom untuk membentuk ATP
kembali hingga cukup untuk melakukan reaksi gelap. Setelah itu, elektron yang
tersisa bersama ion H+ mereduksi NADP+ menjadi NADPH.
Jadi energi cahaya diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH yang
digunakan selanjutnya dalam reaksi gelap (siklus Calvin).
b.
Reaksi Gelap (siklus Calvin)
Reaksi gelap merupakan tahapan fotosintesis yang menggunakan
energi kimia hasil dari reaksi terang untuk mengubah CO2 menjadi
gula (glukosa, maltosa, fruktosa, amilum) di stroma. Hasil akhir dari proses
ini adalah gliseraldehid 3-fosfat (G3P).
Gambar
4. Proses reaksi gelap.
1.
Pengikatan (Fiksasi) CO2
CO2
diikat oleh senyawa C-5 yaitu ribulosa bifosfat (RuBP) untuk membentuk senyawa
C-6. Kemudian senyawa C-6 ini kemudian dipecah menjadi dua senyawa gliserat
3-fosfat (PGA). Enzim yang mengkatalis reaksi ini disebut RuBisCo (ribulosa 1.5
bifosfat karboksilase).
2.
Reduksi
Selanjutnya,
setiap senyawa PGA difosforilasi oleh ATP dengan bantuan enzim fosfogliserat
kinase untuk membentuk 1,3-bifosfogliserat dan ADP. Senyawa ini kemudian diubah
menjadi gliseraldehid 3-fosfat atau G3P dengan menambahkan 2 elektron dan 2
NADPH. NADPH diubah menjadi NADP+. Siklus ini harus berjalan tiga
kali sehingga membentuk 6 molekul G3P. Siklus reaksinya harus berjalan 3 kali, baru terbentuk
hasil akhir yaitu 6 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P).
3.
Pembentukan
RuBP
6CO2 + 6H2O C6H12O6
+ 6O2
Daftar Pustaka
Campbell. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid I.
Jakarta. Erlangga.
Wirahandikusumah, Muhamad. 1985. Biokimia :
Metabolisme energi, Karbohidrat dan Lipid. Bandung. ITB Bandung.
Hidup Sehati, 2013 http://hidupsehati.com/tahapan-reaksi-siklus-calvin.html
Lestiany, Lena, 2009 http://lena-unindrabio2a.blogspot.com/2009/06/anabolisme.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar