BAB I

PENDAHULUANA. LATAR BELAKANGDi alam ini ada banyak sekali mahluk hidup yang tumbuh dan berkembang di habitatnya masing masing. Setiap mahluk hidup mempunyai sifat dan kebiasaan masing masing. Salah satu ciri dari mahluk hidup ialah melakukan proses di dalam tubuhnya. Proses tersebut ialah proses penguraian makanan yang dikonsumsi oleh semua mahluk hidup.

Setiap mahluk hidup pasti memerlukan makanan untuk kelangsungan hidupnya.Selain itu makanan juga menjadi sumber tenaga dan energi yang dibutuhkan oleh tubuh mahluk hidup.Makanan tersebut masuk ke dalam tubuh melalui organ pencernaan.Setelah masuk ke dalam tubuh,makanan tersebut akan mengalami proses perombakan.Zat zat yang terkandung dalam makanan diuraikan menjadi sumber energi.

Hasil dari penguraian zat zat makanan tersebut yang menjadi sumber tenaga untuk melakukan aktivitas kehidupan.Bisa kita bayangkan,jika zat zat yang ada dalam makanan tidak diuraikan pasti tidak ada tenaga yang dihasilkan dalam tubuh.Maka mahluk hidup tidak akan mempunyai kemampuan untuk menjalani aktivitas kehidupan. Proses inilah yang kita kenal dengan proses Metabolisme.

Metabolisme adalah proses pengolahan (pembentukan dan penguraian)zat -zat yang diperlukan oleh tubuh agar tubuh dapat menjalankan fungsinya.Di dalam proses ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya.

Metabolisme meliputi proses sintetis (anabolisme) dan proses penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme adalah peranannya dalam peracunan atau detioksifikasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan zat yang beracun menjadi senyawa tak beracun yang dapat dikeluarkan dari tubuh.B. TUJUAN

1. Mengetahui pengertian dari metabolism dan peranan enzim di dalamnya.2. Mengetahui jenis metabolismeC. RUMUSAN MASALAH

1. apa yang dimaksud metabolisme?2. Bagaimana sifat cara kerja enzim?3. Bagaimana proses katabolisme dan anabolisme?BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN METABOLISME Metabolisme berasal dari kata metabole (Yunani) yang berarti berubah. Keseluruhan proses kimiawi suatu organisme disebut metabolisme. Metabolisme merupakan aktifitas hidup yang selalu terjadi pada setiap lingkungan sel, yang berupa cairan. Contoh lingkungan sel misalnya: Cairan interstitium yang berasal dari darah. Sel sel badan kita mengambang dalam cairan ini. Sedangkan dalam sel sel hidup yang langsung berhubungan dengan lingkungan luar,seperti pada epitel yang melapisi saluran pernapasan dan kornea mata, terdapat sel-sel kelenjar yang menjaga agar sel tetap basah.

Metabolisme dapat di golongkan menjadi dua, yakni proses penyusunan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran yang disebut katabolisme . Kedua macam metabolism tersebut terjadi secaraterus menerus dan satu sama lain saling tergantung secara rumit. Dengan bahan-bahan materi dari lingkungan terjadi penyusunan energi dalam tubuh mahkluk hidup melalui proses anabolisme. Materi tersebut kemudian dibongkar untuk diumbah menjadi energy lain yang diperlukan untuk menjalani aktivitas itu melalui proses katabolisme. Pada beberapa proses, katabolisme terjadi sebagai sumber energy bagi proses anabolisme. Perubahan-perubahan yang terjadi pada proses anabolisme dan katabolisme dapat dipercepat dengan suatu zat yang disebut enzim.Enzim adalah protein yang berperan sebagai katalis dalam metabolisme makhluk hidup. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun.Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein. Gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik). Cara kerja enzim ada 2 macam yaitu:1. Kunci gembok ( lock and key ): Enzim dimisalkan sebagai gembok karena memilki sebuah bagian kecil yang dapat berikatan dengan substrat. Bagian tersebut disebut sisi aktif. Substrat dimisalkan sebagai kunci karena dapat berikatan secara pas dengan sisi aktif enzim.2. Induksi pas ( induced fit ): Pada model ini, sisi aktif enzim dapat berubah bentuk sesuai dengan bentuk substrat.B. JENIS-JENIS METABOLISMEI. Katabolisme

Di dalam setiap sel hidup terjadi proses metabolism, salah satunya katabolisme. Katabolisme disebut pula desimilasi, karena dalam proses ini energy yang tersimpan ditimbulkan kembali atau dibongkar untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan. Proses katabolisme terjadi didalam sel hidup yaitu pada respirasi sel. Respirasi sel mencakup enzim matis didalam sel dimana molekul karbonhidrat, asam lemak dan asam amino diuraikan menjadi karbon dioksida dan air dengan konversi energi biologis yang sangat bermanfaat. Katabolisme dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu:1. Glikolisis

Glikolisisi adalah rangkaian reaksi pengubahan molekul glukosa menjadi asam piruvat dengan menghasilkan NADH dan ATP. Glikolisis berlangsung di dalam protoplasma.Sifat-sifat glikolisis ialah :

a. Dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob

b. Dalam glikolisis terdapat kegiatan enzimatis dan ATP (Adenosin Trifosfat) serta ADP (Adenosin Difosfat)

c. ADP dan ATP berperan dalam pemindahan fosfat dari molekul satu ke molekul yang lain.

Prosesnya adalah :

a. Fosforilasi mglukosa oleh ATP. Penamabahansatu fosfat oleh ATP terhadap glukosa menghasilkan glukosa 6-fosfat dan ATP berubah menjadi ADP. Peristiwa ini disebut fosforilasi yang berlangsunfg dengan bantuan enzim heksokinase dan ion Mg++.b. Penyusunan kembali, diikuti dengan fosforilasi kedua. Hasil akhir dari forforilasi berupa fruktosa 1,6 bifosfat dan dari sinilah dimulai glikolisisc. Glikolisis dimulai dari perubahan fruktosa 1,6 bisfosfat yang memiliki 6 buah atom C diubah menjadi gliserol dehit 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Pembongkaran ini di bantu dengan enzim aldolase

d. Oksidasi diikuti dengan fosforilasi menghasilkan 2 molekul NADH dan 2 molekul BPG, yang masing-masing memiliki satu ikatan fosfat berenergi tinggi 1,3 bifosfogriseraldehit dengan bantuan enzim dehidrogennase dan penambahan H2e. Pelepasan fosfat berenergi tinggi oleh dua molekul ADP menghasilkan dua molekul ATP dan dua molekul 3-fosflogiserat. Dengan bantuan enzim fosfogliserokinase dan ion Mg++, asam 1,3 bifosfogliserat berubah menjadi asam 3-fosfoenol gliserat karena kehilangan satu fosfatf. Pelepasan air menghasilkan dua molekul dua fosfoenol piruvat yang masing-masing memiliki ikatan fosfat berenergi tinggi. Asam 3-fosfogliserat diubah menjadi asam 2-fosfoenol gliserat oleh enzin fosflogliseromutase. Kemudian enzimenolase dan ion Mg++ mengubah asam 2-fosfloenolgliserat menjadi fosfloenol firuvat

g. Pelepasan fosfat berenergi tinggi oleh , molekul ADP menghasilkan 2 molekul ATP dan 2 molekul piruvat. Proses ini dibantu oleh enzim piruvattinase dan ion Mg++ dan K+2. Siklus Krebs

Siklus kreb berlangsung dimatrik mitokondria. Fragmen berkarbon dua asetil-KoA memasuki siklus , dan dua molekul karbondioksida serta 8 elektron dilepaskan dalam siklus tersebut. Siklus kreb terdiri dari 9 rangkaian reaksi. Reaksi kondensasi : gugus berkarbon 2 asetil-KoA bergabung dengan molekul berkarbon 4 okseloasetat, membentuk molekul berkarbon 6 yaitu sitrat. Reaksi isomerisasi : supaya reaksi oksidasi dapat berlangsung gugus hidriksil pada sitrat harus diatur kembali ini terjadi melalui 2 tahap. Pertama molekul air dibuang dari satu karbon kemudian air ditambahkan kekarbon yang berbeda. Hasilnya, gugus H dan OH bertukar posisi. Produknya adalah isomer sitrat yang disebut isositrat. Reaksi oksidasi pertama : isosetrat mengalami reaksi dekarboksilasi oksidatif. Mula-mula isositrat dioksidasi menghasilkan sepasang electron dan menggubah NAD+ menjadi NADH. Kemudian terjadi dekarboksilasi, atom karbon membelah membentuk CO2 menghasilkan molekul berkarbon 5 Reaksi oksidasi kedua ketoglutarat didekarbolisasi oleh komplek multi enzim yang mirip dengan piruvat dehedrokinase. Setelah CO2 terbuang, yang tersisa adalah gugus suksimil yang bergabung dengan koenzim A membentuk suksinil-KoA. Dalam proses tersebut, terjadi reduksi NAD+ menjadi NADH dan dihasilkan 2 elektron. Reaksi fosforilasi : ikatan antara gugus berkarbon 4 suksimil dan KoA adalah ikatan berenergi tinggi. Melalui reaksi yang mirip dengan yang terjadi pada glikolisis, ikatan ini memisah. Energi yang dilepaskan memicu fosforilasi guanosin disfosfat menjadi guanosin trisfosfat. GTP siap diubah menjadi ATP dan fragmen berkarbon 4 yang terbentuk disebut suksinat

Oksidasi ketiga : subsinat dioksidasi menjadi fumarat yang berperan sebagai penerima elektron adalah flavin adenin dinukleotida, FAD merupakan bagian dari membrane dalam mitokondria. FAD melepaskan elektron dan menjadi FADH2 Pembentukan kembali oksaloiasetat : pada dua reaksi terakhir molekul air ditambahkan pada flumarzt untuk membentuk malat. Malat kemudian teroksidasi menghasilkan oksaloasetat berkarbon 4 dan 2 elektron sehingga NAD+ berubah menjadi NADH. Obsaloasetat dapat bergabung dengan gugus asetil berkarbon dua asetil KoAdan siklus kembali berulang

3. Transpor Elektron

Transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Reaksi ini terjadi di dalam membrane dalam mitokondria. Hydrogen dari siklus krebs yang tergabung dalam FADH2 dan NADH diubah menjadi electron dan proton.

Pada sistem electron ini,oksigen adalah aakseptor electron yang terakhir.setelah menerima electron,O2 akan bereaksi dengan H+ membentuk H2O. pada sistem ini dihasilkan 34 ATP.

II. Anabolisme Anabolisme yaitu proses penyusunan (sintesis) senyawa kompleks dari senyawa sederhana. Anabolisme di bagi menjadi dua, yaitu :

1. Fotosintesis

Fotosintesis ialah proses pengubahan zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organik (karbohidrat) dengan pertolongan cahaya. Peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persaman reaksi kimia sebagai berikut :

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2OIngenhousz, membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dilepaskan O2 (oksigen). Hal ini dibuktikan dalam percobaannya tanaman air Hydrilla sp.di dalam bekerglass dibawah corong terbalik yang ujungnya diletakkan sebuah tabung reaksi. Organel yang berpera dalam fotosintesis adalah kloroplas. Organel tersebut berisi pigmen klorofil yang menyebabkan warna hijau pada tumbuhan. Tahap-tahap fotosintesis :

a) Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi bila ada cahaya, misalnya cahaya matahari.Selama tahap ini, klorofil di dalam membran grana menyerap cahaya merah dan nila yang bergelombang panjang pada spektrum cahaya. Energi ditangkap oleh klorofil dan digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis. Fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hidrogen daan oksigen. Reaksi fotolistik dapat dituliskan sebagai berikut :

2H2O2H2+O2

Bahwa O2 hasil fotosintesis ini berasal dari peristiwa fotosintesis, Telah dibuktikan dengan isotop 18O oleh S. Ruben dan M.D. Kamen serta Robin Hill (ahli kimia inggris). Reaksi terang disebut juga reaksi Hill.

H2 yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini NADP bertindak sebagai akseptor H2 . Bentuknya berubah menjadi NADPH2dan O2 tetap dngan keadaan bebas. NADP (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting peranannya dalam kegiatan oksidasi reduksi yang banyak terdapat dalam sel hidup. Selama proses tersebut dihasilkan ATP.

Sintesis ATP dalam kloroplas ini disebut fotofosforilasi. Ada dua macam foto fosforilasi, yaitu fosforilasi siklik dan nonsiklik. Fotoforforilasi siklik terjadi apabila ATP yang dibentuk pada fosforilasi nonsiklik tidak mencukupi. Fotosistem ada dua macam, yaitu fotosistem 1 dan fotosistem 2. Fotosistem 1 bekerja dengan P700, sedangkan fotosistem 2 bekerja dengan cahaya yang pnjang gelombangnya kurang dari 680 nm. Pada fotofosforilasi siklik (arus electron siklik), hanya fotosistem satu saja yang bekerja dan electron tidak berasal dari H2O ke NADP, menghasilkan ATP dan oksigen serta NADPH+H+ . Jadi pada reaksi terang dihasilkan ATP, NADPH dan O2 .ATP dan NADPH digunakan untuk proses karbohidrat dalam reaksi gelap,sedangkan O2 dilepaskan di atmosfer dan sebagian untuk prosses katabolisme.

b) Reaksi Gelap

Blackman adalah seorang ahli yang membuktikan bahwa reduksi CO2 menjadi CH2O berlangsung tanpa cahaya. Reaksi gelap ini juga berlangsung siang hari pada stroma. Bila reaksi teran (Hill) dan reaksi gelap (Blackman) digabung maka reaksi sebagai berikut :

Hill :

2H2O

2NADPH2 + O2

Blackman :

CO2 + 2NADPH2 + O2

2NADP + H2 + CO + O + H2 + O2

Penggabungan :

2H2O + CO2

CH2O + H2O + O2

Bila baris terakhir ini dikalikan 6, kita peroleh :

12H2O +6 CO2

(CH2O)6 +6 H2O +6 O2

B. Andrew dan Melvin Calvin,dalam penelitiannya menggunakan isotop 14C mengemukakan fiksasi CO2 dalam proses fotosintesis. Dalam siklus tersebut dihasilkan 1 molekul glukosa. Dalam siklus asimilasi C terjadi tahapan sebagai berikut:

a. Karboksilasi,dengan cara : ribulosadifosfat +CO2

fosfogliserol

b. Perubahan fosfogliserol ke gliseraldehida 3 P (PGAL= fosfogliseraldehida)

c. Regenerasi ribulosafosfat

Gliseraldehidafosfat

ribusolafosfat

Ribusolafosfat +ATP

ribulosadifosfat + ADP

Reaksi gelap merupakan penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tersebut. Dlam peristiwa ini, penyusutan CO2 tidak membutuhkan cahaya, sehingga reaksi yang terjadi disebut reaksi gelap (daur Calvin-Benson).

2. KemosintesisSelain peristiwa fotosintesis ada pula peristiwa asimilasi dengan zat kimia sesebagai sumber energinya,yang disebut dengan istilah kemosintesis. Organism pelakunya disebut sebagai organism kemosintetik atau kemoautrotof. Organism kemoautotrof ini juga menggunakan CO2 sebagai sumber karbonnya. Namun energy untuk melakukan proses asimilasi berasal dari energy kimia,bukan energy cahaya.. energy diperoleh dari oksidasi senyawa anorganik yang diperoleh dari lingkungannya,misalnya sulfide,nitrogen,sulfur,besi,ammonia,nitrit. Organism pelaku kemosintesis:

a. Bakteri belerang,misalnya:Beggiatoa,Thiotrixb. Bakteri nitrifikasi,misalnya: Nitrosomonas,Nitrosococcus,Nitrobacterc. Bakteri besi,misalya: Ferrobacillius.Jadi, kemosintesis menggunakan bakteri anorganik sebagai sumber energinyadan CO2 sebagai sumber karbun dan sumber air.

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULAN

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme.

Katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi.

Anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul

-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

Pratiwi, dkk. 2002. Buku Penuntun Biologi SMA. Erlangga: Jakarta

Sudjadi Bagad, 2005. Biologi Sains dalam Kehidupan. Yudhistira: JakartaMAKALAH BIOLOGI UMUM

Metabolisme

Oleh kelompok 2:

Safrilla Gealista (20114100703111010

Devia Arum Purmasita (201410070311125)

Dwi Kurniawati (201410070311134)

Fika Disty P (201410070311139)Nur Zamilah (201410070311141)JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TAHUN 2014/2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat Rahmat, Inayah, Taufik serta Hidayahnya kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sederhana. Semoga makalah yang telah kita buat ini dapat menjadi sumber inspirasi dan dapat menambah pengetahuan untuk pembaca sekalian.

Harapan kami sebagai penulis semoga makalah ini dapat dibergunakan sebagaimana mestinya dan menjadi pembelajaran bagi diri kami sebagai penulis sendiri, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik lagi.

Tidak lupa kami sebagi penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang turut mensukseskan dan membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini. Dalam pembuatan makalah ini kami akui masih memiliki kekurangan karena kurangnya pengalaman dan pengetahuan yang kami miliki. Oleh kerena itukami sebagai penulis harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah yang kami buat, yang mungkin akan kami buat lagi kedepannya.Malang, 15 November 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.iDaftar Isi..ii

Bab I : PendahuluanA) Latar Belakang ...1B) Tujuan Penulisan......1C) Rumusan Masalah .......................2

Bab II : PembahasanA) Pengertian Metabolisme dan enzim............................31) Pengertian Jenis Metabolisme .....32) Macam macam reaksi Katabolisme .....4

3) Macam macam reaksi Anabolisme ..........5

Bab III : PenutupA) Kesimpulan ...............8

Daftar Pustaka.....9

i

ii

1