metabolisme (metabolisme karbohidrat)

SMAN 1 Arjawiangun/2014

METABOLISME

Kelas XII Semester 1

Oleh :

Nandang RahmanMENU

SK/KD

REFERENSI

INDIKATOR

QUIZ

ANABOLISME

FOTOSIN

TESIS

KEMOSIN

TESIS

RESPIRASI

AEROB

RESPIRASI

AN AEROB

KATABOLISME

METABOLISME


SK / KD

KOMPETENSI DASAR

STANDAR KOMPETENSI

2. Memahami pentingnya proses metabolisme

pada organisme

2.2 Mendeskripsikan katabolisme dan anabolisme

karbohidrat

MENU


INDIKATOR

1. Menjelaskan tahapan proses respirasi seluler

secara umum

2. Menjelaskan tempat terjadinya setiap tahapan

respirasi

3. Menjelaskan proses fermentasi

4. Menjelaskan tahapan proses fotosintesis secara

umum

5. Menjelaskan tempat terjadinya setiap tahapan

fotosintesis

MENU


METABOLISME

• Berasal dari bahasa Yunani metabole (berubah/

perubahan)

• Metabolisme adalah keseluruhan reaksi kimia

dalam organisme. Termasuk yang terjadi pada

tingkat seluler

• Secara keseluruhan mengelola sumber daya

materi dan energi.

• Terdiri dari Katabolisme dan Anabolisme

• Melibatkan sejumlah substrat yang dikatalis

dengan enzimMENU


ANABOLISME

• Adalah reaksi penyusunan senyawa organik

(senyawa kompleks) dari senyawa an organik

(senyawa sederhana).

• Contoh :

Fotosintesis

Kemosintesis

Sintesa Lemak

Sintesa Protein

MENU


FOTOSINTESIS

MENU

FOTOSINTESIS

2

FOTOLISIS

1 PENDAHULUAN

4C3, C4, CAM

3SIKLUS CALVIN


FOTOSINTESIS

• Fotosintesis adalah suatu proses dimana energi cahaya diguna-

kan untuk mengubah CO2 dan H2O menjadi karbohidrat dan O2.

• Persamaan Reaksi :

6𝐶𝑂2 + 6𝐻2𝑂𝐶𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎𝐾𝑙𝑜𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙

𝐶6𝐻12𝑂6 + 6𝑂2

• Berlangsung pada organel kloroplas karena pada kloroplas

terdapat klorofil.

• Di dalam kloroplas tepatnya fotosintesis berlangsung pada bagian

grana dan stroma.

• Terdiri dari dua tahap reaksi, yaitu fotolisis dan fiksasi CO2/Siklus

Calvin.

PENDAHULUAN

MENUBACK


FOTOSINTESIS

PENDAHULUAN

MENU

BACK

NEXTGambar : Letak dan Struktur Kloroplas


FOTOSINTESIS

• Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan

reduksi NADPH2.

• Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari.

• Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen

sebagai antena.

• Melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu

fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700,

sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680

• Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah

sebagai berikut:

• Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ +

O2

FOTOLISIS

MENUBACKNEXT


FOTOSINTESISFOTOLISIS

MENUBACKSumber : Campbell 9th

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Reaksiterang.png&filetimestamp=20100516080520

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Reaksiterang.png&filetimestamp=20100516080520


FOTOSINTESIS

• Disebut juga fiksasi CO2/Reaksi gelap.

• Dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-

Benson dan siklus Hatch-Slack.

• Tumbuhan yang melalui jalur siklus Calvin-Benson

disebut tumbuhan C3

• Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur

Hatch-Slack disebut tumbuhan C4.

SIKLUS CALVIN

MENUBACKNEXT


FOTOSINTESISSIKLUS CALVIN

MENUBACKSumber : Campbell Edisi 8 Jiid 1 : 214

X

Y


FOTOSINTESIS

• Tumbuhan C4 memulai

siklus Calvin dengan

membentuk asam oksalo

asetat (senyawa 4C)

• CAM (Crassulacean Acid

Metabolism)

• Pada tumbuhan CAM CO2

diambil pada malam hari

dan menggabungkannya

ke dalam berbagai senya-

wa organik.

C4 DAN CAM

MENUBACK


FOTOSINTESIS

Pe

rbe

da

an

Tu

mb

uh

an

C3,

C4

da

nC

AM

MENU

BACK

C3 C4CAM (crassulacean acid

metabolism)

lebih adaptif pada kondisi

kandungan CO2 atmosfer tinggi

adaptif di daerah panas dan kering adaptif di daerah panas dan kering

enzim yang menyatukan CO2

dengan RuBP, juga dapat mengikat

O2 pada saat yang bersamaan

untuk proses fotorespirasi

CO2 diikat oleh PEP yang

tidak dapat mengikat O2 sehingga

tidak terjadi kompetisi antara CO2

dan O2

CO2 diikat pada malam hari dan

menggabungkanya dengan

berbagai asam organik

Disebut tumbuhan C3 karena

senyawa awal yang terbentuk

berkarbon 3 (fosfogliserat)

Disebut tumbuhan C4 karena

memulai siklus Calvin dengan

membentuk senyawa berkarbon 4

(oksaloasetat)

Mengikat CO2 pada malam hari

karena pada siang hari stomata

tertutup

CO2 langsung masuk ke dalam

siklus Calvin pada siang hari

Fiksasi CO2 melalui lintasan C4

yang secara struktural terpisah

(terjadi pada sel yang berbeda)

tetapi dalam waktu yang sama

Fiksasi CO2 melalui lintasan C4 dan

terjadi dalam sel yang sama tetapi

dalam waktu yang berbeda

Fotosintesis berlangsung dalam

mesofil

Terdapat dua tipe sel fotosintetik,

yaitu sel seludang dan mesofil

Fotosintesis berlangsung dalam

mesofil

Sebagian besar tumbuhan

termasuk tumbuhan C3

Contoh : tebu, jagung (famili

rumput-rumputan)

Contoh : tumbuhan sukulen dan

famili Crassulacerae (misal : nanas,

kaktus)


ANABOLISME

KEMOSINTESIS

MENUNEXT

• Pembentukan senyawa organik dari senyawa

anorganik dengan bantuan energi kimia.

• Energi dari hasil reaksi kimia digunakan untuk

asimilasi karbon.

• Individu yang melakukan kemosintesis disebut

kemoautotrof.

• Contoh kemosisntesis : nitrifikasi, sulfurisasi.


ANABOLISME

Nitrifikasi

MENUBACK

a. Nitritasi

(NH4)2CO3 + 3O2 2HNO2 + CO2 + 3H2O + Energi

atau

NH3 + 3O2 2HNO2 + 3H2O + Energi

Nitrosomonas

Nitrosococcus

Nitrosomonas

Nitrosococcus

NEXT


ANABOLISMENitrifikasi

MENUBACK

b. Nitratasi

Ca(NO2)2 + O2 Ca(NO3)2 + Energi

atau

2HNO2 + O2 2HNO3 + Energi

Nitrobacter

Nitrobacter


ANABOLISME

• Bakteri belerang : Begiatoa sp.

2H2S + O2 2S + 2H2O + energi

2S + 2H2O + 3O2 2H2SO4 + energi

• Bakteri besi : Thiobaccilus feroksidan

Fe2+ Fe3+

Fe3+ + O2 Fe2O3 + energi

MENUBACKNEXT


KATABOLISME

• Respirasi merupakan proses pemecahan bahan

organik menjadi bahan anorganik dan melepaskan

sejumlah energi (reaksi eksergonik) yang terjadi di

mitokondria.

• Energi yang lepas tersebut digunakan untuk

membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang

merupakan sumber energi untuk seluruh aktivitas

kehidupan.

• Dibedakan menjadi Respirasi Aerob dan Respirasi An

aerob

RESPIRASI SELULER

MENUNEXT


KATABOLISME

• Memerlukan oksigen (O2) bebas.

• Persamaan Reaksi :

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP

• Terdapat empat tahapan reaksi, yaitu:

1) Glikolisis,

2) Dekarboksilasi oksidatif,

3) Daur Krebs,

4) Rantai transpor elektron.

• Dari penguraian satu molekul glukosa dihasilkan 36 – 38

ATP.

RESPIRASI AEROB

MENUNEXTBACK


KATABOLISME

RESPIRASI AEROB

MENUNEXTBACKSumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 190


RESPIRASI AEROB

1. Glikolisis

• Berlangsung di sitosol

• Merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang

memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang

memiliki 3 atom C.

• Peristiwa perubahan :

Glukosa Glukosa–6–fosfat Fruktosa 1,6 difosfat 3

fosfogliseraldehid (PGAL) / Triosa fosfat Asam piruvat.

• Produk/Hasil : 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH

yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi

dan 2 ATP.MENUNEXTBACK


RESPIRASI AEROB

MENU

NEXT

BACK

Su

mb

er

: C

am

pb

ell

9

th :

16

9


RESPIRASI AEROB

2. Dekarboksilasi oksidatif

• Berlangsung di matriks mitokondria

• Merupakan langkah awal untuk memulai

langkah ketiga, yaitu daur Krebs.

• Pada langkah ini 2 molekul asam piruvat yang

terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah

menjadi Asetil-KoA (asetil koenzim A) dan

menghasilkan 2 NADH.

MENUNEXTBACK


RESPIRASI AEROB

Dekarboksilasi Oksidatif

Sumber : Campbell Edisi 8 Jilid 1 : 184 MENU NEXT

BACK


RESPIRASI AEROB

3. Daur Krebs

• Berlangsung di matriks mitokondria.

• Disebut juga daur asam sitrat atau daur

asam trikarboksilat.

• Asetil-KoA (2C) yang terbentuk pada dekar-

boksilasi oksidatif, memasuki daur ini dan

berikatan dengan asam oksalo asetat (4C)

membentuk asam sitrat (6C) .

• Pada akhir siklus dihasilkan 6 NADH, 2 FADH,

dan 2 ATP.MENUNEXTBACK


RESPIRASI AEROB

Dau

rK

reb

s

Su

mb

er

: C

am

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

84

MENU NEXT

BACK


KATABOLISMET

ah

ap

an

Dau

rK

reb

s

Secara

Len

gkap

Su

mb

er

: C

am

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

85

MENU NEXT

BACK


RESPIRASI AEROB

4. Rantai Transpor Elektron

• Berlangsung pada krista mitokondria.

• Prinsip dari reaksi ini adalah: setiap pemindahan ion

H (elektron) antar akseptor yang dilepas dari dua

langkah pertama tadi (Glikolisis dan Daur Krebs)

dihasilkan energi yang digunakan untuk

pembentukan ATP sampai H berikatan dengan O2

membentuk H2O.

• Jumlah ATP yang dihasilkan adalah 34

MENUNEXTBACK


RESPIRASI AEROB

Rantai Transpor Elektron

Su

mb

er

: C

am

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

89

MENU NEXT

BACK


RESPIRASI AEROBPerolehan ATP per molekul Glukosa pada setiap tahap

Su

mb

er

: C

am

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

90

MENU

BACK

NEXT


RESPIRASI AEROB

Perhitungan ATP per molekul Glukosa pada setiap tahap

MENU

Proses ATP NADH FADH

Glikolisis

Dekarboksilasi oksidatif

Daur Krebs

Rantai transpor elektron

2

-

2

34

2

2

6

-

-

-

2

-

Total 38 10 2

BACKCatatan : dari satu NADH dihasilkan 3ATP sedangkan dari satu

FADH Dihasilkan 2ATP


RESPIRASI AN AEROB

MENU

Fermentasi asam laktat• Asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis tidak

memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena

tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir.

• Asam piruvat direduksi langsung oleh NADH membentuk

asam laktat tanpa pelepasan CO2.

• Menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang

direspirasi.

CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E

(asam piruvat) (asam laktat)

NEXT


RESPIRASI AN AEROB

MENUGambar : Fermentasi Asam Laktat

Su

mb

er

: C

ma

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

92

BACK

NEXT


RESPIRASI AN AEROB

MENU

Fermentasi Alkohol

• Pada fermentasi alkohol asam piruvat pertama-tama

diubah menjadi asetaldehid dengan melepaskan CO2.

yang

• Langkah kedua asetaldehid direduksi oleh NADH

menjadi etanol.

• Menghasilkan 2 ATP.

• Dibutuhkan fermenter dari golongan Sacharomyces

sp.NEXT

BACK

SMAN 1 Arjawiangun/2014MENU

RESPIRASI AN AEROB

Gambar : Fermentasi Alkohol

Su

mb

er

: C

ma

pb

ell

Ed

isi8

Jili

d1

: 1

92

BACKMENU


QUIZ MENU

METABOLISME KARBOHIDRAT

Standar Kompetensi 2Kompetensi dasar 2.2


REFERENSI

MENU

Aryulina, Diah.dkk. 2006. Biologi 3 SMA dan MA Kelas XII. Esis :

Jakarta.

Campbell, Reece. 2010 . Biologi Edisi 8 Jilid 1 (Terjemahan),

Erlangga : Jakarta

Philip, Kuchel. 2006. Schaum’s Easy Outlines Biokimia (terjemahan).

Erlangga : Jakarta.

Solomon, 2008. Biology 8th Edition, Thomson Brook Coorperation :

United States of America.

Sumarjo Damin. 2006. Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah

Mahasiswa Kedokteran. Penerbit Buku Kedokteran E.G.C :

Jakarta.

Terimakasih

f2kom.blogspot.comBerbagi Ilmu danInfoemasi

MENU

metabolisme (metabolisme karbohidrat)

Education