A.
Pengertaian Metabolisme
Metabolisme adalah keseluruhhan reaksi
kimia yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup yang terjadi di dalam sel.
Metabolisme dibedakan menjadi dua macam, yaitu katabolisme (reaksi penguraian
senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dengan bantuan enzim) dan anabolisme
(reaksi penyusunan zat dari senyawa kompleks yang berlangsung didalam sel).
B.
Enzim (Biokatalisator)
Enzim adalah suatu protein yang berfungsi
sebagai biokatalisator dalam reaksi penguraian dan penyusunan suatu zat yang
terjadi di dalam sel makhluk hidup. Biokatalisator adalah zat yang dapat
mempercepat reaksi-reaksi biologi tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi
(tanpa mengalami poerubahan struktur kimia).
1.
Struktur Enzim
Secara kimia enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian yaitu bagian protein yang disebut apoenzim dan bagian bukan protein disebut gugus prostetik.
2.
Sifat-Sifat Enzim
a.
Sebagai biokatalisator.
b. Merupakan
suatu protein (dapat menggumpal pada suhu tinggi dan dipengaruhi oleh pH).
c.
Dapat bekerja secara bolak-balik (irreversible).
d. Hanya
dapat bekerja untuk substratnya yang cocok.
e. Diperlukan
dalam jumlah sedikit.
f.
Rusak oleh panas (denaturasi).
3.
Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim
a.
Suhu, enzim bekerja optimal pada suhu 30°C-40°C dan akan rusak pada suhi
tinggi.
b. pH, enzim
bekerja pada pH netral. Kerja enzim terhambat pada kondisi asam atau basa.
c.
Kosentrasi enzim dan substrat.
d. Activator
(zat penggiat) dan inhibitor (zat penghambat).
4.
Cara Kerja Enzim
Cara kerja enzim dapat dijelaskan dengan
dua teori yaitu teori kunci gembok (lock and key theory) dan teori ketetapan
induksi (induced fit theory).
5.
Nomenklatur (Penanaman) dab Klasifikasi Enzim
Penanamaan enzim didasarkan pada substrat
yang dipengaruhi dan reaksi kimia yang terjadi ditambah dengan akhiran –ase.
Dan berdasarkan penggabungan dari nama substrat dan jenis reaksi ditambah
akhiran –ase. Berdasarkan peristiwa yang terjadi didalam suatu reaksi enzim ada
dua, yaitu enzim desmolase dan enzim hidrolase.
6.
Peranan Enzim
a.
Oksidasi yaitu reaksi pelepasan molekul hydrogen, electron, atau penambahan
oksigen.
b. Reduksi
yaitu reaksi penambahan hydrogen, electron, atau pelapasa oksigen.
c.
Hidrolisis.
d.
Dekarboksilasi yaitu pelepasan CO2 dan gugusan karboksil (-COOH).
e.
Fosforilasi yaitu reaksi penepasan fosfat.
f.
Dehidrasi yaitu reaksi penepasan H2O.
g.
Deaminase yaitu reaksi penepasan NH2.
h.
Transferase yaitu reaksi pemindahan suatu radikal.
C.
Katabolisme Karbohidrat
Katabolisme merupakan salah satu proses
yang terjadi didalam sel hidup. Ada dua macam respirasi karbohidrat yaitu
respirasi aerob dan respirasi anaerob.
1.
Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merupakan respirasi yang
menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Respirasi anaerob terjadi
dalam empat tahap, yaitu
a.
Glikolisis
Glikolisis adalah proses pengubahan molekul
glukosa menjadi asam piruvat dengan menghasilkan NADH dan ATP, yang berlangsung
dalam sitoplasma (diluar mitokondria).
b.
Dekarboksilasi Oksidatif Asam Pirufat (berlangsung pada matriks mitokondria)
Proses ini akan mengubah asam piruvat
menjadi asetil Ko-A.
c. Daur
Krebs
d. Transpor
Elektron
2.
Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merupakan reaksi
pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan O2
sebagai penerima electron akhir pada saat pembentukan ATP.
D.
Anabolisme Karbohidrat
1.
Fotosintesis
Fotosintesis adalah peristiwa penyusunan
zat organic (karbohidrat) dari zat anorganik (H2O dan CO2)
dengan bantuan cahaya matahari.
a.
Reaksi Terang atau Reaksi Hill
Reaksi ini terjadi di membrane tilakolid
(didalam grana) kloroplas. Pada reaksi ini terjadi proses fotolisis. Pada
reaksi terang terdapat 2 fotosistem (unit pengumpul cahaya dari membrane
tilakoid) yaitu fotosistem I dan II. Dan ada 2 aliran elektron, yaitu dari
fotosistem I (P700) yang bersifat siklik, dan dari fotosistem II (P680)
bersifat nonsiklik.
b. Reaksi
Gelap (tanpa bantuan cahaya)
2.
Jalur C3, Jalur C4, dan Jalur CAM
3.
Jalur C2 (Jalur Gliolat atau Fotorespirasi)
Fotorespirasi ditemukan oleh pakar
fisiologis dari USA yaitu J.P. Decker.
4.
Kemosintesis
Kemosintesis adalah peristiwa penyusunan
bahan organik yang dilakukan dengan energi yang diperoleh dari pemecahan
senyawa kimia secara eksergonik.
E.
Keterkaintan antara Anabolisme dan Katabolisme
Dengan menggunakan bahan materi dari
lingkungan akan terjadi proses anabolisme di dalam tubuh makhluk hidup,
kemudian materi itu diuraikan untuk diubah menjadi energi lain yang diperlukan
untuk menjalani aktivitas makhluk hidup melalui proses katabolisme. Disimpulkan
bahwa terjadinya proses katabolisme dapat digunakan sebagai sumber energi bagi
proses anabolisme.
F.
Keterkaitan antara Merabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
1.
Pembakaran karbohidrat dalam tubuh.
2.
Pembakaran lemak dalam tubuh.
3.
Pembakaran protein dalam tubuh.