MAKALAH BIOLOGI METABOLISME - WAHANA BELAJAR & BERBAGI ANEKA DOKUMEN PENDIDIKAN

MAKALAH BIOLOGI METABOLISME

BAB I
PENDAHULUAN


1.1. Latar Belakang
Di alam ini ada banyak sekali mahluk hidup yang tumbuh dan berkembang dihabitatnya 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 tubuhmahluk hidup. Makanan tersebut masuk ke dalam tubuh melalui organ pencernaan.Setelahmasuk ke dalam tubuh,makanan tersebut akan mengalami proses perombakan. Zat-zat yangterkandung 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 makanantidak diuraikan pasti tidak ada tenaga yang dihasilkan dalam tubuh. Maka mahluk hidup tidak akan mempunyai kemampuan untuk menjalani aktivitas kehidupan. Sebagai contoh kita dapat melihat seekor harimau yang memangsa makanannya. Makanan yang di cerna oleh tubuhharimau diubah/dikonversi menjadi energi dan tenaga yang dapat di gunakan oleh harimauuntuk berlari dan mencari mangsa yang lain. 
Mungkin akan berbeda halnya jika makanan yang si makan oleh harimau tidak mengalami proses penguraian, pasti harimau tersebut tidak akan mempunyai kemampuanuntuk berlari bahkan mencari mangsanya. Oleh karena itu , harimau memerlukan energi yangdiperoleh dari proses penguraian zat-zat makanan. Proses inilah yang kita kenal dengan proses Metabolisme.

1.2. Rumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang permasalahan yang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut:
1.      Apa yang dimaksud dengan metabolisme?
2.      Apa saja macam-macam proses metabolisme?
3.      Bagaimana peranan enzim dalam proses metabolisme?


1.3. Tujuan Penulisan
Tujuan penulis membuat makalah yang berjudul “Dasar-dasar metabolisme” adalah sebagai berikut:
1.      Menambah wawasan dan pengetahuan kita mengenai metabolisme.
2.      Dapat mengetahui tentang proses metabolisme dalam kehidupan kita.
3.      Dapat mengetahui peranan enzim dalam proses metabolisme.



BAB II
PEMBAHASAN


2.1. Pengertian Metabolisme
            Setiap mahluk pasti melakukan proses penguraian zat makanan dalam tubuhnya untuk melakukan aktivitas kehidupan. Proses – proses tersebut berlangsung di dalam sel mahluk hidup. Proses inilah yang sering disebut proses metabolisme mahluk hidup.
            Metabolisme merupakan suatu proses pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang di sertai dengan adanya perubahan energi. Proses – proses ini terjadi di dalam sel mahluk hidup. Proses yang ter jadi dapat berupa pembentukan zat atau dapat pula berupa penguraian zat menjadi zat – zat yang lebih sederhana. Proses pembentukan zat terjadi pada proses fotosintesis , kemosintesis, sintesis lemak, dan sintesis protein. Proses penguraian zat dapat berupa respirasi sel dan fermentasi sel.
            Metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup  mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Di dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.( Wirahadikusumah M. 1985 ).

2.2 Proses Metabolisme
Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2 yaitu :
1.    Anabolisme
           Anabolisme adalah lintasan metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organiksederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks. Proses ini membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.
Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino,monosakarida, dan nukleotida. Kedua, adalah aktivasi senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti proteinpolisakaridalemak, dan asam nukleat.
Hasil-hasil anabolisme berguna dalam fungsi yang esensial. Hasil-hasil tersebut misalnya glikogen dan protein sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk pengkopian informasi genetik. Protein, lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuh makhluk hidup, baik intraselular maupun ekstraselular. Bila sintesis bahan-bahan ini lebih cepat dari perombakannya, makaorganisme akan tumbuh.
Reaksi yang termasuk dalam reaksi anabolisme yaitu fotosintesis dan kemosintesis. Fotosintesis ialah reaksi anabolisme yang menggunakan energi cahaya.  sedangkan kemosintesis ialah reaksi anabolisme  yang menggunakan energi kimia. Berikut akan di jelaskan lebih lanjut mengenai salah satu reaksi anabolisme yaitu fotosintesis.
            Fotosintesis merupakan suatu proses dimana terjadi proses pengolahan energi yang diperoleh dari sinar matahari dan juga karbon dioksida ( CO) menjadi senyawa kimia organik. Proses fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan tingkat tinggi, tumbuhan pakis, lumut, ganggang ( ganggang hijau, biru, merah dan cokelat ).
Energi matahari yang di tangkap oleh proses fotosintesis merupakan lebih dari 90% sumber energi yang di pakai oleh manusia untuk pemanasan, cahaya, dan tenaga.Batu bara, gas bumi, dan minyak bumi adalah sumber energi yang berasal dari hasil perombakan bahan alam hayati oleh adanya jasad berfotosintesis dalam waktu jutaan tahun yang silam. ( Wirahadi kusumah, M. 1985  ).
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alamutama, seperti fisikakimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).
 Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah. Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.
Berikut rumus umum atau persamaan umum dari proses fotosintesis :
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigenyang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Selain itu, cahaya matahari juga punya peran penting dalam proses fotosintesis.
 Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun.
 Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
Proses fotosintesis berlangsung pada organel tumbuhan yaitu kloroplas.Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli.
 Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana(kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzimDNARNA, gula fosfat, ribosomvitamin-vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu). Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.
1.    Katabolisme
Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Proses pembongkaran ini dibedakan menjadi dua macam.yaitu sebagai berikut :
1.      Apabila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan memerlukan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi.
2.      Apabila pembongkaran suatu zat dalam dalam lingkungan tanpa memerlukan oksigen (anaerob) disebut proses  fermentasi.

Berikut contoh persamaan dua reaksi di atas :
Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO+ 6H2O + 688KKal.
(glukosa)

Contoh Fermentasi :C6H12O——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa) (etanol)
Seperti yang telah dijelaskan di atas proses katabolisme terbagi menjadi dua salah satunya ialah respirasi. Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak,dan pertumbuhan.
Contoh respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya :
C6H,2O+ 6 O2 ———————————> 6 H2O + 6 CO+ Energi
(glukosa)
Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H2O + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :
Ø  Glikoliisis
Pembakaran glukosa memerlukan oksigen. Tetapi beberapa sel harus hidup dimana tidak ada atau tidak selalu ada oksigen. Sebagai contoh sel – sel ragi di dalam botol anggur yang tertutup rapat dan tidak ada oksigen. Maka ada alasan untuk percaya bahwa sel-sel pertama di bumi kita ini hidup dalam suatu atmosfir yang tidak mengandung oksigen. Sekarang semua sel mempunyai peralatan enzimatik untuk mengkatabolis glokosa tanpa bantuan oksigen. Perombakan anaerobik ( tanpa udara, dan karena itu tanpa oksigen ) glukosa ini disebut glikolisis. ( Kimball, W, John. 1983 ).
Glikolisis berlangsung di organel yang bernama sitoplasma. Proses glikolisis menghsilkan 2 ATP menghasilkan 2 molekul asam piruvat, dan menghasilkan molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
tinggi.
Ø  Daur Krebs
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Dalam daur krebs terjadi pembentukan asam sitrat ( C6 ) dari asam asetat ( C2 ) dan asam oksaloasetat ( C). Dalam daur krebs menghasilkan 2 ATP, 6NADH, 2FADH, dan 6CO2. Proses daur krebs berlangsung di dalam organel yang bernama matriks mitokondria.
Ø  Transpor elektron
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.
Selain proses respirasi, dalam katabolisme ada juga proses fermentasi yaitu proses pembongkaran yang tidak memerlukan oksigen. Pada kebanyakan tumbuhan dan hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat dikarenakan oleh sesuatu hal, melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob. Proses fermentasi terjadi karena tidak adanya oksigen atau kandungan oksigen yang kurang memadai untuk melakukan proses katabolisme.  
Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat /asam susu dan fermentasi alkohol.Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa fermentasi asam laktat ini dapat terjadi di otot dan dalam kondisi anaerob.
Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
enzim
Prosesnya :
1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
    enzim
    C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi
2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
    2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
    piruvat dehidrogenasa
   Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
   8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.
Selain asam laktat, dalam proses juga terjadi pada alcohol. Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa dalam fermentasi alkohol mampu menghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarbeksilasi asam piruvat.
Asampiruvat ———————————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
(etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————> 2 C2HSOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
enzim
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO+ 2 NADH2 + Energi

2.3. Peranan Enzim dalam Proses Metabolisme
Reaksi kimia akan berjalan lebih cepat dengan adanya asupan energi dari luar (umumnya pemanasan), maka reaksi kimia yang terjadi pada di dalam tubuh manusia harus diikuti dengan pemberian panas dari luar. Metabolisme merupakan sekumpulan reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup untuk menjaga kelangsungan hidup. Reaksi-reaksi ini meliputi sintesis molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil (anabolisme) dan penyusunan molekul besar dari molekul yang lebih kecil (katabolisme). Enzim berperan dalam menurunkan energi aktivasi menjadi lebih rendah dari yang semestinya dicapai dengan pemberian panas dari luar. Kerja enzim dengan cara menurunkan energi aktivasi sama sekali tidak mengubah ΔG reaksi (selisih antara energi bebas produk dan reaktan). Selain itu, enzim menimbulkan pengaruh yang besar pada kecepatan reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. Reaksi-reaksi yang berlangsung selama beberapa minggu atau bulan di bawah kondisi laboratorium normal dapat terjadi hanya dalam beberapa detik di bawah pengaruh enzim di dalam tubuh.

Enzim- enzim yang terlibat alam proses metabolisme sebagai berikut:
1. Enzim katalase.
Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Katalase 2H2O2 → 2H2O + O2
2. Enzim oksidase.
Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.
3. Enzim hidrase.
Enzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase, akonitase.
4. Enzim dehidrogenase.
Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.
5. Enzim transphosforilase.
Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H3PO4 dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.
6. Enzim karboksilase.
Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organik secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.
7. Enzim desmolase.
Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahan atau penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.
8. Enzim peroksida.
Enzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2.





BAB III
PENUTUP


3.1. Kesimpulan
            Dari materi tentang metabolism yang telah diuraikan di atas, maka dapat ai ambil kesimpulan sebagai berikut :
Metabolisme merupakan suatu proses dimana terjadi pembentukan atau penguraian zat di dalam sel yang disertai dengan adanya perubahan energi. Proses metabolisme sangat penting bagi mahluk hidup, karena melalui proses ininlah mahluk hidup dapat memperoleh energi untuk bergerak dan melakukan aktivitas kehidupan. Dalam metabolisme terdapat dua proses yaitu proses pembentukan ( anabolisme)dan proses penguraian ( katabolisme ).
Enzim mempunyai pengaruh besar dalam proses metabolisme. Dalam proses metabolisme enzim bertugas sebagai katalisator yaitu senyawa yang dapat mempercepat proses terjadinya reaksi tanpa berhenti bereaksi. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat – zat yang bereaksi.

3.2. Saran
            Semoga apa yang penulis paparkan diatas dapat bermanfaat bagi kita semua. Setelah mempelajarinya kita bisa lebih menghargai dalam mengapresiasi kerja enzim yang sangat membantu dalam proses metabolisme dalam tubuh kita. Dengan kepedulian tersebut kita lebih menjaga tubuh kita dari serangan parasit yang menghalangi kerja normal dalam tubuh.




DAFTAR PUSTAKA


https://www.scribd.com/document/263535654/MAKALAH-BIOLOGI-METABOLISME
http://agusp3b3.blogspot.co.id/2011/12/makalah-metabolisme.html
file:///D:/UNJA/BIOLOGI%20UMUM/BIOLOGI%20SEL%20%20METABOLISME.htm
http://sainsbio4d.blogspot.co.id/2012/06/metabolisme-sel.html
http://calistamanda.blogspot.co.id/2016/11/makalah-biokimia-peran-enzim-dalam.html


download

0 Response to "MAKALAH BIOLOGI METABOLISME"

Post a Comment