40
Metabolisme Metabolisme . 1 1 . . Anabolisme/ Anabolisme/ Asimilas Asimilasi /Sintesi /Sintesi s s .2 . . Katabolisme / Katabolisme / desimilasi desimilasi CONTOH : - Fotosintesis - kemosintesis CONTOH : - Respirasi bersifat aerob/ bersifat aerob/ membutukan membutukan oksigen oksigen - Fermentasi bersifat bersifat anaerob/ anaerob/ tidak tidak menggunakan menggunakan oksigen oksigen

2.METABOLISME

Embed Size (px)

DESCRIPTION

jhfh

Citation preview

Page 1: 2.METABOLISME

MetabolismeMetabolisme.11. . Anabolisme/ Anabolisme/ AsimilasAsimilasi/Sintesis/Sintesis

.2. . Katabolisme / Katabolisme / desimilasidesimilasi

CONTOH :

- Fotosintesis- kemosintesis

CONTOH :

- Respirasi bersifat aerob/ bersifat aerob/ membutukan membutukan oksigenoksigen

- Fermentasi bersifat anaerob/ bersifat anaerob/ tidak tidak menggunakan menggunakan oksigenoksigen

Page 2: 2.METABOLISME

1.1. Anabolisme/AsimilasI/SintesisAnabolisme/AsimilasI/SintesisProses pembentakan molekul yangkompleks dengan menggunakanenergi tinggi.

Bila dalam suatu Bila dalam suatu reaksi memerlukan energireaksi memerlukan energi

dalam dalam bentuk panasbentuk panas, reaksinya disebut , reaksinya disebut

reaksi reaksi endergonik/ endergonik/ reaksi endotermreaksi endoterm..

Contoh:Contoh:fotosintesis (asimilasi C )fotosintesis (asimilasi C ) energi cahayaenergi cahaya6 CO2 + 6 H2O6 CO2 + 6 H2O ——————> ——————> C6H1206 + 6 02C6H1206 + 6 02 klorofil glukosa klorofil glukosa (energi kimia)(energi kimia)..

Page 3: 2.METABOLISME

2.2. Katabolisme / desimilasiKatabolisme / desimilasi

Proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik

Contoh:Contoh: enzim enzimC6H12O6 + 6 O2 ——> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal. energi C6H12O6 + 6 O2 ——> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal. energi kimiakimia

Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil,terjadi Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil,terjadi pelepasanpelepasan energi sehingga terbentuk energi sehingga terbentuk energi panasenergi panas..

Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi panas , Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi panas , reaksinya disebut reaksi reaksinya disebut reaksi eksergonik /reaksi eksotermeksergonik /reaksi eksoterm..

Page 4: 2.METABOLISME

MOLEKUL YANG TERLIBAT DALAM MOLEKUL YANG TERLIBAT DALAM METABOLISMEMETABOLISME

ENZIMENZIM

Enzim merupakan biokatalisator/ katalisator Enzim merupakan biokatalisator/ katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. organik yang dihasilkan oleh sel.

ATP (Adenosin Tri Phosphat)ATP (Adenosin Tri Phosphat)

Merupakan ikatan tiga molekul fosfat Merupakan ikatan tiga molekul fosfat dengan senyawa Adenosin. dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya Ikatan kimianya labil, meskipun sebagai molekul berenergi labil, meskipun sebagai molekul berenergi tinggi mudah melepaskan gugus fosfatnya. tinggi mudah melepaskan gugus fosfatnya.

Page 5: 2.METABOLISME

Struktur enzim Struktur enzim :: ApoenzimApoenzim :: yaitu bagian enzim yang tersusun dari yaitu bagian enzim yang tersusun dari

protein, protein, yang akan rusak bila suhu terlampau panas yang akan rusak bila suhu terlampau panas (termolabil).(termolabil). Ko-ENZIM, Ko-ENZIM,

- Tersusun atas molekul-molekul organik.- Tersusun atas molekul-molekul organik.Ko-enzim yang terkenal pada rantai pengang-Ko-enzim yang terkenal pada rantai pengang-kutan elektron (respirasi sel), yaitu :kutan elektron (respirasi sel), yaitu :

1.1. NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), 2.2. FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), 3.3. SITOKROM.SITOKROM.

Page 6: 2.METABOLISME

Gugus Prostetik ( Kofaktor ), Gugus Prostetik ( Kofaktor ), - Enzim yang tersusun dari - Enzim yang tersusun dari non proteinnon protein

Berupa Berupa Ion-ion logam : Ion-ion logam : CuCu++++ ,Mn ,Mn++++ ,K ,K++ ,Na ,Na++ ,Zn,Zn++++ , Mg , Mg ++++, Fe, Fe++++

- Molekul gugus prostetik lebih kecil dan - Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan tahan

panas (termostabil), panas (termostabil), - ion-ion logam- ion-ion logam yang menjadi yang menjadi kofaktorkofaktor berperan berperan sebagai sebagai stabilisator agar enzim tetap aktifstabilisator agar enzim tetap aktif..

Page 7: 2.METABOLISME

Sifat-sifat enzimSifat-sifat enzim1.1. BiokatalisatorBiokatalisator, , mempercepat mempercepat

jalannya jalannya reaksi reaksi tanpa ikut bereaksi.tanpa ikut bereaksi.

ENZIM ENZIM ENZIM

SUBSTRAT

PRODUK

SUBSTRAT

Page 8: 2.METABOLISME

Adanya katalis akan mengurangi Adanya katalis akan mengurangi jumlah energi aktivasi sehingga jumlah energi aktivasi sehingga reaksi kimia reaksi kimia

dapat berlangsung cepat pada suhu dapat berlangsung cepat pada suhu rendahrendah

Produk

Tak dikatalis

Energi

Substrat dikatalis

Page 9: 2.METABOLISME

2.2. Thermolabil;Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.yang mempunyai sifat thermolabil.

3.3. Merupakan senyawa proteinMerupakan senyawa protein sehingga sifat protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim.tetap melekat pada enzim.

4.4. Dibutuhkan dalam Dibutuhkan dalam jumlah sedikitjumlah sedikit, sebagai , sebagai biokatalisator, biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulangdigunakan berulang-ulang

5.5. Bekerjanya ada yang Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzimdi dalam sel (endoenzim) dan ) dan di luar sel (ektoenzim), di luar sel (ektoenzim),

contoh ektoenzimcontoh ektoenzim : amilase, maltase.: amilase, maltase.

Page 10: 2.METABOLISME

66. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu . Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemakpembentukan dan penguraian lemak

lipaselipase Lemak + H2O ———————————> Asam lemak + GliserolLemak + H2O ———————————> Asam lemak + Gliserol

7.7. Bekerjanya spesifikBekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu.substrat tertentu.

8. 8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut disebut kofaktor.kofaktor.

Page 11: 2.METABOLISME

zat yang mempengaruhi reaksi zat yang mempengaruhi reaksi reaksis enzimatisreaksis enzimatis

-- Aktivator Aktivator ::

mempercepat jalannya reaksi, mempercepat jalannya reaksi,

contoh : contoh :

ion Mg, Ca, zat organik seperti ion Mg, Ca, zat organik seperti koenzim-Akoenzim-A

-- InhibitorInhibitor::

menghambat menghambat jalannya reaksi jalannya reaksi

Contoh :Contoh :

CO, Arsen, Hg, SianidaCO, Arsen, Hg, Sianida

Page 12: 2.METABOLISME

INHIBITOR/ PENGHAMBAT KERJA ENZIM INHIBITOR/ PENGHAMBAT KERJA ENZIM ::

1.1. Inhibisi reversibelInhibisi reversibel ( ( tidak merusak tidak merusak

enzimenzim ) )

a. kompetitifa. kompetitif

Sisi aktif enzim

Substrat

pesaing

Page 13: 2.METABOLISME

b. b. Non kompetitifNon kompetitif adanya inhibitor yang dapat menempel pada sisi lain selain sisi aktif, menyebabkan sisi aktif enzim berubah dan akibatnya enzim tidak dapat berikatan1. Enzimnya disebut : enzim alosterik2. Tempat menempelnya inhibitor disebut : reseptor3. Inhibitornya merupakan : regulator

Fungsi regulator : menjaga agar enzim tidak atif

Page 14: 2.METABOLISME

2.2. Inhibisi ireversibelInhibisi ireversibel::

Merusak Merusak sisi aktifsisi aktif enzim sehingga enzim sehingga enzim enzim

tidak dapat berikatan dengan substrattidak dapat berikatan dengan substrat Inhibitor tersebut : Inhibitor tersebut :

racun, gas saraf dan sianidaracun, gas saraf dan sianida

Page 15: 2.METABOLISME

RESPIRASRESPIRASII

melalui tiga tahap, yaitumelalui tiga tahap, yaitu 1. Glikolisis1. Glikolisis

- reaksi transisi- reaksi transisi

2. Siklus Krebs2. Siklus Krebs

3. Tranfer elektron3. Tranfer elektron

Apa sajakah hasil dari proses glikolisis ? Dan berapa jumlah masing-masing ?

Page 16: 2.METABOLISME

GlikolisiGlikolisiss

Page 17: 2.METABOLISME

Siklus KrebsSiklus Krebs

Page 18: 2.METABOLISME

Rantai Transportasi Elektron Rantai Transportasi Elektron Respiratori:Respiratori:

Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion HDari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H++ yang dibawa sebagai yang dibawa sebagai

NADH2NADH2 (NADH + H (NADH + H++ + 1 elektron) dan + 1 elektron) dan FADH2FADH2, , sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya

siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengang-kutan elektron) akan melalui sistem pengang-kutan elektron) akan terbentuk terbentuk H20H20 sebagai hasil samping respirasi sebagai hasil samping respirasi selain selain CO2.CO2.

Produk sampingan respirasi tersebut pada Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui dibuang ke luar tubuh melalui stomatastomata pada tumbuhan dan melalui pada tumbuhan dan melalui paru-paru paru-paru pada pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Page 19: 2.METABOLISME

Transport elektronTransport elektronSubstratSubstrat

Akseptor primerAkseptor primer NADH, NADPHNADH, NADPH

Akseptor primerAkseptor primer FAD, FMNFAD, FMN

e-e-

H+

H+

Ko-qSit-c1Sit-cSit-aSit-bSit-a2oksidasi

e- e-e-e-

H+ H+

e-O2

CO2

H2O

Page 20: 2.METABOLISME

proses transport elektronproses transport elektron

Page 21: 2.METABOLISME

Hasil Proses RESPIRASIHasil Proses RESPIRASIprosesproses Secara Secara

langsunglangsungTidak langsung lewat Tidak langsung lewat

sistem transfer elektronsistem transfer elektronGlikolisis: Glukosa —> 2 asam piruvat

2 ATP 2 NADH = 6 ATP

Siklus Krebs: 2 asetil piruvat —> 2 asetil KoA + 2 C02 2 asetil KoA —> 4 CO2

-2 ATP

2 NADH = 6 ATP6 NADH = 18 ATP2 FADH2 = 4 ATP

Jumlah : 4 ATP 34 ATP

Kesimpulan :Kesimpulan : Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 +

6 CO26 CO2 Menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.Menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.

Dari Total 38 ATP, yang digunakan Dari Total 38 ATP, yang digunakan

Page 22: 2.METABOLISME

FermentasFermentasiiPada kebanyakan tumbuhan dan Pada kebanyakan tumbuhan dan

hewan respirasi yang berlangsung hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, aerob terhambat pada sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses melangsungkan proses fermentasi fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigenadanya oksigen,, nama lainnya adalah nama lainnya adalah respirasi anaerob.respirasi anaerob.

..

Page 23: 2.METABOLISME

A.A. Fermentasi Asam Fermentasi Asam LaktatLaktat

Reaksinya:Reaksinya: C6H12O6 ——> 2 CC6H12O6 ——> 2 C22HH55OCOOH + EnergiOCOOH + Energi enzimenzim 150 KJ 150 KJProsesnya Prosesnya : : enzim enzim 1 1 molekul Glukosa ———> asam piruvat (proses 1 1 molekul Glukosa ———> asam piruvat (proses

Glikolisis).Glikolisis). enzim enzim

C6H12O6 ———> 2 C2H3OCOOH + EnergiC6H12O6 ———> 2 C2H3OCOOH + Energi 2. Dehidrogenasi a2. Dehidrogenasi asam piruvat akan terbentuk asam laktat.sam piruvat akan terbentuk asam laktat. 2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ———> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ———> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD piruvatpiruvat

dehidrogenasa dehidrogenasa

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :laktat :

8 ATP — 2 NADH2 = 8 – 2(3 ATP) = 2 ATP.8 ATP — 2 NADH2 = 8 – 2(3 ATP) = 2 ATP.

Page 24: 2.METABOLISME

B.B. Fermentasi Fermentasi AlkoholAlkoholPada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena

asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2

selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.Dalam fermentasi Dalam fermentasi alkohol, alkohol,

satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP,bandingkanATP,bandingkan

denganrespirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38denganrespirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38molekul ATP.molekul ATP.

Reaksinya :Reaksinya : 1. 1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

2. 2. Dekarbeksilasi asam piruvat.Dekarbeksilasi asam piruvat. Asampiruvat ————————> asetaldehid + CO2.Asampiruvat ————————> asetaldehid + CO2.

piruvat dekarboksilasepiruvat dekarboksilase (CH3CHO) (CH3CHO)

3.3.Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alcoholAsetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alcohol (etanol). enzim (etanol). enzim 2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————> 2 C2H5OH + 2 NAD.2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————> 2 C2H5OH + 2 NAD. alkohol dehidrogenasealkohol dehidrogenaseRingkasan reaksiRingkasan reaksi : :

C6H12O6 ———> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + EnergiC6H12O6 ———> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Page 25: 2.METABOLISME

C. Fermentasi Asam CukaC. Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka cuka ((Acetobacter acetiAcetobacter aceti) ) dengan substrat etanol.dengan substrat etanol.Energi yang dihasilkan 5 kali lebih Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.anaerob.Reaksi: Reaksi: aerob asam cukaaerob asam cuka

C6H12O6 ———> 2 C2H5OH ——> 2 CH3COOH C6H12O6 ———> 2 C2H5OH ——> 2 CH3COOH ++ (glukosa) bakteri asam cuka (glukosa) bakteri asam cuka H2O + 116 H2O + 116 kalkal

Page 26: 2.METABOLISME

ANABOLISMEANABOLISMEAnabolisme adalah suatu peristiwa Anabolisme adalah suatu peristiwa

perubahan senyawa sederhana menjadi perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks.senyawa kompleks.

nama lain dari anabolisme adalah nama lain dari anabolisme adalah peristiwa peristiwa sintesissintesis atau atau penyusunanpenyusunan. .

Anabolisme memerlukan energi, Anabolisme memerlukan energi, misalnya misalnya : :

Energi cahaya untuk fotosintesis, Energi cahaya untuk fotosintesis, Energi kimia untuk kemosintesis.Energi kimia untuk kemosintesis.

Page 27: 2.METABOLISME

FOTOSINTESISFOTOSINTESIS Arti fotosintesisArti fotosintesis

adalah proses penyusunan atau pembentukan adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton.dengan menggunakan energi cahaya atau foton.

Sumber energi Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum

cahaya cahaya infra merahinfra merah (tidak kelihatan),(tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, merah, jingga, kuning,

hijau, hijau, biru, nila, ungubiru, nila, ungu dandan ultra ungu (tidak kelihatan).ultra ungu (tidak kelihatan).

spektrum cahaya yspektrum cahaya yang digunakan dalam proses ang digunakan dalam proses fetosintesis fetosintesis

adalah adalah spektrum cahaya tampakspektrum cahaya tampak,, dari dari ungu ungu sampai merahsampai merah, , infra merah dan ultra ungu tidak infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesisdigunakan dalam fotosintesis

Page 28: 2.METABOLISME

Dalam fotosintesis, Dalam fotosintesis, hasil berupa hasil berupa karbohidrat dan oksigenkarbohidrat dan oksigen, , oksigen sebagai hasil sampingoksigen sebagai hasil samping

fotosintesis, fotosintesis, volumenya dapat diukurvolumenya dapat diukur, oleh , oleh sebab sebab

itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat diperlukan energi cahaya matahari, dapat dilakukan percobaan Ingenhouszdilakukan percobaan Ingenhousz..

Page 29: 2.METABOLISME

2.2. Pigmen Pigmen FotosintesisFotosintesis Fotosintesis hanya berlangsung pada Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen sel yang memiliki pigmen

fotosintetikfotosintetik.. Di dalam daun terdapat Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga jaringan pagar dan jaringan bunga

karangkarang, pada keduanya mengandung , pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung kloroplast yang mengandung klorofilklorofil , , pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Klorofil – a ( hijau )Klorofil – a ( hijau )Klorofil – b ( struktur mirip kloroplas, pigmen kuning Klorofil – b ( struktur mirip kloroplas, pigmen kuning

sampai sampai jingga dan disebut sebagai jingga dan disebut sebagai karotinkarotin

Klorofil – aKlorofil – a , kompleks antena dan akseptor elektron sebagai , kompleks antena dan akseptor elektron sebagai fotosistemfotosistem merupakan merupakan penangkap cahaya mataharipenangkap cahaya matahari

Klorofil – aKlorofil – a dalam dalam fotosistem Ifotosistem I disebut : P 700 disebut : P 700Klorofil – aKlorofil – a dalam dalam fotosistem IIfotosistem II disebut : P 680 disebut : P 680

Awal fotosintesisAwal fotosintesis : :

Terjadi setelah Terjadi setelah lepasnya elektron ke klorofil – alepasnya elektron ke klorofil – a dan dan ditangkap ditangkap oleh akseptor elektronoleh akseptor elektron melalui melalui dua ( 2 ) dua ( 2 ) perjalanan yaitu siklik perjalanan yaitu siklik dan non siklikdan non siklik

Page 30: 2.METABOLISME

2.2. Pigmen Pigmen FotosintesisFotosintesis

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut berisi cairan yang disebut stroma.stroma.

Membran tersebut membentak suatu sistem Membran tersebut membentak suatu sistem membran membran tilakoidtilakoid yang berwujud sebagai suatu yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. bangunan yang disebut kantung tilakoid.

Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut lapis dan membentak apa yang disebut granagrana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid,berlangsung dalam tilakoid,

sedang pembentukan glukosa sebagai produk sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di akhir fotosintetis berlangsung di stromastroma..

Page 31: 2.METABOLISME

1. DNA2. Membran

rangkap3. Stroma4. Tilakoid5. Grana

KLOROPLAS

1 2 3 4 5

Page 32: 2.METABOLISME

1. Reaksi terang :1. Reaksi terang :

Terjadi pemecahan air oleh sinar dan Terjadi pemecahan air oleh sinar dan

klorofilklorofil

Cahaya sebagai sumber energi fisis diberi Cahaya sebagai sumber energi fisis diberi

kan ke klorofil diubah menjadi energi kimia kan ke klorofil diubah menjadi energi kimia

dalam bentuk molekul dalam bentuk molekul adenosin fospatadenosin fospat

Perubahan energi fisis ke energi kimia mela-Perubahan energi fisis ke energi kimia mela-

lui lui transfer elektrontransfer elektron disebut disebut fosforilasifosforilasi

FOTOSINTESISFOTOSINTESIS

Page 33: 2.METABOLISME

A.A. Fosforilasi siklikFosforilasi siklik

- Melalui transfer elektron secara bertahap dihasilkan - Melalui transfer elektron secara bertahap dihasilkan ATPATP

- Klorofil terkena cahaya melepaskan - Klorofil terkena cahaya melepaskan elektronelektron (e-)(e-)

- Elektron- Elektron (e-) (e-) diterima penerima elektron pertama diterima penerima elektron pertama : : FMN/FMN/

Flafin mononukleotida/ vitamin KFlafin mononukleotida/ vitamin K

- Elektron- Elektron (e-) selanjutnya diterima sitokrom dan (e-) selanjutnya diterima sitokrom dan sebagian sebagian

digunakan untuk membentuk ATP ( dari sitokrom digunakan untuk membentuk ATP ( dari sitokrom

ke sitokrom berikutnya), akhirnya elektronke sitokrom berikutnya), akhirnya elektron (e-) keluar (e-) keluar dan dan

kembali ke klorofil yang terionisasikembali ke klorofil yang terionisasi

Page 34: 2.METABOLISME

B. Fosforilasi nonsiklik

Selain Selain ATPATP juga dihasilkan juga dihasilkan oksigenoksigen dan dan HidrogenHidrogen

yang terikat oleh yang terikat oleh Nikotinamida Adenin Nikotinamida Adenin Nukleotida FospatNukleotida Fospat ( ( NADPHNADPH ) ) NADPHNADPH22

Dalam proses ini, melalui fotolisis dihasilkan Dalam proses ini, melalui fotolisis dihasilkan ion Hion H++ dan OH dan OH--. . Dua Dua ion Hidrogenion Hidrogen diterima NADP dan dengan diterima NADP dan dengan penambbahan penambbahan ElektronElektron (e-) (e-) menjadi NADPH2 menjadi NADPH2 Yang berpartisipasi dalam proses reaksi gelapYang berpartisipasi dalam proses reaksi gelap

Page 35: 2.METABOLISME

Reaksi terang dan reaksi Reaksi terang dan reaksi gelapgelap

2OH-

½ O2

H+

Reaksi terang dalam grana

ATP

ADP

sit Sit e-

Vit K e- Vit K

e-- KL

e-

KL

sit Sit e- 2H2O

NADP

2H + NADP

H2O

NADPH2

ATP

ADP

½ glukosa

6H2O

6PGA 3C

3H2O

3CO2

ATP

ADP

1 ALPG

H 6 PGAL

Reaksi gelap dalam stroma

e--

e--

Siklik Non siklik

3RD C5

KL KL

Page 36: 2.METABOLISME

Proses Proses ::

COCO22+2 NADPH+2 NADPH22+O+O22 ———> 2NADP+H ———> 2NADP+H22+CO+O+H+CO+O+H22+ O+ O22

Ringkasnya Ringkasnya ::Reaksi terang :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2Reaksi terang :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2

Reaksi gelap ( Reaksi gelap ( Siklus CalvinSiklus Calvin ) ) : : CO2+2NADPH2+O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2CO2+2NADPH2+O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2

AtauAtau 2 H2O + CO2 ——> CH2O + O22 H2O + CO2 ——> CH2O + O2

AtauAtau 12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O212 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

Page 37: 2.METABOLISME

Proses sederhanaProses sederhana ::

Reaksi terang Reaksi terang ::

Terjadi proses pemecahan air menjadi ionTerjadi proses pemecahan air menjadi ion

H+ dan ion OH– H+ dan ion OH–

H2O ——> HH2O ——> H++ + OH + OH––

Reaksi gelap : Reaksi gelap :

CO2+RDP—>APG + HCO2+RDP—>APG + H++—>ALPG —> Glukosa—>ALPG —> Glukosa

Page 38: 2.METABOLISME

Faktor-faktor yang berpengaruh Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara terhadap pembentukan klorofil antara lain :lain :

1. Gen :1. Gen :bila gen untuk klorofil tidak ada maka bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki klorofil.tanaman tidak akan memiliki klorofil.

2.2. Cahaya :Cahaya :beberapa tanaman dalam pembentukan beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain tidak memerlukan cahaya.tidak memerlukan cahaya.

3. 3. Unsur N. Mg, Fe :Unsur N. Mg, Fe :merupakan unsur-unsur pembentuk dan merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.katalis dalam sintesis klorofil.

4.4. Air :Air :bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.klorofil.

Page 39: 2.METABOLISME

KEMOSINTESISKEMOSINTESIS Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C

menggunakan cahaya sebagai sumber energi. menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai

klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitratbakteri sulfur, bakteri nitrat, , bakteri bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lainnitrit, bakteri besi dan lain-lain. .

Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.

Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Feoksidasi Fe22

++ (ferro) menjadi Fe (ferro) menjadi Fe33++ (ferri). (ferri).

Bakteri Bakteri NitrosomonasNitrosomonas dan dan NitrosococcusNitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:dengan reaksi:

nitrosomonasnitrosomonas

(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi NitrosococcusNitrosococcus

Page 40: 2.METABOLISME