Metabolisme Sel : Biologi UTBK

Metabolisme sel melalui dua jenis proses yaitu anabolisme dan katabolisme. Kita perlu memahami satu per satu dan dimulai dari pengertian metabolisme.

Metabolisme suatu sel bisa diibaratkan sebagai suatu peta jalan yang rumit yang terdiri dari ribuan reaksi kimiawi yang terjadi di dalam sel itu. Adanya enzim ini mengarahkan aliran materi melalui jalur metabolisme secara efektif. Bagian yang membantunya adalah enzim.

Pengertian Enzim

  Bagian protein → apoenzim, merupakan tempat melekatnya substrat dan tempat mereaksikan substrat.      
    sifat termolabil

Bagian lainnya adalah:

–  non protein (gugus prostetik) → sifat stabil pada suhu yang relatif tinggi dan tidak berubah pada akhir reaksi. Dibagi menjadi kofaktor (berupa zat anorganik dari logam, mis : Cu, Fe, Mn, Zn, Ca, K, dan Co) dan koenzim (berupa senyawa organic non protein, mis : NAD, FADH, koenzim A)

Enzim adalah protein katalis, yaitu senyawa protein yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi.

Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi aktivasi (E_A) yaitu energi yang digunakan untuk mengawali suatu reaksi.

Sifat enzim

a. bersifat sebagai katalis/katalisator, mempercepat berbagai reaksi kimia di dalam sel

b. spesifik, hanya mengkatalis reaksi kimia tertentu.

c. bersifat reversible/dapat bolak-balik

d. seperti protein, karena enzim adalah protein maka sifat enzim sama dengan protein yaitu dipengaruhi oleh suhu dan pH

Mekanisme kerja enzim

a. Hipotesis gembok dan kunci

Suatu enzim hanya memperbolehkan satu atau beberapa senyawa untuk berada di permukaannya. enzim dimisalkan sebagai gembok karena memiliki sisi aktif / tempat aktif yaitu  sebuah bagian kecil  yang dapat berikatan dengan substrat (sisi aktif) sementara substrat dimisalkan sebagai kunci  karena dapat  berikatan pas dengan sisi aktif enzim (bersifat tidak fleksibel)

b. induksi pas : sisi aktif enzim dapat berubah sesuai dengan bentuk substrat (sisi aktif enzim bersifatfleksibel)

 Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim

Enzim itu merupakan protein sementara protein adalah makromolekul dengan konformasi 3 dimensi yang unik dan sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut :

1. Temperatur  – temperatur yang tinggi dapat merusak enzim (denaturasi)

                          – temperatur yang rendah menghambat kerja enzim

bagaimana suhu bisa mempengaruhi kerja enzim ?

kecepatan reaksi enzimatik meningkat sejalan dengan meningkatnya suhu, sebagian disebabkan karena substrat akan bertubrukan dengan tempat aktif lebih sering ketika molekul itu bergerak cepat. Setiap enzim memiliki suhu optimum dimana kecepatan reaksinya paling cepat.

2. Perubahan pH – perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino pada sisi aktif  enzim sehingga menghalangi  sisi aktif terkombinasi dengan substratnya. pH optimal untuk sebagian besar enzim sekitar 6 – 8 kecuali misal pepsin; optimum pada pH 2, tripsin; pH optimum 8

3. Konsentrasi enzim dan subtratnya : agar reaksi berjalan optimum maka   perbandingan jumlah antara enzim dan substrat harus sesuai.

KATABOLISME SEL / RESPIRASI SEL

Seperti yang telah dipaparkan di atas, metabolisme sel terbagi atas katabolisme dan anabolisme. Untuk katabolisme sel:

    a. Respirasi aerob

reaksi secara umum yaitu : C₆H₁₂O_{6 →} 6CO₂ + 6 H₂O + Energi (36 ATP)

     Tahap respirasi aerob

b. Respirasi anaerob / Fermentasi   

1. Fermentasi asam laktat

             Terjadi di otot, hasilnya 2 Asam laktat dan 2 ATP

 2.  Fermentasi alkohol

        Fermentasi alkohol biasanya dilakukan oleh

• Jamur Saccharomyces cerevisiae
• Asam piruvat yang digunakan berasal dari  glikolisis
• Hasilnya alkohol (etanol) dan 2  ATP
• Reaksinya C₆H₁₂O₆           2 C₂H₅OH + 2 CO₂  + 2 ATP

ANABOLISME SEL / FOTOSINTESIS

Contoh Soal Metabolisme Sel

1. Energi yang diperoleh dalam proses respirasi anaerob jauh lebih kecil dibandingkan dengan respirasi aerob. Hal ini terjadi karena ………………..
2. Siswa kelas XII yang melakukan percobaan Ingenhause memperoleh data sebagai berikut :

Berdasarkan hasil percobaan di atas, kesimpulan yang paling tepat adalah ………….

3. Siswa kelas XII yang melakukan percobaan Ingenhause memperoleh data sebagai berikut :

Berdasarkan hasil percobaan di atas, kesimpulan yang paling tepat adalah ………….

4. Berikut ini adalah proses katabolisme karbohidrat :

1. Menggunakan CO₂ sebagai akseptor elektron

2. Pembentukan ATP pada jalur glikolisis

3. tidak menggunakan O₂

4. Pembentukan ATP pada sistem transport elektron

5. Yang merupakan proses respirasi anaerob adalah ……………..

Salah satu teori yang menjelaskan kerja enzim adalah teori kunci gembok (lock and key hypothesis). Cara kerja enzim menurut teori ini adalah enzim bekerja karena adanya …………….

6. Oksidasi glukosa dalam sel tumbuhan menghasilkan 38 ATP, terjadi melalui 3 tahap yaitu glikolisis, siklus krebs dan transfer elektron. Jumlah ATP yang dihasilkan pada proses glikolisis adalah ….

7. Pasangan yang sesuai antara tahap, tempat dan hasil reaksi pada respirasi aerob adalah ………..

9. Reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis :

1. Reaksi fotolisis H₂O →   H⁺ + OH^–

2. OH^– saling bereaksi   →   O₂ + H₂O

3. Fiksasi CO₂

4. Terbentuk glukosa/amilum

5. H⁺ diikan oleh NADP →  NADPH₂

10. Proses – proses yang terjadi pada reaksi terang adalah …….

Nah, itu dia pembahasan Metabolisme sel. Apabila ada pertanyaan atau pendapat yang ingin disampaikan, bisa langsung serukan dikolom komentar dibawah ya.

Hubungi kami di 089628522526  atau Head Office kami 021-77844897 di setiap senin s.d jumat 09.00-17.00. Anda bisa menemui kami langsung di kantor Ocean Terrace Residence Blok E1 No.1 Jalan Tole Iskandar, Tirtajaya, Kec. Sukmajaya, Kota Depok, Jawa Barat. bimbel-kedokteran.com melayani les privat untuk semua wilayah Indonesia.