Soal Ulangan Metabolisme Sel - Kelas Xii

Silahkan latihan untuk bertarung dalam ujian metabolisme sel semoga lancar dan hasilnya baik OK

DETAIL


Metabolisme Sel

Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh lantaran itu di sel lah  aktivitas hidup berupa metabolisme dijalankan sehingga jika ditanya dimana terjadinya metabolisme pada tubuh kita.
ya di Sel seluruh tubuh OK 
Untuk itu kali ini dibahasnya bukan proses metabolisme saja tetapi METABOLISME SEL
 

• Metabolisme ialah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel baik secara pemecahan materi kimia di sel maupun sintesanya. 
• Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, lantaran metabolisme terjadi selalu memakai katalisator berupa enzim.

Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Anabolisme/AsimilasI/Sintesis,
yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan memakai energi tinggi.
 
Contoh : fotosintesis (asimilasi C) dan Nitrifikasi (Assimilasi N)

Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik berkembang menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik pada glukosa. 

Dengan sumbangan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi endoterm.

2. Katabolisme (Dissimilasi),
yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
Contoh: Respirasi sel dan Fermentasi

Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energi sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm.

Molekul Yang Terlibat Dalam Metabolisme

1. ENZIM
Enzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Struktur enzim terdiri dari:

molekul-molekul organik  yang disebut KOENZIM

ion ion anorganik misal logam yang disebut Kofaktor

• Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas (termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan  sebagai stabilisator agarenzim tetap aktif pola kofaktor SITOKROM
• Koenzim yang populer pada rantai pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), .

• Apoenzim, yaitu bab enzim yang tersusun dari protein, yang akan rusak bila suhu terlampau panas(termolabil).

Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan pencernaan.

Sifat-sifat enzim

Enzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut:

1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.
2. Thermolabil; gampang rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, lantaran enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.
3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap menempel pada enzim.
4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan sanggup dipakai berulang-ulang.
5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel  (ektoenzim), pola ektoenzim: amilase,maltase.
6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, pola : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak. 
7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, lantaran bab yang aktif (permukaan daerah melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu.
8. Umumnya enzim tak sanggup bekerja tanpa adanya suatu zat non protein perhiasan yang disebut kofaktor.

Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator dan inhibitor, aktivator sanggup mempercepat jalannya reaksi,

pola aktivator enzim: ion Mg 2+, Ca2+, zat organik menyerupai koenzim-A.

Inhibitor akan menghambat jalannya reaksi enzim. Contoh inhibitor : CO, Arsen, Hg, Sianida.

2. ATP (Adenosin Tri Phosphat)

• Molekul ATP ialah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, gampang melepaskan gugus fosfatnya meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.
• Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan pembebasan energi sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang sanggup balik.

Katabolisme

Katabolisme ialah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme ialah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

RESPIRASI
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan memakai oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak acara kehidupan, menyerupai sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.

Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(gluLosa)

Reaksi pembongkaran glukosa hingga menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

1. Glikolisis.

2. Dekarboksilasi Oksidatif
3. Daur Krebs.
4. Transpor elektron respirasi.

1. Glikolids:
Peristiwa perubahan :
Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ  3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piruvat.

Jadi hasil dari glikolisis :

• 2 molekul asam piruvat.
• 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi.
• 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

2. Dekarboksilasi Oksidatif mengubah Asam Piruvat menjadi Asetil koA sebagai pembuka proses Siklus krebs

3. Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat atau Daur asam trikarboksilat 

merupakan proses kondensasi Asam Okaslo asetat dengan asetil / asetat menjadi asam Sitrat yang kemudian terbentuk kembali okaslo asetat yang menghasilkan CO2 dengan komposisi 6-4-2-2

3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:
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
Produk sampingan respirasi tersebut pada risikonya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada flora dan melalui paru-paru pada kejadian pernafasan binatang tingkat tinggi.

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut sanggup diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP

• Glikolisis:  Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP
• Siklus Krebs: 2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP     2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2
• Rantai trsnspor elektron respirator: 

1. 10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP
2. 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP      

Jadi Total Energi Respirasi 38 ATP : Glikolisis 2 ATP , Siklus Krebs 2 ATP dan STE 34 ATP 

Kesimpulan :
Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.

Fermentasi

Pada kebanyakan flora den binatang respirasi yang berlangsung ialah respirasi aerob, namun demikian sanggup saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, maka binatang dan flora tersebut
melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya ialah respirasi anaerob.

Dari hasil tamat fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan fermentasi alkohol.

A. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil risikonya ialah asam laktat. Peristiwa ini sanggup terjadi di otot 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.

B. Fermentasi Alkohol
Pada beberapa mikroba kejadian pembebasan energi terealisasi lantaran asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya sanggup menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa bisa 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 CO2 + 2 NADH2 + Energi

C. Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan suatu pola fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh kuman asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat etanol.
Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.
Reaksi:
aerob
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH ———————————————> 2 CH3COOH + H2O + 116 kal
(glukosa) bakteri asam cuka asam cuka

Anabolisme

Anabolisme ialah suatu kejadian perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme ialah kejadian sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, contohnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

1. Fotosintesis
Arti fotosintesis ialah proses penyusunan atau pembentukan dengan memakai energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami ialah matahari yang mempunyai spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).

Yang dipakai dalam proses fetosintesis ialah spektrum cahaya tampak, dari ungu hingga merah, infra merah dan ultra ungu tidak dipakai dalam fotosintesis.

Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya sanggup diukur, oleh lantaran itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis ialah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Untuk menerangkan bahwa dalam fotosintesis diharapkan energi cahaya matahari, sanggup dilakukan percobaan Ingenhousz.

2. Pigmen Fotosintesis
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang mempunyai pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang bisa menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut sanggup berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk tamat fotosintetis berlangsung di stroma.

Faktor-faktor yang kuat terhadap pembentukan klorofil antara lain :

1. Gen : bila gen untuk klorofil tidak ada maka tumbuhan tidak akan mempunyai klorofil.
2. Cahaya :  beberapa tumbuhan dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :  merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air : bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.

Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil dipakai untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).

H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa memakai cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.

CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2

Ringkasnya :

• Reaksi jelas :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2 dan ATP 
• Reaksi gelap : Pembentukan Glukosa 

Jadi H2O + CO2 ——> CH2O + O2 atau 6 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

Kemosintesis

Tidak semua flora sanggup melaksanakan asimilasi C memakai cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam kuman yang tidak mempunyai klorofil sanggup mengadakan asimilasi C dengan memakai energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, contohnya kuman sulfur, kuman nitrat, kuman nitrit, kuman besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.

Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus

1. Sintesis Lemak
Lemak sanggup disintesis dari karbohidrat dan protein, lantaran dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi sanggup saling mengisi sebagai materi pembentuk semua zat tersebut. Lemak sanggup dibuat dari protein dan karbohidrat, karbohidrat sanggup dibuat dari lemak dan protein dan seterusnya.

4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.



4.2. Sintesis Lemak dari Protein:
Protein ————————> Asam Amino
protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, sesudah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang eksklusif ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.

Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin sanggup terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.

Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.

5. Sintesis Protein
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein ialah suatu polipeptida.

Setiap sel dari organisme bisa untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel sanggup terjadi lantaran pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut ialah DNA dan RNA.

COBA KERJAKAN 

TRY AGAIN
 

1. Perhatikan pernyataan berikut.

1) Penamaan protein, lemak, dan karbohidrat

2) Pengangkutan sari-sari makanan oleh lemak

3) Respirasi sel

4) Pengangkutan hormon oleh darah

5) fotosintesis pada tumbuhan

Contoh dari metabolisme ialah ….

a. 1, 2, dan 3

b. 1, 3, dan 4

c. 1, 3, dan 5

d. 2, 4, dan 5

e. 2, 3, dan 4

2. Seluruh reaksi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup memakai sumber energi berupa ….

a. ATP

b. enzim

c. glukosa

d. lemak

e. protein

3. Tahapan katabolisme glukosa atau respirasi sel ialah ….

a. glikolisis, transpor elektron, dan siklus Krebs

b. transfer elektron, glikolisis, dan siklus Krebs

c. glikolisis, siklus Krebs, dan transpor elektron

d. siklus Krebs, glikolisis, dan transpor elektron

e. siklus Krebs, transpor elektron, dan glikolisis

4. Hasil dari kejadian glikolisis ialah ….

a. 2 ADP, 2 NAD, dan 2 glukosa

b. 2 ATP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat

c. 2 ADP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat

d. 2 ATP, 2 NAD, dan 2 asam piruvat

e. 2 ATP, 2 NAD, dan 2 glukosa

5. Siklus Krebs menghasilkan molekul-molekul ….

a. H₂O, NADH, dan FADH

b. CO₂, NAD, dan FAD

c. H₂O, NAD, dan FAD

d. CO₂, NADH, dan FADH

e. CO₂, NADH, dan FAD

6. Katabolisme karbohidrat mengalami beberapa tahap, di antaranya transfer elektron yang terjadi di dalam ….

a. ribosom

b. sitoplasma

c. mitokondria

d. tubuh golgi

e. lisosom

7. Dalam kejadian anabolisme karbohidrat di antaranya terjadi siklus elektron yang menghasilkan ….

a. NADH

b. O₂ 

c. FADH₂

d. glukosa

e. H₂O

8. Seseorang yang telah bekerja berat akan merasa lelah. Hal ini terjadi lantaran terjadi penimbunan hasil glukosa, yaitu ….

a. ATP

b. NADH

c. asam piruvat

d. asetil koA

e. asam laktat

9. Perhatikan grafik imbas enzim terhadap energi aktivasi ….

Berdasarkan grafik tersebut, imbas enzim ialah ….

a. meningkatkan energi aktivasi

b. menurunkan energi aktivasi tanpa ikut bereaksi

c. menurunkan energi aktivasi dengan ikut bereaksi

d. menurunkan laju reaksi

e. tidak kuat terhadap reaksi

10. Berikut ini beberapa sifat enzim, kecuali….

a. selektif

b. efisien

c. bekerja bolak-balik

d. biokatalisator

e. tahan panas

11. Enzim ditunjukkan oleh karakter ….

 

a. B dan D

b. B dan A

c. A dan E

d. C dan D

e. C dan E

12. Inhibitor non kompetitif dan inhibitor kompetitif ditunjukkan oleh karakter ….

a. A dan B

b. B dan C

c. C dan D

d. C dan E

e. D dan E

13. Pada dikala pembuatan tape terjadi proses fermentasi yang menghasilkan alkohol sesudah kejadian …

a. transfer elektron

b. glikolisis

c. siklus krebs

d. dekarboksilasi oksidatif

e. siklus Calvin-Benson

14. Dalam satuan berat yang sama, materi makanan yang menghasilkan energi tertinggi melalui katabolisme

adalah ….

a. karbohidrat

b. protein

c. lemak

d. vitamin

e. mineral

15. Tempat berlangsungnya reaksi jelas fotosintesis ialah …..

a. membran tilakoid

b. stroma

c. matriks

d. krista

e. ruang dalam kloroplas

16. Jika dalam satu siklus Krebs dihasilkan 3 NADH dan 1 FADH2, maka sesudah melalui transfer elektron dihasilkan ….

a. 11 ATP

b. 24 ATP

c. 28 ATP

d. 32 ATP

e. 36 ATP

17. Di bawah ini ciri reaksi jelas fotosintesis, kecuali ….

a. perembesan energi cahaya untuk diubah menjadi energi kimia

b. dihasilkan ATP dan NADPH2

c. fotolisis air

d. membutuhkan cahaya

e. pengikatan karbondioksida

18. Dalam kejadian siklus Calvin-Benson terjadi pengikatan CO₂ oleh senyawa

a. asam fosfogliserat (PGA)

b. ribulosa bifosfat (RuBP)

c. fosfogliseraldehid (PGAL)

d. ATP

e. NADPH

19. Kelompok makhluk hidup yang bisa memakai reaksi kimia anorganik sebagai sumber energi ialah ….

a. heterotrof

b. fotoautotrof

c. kemoheterotrof

d. kemoautotrof

e. parasitis

20. Proses kemosintesis yang dilakukan oleh kuman nitrifikasi mempunyai ciri sebagai berikut, kecuali ….

a. membutuhkan tanah gembur

b. berlangsung secara aerob

c. membutuhkan senyawa anorganik

d. nitrat yang dihasilkan dipakai untuk membentuk protein

e. berlangsung secara anaerob

Share this post