Lat slide master

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

LATIHAN SOAL

UJI KOMPETENSI

REFERENSI

PENYUSUN

Media Pembelajaran Biologi Media Pembelajaran Biologi

METABOLISME SEL

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

LATIHAN SOAL

UJI KOMPETENSI

REFERENSI

PENYUSUN


Standar kompetensi2. Memahami pentingnya proses metabolisme

pada organisme

Kompetensi dasar 2.1 Mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses

metabolisme2.2 Mendeskripsikan proses katabolisme dan

anabolisme karbohidrat.

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

LATIHAN SOAL

UJI KOMPETENSI

REFERENSI

PENYUSUN


Indikator1. Mendeskripsikan struktur enzim2. Menguji kerja enzim dengan enzim 3. Menyimpulkan prinsip kerja enzim4. Mendefinisikan pengertian metabolisme5. Menguji reaksi respirasi dengan eksperimen6. Mendeskripsikan tahap-tahap reaksi

respirasi7. Membandingkan respirasi aerob dan anerob

berdasarkan ATP yang dihasilkan

ENZIM RESPIRASI FERMENTASIPERBEDAAN

RESPIRASI DAN FERMENTASI

Materi Pembelajaran Metabolisme Sel Materi Pembelajaran Metabolisme Sel Materi Pembelajaran Metabolisme Sel Materi Pembelajaran Metabolisme Sel

A. ENZIMHoloenzim Apoenzim (protein)

Gugus prostetik( nonprotein) Kofaktor (gugus organik) Koenzim (gugus anorganik)

Koenzim adalah molekul yang mempunyai peranan yang terkait dengan sifat katalisasi enzim. Beberapa jenis vitamin seperti kelompok vitamin B ( B1 dan B2) merupakan koenzim.

Enzim yang utuh tersusun atas bagian protein yang aktif disebut apoenzim dan koenzim. Apoenzim dan koenzim yang bersatu disebut holoenzim.




Kerja enzim1) Teori kunci – gembok




2) Teori ketepatan induksi







Sifat-sifat enzim

1) Enzim berfungsi sebagai katalisator, artinya sebagai zat yang mampu mempercepat reaksi kimia, tetapi enzim tidak ikut bereaksi.

2) Enzim adalah suatu protein, ini terbukti karena enzim di dalam larutan membentuk suatu koloid.

3) Kerja enzim bersifat khusus/khas. Artinya bahwa enzim tidak dapat bekerja pada semua zat, tetapi hanya mampu bekerja pada zat tertentu yang disebut substrat. Misalnya enzim katalase hanya mampu menghidrolisis H2O2 menjadi H2O + O2.

4) Enzim tidak tahan panas. Aktivitas ezim sangat dipengaruhi oleh suhu lingkungan dalam sel. Umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu normal, yaitu antara 300C sampai 370C, sedangkan pada suhu 500C atau lebih sedikit, enzim akan menjadi tidak aktif dan akan hancur pada suhu 600 dan 700C.




Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim1) Suhu

Pada suhu 00 C enzim tidak akan aktif, tetapi tidak rusak. Sebaliknya dengan pemanasan 400C, enzim sudah tidak aktif bahkan beberapa jenis enzim sudah mati, tetapi reaksi kimia yang diatur enzim masih tetap berlangsung, asal pemanasannya tidak terlalu lama.




2) Pengaruh pH.Ada enzim yang bekerja baik pada lingkungan asam atau pH-nya rendah. pH optimum berkisar pada pH netral

3) Pengaruh konsentrasi enzim Pengaruh konsentrasi enzim terhadap kecepatan reaksi kimia

adalah berbanding lurus, artinya makin tinggi konsentrasi enzim, makin cepat reaksi kimia berlangsung.

4) Pengaruh hasil akhir Penurunan kecepatan reaksi antara lain disebabkan oleh makin

menimbunnya hasil reaksi kimia nyang berlangsung. Jika hasil akhir ini dapat disingkirkan, kegiatan reaksi kimia akan meningkat kembali.




5) Pengaruh zat penggiatMisalnya ion kobalt, mangan, nikel, magnesium, klor, dan garam-garam dari logam alkali tanah.

6) Pengaruh zat penghambat/inhibitor Misalnya garam-garam dari logam berat seperti logam berat seperti

air raksa.7) Pengaruh konsentrasi substratAda hubungan linear antara konsentrasi substrat dengan kegiatan

enzim. Artinya jika faktor-faktor seperti pH, suhu, dan kadar enzim tetap, serta konsentrasi substratnya ditingkatkan maka hasil akhir dari suatu reaksi kimia juga akan meningkat.




B. RESPIRASIRespirasi merupakan salah satu contoh proses

katabolisme, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen.

Secara sederhana reaksi tersebut dapat dibedakan menjadi tiga tahap, yaitu glikolisis, daur krebs, dan transpor elektron respirasi.a. GlikolisisGlikolisis berlangsung dalam sitosol (sitoplasma sel). Glikolisis merupakan proses pengubahan molekul sumber energi, yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C menjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C.




Glukosa

Glukosa 6 fosfat

Fruktosa 6 fosfat

Fruktosa 1,6 bifosfat

Dihodroksi aseton fosfat Gliseraldehid 3 fosfat

1,3 bifosfogliserat (BPG)

3 Fosfogliserat (3 PG)

2 Fosfogliserat

Piruvat

Fosfoenolpiruvat (PEP)

1,3 bifosgliserat (BPG)

3 Fosfogliserat (3 PG)

2 Fosfogliserat

Fosfoenolpiruvat (PEP)

Piruvat

1 heksokinase

2 fosfoglukosa isomerase

3 fosfofruktokinase

4,5 Isomerase

6 gliseraldehida 3 fosfat dehidrogenase

7 Fosfogliserokinase

8 Fosfogliseromutase

9 Enolase

10 Piruvatkinase







b. Daur krebs

Proses glikolisis menghasilkan tiga senyawa penting, yaitu 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi, dan 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.Apabila ada dua molekul oksigen maka piruvat akan masuk ke daur Krebs di dalam matriks mitokondria. Sebelum masuk ke daur Krebs, piruvat diubah menjadi suatu asetil-koenzim A atau acetil CoA melalui reaksi-reaksi transisi dalam matriks.

Selama reaksi transisi, satu molekul glukosa menghasilkan 2 NADH. Secara sederhana, proses transisi adalah sebagai berikut : NAD+ NADH + H+

Piruvat (hasil glikolisis) asetil-KoA CO2 Koenzim ADaur ulang Krebs berlangsung dalam delapan tahapan reaksi.




29

Asam piruvat

Asetil KoA

Asam oksaloasetat Asam sitrat

Asam malat

Asam fumarat

Asam suksinat

Asam isositrat

Asam α - ketoglutarat

Suksinil -KoA

NAD+

NADHNADH

12

3

4

5

6

7

8

9NAD+

NADHNADH

Ko A

NADHNADH

NADHNADH

NAD+

NAD+FADH2FADH2

FAD

ADPADP ATPATP

Siklus Krebs

CO2

CO2

CO2

H2O

Daur/Siklus Krebs







Daur ulang Krebs berlangsung dalam delapan tahapan reaksi. Dari gambar, selama daur krebs akan dihasilkan 6 NADH, 2FADH, 2 ATP, dan 4 CO2.

c. Transpor ElektronSistem transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau

sistem oksidasi terminal. Transpor elektron merupakan rangkaian reaksi yang berlangsung pada krista dalam mitokondria. Reaksi ini diawali saat NADH dan FADH memberikan ion H+ dan elektron pada sistem transpor. Hipotesis transpor elektron ini dikemukakan oleh Peter Mitcell..

Rangkaian reaksi transpor elektron ini sangat kompleks, tetapi molekul yang berperan adalah NADH dan FAD. Selain itu, Selain itu, molekul lain yang ikut berperan adalah molekul oksigen, senyawa Q (Ubiquinone), enzim – enzim sitokrom b, sitokrom c1, sitokrom c, sitokrom a, sitokroma3.




Pengoksidasi Pereduksi

NADH+ HNADH

ADP + Pi ATP

FADH2 e-e-

e-

kuinon kuinon

e-

e-

2Sitokrom B 2Sitokrom Be-Fe 2+ Fe3+

ADP + Pi ATP

2Sitokrom C 2Sitokrom C

Fe3+ Fe 2+

2Sitokrom A2Sitokrom A

Fe3+Fe 2+

ADP + Pi ATP

2Sitokrom A3 2Sitokrom A3Fe3+ Fe 2+

e-

e-

e-

e-

e-

e-

e-

H2O ½O2

Skema Rantai transpor elektron respirasi, ketika elektron-elektron melalui respirasi, mereka melepaskan energi yang akhirnya digunakan untuk sintesis ATP




C. RESPIRASI ANAEROB ATAU FERMENTASIDalam keadaaan normal, organisme melakukan pembongkaran

zat-zat dengan cara oksidasi biologi atau respirasi aerob, yakni respirasi memerlukan oksigen bebas. Akan tetapi pada saat kadar oksigen sangat rendah, oksidasi biologi tidak dapat berlangsung. Misalnya : pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, fermentasi asam cuka dan lain-lain.




1) Fermentasi asam laktatSkema proses respirasi aerob yang diikuti terjadinya fermentasi

asam laktat adalah sebagai berikut :

respirasi glukosa 6CO2 + 6H2O + energi aerob glikolisis dehidrogenasi asam susu asam piruvat + NADH2 asam laktat + NAD + energi (CH3CO.COOH) anaerob




2) Fermentasi alkoholDalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat

menghasilkan dua molekul ATP. Sedangkan dalam respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Gambar 2.7. Bagan fermentasi alkohol




3) Fermentasi asam cukaFermentasi asam cuka merupakan satu contoh fermentasi yang

berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini biasa dilakukan oleh bakteri asam cuka dengan substrat etanol. Dari proses fermentasi asam cuka, energi yang dihasilkan lima kali lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol.

Secara sederhana persamaan reaksi kimia fermentasi asam cuka adalah sebagai berikut :

CH3CH2OH + O2→ CH3COOH + H2O + 116 kaletanol asam cuka




D. PERBEDAAN RESPIRASI DAN FERMENTASI

Jika dibanding respirasi, sebenarnya fermentasi itu sangat merugikan sel karena dua alasan yaitu sebagai berkut :a. Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel,

misalnya alkohol.b. Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan

energi lebih rendah.

Latihan Soal Metabolisme Sel Latihan soal Metabolisme SelLatihan Soal Metabolisme Sel Latihan soal Metabolisme Sel

LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

1. Salah satu hal yang terjadi pada proses kehidupan adalah penyusunan senyawa yang sederhana menjadi yang lebih kompleks. Proses tersebut dinamakan..............

respirasi

JAWABAN ANDA SALAHJAWABAN ANDA BENAR

katabolisme

disimilasi

anabolisme

dekomposer


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

2. Oksigen yang ada dalam karbon dioksida yang diambil tumbuhan dari udara akhirnya akan menjadi.........

Glukosa


air

ATP

Energi mekanik

Panas


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

3. Enzim memiliki sifat sebagai berikut, kecuali......

berperan sebagai katalisator


bekerja pada suhu dan pH tertentu

kerjanya dipengaruhi oleh ketersediaan air

setiap enzim dapat bekerja untuk berbagai zat

Terdiri dari zat protein


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

4. Akseptor terakhir untuk hidrogen dalam lingkaran sitokrom adalah .........

Air


oksigen

NAD

FAD

ADP


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

5. Bila dalam tahap siklus krebs dihasilkan 8 NADH2 dan 2 molekul FADH2, maka setelah

setelah melalui transfer elektron akan dihasilkan ATP sejumlah....

10


20

25

28

32


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

6. Akseptor penerima hidrogen yang terakhir pada respirasi anaerob tumbuhan...

Asam piruvat


Asetaldehid

Glukosa

Oksigen

Asam laktat


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

E

7. Reaksi yang menghasilkan energi secara langsung adalah .........

Glikolisis, siklus Krebs


glikolisis, dekarboksilasi.

glikolisis, transfer elektron

dekarboksilasi, transfer elektron

Siklus krebs, dekarboksilasi


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

D

E

A

B

C

melelehnya lemak dalam sel


melelehnya protein dalam sel

penguraian dinding sel

enzim-enzim tidak aktif lagi

penguraian secara hidrolisis karbohidrat sel

8. Bila sel-sel hidup dipanaskan hingga 600C kegiatan biologinya akan terhenti. Hal itu terjadi disebabkan karena ............


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

7


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8


LATIHAN SOAL

1 2 3 4 5 6 7 8

Referensi-Arif Priadi (2009). Biologi XII. Jakarta. Penerbit Yudhistira-Campbell (2003). Biologi. terjemahan. Jakarta . Penerbit Erlangga.-Dedi M. Rochman dan Saptjih (2007). Intisari biologi. Bandung Pustaka Setia-Pratiwi, Sri Maryati (2007). Biologi XII. Jakarta. Penerbit Erlangga -Tim Perkamusan Ilmiah (2005). Kamus Pintar Biologi. Surabaya . Citra Wacana-www.wikipedia.com

Penyusun

Nama : Malik Ashari, S.PdNIP : 19730505 200501 1 020Unit : SMAN 1 Geger Kab. MadiunAlamat : Jl. Raya Uteran no. 634 Geger, Madiun. 63171Email : [email protected]

Lat slide master

Documents