Metabolisme Sel

 

BAB II

METABOLISME

 

A.     PENDAHULUAN

          Sumber energi utama bagi makluk hidup dibumi adalah matahari. Energi Matahari dimanfaatkan tumbuhan hijau untuk fotosintesis, kemudian energi itu diubah ke dalam bentuk kimia yaitu dalam bentuk  gula. Gula diubah menjadi amilum, protein, lemak, dan berbagai bentuk persenyawaan organik. Persenyawaan kimia ini menjadi bahan makanan bagi makluk lain yang heterotrof. Semua makluk hidup, baik tumbuhan maupun hewan, memanfaatkan karbohidrat untuk di oksidasi menjadi oksigen, karbon dioksida, dan energi. Jadi, energi Matahari ditanggkap oleh tumbuhan dan diubah menjadi persenyawaan kimia. Selanjutnya energi kimia yang tersimpan dalam tumbuhan berpindah ke mahluk hidup lain pada saat tumbuhan di makan oleh mahluk hidup tersebut. Di dalam tubuh makluk terjadi perombakan berbagai senyawa kimia untuk berbagai keperluan hidupnya.

          Ribuan reaksi kimia belangsung didalam tubuh mahluk hidup, yang disebut metabolisme. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani metabole =  berubah.

 

Metabolisme

Metabolism (chemistry), inclusive term for the chemical reactions by which the cells of an organism transform energy, maintain their identity, and reproduce. All life forms—from single-celled algae to mammals—are dependent on many hundreds of simultaneous and precisely regulated metabolic reactions to support them from conception through growth and maturity to the final stages of death. Each of these reactions is triggered, controlled, and terminated by specific cell enzymes or catalysts, and each reaction is coordinated with the numerous other reactions throughout the organism.

Two metabolic processes are recognized: anabolism and catabolism. Anabolism, or constructive metabolism, is the process of synthesis required for the growth of new cells and the maintenance of all tissues. Catabolism, or destructive metabolism, is a continuous process concerned with the production of the energy required for all external and internal physical activity. Catabolism also involves the maintenance of body temperature and the degradation of complex chemical units into simpler substances that can be removed as waste products from the body through the kidneys, intestines, lungs, and skin.

 

B.     Enzim (biokatalisator)

 

 

  Reaksi-reaksi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk  hidup terjadi secara optimal pada suhu 27°C (suhu ruang), misalnya pada tubuh tumbuhan; atau pada suhu 37°C, misalnya di dalam tubuh hewan berdarah panas. Pada suhu tersebut proses oksidasi akan berjalan lambat. Agar reaksi- reaksi berjalan lebih cepat diperlukan katalisator. Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi. Katalisator di dalam sel makhluk hidup disebut biokatalisator atau enzim.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.      Susunan Enzim

          Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein.                                                                                         

a.    Bagian protein disebut apoenzim. Bagian protein bersifat  labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.

b.      Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor misalnya besi, tembaga, seng. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organik kompleks disebut koenzim misalnya NADH, FADH, koenzim A dan vitamin B.

 

          2.      Ciri-ciri Enzim

      Ciri-ciri enzim adalah diperlukan dalam jumlah sedikit dapat bekerja secara bolak-balik, merupakan suatu protein, bekerja secara khusus, dapat digunakan berulang kali, rusak oleh panas, dan sensitif terhadap kondisi lingkungan.

a.      Protein

Enzim adalah suatu protein. Dengan demikian sifat-sifal enzim sama dengan protein, yaitu menggumpal pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh pH.

                   b.      Bekerja secaia khusus

Because enzymes are specific in action, certain classes of enzymes will act on certain substrates only. For example, carbohydrases digest sugars and starches; lipases break down lipid; and proteases spilt up proteins.

c.       Dapat digunakan berulang kali

Enzim dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Akan tetapi molekul enzim kadang rusak dan harus diganti.

d.       Rusak oleh panas

Enzim rusak oleh panas karena enzim adalah suatu protein. Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi. kebanyakan enzim rusak pada suhu di atas 50°C. Jika telah rusak, enzim tidak dapat berfungsi lagi walaupun pada suhu normal.

e.       Diperlukan dalam jumlah sedikit

Oleh karena enzim berfungsi sebagai pemercepat reaksi sedangkan dia sendiri tidak ikut bereaksi, maka jumlahnya tidak perlu banyak. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali, selama enzim itu sendiri tidak rusak.

­­f.        Dapat bekerja bolak-balik

Umumnya, enzim dapat bekerja secara bolak-balik. Artinya, suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain, dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula. Zat (substrat) A dapat diuraikan menjadi zat B dan zat C, sebaliknya zat C dapat direaksikan kembali dengan zat B membentuk zat A seperti semula.

g.       Kerja enzim dipengaruhi lingkungan

Lingkungan yang berpengaruh pada kerja enzim adalah suhu, pH, hasil akhir dan zat penghambat.

 

          3.      Penamaan Enzim

  Enzim diberi nama sesuai dengan substramya, dan diberi akhiran ase.

          a.     Enzim selulase adalah enzim yang dapat menguraikan selulosa.

                   b.      Enzim lipase menguraikan lipid atau lemak

 

 

 

          4.      Cara Kerja Enzim

                   a.      Teori gembok anak kunci

         Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Subtrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Jika mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.

         The lock-and-key model postulated by Emil Fischer in 1894 has been used to explain how enzymes work. In an enzyme-catalysed reaction, thesubstance that is acted upon is the substrate. The substrate molecule acts  as the key,while the enzyme molecule acts as the lock.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                  Source: P.Longman, 59

 

 

                   b.      Teori induced fit

         Menurut teori ini, sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan dengan substrat. Ikatan antara enzim dan substrat dapat berubah menyesuaikan dengan substrat.

 

 

 

C.     Katabolisme

Di tinjau dari kebutuhannya akan oksigen, repirasi dapat dibedakan menjadi dua macam:

1). respirasi aerobik, yaitu respirasi menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.

2). respirasi anaerobik, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Bahan baku respirasi adalah karbohidrat, asam lemak, atau protein (asam amino). Hasil respirasi berupa karbondioksida, air dan bentuk dalam ATP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.      Respirasi Aerobik

          Persamaan reaksi proses respirasi aerobik (aerob) secara sederhana dapat ditulis sebagai berikut:

             C₆H₁₂O_{2             6}H₂O + ₆CO₂ + 675 kal

Dalam kenyataan, reaksi yang terjadi tidak sederhana itu. Banyak tahapan reaksi yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi 4 tahapan, yaitu glikolosis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transpor elektron.

a.    Glikolisis

    Glikolisis adalah peristiwa pengubahan satu molekul glukosa (terdiri dari 6 atom C) menjadi 2 molekul asam piruvat (terdiri dari 3 atom C), 2 molekul NADH dan 2 molekul ATP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.    Dekarbosilasi Oksidatif

    Dekarbosilasi oksidatif mengubah senyawa 3C (asam piruvat) menjadi senyawa 2C (asetil koA). Hasil akhir akhirnya adalah asetil koA, 2 ATP dan 4 NADH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c.    Siklus Krebs

    Asetil koA direaksikan dengan asam oksaloasetat, kemudian masuk ke dalam siklus berulang-ulang. Hasil akhir siklus Krebs adalah 2 GTP (=2 ATP), 2 FAD, dan 6 NADH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d.    Sistem Transpor Elektron

    Secara estafet, elektron dipindahkan sehingga terbentuk ATP dan air sebagai hasil akhir. Sistem transfer elektron melalui senyawa-senyawa antara untuk menghasilkan ATP. NADH menghasilkan 3 ATP dan FADH mengasilkan 2 ATP.

 

	Berdasarkan penjelasan di atas, buatlah tabel  ringkasan reaksi kanabolisme aerobic, yang terdiri dari nama reaksi, tempat,dan hasil !   Reaksi Tempat Hasil

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          2.      Respirasi Anaerobik

Respirasi anaerobik terjadi pada:

1.       jaringan yang kekurangan oksigen, misalnya pada jaringan otot; ketika kita lari sangat cepat atau saat kita melakukan kotraksi otot sangat kuat, ada otot yang kekurangan oksigen

2.       akar tumbuhan yang terendam air

3.       biji-biji berkulit tebal yang sulit ditembus oksigen

4.       sel-sel ragi dan bakteri anaerobik

         Oleh  karena glukoksa tidak terurai lengkap menjadi air dan karbon dioksida, maka energi yang di hasilkan lebih kecil dibandingkan respirasi anerobik dihasilkan 675 kal., sedangkan pada respirasi anaerobik hanya di hasilkan 21 kal. Persamaan reaksinya berikut ini:

	ragi

 

   C₆H₁₂O₆                            2C2H5OH + 2CO2 +21 kal.

          INBORN METABOLIC ERRORS

If an enzyme is lacking because of some hereditary defect, the chemical transformation in which it would participate is blocked. As a result, cell products fail to be synthesized or catabolized, too much of a metabolic product accumulates, causing injury to tissues, or intracellular materials fail to cross cell membranes.

Although the effects of some metabolic errors are manifested in early infancy, others may appear only in adulthood. Some inborn errors may be fatal, some may have no apparent harmful effects, and some may persist. A result of error in amino acid metabolism is phenylketonuria (PKU). This occurs in infants when metabolism of the amino acid phenylalanine is blocked; the accumulated metabolic products may cause brain damage. In carbohydrate metabolism, one error results in galactosemia, in which the enzyme required to convert galactose to glucose is absent. The consequent inability to metabolize milk sugar results in the accumulation of galactose in the blood, sometimes with damage to the brain and liver and the development of cataracts and mental retardation.

Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. All rights reserved.

 

D.       Anabolisme

1.      Fotosintesis

          Fotosintesis berasal dari kata foton = cahaya, sintesis = penyusunan. Fotositensis adalah peristiwa penyusunan zat anorganik (gula) dari zat organik (air, karbon dioksida) dengan pertolongan energi cahaya.

a.     Proses Fotosintesis

Pada dasarnya, proses fotositensis merupakan kebalikan dari proses respirasi. Proses respirasi bertujuan memecah gula menjadi karbon dioksida, air dan energi. Sebaliknya, proses fotositensis mereaksikan (menggabungkan) karbon dioksida dan air menjadi gula dengan menggunakan energi cahaya terutama cahaya matahari. Proses fotosintesis umumnya berlangsung pada tumbuhan berkrolofil pada waktu siang hari. Fotosintesis dapat terjadi pada malam hari asalkan ada sumber cahaya, misalnya cahaya lampu.

Secara singkat, persamaan reaksi fotositensis yang terjadi di alam dapat dituliskan sebagai berikut:

 

Cahaya matahari   klorofil

6CO₂ + 12H₂O                         C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

 

Photosynthesis, process by which green plants and certain other organisms use the energy of light to convert carbon dioxide and water into the simple sugar glucose. In so doing, photosynthesis provides the basic energy source for virtually all organisms. An extremely important byproduct of photosynthesis is oxygen, on which most organisms depend.

Photosynthesis occurs in green plants, seaweeds, algae, and certain bacteria. These organisms are veritable sugar factories, producing millions of new glucose molecules per second. Plants use much of this glucose, a carbohydrate, as an energy source to build leaves, flowers, fruits, and seeds. They also convert glucose to cellulose, the structural material used in their cell walls. Most plants produce more glucose than they use, however, and they store it in the form of starch and other carbohydrates in roots, stems, and leaves. The plants can then draw on these reserves for extra energy or building materials. Each year, photosynthesizing organisms produce about 170 billion metric tons of extra carbohydrates, about 30 metric tons for every person on earth.

Photosynthesis has far-reaching implications. Like plants, humans and other animals depend on glucose as an energy source, but they are unable to produce it on their own and must rely ultimately on the glucose produced by plants. Moreover, the oxygen humans and other animals breathe is the oxygen released during photosynthesis. Humans are also dependent on ancient products of photosynthesis, known as fossil fuels, for supplying most of our modern industrial energy. These fossil fuels, including natural gas, coal, and petroleum, are composed of a complex mix of hydrocarbons, the remains of organisms that relied on photosynthesis millions of years ago. Thus, virtually all life on earth, directly or indirectly, depends on photosynthesis as a source of food, energy, and oxygen, making it one of the most important biochemical processes known.

WHERE PHOTOSYNTHESIS OCCURS

Plant photosynthesis occurs in leaves and green stems within specialized cell structures called chloroplasts. One plant leaf is composed of tens of thousands of cells, and each cell contains 40 to 50 chloroplasts. The chloroplast, an oval-shaped structure, is divided by membranes into numerous disk-shaped compartments. These disklike compartments, called thylakoids, are arranged vertically in the chloroplast like a stack of plates or pancakes. A stack of thylakoids is called a granum (plural, grana); the grana lie suspended in a fluid known as stroma.

 

 

 

 

Embedded in the membranes of the thylakoids are hundreds of molecules of chlorophyll, a light-trapping pigment required for photosynthesis. Additional light-trapping pigments, enzymes (organic substances that speed up chemical reactions), and other molecules needed for photosynthesis are also located within the thylakoid membranes. The pigments and enzymes are arranged in two types of units, Photosystem I and Photosystem II. Because a chloroplast may have dozens of thylakoids, and each thylakoid may contain thousands of photosystems, each chloroplast will contain millions of pigment molecules.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b.    Percobaan tetang fotosintesis

1)      Ingenhousz

          Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz (1730-1977). Ingenhousz memasukan tumbuhan air Hydrilla verticillata kedalam bejana yang di isi air. Bejana gelas itu  di tutup degan corong terbalik dan atasnya diberi tabung reaksi yang di isi air hingga penuh. Bejana itu diletakan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu. Gelembung udara tersebut menandakan adanya gas, yang telah di uji adalah oksigen. Ingenhousz memyimpulkan, fotositensis menghasilkan oksigen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)      T.W. Engelmann

          Pada tahun 1822, Engelmann melakukan Percobaan dengan menggunakan ganggang spirogyra. Ganggang spirogyra mempunyai kloroplas seperti spiral. Hanya kloroplas yang terkena cahaya yang mengeluarkan oksigen. Kloroplas yang tidak terkena cahaya tidak mengeluarkan oksigen. Hal tersebut dibuktikan dengan banyaknya bakteri ”suka” oksigen yang berkerumun di bagian kloropas yang terkena cahaya.

Kesimpulan dari percobaan Engelmann adalah.

1.    fotositensis dilakukan oleh kloropas

2.    kloropas hanya berfotosintesis jika terkena cahaya.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)       Sachs

    Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa proses fotositensis menghasilkan almunium. Daun yang sebagian di bungkus kertas timah (kertas bungkus rokok) dipetik sore hari, setelah terkena sinar matahari sejak pagi hari. Daun tersebut direbus untuk mematikan sel-selnya. Selanjutnya daun tersebut dimasukan kedalam alkohol, agar klorofilnya larut sehingga daun tersebut menjadi pucat. Saat daun itu ditetesi dengan yodium, bagian yang tertutup oleh kertas timah tetap pucat, sedangkan yang tidak tertutup warnanya menjadi biru kehitaman. Warna biru kehitaman menandakan bahwa di daun tersebut terdapat almunium.

 

 

 

 

4)        Hill dan F.F Blacman

    Hill pada tahun 1937 berhasil membuktikan bahwa energi sinar yang diterima digunakan untuk memecahkan molekul air menjadi H⁺ dan O_2. Peristiwa ini dikenal sebagai fotolisis,yang merupakan tahap awal dari fotositensis. Fotositensis berlangsung dengan bantuan cahaya sehingga disebut reaksi terang. Pada reaksi terang, molekul air (H₂O) terurai menjadi molekul oksigen (O₂) dan proton (H⁺). Dalam reaksi tersebut dihasilkan energi dalam bentuk ATP dan NADP⁺ . Kemudian , H⁺ yang dihasilkan dalam reaksi penguraian air tersebut ditangkap oleh NADP⁺  sehingga terbentuk NADPH.

 

Persamaan reaksi adalah sebagai berikut:

 

12 H₂O + ATP + 24NADP⁺             6 O₂ +STP+ 24 NADPH

 

Reaksi terang tersebut terjadi didalam grana. Grana terdapat didalam kloroplas, berupa tumpukan tilakoid. Tilakoid adalah gelembung pipih berbentuk cakram yang membranya mengandung pigmen fotositensis.

          Blackman mengemukakan adanya reaksi gelap yang terjadi di stroma  (stroma adalah klroloplas tak berwarna yang mengandung grana ). Dalam reaksi gelap, ATP dan NADPH yang terbentuk pada reaksi terang digunakan untuk pembentukan glukosa dari karbon dioksida.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

 

          6 CO₂  + ATP + NADPH                (CH₂O)₆ + 6 H₂O

 

Jika reaksi terang dan reaksi gelap tersebut digabungkan, akan menghasilkan persamaan reaksi fotositensis sebagai berikut.

 

  6CO₂ + 12 H₂O + Energi             C₆H₁₂O₆ +6 H₂O +6O₂

 

          2.      Tahapan Proses Fotosintesis

          Proses fotosintesis merupakan rangkaian dari proses penangkapan energi cahaya, aliran elektron dan penggunaan energi yang dilepaskan oleh elektron untuk menghasilkan zat organik.

                   a.      Penangkapan Energi Cahaya (Fotosistem)

         Ketika klorofil menyerap energi foton dari cahaya, elektron pada klorofil akan terlepas ke orbit luar (tereksitasi).

Elektron ini akan ditangkap oleh penerima elektron yaitu plastokuinon. Unit penangkapan elektron ini disebut foto­sistem.

         Akibatnya jumlah elektron di dalam klorofil menjadi tidak stabil. Untuk itu klorofil harus disuplai elektron dari molekul lain. Dalam waktu yang bersamaan H₂O terpecah menjadi 2H⁺, OH^- dan elektron (fotolisis). Elektron dari air inilah yang dipakai untuk menstabilkan klorofil.

         Ada 2 macam fotosistem di dalam tilakoid. Molekul klorofil yang berada pada pusat reaksi dari fotosistem dinamakan P700 karena sangat baik menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nanometer. Sedangkan molekul klorofil yang berada pada pusat reaksi fotosistem II dinama­kan P680, karena sangat baik menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer.

 

b.      Aliran Elektron

         Ada 2 macam aliran elektron, yaitu elektron dari foto­sistem II (P680) bersifat nonsiklis dan dari fotosistem I (P700 bersifat siklis). Elektron yang terlepas dari P680 ditangkap oleh penerima elektron dan dipindahkan secara berantai dan penerima elektron plastokuinon, sitokrom, dan plastosianin : Energi yang terlepas ketika elektron berpindah dari satu penerima elektron ke penerima elektron lain ditangkap untuk membentuk ATP. Penerima elektron yang terakhir adalah klorofil P700. Pada saat yang bersamaan P700 yang menyerap energi foton dan elektronnya tereksitasi. Elektron dari P700 ini ditangkap oleh penerima elektron, seperti feredoksin, untuk membentuk NADPH. Aliran elektron dari P680 dan P700 ini bersifat non siklis (fotofosforilasi non-siklis), artinya elektron yang terlepas dari klorofil tidak kembali ke tempatnya semula.

         Aliran elektron pada fotosistem I dapat bersifat siklis untuk membentuk ATP. Klorofil P700 yang menyerap energi foton, elektronnya akan tereksitasi. Elektron ditangkap oleh penerima elektron, seperti feredoksin, koenzim Q dan plastosianin, kemudian kembali ke klorofil P700. Oleh sebab itu aliran elektron ini disebut fotofosforilasi siklis. Energi yang terlepas selama proses perpindahan elektron ini digunakan untuk mensintesis ATP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gb. Fotofosforilasi Siklis

 

          3.      Daur Calvin

          Daur ini ditemukan oleh Calvin. Daur ini merupakan proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO2 menjadi gula (glukosa, maltosa, fruktosa, amilum).

Hasil akhir dari daur Calvin adalah gliseraldehid 3-fosfat (G3P). Senyawa antara yang dapat dipakai untuk membentuk senyawa gula (karbohidrat) adalah lemak dan protein. Untuk membentuk satu molekul G3P daur Calvin harus berjalan 3 x siklus. Daur Calvin dapat dibagi ke dalam 3 fase berikut.

          a.      Pengikatan (fiksasi) CO2

         CO2 diikat oleh senyawa C-5 yaitu ribulosa bifosfat (RuBP) untuk membentuk senyawa C-6. Senyawa C-6 ini kemudian dipecah menjadi 2 senyawa G3P.

          b.      Reduksi

         Setiap senyawa G3P difosforilasi oleh ATP untuk mem­bentuk 1,3-difosfogliserat. Selanjutnya senyawa ini diubah menjadi G3P dengan menambahkan 2 elektron dari 2 NADPH. Siklus ini harus berjalan 3 kali sehingga terbentuk 6 molekul G3P.

 

          c.      Pembentukan RuBP

         Senyawa RuBP harus selalu dibentuk karena senyawa ini digunakan untuk mengikat CO2. Pembentukan kembali jika senyawa RuBP dari 5 senyawa G3P membutuhkan 3 ATP. Jadi untuk membuat 1 G3P dibutuhkan 9 ATP dan 6 NADPH.

         G3P dapat diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat. G3P ditambah dihidroksiaseton fosfat membentuk glukosa. Jadi, untuk membentuk 1 molekul glukosa dibutuhkan siklus Calvin yang berdaur selama 6 kali, dan ditangkaplah 6 mo­lekul CO2 seperti reaksi berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.      Kemosintesis

          Namun, sumber energi tidak hanya cahaya. Beberapa mikroorganisme ada yang dapat memperoleh energi dengan jalan mengoksidasi senyawa kimia. Misalnya bakteri belerang, bakteri nitrit, bakteri nitrat, dan bakteri besi. Bakteri belerang mengokidasi  H₂S  untuk memperoleh energi. Selanjutnya energi yang diperoleh digunakan utuk melakukan asimilasi C. Karena proses penyusunan bahan organk itu menggunakan energi dari pemecahan senyawa kimia, maka disebut kemositensis.

 

PHOTOSYNTHESIS VARIATIONS

Bacteria lack chloroplasts, and instead use structures called chromatophores—membranes formed by numerous foldings of the plasma membrane, the membrane surrounding the fluid, or cytoplasm, that fills the cell. The chromatophores house thylakoids similar to plant thylakoids, which in some bacteria contain chlorophyll. For these bacteria, the process of photosynthesis is similar to that of plants, algae, and seaweed. Many of these chlorophyll-containing bacteria are abundant in oceans, lakes, and rivers, and the oxygen they release dissolves in the water and enables fish and other aquatic organisms to survive.

Certain archaebacteria, members of a group of primitive bacteria-like organisms, carry out photosynthesis in a different manner. The mud-dwelling green sulfur and purple sulfur archaebacteria use hydrogen sulfide instead of water in photosynthesis. These archaebacteria release sulfur rather than oxygen, which, along with hydrogen sulfide, imparts the rotten egg smell to mudflats. Halobacteria, archaebacteria found in the salt flats of deserts, rely on the pigment bacteriorhodopsin instead of chlorophyll for photosynthesis. These archaebacteria do not carry out the complete process of photosynthesis; although they produce ATP in a process similar to the light-dependent reaction and use it for energy, they do not produce glucose. Halobacteria are among the most ancient organisms, and may have been the starting point for the evolution of photosynthesis.

While it may seem that we understand photosynthesis in detail, decades of experiments have given us only a partial understanding of this important process. A more thorough understanding of the details of photosynthesis may pave the way for development of crops that are more efficient at using the sun’s energy, producing food for increasingly bountiful harvests.                Leal G. Dickson Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-     2008 Microsoft Corporation. All rights reserved.

 

E.    Pilihan Ganda

1.      Kromosom tersusun atas ....

          a.      benang-benang kromatin

          b.      DNA, RNA dan protein                  

          c.       protein histon dan nonhiston

          d.      benang-benang fibril dan sentromer

          e.      kromatin dan sentromer

 

2.      Manakah pernyataan berikut yang tidak tepat?

          a.      Kromosom dapat menggandakan diri.

          b.      Kromosom merupakan benang pembawa sifat.

          c.       Di dalam kromosom terdapat gen.

          d.      Kromosom berfungsi untuk metabolisme sel.

          e.      Kromosom hanya tampak pada saat sel membelah.

 

3.      Manakah pernyataan berikut yang benar?

          a.      Kromosom sel prokariotik tidak memiliki membran nukleus yang tersebar di dalam sel.

          b.      Di dalam eukariotik, kromosom dan nukleoplasma dibungkus oleh membran nukleus.

          c.       Sentromer berfungsi untuk menggerakkan kromosom ke kutub sel.

          d.      Mamk-manik pada lengan kromosom terdiri dari protein histon dan DNA.

          e.      Gen adalah kromosom.

 

4.      Berikut merupakan penjelasan tentang gen yang benar, kecuali ...

          a.      semua sifat ditenrukan oleh satu gen

          b.      satu gen mengatur satu sifat

          c.       batas-batas antargen tidak dapat ditentukan secara pasti

          d.      jika gen berubah, berubah pula sifat makhluk hidup

          e.      gen diwariskan

 

5.      Bagaimana gen mengendalikan sifat makhluk hidup?

          a.      Gen berupa enzim yang mengatur reaksi di dalam tubuh.

          b.      Gen melakukan kegiatan metabolisme di dalam sel.

          c.       Gen mengontrol pembelahan sel.

          d.      Gen mengontrol struktur sel.

          e.      Gen mengontrol terjadinya mutasi 

 

F.Refleksi

·    Di manakah terjadi proses metabolisme?

 

·    Berapakah ukuran organel sel yang melakukan kegiatan yang sangat rumit dan hebat itu?

 

 

·    Apakah sebelum mempelajari konsep metabolisme, kalian menyadari ada kegiatan luar biasa yang dilakukan oleh organel yang sangat kecil dalam sel tubuh kita?

 

·    Apakah kalian berkeinginan untuk membuat proses-proses tersebut berjalan lancar? Bagaimanakah caranya?

Read More