Hai Sobat Seratus, bertemu lagi dengan saya, Novi. Di video kali ini, kita akan membahas tentang metabolisme sel. Kira-kira apa saja ya yang akan dibahas? Jadi, ada 3 poin penting yang akan kita bahas pada metabolisme ini, yaitu katabolisme, anabolisme, dan enzim. Sebelum kita jabarkan satu per satu, kita bahas terlebih dahulu yuk apa itu metabolisme.
Metabolisme adalah seluruh reaksi biokimia yang terjadi di dalam tubuh organisme. Metabolisme ini meliputi dua jenis, yaitu katabolisme dan anabolisme. Sekarang kita jabarkan satu persatu ya. Pertama, yaitu katabolisme.
Katabolisme adalah pengurayan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dengan menghasilkan energi atau yang disebut eksergonik. Katabolisme ini dibagi menjadi dua loh. Yaitu respirasi aerob yang melibatkan oksigen dan respirasi anaerob atau fermentasi yang tidak melibatkan oksigen. Untuk respirasi aerob, salah satu persamaan reaksinya adalah Glukosa bereaksi dengan oksigen diubah menjadi karbon dioksida air dan energi. Proses dari respirasi aerob ini adalah proses pengurayan senyawa organik menggunakan oksigen bebas.
Respirasi ini berlangsung di dalam organel sel yang disebut mitokondria. Saat kamu mengkonsumsi makanan yang mengandung glukosa, misalnya nasi, maka setiap molekul dari glukosa akan dipecah melalui 4 tahap sampai dihasilkan energi. Sebelum kita bahas detail dari 4 tahapan tersebut, mari kita perhatikan terlebih dulu proses singkat dari respirasi aerob berikut ini. Jadi pertama, glukosa di proses glikolisis akan dihasilkan pirufat, elektron, dan ATP. Proses glikolisis ini terjadi di dalam sitosol.
Kemudian, elektron dibawa melalui NADH menuju ke glukosa. ke mitokondria. Nah dari mitokondria tersebut akan dihasilkan lagi ATP dalam proses siklus krebs dan transport elektron.
Kita bahas satu persatu ya. Yang pertama adalah glikolisis. Glikolisis merupakan tahap pertama respirasi aerob yang terjadi di dalam sitoplasma atau sitosol. Pada tahap ini molekul glukosa akan diuraikan menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Hasil pengurayan molekul glukosa pada glikolisis berupa 2 molekul ATP, 2 molekul asam pirufat, dan 2 molekul NADH. Untuk lebih jelasnya, perhatikan bagian berikut ya. Jadi proses pertama, dari glukosa 6 karbon diubah menjadi glukosa 6 posfat. Proses ini mengubah ATP menjadi ADP. Yang kedua adalah glukosa 6 posfat diubah menjadi fructose.
fructosa 6-phosphate dan yang ketiga dari fructosa 6-phosphate diubah lagi menjadi fructosa 16-biphosphate pada proses ini mengubah juga ATP menjadi ADP lalu proses selanjutnya fructosa 16-biphosphate dipecah menjadi dua bagian dua bagian ini prosesnya juga sama jadi kita akan menjelaskan salah satunya saja ya selanjutnya proses keempat dari fructosa Fosafat-16-biposfat diubah menjadi fosfogliseraldehid. Dari fosfogliseraldehid diubah menjadi 1,3-biposfogliserat. Proses ini juga mengubah NAD menjadi NADH+.
Dari 1,3-biposfogliserat diubah lagi menjadi 3-fosfogliserat. Pada proses ini terjadi pengubahan ADP menjadi ATP. Selanjutnya, dari 3 fosfogliseral diubah menjadi 2 fosfogliseral.
Dan kemudian, dari 2 fosfogliseral diubah lagi menjadi fosfoenolpirufat. Pada proses ini menghasilkan molekul H2O atau air. Dan yang terakhir adalah dari fosfoenolpirufat diubah menjadi asam pirufat. Pada proses akhir ini, diubah juga ADP menjadi APP. Kedua adalah dekarboksilasi oksidatif.
Tahapan kedua ini berlangsung di dalam mikrokondria. Reaksi pertama diawali dengan perubahan asin. pirufat menjadi asetil koenzim A atau disebut asetil koa.
Perubahan tersebut menghasilkan molekul CO2 dan NADH. Artinya, satu molekul asam pirufat akan menghasilkan satu molekul asam. asetil koa, CO2, dan NADH. Karena pada tahap glikolisis dihasilkan 2 asam pirufat, maka dekarboksilasi oksidatif menghasilkan 2 molekul asetil koa, 2 molekul CO2, dan 2 molekul asetil koa. NADH.
Tahapan ini bisa digambarkan sebagai berikut. Jadi dari asam pirufat diubah menjadi asetil koa. Pada proses ini juga mengubah NAD plus menjadi NADH. Siklus krebs adalah tahapan ketiga dari serangkaian proses respirasi aerob.
Pada tahap ini akan dihasilkan 2 molekul ATP, 6 molekul NADH, 2 molekul FADH2, dan 4 molekul C. CO2. Untuk urutan prosesnya, kita perhatikan siklusnya yuk.
Jadi, pertama, asetil-CoA2 carbon ditambahkan menjadi 6 carbon, yaitu sitrat. Step yang kedua adalah pengubahan dari sitrat menjadi isositrat 6 carbon. Dan yang ketiga adalah dari isositrat diubah menjadi CO2. Pada proses ini akan dilepaskan NADH plus H+.
Kemudian, dari isositrat diubah menjadi alfa ketoglutarat alfa ketoglutarat kemudian diubah menjadi suksinil koa pada proses ini dilepaskan NADH++ dan juga CO2 selanjutnya pada step kelima dari suksinil koa diubah menjadi suksinat pada proses ini dilepaskan yang namanya GTP kemudian dari suksinat diubah ke kemudian menjadi fumarat, dan dilepaskanlah FADH2. Dan step ke-7 adalah dari fumarat diubah menjadi malat, dan dari malat diubah menjadi oksaloacetat yang melepaskan NADH++. Dan kemudian kembali lagi menjadi sitrat, dan seterusnya siklus itu akan berlangsung seperti itu. Dan yang terakhir adalah transport elektron.
Tahap ini merupakan tahap akhir. pada respirasi aerob yang disertai pembentukan ATP paling banyak. Transport elektron berlangsung di dalam kristal, yaitu membran dalam mitokondria. Reaksi yang berlangsung di dalam transport elektron adalah reaksi reduksi dan oksidasi antara senyawa NADH dan FADH2.
Kedua senyawa tersebut dihasilkan dari tahapan sebelumnya. Senyawa yang terlibat dalam transport elektron adalah koenzim Q, sitokrom B, sitokrom C, sitrokom A, sitrokom A3, dan oksigen. Mari kita simak bagian berikut. Pada transport elektron, NADH dan FADH2 yang dihasilkan dari proses sebelumnya akan melalui proses reduksi dan oksidasi.
Yang pertama, pada NADH, dia akan bereaksi dengan H+, mengubahnya menjadi NAD+, dan 2 molekul H+. Sedangkan pada FADH2, dia akan diubah menjadi FAD dan 2 molekul H+. Dari proses NADH dan FADH2 ini akan menghasilkan ATP. Dan yang ketiga, 2 molekul H+, bereaksi dengan setengah molekul oksigen, akan berubah menjadi molekul H2O. Nah, dari tahapan glikolisis sampai dengan siklus krebs, NADH2 ini akan berubah menjadi FADH2.
NADH dan FADH2 yang dihasilkan berturut-turut adalah sebanyak 10 dan 2 molekul. Artinya, dari 10 molekul NADH ditambah dengan 5 molekul oksigen akan berubah menjadi 10 molekul NADH2 ditambah 10 molekul H2O ditambah 30 ATP. Sedangkan dari proses FADH2 yaitu molekul 2 FADH2 direaksikan oleh oksigen akan diubah menjadi 2 molekul FAD+, ditambah 2 molekul H2O, dan 4 ATP. Dengan demikian, kesimpulan dari respirasi aerob dapat kita tampilkan dalam tabel berikut.
Jadi, ada 4 tahap dari reaksi respirasi aerob. Yang pertama, di glikolisis akan menghasilkan 2 ATP yang digunakan untuk transport aktif. Dan pada dekarboksilasi oksidatif tidak menghasilkan ATP. Pada siklus... akan menghasilkan 2 ATP, dan terakhir pada transport elektron akan menghasilkan 34 ATP, atau di total akan menghasilkan sebanyak 36 ATP.
Selanjutnya, kita akan membahas tentang respirasi anaerob atau fermentasi yang tidak melibatkan oksigen. Contoh reaksi dari respirasi anaerob ini adalah sebagai berikut. Glukosa akan di...
diubah menjadi asam laktat dan energi dan reaksi yang kedua adalah glukosa akan diubah menjadi etanol CO2 dan energi untuk lebih jelasnya Yuk kita perhatikan gambar berikut jadi disini ini ada dua macam reaksi yaitu fermentasi dari asam laktat dan fermentasi alkohol dari fermentasi asam laktat dari substratnya glukosa kemudian akan menghasilkan dua asam laktat dan dua ATP fermentasi asam laktat ini bertempat di sel hewan atau bakteri laktat sedangkan pada fermentasi alkohol substratnya sama yaitu glukosa tetapi dia menghasilkan dua etanol 2 ATP, dan 2 CO2. Fermentasi alkohol ini bertempat di ragi. Adapun kesimpulan respirasi aerob dan respirasi anaerob dapat disajikan dalam tabel berikut.
Ini adalah tabel perbedaan antara respirasi aerob dan respirasi anaerob. Pada respirasi aerob, membutuhkan oksigen dari udara bebas untuk oksidasi makanan, sedangkan pada respirasi anaerob tidak membutuhkan oksigen. Yang kedua, pada respirasi aerob, respirasi aerob menghasilkan 38 ATP, sedangkan pada respirasi anaerob menghasilkan hanya 2 ATP dari tiap-tiap tahapannya.
Dan yang ketiga, pada respirasi aerob membebaskan CO2 dan H2O secara sempurna. Sedangkan pada respirasi anaerob tidak sempurna dalam memecah glukosa menjadi CO2 dan H2O. Dan yang terakhir, pada respirasi aerob, hidrogen yang dibebaskan akan bergabung dengan oksigen.
Sedangkan pada respirasi anaerob, hidrogen akan bergabung dengan produk antara asam pirufat atau acetaldehida membentuk asam laktat dan etanol. Setelah tadi kita bahas mengenai katabolisme, sekarang kita lanjut ke bagian yang kedua, yaitu anabolisme. Anabolisme adalah penyusunan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks dengan membutuhkan energi atau disebut endergonik. Contohnya adalah fotosintesis dan kemosintesis. Mari kita bahas satu per satu.
Pertama adalah fotosintesis. Fotosintesis adalah peristiwa penggunaan energi cahaya untuk membentuk senyawa glukosa dari karbon dioksida dan air. Pada fotosintesis, ada dua reaksi yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang artinya memerlukan cahaya terjadi di grana kloroplas dengan dua proses yaitu siklik dan non-siklik.
Secara detail, prosesnya dapat dijalankan dalam tabel berikut ini. Pada reaksi siklik, prosesnya melibatkan fotosistem atau P700 dan yang kedua elektron tereksitasi dan berputar kembali lagi menjadi P700. Sedangkan pada non-siklik, reaksi ini melibatkan fotosistem kedua yaitu P680 dan fotosintesis P700 Dan yang kedua terjadi fotolisis air Untuk proses siklik, hasilnya berupa ATP, sedangkan untuk proses non-siklik, hasilnya berupa ATP, NADPH, dan oksigen. Kemudian adalah reaksi gelap.
Reaksi gelap ini memerlukan hasil reaksinya. reaksi terang yaitu ATP dan NADPH tidak membutuhkan cahaya dan terjadi di stroma kloroplas selanjutnya yaitu kemosintesis kemosintesis adalah proses penyusunan zat organik atau glukos dari zat anorganik berupa CO2 dan H2O dengan bantuan energi pemecahan senyawa kimia. Contoh organismenya adalah tiobasilus, nitrosomonas, nitrosokokus, nitrobakter, dan lain-lain. Nah, kita bisa lihat contoh dari kemosintesis ini, yaitu pada siklus nitrogen berikut. Siklus nitrogen diawali dari jatuhnya nitrogen bersama air ke dalam tanah.
Kemudian, nitrogen ini tidak bisa langsung diserap oleh tumbuhan tetapi harus diubah dulu nitrogen Ini bisa diserap melalui bintik akar. Dari bintik akar ini, nitrogen akan diubah menjadi amonium, yang disebut dengan vitrasin nitrogen. Dari amonium akan diubah menjadi nitrat melalui proses nitrifikasi dengan bakteri dinitrifida.
Dari nitrat akan diubah menjadi asimilasi, akan dikonsumsi oleh tanaman yang disebut proses asimilasi. Nah, sebagian dari nitrat ini akan dibebaskan kembali ke udara oleh denitraing bakteri. Dari tanaman, tanaman dan hewan yang membusuk akan menjadi dekomposer.
Dekomposer ini akan diubah lagi menjadi amonium, yang disebut proses amonifikasi. Dan seterusnya, siklus tersebut akan berlangsung. Itulah penjelasan mengenai metabolisme. Ada katabolisme dan anabolisme. Dari penjelasan yang cukup rinci tadi, dapat kita simpulkan bahwa reaksi katabolisme dan anabolisme seperti gambar berikut.
Reaksi anabolisme adalah mengubah senyawa sederhana menjadi molekul kompleks, yang disebut endergonik. Sedangkan untuk katabolisme adalah mengubah dari molekul kompleks menjadi senyawa sederhana, atau disebut eksergonik. Terakhir, kita akan bahas tentang enzim.
Enzim adalah zat organik yang berfungsi sebagai katalisator, yang artinya mempercepat reaksi tetapi tidak ikut bereaksi. Dalam enzim, ada beberapa komponen. Di antaranya adalah apoenzim dan gugus protestik.
Apoenzim adalah bagian protein bersifat labil atau mudah berubah dan dipengaruhi suhu dan pH. Sedangkan gugus protestik adalah bagian non-protein. protein yang dibagi menjadi koenzim organik dan kofaktor atau non organik untuk lebih jelasnya komponen enzim dapat diilustrasikan sebagai berikut nah kemudian kita lanjut bahas tentang ciri-ciri dari enzim yuk beberapa ciri-ciri dari enzim adalah yang pertama merupakan protein kedua bekerja secara spesifik ketiga dapat digunakan berulang kali keempat diperlukan dalam jumlah sedikit kelima dapat bekerja bolak-balik dan yang terakhir dipengaruhi oleh lingkungan seperti pengaktif adalah suhu pH dan aktifator penghambat adalah inhibitor konsentrasi enzim dan subtrak selain ciri-ciri dari enzim enzim juga ada namanya loh enzim diberi nama sesuai subtratnya lalu ditambahkan akhiran ase contohnya nih amilum menjadi amilase protein menjadi protease selulosa menjadi selulosa Dan selanjutnya, kita bahas yuk bagaimana cara enzim bekerja. Jadi, enzim itu bekerja dengan dua cara.
Pertama, dengan teori gembok anak kunci. Pada teori gembok anak kunci ini, sisi aktif enzim memiliki bentuk tertentu atau spesifik, sesuai dengan substratnya. Cara kerja enzim yang kedua adalah dengan teori Induset-Flit.