Tampilkan postingan dengan label katabolisme. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label katabolisme. Tampilkan semua postingan
Katabolisme

Katabolisme

Agustus 21, 2017 0
Makhluk hidup dapat bertahan hidup karena adanya energi yang mereka peroleh dari lingkungannya. Tumbuhan dan makhluk hidup lainnya yang mampu mengadakan fotosintesis memperoleh energi dari cahaya matahari. Makhluk hidup yang tidak dapat mengadakan fotosintesis seperti hewan kebanyakan dapat memperoleh energi melalui rantai makanan. 
Di dalam tubuh energi diubah dalam bentuk energi ikatan kimia yaitu ATP. Senyawa ATP sangat reaktif karena ikatan di antara tiga kelompok fosfat relatif tidak stabil. Ikatan-ikatan tersebut menunjukkan energi ikatan fosfat yang tinggi. Hidrolisis setiap mol ATP melepaskan 7.3 kcal. Produk hidrolisis ATP (adenosin difosfat) atau ADP dan fosfat anorganik yang disimbolkan dengan huruf P.
Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut  ATP + H2O --->  ADP +P1 + ENERGI.
Dalam beberapa kasus kedua ikatan fosfat berenergi tinggi dapat terurai melepaskan Unsur P untuk yang kedua kali dan menghasilkan adenosin monofosfat atau AMP.

Katabolisme karbohidrat
Proses katabolisme yang berlangsung di dalam sel dikenal dengan istilah respirasi sel atau pernapasan sel. Ada dua macam respirasi sel yaitu respirasi aerob dan respirasi aerob.
Respirasi anaerob merupakan proses degradasi molekul organik untuk menghasilkan ATP tanpa bantuan oksigen. Makhluk hidup prokariotik dan protista dapat bertahan hidup tanpa O2 dengan melakukan reaksi aerob yaitu fermentasi atau transpor Elektron an aerobic. Sebagian sel manusia menggunakan jalur anaerobik pada saat sel-sel tersebut tidak memperoleh suplai O2 yang cukup.
Kebalikan dari respirasi anaerob yaitu jalur pembentukan ATP pada respirasi aerob yang bergantung pada adanya  O2.
Pemecahan glukosa dalam sel berlangsung melalui beberapa tahap. Respirasi aerob dimulai dengan tahap glikolisis yang mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat yaitu senyawa organik yang memiliki 3 atom karbon atau C3. Setelah glikolisis berakhir jalur pembebasan energi menjadi berbeda. Jalur aerobik diteruskan ke mitokondria dan O2 berperan sebagai penerima atau akseptor elektron terakhir selama reaksi berlangsung. Jalur aerob dimulai dan diakhiri di sitoplasma sedangkan penerima elektron terakhirnya adalah bahan selain O2. Setiap tahapan reaksi dalam respirasi sel dikatalisis oleh enzim. Bentuk atau senyawa antara atau senyawa intermediet pada satu tahap berfungsi sebagai substrat enzim lanjutan di jalur tersebut.Enzim yang berperan dalam respirasi sel.

Respirasi aerob.
Glukosa merupakan bahan bakar utama respirasi. Respirasi aerob menghasilkan banyak molekul ATP dari setiap molekul glukosa yaitu 36 ATP atau maksimal 38 ATP berbeda jika jalur anaerobik yang hanya menghasilkan 2 ATP.
Dalam reaksi kimia terjadi transfer satu atau lebih elektron dari satu reaktan ke reaktan lain dan disebut reaksi reduksi oksidasi atau reaksi redoks. Pada reaksi redoks hilangnya elektron dari suatu zat disebut oksidasi dan penambahan elektron ke sheet lain disebut reduksi.
Dalam hipotesis reaksi zat X merupakan donor elektron dan disebut agen reduksi karena mereduksi J. zat J adalah akseptor elektron dan disebut agen oksidasi karena mengoksidasi X. Respirasi sel termasuk suatu proses redoks, dimana dalam proses tersebut elektron-elektron yang bergabung dengan karbon dan hidrogen diubah menjadi atom-atom oksigen elektronegatif . Gula di oksidasi, oksigen direduksi dan electron-elektron kehilangan energi potensialnya. Selanjutnya energi tersebut digunakan oleh sel untuk mengendalikan sintesis ATP.

Pada umumnya molekul-molekul organik yang kaya hidrogen merupakan bahan bakar utama karena hidrogen mengandung efek elektron berenergi tinggi. Transfer atom-atom hidrogen dari bahan bakar organik ke oksigen melepaskan electron-elektron ke tingkat energi paling rendah. Jadi respirasi sel aerobik adalah suatu proses redoks yang mentransfer hidrogen dari gula ke oksigen disertai dengan pembebasan energi kimia. 
Pemecahan glukosa secara aerob berlangsung melalui tiga tahap yaitu : glikolisis, siklus Krebs dan fosforilasi transpor electron. 
Asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis dipecah oleh enzim melalui siklus Krebs selanjutnya terjadi pelepasan elektron dan hydrogen. Enzim yang berperan dalam glikolisis dan daur Krebs adalah nikotinamida adenin dinukleotida atau NAD dan flavin adenin dinukleotida atau FAD. Enzim tersebut membantu reaksi dengan cara menerima elektron dan hidrogen yang berasal dari senyawa-senyawa intermediet. 
Pada saat kedua koenzim tersebut menerima elektron dan hidrogen mereka berubah menjadi NAD dan FADH2 yang dikatalisis oleh enzim dehidrogenase. Proses glikolisis ataupun siklus Krebs hanya menghasilkan sedikit ATP. Hasil panen ATP yang berlimpah diperoleh setelah koenzim menyerahkan elektron dan hidrogen ke rantai transpor electron. Rantai tersebut merupakan perangkat fosforilasi transpor elektron yang mengatur konsentrasi Proton Plus dan gradien listrik untuk pembentukan ATP di dekat protein membrane. Oksigen di dalam mitokondria menerima elektron dari komponen akhir setiap sistem transpor oksigen dalam respirasi berperan sebagai akseptor atom hidrogen terakhir.
Lembar Kegiatan Siswa : Katabolisme Karbohidrat

Lembar Kegiatan Siswa : Katabolisme Karbohidrat

September 03, 2012 0
KD.2.2. Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme

KATABOLISME KARBOHIDRAT

Salah satu proses metabolisme yang berlangsung dalam tubuh organisme adalah katabolisme di mana dalam proses ini, senyawa / molekul kompleks diuraikan menjadi senyawa / molekul sederhana dan menghasilkan energy. Katabolisme disebut juga dengan istilah desimilasi, karena dalam proses ini energy yang tersimpan ditimbulkan kembali atau dibongkar untuk menyelenggarakan proses kehidupan.Karena menghasilkan energy / membebaskan energy, katabolisme termasuk dalam kategori reaksi eksergonik ( reaksi eksotermis).
Salah satu proses katabolisme yang sering dibahas dalam pelajaran biologi SMA adalah katabolisme karbohidrat, yaitu respirasi sel.

Tujuan :
Melalui kegiatan berikut ini diharapkan anda mampu untuk :
- menjelaskan tahap-tahap respirasi aerob
- menjelaskan perbedaan antara respirasi aerob dengan respirasi anaerob

Prosedur :
1. Carilah informasi seputar tahapan respirasi aerob dari berbagai sumber literatur
2. Diskusikan persoalan / permasalahan berikut ini dengan teman dalam kelompok kecil anda

Persoalan / permasalahan.
1. Macam Respirasi Sel
Respirasi sel ( pernapasan sel ) meliputi proses enzimatis di dalam sel di mana karbohidrat, asam lemak dan asam amino diuraikan. Berdasarkan senyawa yang menerima atom hydrogen, respirasi sel dibedakan menjadi respirasi aerob dan respirasi anaerob. Pada respirasi aerob, senyawa yang berperan sebagai penerima atom hydrogen ( H )  adalah ………Pada respirasi anaerob, senyawa yang berperan sebagai penerima atom hydrogen ( H ) adalah …………… 
( asam piruvat, asetaldehid, oksigen . Gunakan istilah-istilah tersebut untuk mengisi titik-titik di atas )

2. Respirasi Aerob
Respirasi aerob biasa disebut dengan istilah pernapasan, dan termasukdalam kategori reaksi oksidasi. Beberapa senyawa yang terlibat dalam proses ini, antara lain : CO2, O2, H2O, C6H12O6, ATP.
Lengkapi reaksi kimia  ( sederhana ) dari respirasi aerob di bawah ini dengan menggunakan senyawa-senyawa tersebut ( yang dicetak tebal ).

.................. + ........................  -------------->  ................ + ................+ .................

3. Tahapan Respirasi Aerob
Respirasi aerob yang berlangsung di dalam tubuh organisme, faktanya tidaklah sesederhana seperti yang dilukiskan dalam reaksi kimia di atas. Respirasi aerob merupakan rangkaian proses reaksi kimia yang berlangsung melalui tahapan-tahapan yang berurutan, yakni : Glikolisis à dekarboksilasi oksidatif / reaksi antara à daur krebs / siklus asam sitrat à transfer elektron.
Lengkapi tabel berikut ini !
Tabel 3.1. Tahap-tahap Respirasi aerob, proses dan hasilnya
No
Tahapan
Tempat berlangsung
Proses yang terjadi
Hasil
Senyawa akhir
Akseptor
ATP
1.
Glikolisis





2.
Dekarboksilasi





3.
Daur Krebs





4.
Transfer elektron





Petunjuk pengisian :
Tempat berlangsung : sitoplasma, mitokondria
Akseptor : NADH, FADH

4. Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob disebut juga sebagai fermentasi. Dalam proses ini terjadi pembebasan sebagian kecil energi dari energi yang terkandung didalam molekul glukosa. Dalam respirasi anaerob, asam piruvat sebagai hasil akhir tahap glikolisis akan diubah menjadi asam susu ( asam laktat ) pada fermentasi asam laktat, atau diubah menjadi etanolpada fermentasi alkohol. Dalam kondisi udara terbuka, alkohol dapat diuraikan menjadi asam cuka ( disebut sebagai fermentasi asam cuka ).
Berdasarkan penelitian, respirasi anaerob sesungguhnya merugikan organisme pelakunya. Mengapa demikian ?
……………………………………………………………………………………………………………………………………………

5. Perbedaan antara respirasi aerob dengan respirasi anaerob
Lengkapi tabel berikut !
Tabel.4.1. Perbedaan Respirasi aerob dengan respirasi anaerob
No
Ditinjau dari
Respirasi aerob`
Respirasi anaerob
1
Senyawa penerima atom hidrogen
………………………………..
………………………………….
2
Organisme pelaku
………………………………..
………………………………….
3
Nilai / jumlah energi yang dihasilkan
………………………………..
………………………………….





Buatlah kesimpulan dari diskusi anda !

selamat belajar, sukses buat anda !