• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGHAMBATAN KERJA ENZIM

Dalam dokumen METABOLISME MIKROORGANISME (Halaman 24-52)

• Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator dan inhibitor, aktivator dapat

mempercepat jalannya reaksi, 2+ 2+

contoh aktivator enzim: ion Mg, Ca, zat organik seperti koenzim-A.

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

• 2. ATP (Adenosin Tri Phosphat)

Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga

molekulfosfat dengan senyawa Adenosin.

Ikatan kimianya labil, mudah 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 dapat balik.

Katabolisme

• Katabolisme adalah reaksi pemecahan /

pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa

sederhana yang mengandung energi lebih rendah.

• Tujuan utama katabolisme adalah untuk

membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber.

• Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

(glukosa)

• Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 —

—————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

(glukosa)

Contoh Fermentasi :C6H1206 ————

——> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.

(etanol)

Fermentasi

• Pada kebanyakan tumbuhan dan hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun

demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi

yaitu proses pembebasan energi

tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob.

• Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi 2 :

• 1. Fermentasi asam laktat/asam susu

• 2.Fermentasi alkohol.

• A. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat yaitu

fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat.

• Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

• Terjadi juga pada fermentasi susu menjadi yogurt

Reaksinya: C6H12O6 —---———>

2 C2H5OCOOH + Energi enzim

Proses fermentasi asam laktat

• 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

dehidrogenase

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

Fermentasi Alkohol

• Pada beberapa mikroba peristiwa

pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam

asetat + CO2 selanjutnya asam asetat diubah menjadi alkohol.

• Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2

molekul ATP, bandingkan dengan

respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

• Reaksinya :

• 1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

• 2. Dekarboksilasi 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.

Enzim alkohol dehidrogenase Ringkasan reaksi :

C6H12O6 ——> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

• Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang

berlangsung dalam keadaan aerob.

• Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri 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--- ---—>

glukosa bakteri asam cuka

2 CH3COOH + H2O + 116 kal asam cuka

Anabolisme

• Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks,

nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan.

• Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk

kemosintesis.

Fotosintesis

• 1. Fotosintesis adalah proses

penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton.

• Sumber energi cahaya alami adalah

matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah,

jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).

• Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari

ungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam

fotosintesis.

Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil

sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk

mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

• Pigmen Fotosintesis

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki 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 mampu 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 dapat 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 akhir fotosintetis berlangsung di stroma

• Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :

• 1. Gen :

bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki

klorofil.

2. Cahaya :

beberapa tanaman 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 digunakan 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 menggunakan 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

• Reaksinya:

• Reaksi terang :

2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2

• Reaksi gelap :

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

atau

2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2 atau

12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

• Kemosintesis

Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi.

Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan

menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia.

• misal: bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri 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

Nitrococcus + CO2 + 3 H20 + Energi

• 1. Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena 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 dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat

tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan

karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk 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, setelah itu memasuki daur Krebs.

• Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.

• Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam

piruvat, 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.

• Sintesis Protein

Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom.

Penggabungan molekul-2 asam amino dalam jumlah besar akan membentuk

molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.

• Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis

protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut

adalah DNA dan RNA.

Dalam dokumen METABOLISME MIKROORGANISME (Halaman 24-52)

Dokumen terkait