3.2 Menjelaskan proses metabolisme sebagai reaksi enzimatis dalam makhluk hidup
4.2 Melaksanakan percobaan dan menyusun laporan hasil percobaan tentang cara kerja enzim, fotosintesis, respirasi anaerob secara tertulis dengan berbagai media
METABOLISME
1.
Identitas
a. Nama Mata Pelajaran : Biologi
b. Semester : V (LIMA)
c. Materi Pokok : MATEBOLISME
d. Alokasi Waktu : 6 X 45 menit
e. Kompetensi Dasar :
f. TujuanPembelajaran :
g. MateriPembelajaran :
1. Irnaningtyas, 2016. Biologi SMA Klas XII. Jakarta: PenerbitErlangga 2. PR Biologi, 2016. Kelas XII semester 1. Penerbit “Intan Pariwara” 3. Internet.(Download di Internet)
2.
Peta Konsep
UKBM BIO-3.2/4.2/5/2-27
3.
KegiatanPembelajaran
a.
Pendahuluan
Sebelum belajar pada materi ini silahkan kalian membaca dan memahami cerita di bawah ini.
Menurut
pendapat
kalian
...
jika tubuh menggalamidisfungsi menghasilkan enzim amilase dapatkah enzim pepsin memecah karbohidrat menjadi glukosa.
Untuk dapat menyelesaikan persoalan tersebut, silahkan kalian lanjutkan kekegiatan belajar berikut dan ikuti petunjuk yang ada dalam UKBM ini.
b.
Kegiatan Inti
Pertemuan ke-1
1) Petunjuk Umum UKBM
A. Baca dan pahami materi pada:
1. Buku Irnaningtyas, 2016. Biologi SMA Klas XII. Jakarta: Penerbit Erlangga.
2. PR Biologi SMA Kelas XII, Intan Pariwara.
3. Browsing di Internet.
B. Setelah memahami isi materi dalam bacaan, berlatihlah untuk berfikir tinggi melalui tugas-tugas yang terdapat pada
UKBM ini, baik bekerja sendiri maupun kelompok.
C. Kerjakan UKBM ini dibuku kerja atau langsung mengisikan pada bagian yang telah disediakan.
D. Apabila kalian yakin sudah paham dan mampu menyelesaikan permasalahan-permasalahan dalam kegiatan belajar 1, dan 2 kalian boleh sendiri atau mengajak teman lain yang sudah siap untuk mengikuti tes formatif agar kalian dapat belajar ke UKBM berikutnya
2) Kegiatan Belajar
Ayo……ikuti kegiatan belajar berikut dengan kritis dan kreatif
!
KegiatanBelajar 1 :
Enzim
Cermati Teks/gambar/ berikut:
1. Perhatikan gambar struktur enzim di bawah ini!
Kalian jelaskan tentang komponen enzim di bawah! A. Holoenzim
B. Apoenzim C. Kofaktor D. Sisi katalis E. koenzim 2. Perhatikan reaksi pembekuan darah di bawah ini!
Enzim kompleks tersusun atas berbagai komponen. Kalian perhatikan skema reaksi pembekuan darah di atas kemudian, kalian masukkan sebagai komponen enzim manakah, bagian yang berperan dalam reaksi pembekuan darah tersebut!
Substrat Enzim koenzim Kofaktor Produk
3. Perhatikan skema gambar mekanisme kerja enzim berikut dengan cermat!
A
B
Ayo
Berdasarkan skema gambar mekanisme kerja enzim di atas, kalian diskusikan secara kelompok hal-hal di bawah ini !
1) Bagaimanakah cara kerja enzim pada gambar A? Mengapa hanya substrat tertentu saja yang bisa menempati sisi aktif enzim? Kaitkanlah dengan teori kerja enzim! 2) Berdasarkan skema gambar B dan C, faktor apa yang mempengaruhi mekanisme
kerja enzim
3) Bagaimanakah mekanisme kerja enzim pada skema gambar B dan C? Apakah perbedaan skema gambar B dan C dengan skema gambar A?
4. Perhatikanlah grafik di bawah ini!
Grafik A menunjukkan kecepatan reaksi enzim terhadap suhu dan grafik B menunjukkan kecepatan reaksi enzim terhadap pH. Setelah kalian cermati kedua grafik tersebut, tunjukkan di grafik no berapa saja enzim pepsin pada lambung manusia dapat bekerja? jelaskan alasannya!
5. Jika kita meletakkan sepotong daging di tempat terbuka maka daging akan segera membusuk, sedangkan apabila sepotong daging kita simpan dalam lemari es tidak cepat membusuk. Apa yang mengakibatkan terjadinya pembusukkan daging? Mengapa daging yang disimpan dalam lemari es cepat membusuk?
Pertemuan ke-2
Kegiatan Belajar 2:
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ENZIM
KATALASE
Buatlah kelompok (maksimal 4 anggota), kemudian setiap kelompok menempati meja praktikum masing-masing.
Siapkanlah alat dan bahan yang kalian akan gunakan yaitu
1. Rak dan 5 tabung reaksi 7. Larutan NaOH 5%
2. Pipet tetes 8. Larutan H2O2 25%
3. Pembakar spiritus 9. Es batu
4. Lidi dan korek api 10. Kaki tiga
5. Hati ayam 11. 3 gelas kimia
6. Larutan HCL 5% 12. Pisau/cutter/silet
lakukanlah praktikum untuk mengetahui bagaimana pengaruh pH dan suhu terhadap kerja enzim sesuai dengan cara kerja di bawah ini:
1. siapkan tabung reaksi A, B, C, D, dan E.
2. cincanglah hati ayam dengan pisau / cuter / silet sehingga menjadi potongan kecil-kecil kemudian menambahkan beberapa tetes aquadest agar mudah dimasukkan ke dalam tabung.
3. isilah tabung reaksi masing-masing tabung A, B, C, D, dan E dengan cincangan hati ayam hingga ketinggian 2 cm.
4. dinginkanlah lebih dahulu hati ayam pada tabung E pada es batu.
5. Kemudian panaskan juga hati ayam pada tabung D pada air mendidih kemudian di dinginkan
6. lakukankanlah urutan langkah pengujian sebagai berikut:
o Tabung A, 2 cm ekstrak hati ayam + 10 tetes H2O2 dan segera tutup dengan ibu jari
kanan dan amati kemunculan gelembung gas. Kalian buka ibu jari dan lakukanlah uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung, kalian amati hasil percobaan.
o Tabung B, 2 cm ekstrak hati ayam + 10 tetes NaOH + 10 tetes H2O2 dan segera tutup
dengan ibu jari kanan dan amati kemunculan gelembung gas. Kalian buka ibu jari dan lakukanlah uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung, kalian amati hasil percobaan.
o Tabung B, 2 cm ekstrak hati ayam + 10 tetes HCl + 10 tetes H2O2 dan segera tutup
dengan ibu jari kanan dan amati kemunculan gelembung gas. Kalian buka ibu jari dan lakukanlah uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung, kalian amati hasil percobaan.
o Tabung D (dipanaskan) + 10 tetes H2O2 dan segera tutup dengan ibu jari kanan dan
amati kemunculan gelembung gas. Kalian buka ibu jari dan lakukanlah uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung, kalian amati hasil percobaan.
o Tabung E (didinginkan) + 10 tetes H2O2 dan segera tutup dengan ibu jari kanan dan
amati kemunculan gelembung gas. Kalian buka ibu jari dan lakukanlah uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung, kalian amati hasil percobaan. 7. Kalian isikan hasil percobaan pada tabel pengamatan di bawah ini!
Larutan Ektrak hati + H2O2 Keterangan
Gelembung Nyala Api + + = gelembungnya sedang + = sedikit gelembung - = tidak ada gelembung
8. Kemudian permasalahan-permasalahan di bawah ini kalian diskusikan dalam kelompok praktikum berdasarkan hasil pengamatan.
a. Pada perlakuan tabung manakah pembentukkan gelembung gas paling banyak? Mengapa demikian
b. Gas apakah yang terbentuk dari reaksi tersebut? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan
d. Faktor apakah yang mempengaruhi kerja enzim katalase? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan
e. Bagaimana kesimpulan dari hasil percobaan yang telah kalian lakukan?
9. Tuliskan hasil kegiatan percobaan kalian dalam bentuk laporan dan presentasikan di depan kelas
Pertemuan ke-3
Sebelum belajar pada materi metabolisme silahkan kalian amati gambar dan menjawab pertanyaan-pertanyaan yang ada pada permasalahan di bawah ini
Yukkk...Amati gambar proses metabolisme di bawah ini !
1. Apakah ada perbedaan dan perubahan yang terjadi pada gambar dengan 2 tanda panah yang berbeda di atas? Jelaskan
2. Jelaskan perubahan apa yang terjadi pada peristiwa katabolisme! 3. Jelaskan perubahan apa yang terjadi pada peristiwa anabolisme!
Proses metabolisme yang terlebih dahulu kalian pelajari adalah peristiwa katabolisme
RESPIRASI
Cermati Teks/gambar/ berikut:
1. Berdasarkan gambar di atas, diskusikanlah permasalahan – permasalahan berikut !
a. Aktivitas apakah yang dilakukan orang pada gambar A? Apakah aktivitas tersebut membutuhkan atau menghasilkan energi ?
b. Disebut apakah proses biologis untuk memenuhi kebutuhan energi pada gambar A? c. Bagaimanakah reaksi kimia yang berlangsung dalam tubuh manusia agar mendapatkan
energi?
Kegiatan
Belajar 3:
C B
d. Disebut apakah proses biologis yang dilakukan mikroorganisme dalam pembuatan produk makanan B dan C?
e. Jelaskan apa yang dimaksud respirasi aerob dan anaerob?
2. Perhatikan skema di bawah ini !
a. Jelaskan proses respirasi sesuai dengan skema di atas!
b. Apa perbedaan respirasi aerob dan an aerob ? kaitkan jawaban kalian dengan bahan, proses, tempat dan hasilnya!
3. Perhatikan gambar mitokondria tempat respirasi aerob berlangsung!
a. Jelaskan proses yang terjadi pada 4 tahap respirasi aerob di atas dengan kalian jabarkan pada tabel di bawah ini!
No Tahap Tempat
berlangsung
Produk yang dibutuhkan
Prosesnya Hasilnya
AYO PRAKTIKUM
4.
b. Hasil akhir dari proses di atas adalah 36 atau 38 atas. Bilamanakah dihasilkan 36 atau 38 ATP?
4. Jika otot kita bergerak melebihi batas ketentuan, sedangkan oksigen berkurang maka untuk mendapatkan energi dilakukan dengan proses fermentasi asam laktat yangmerugikan. Jelaskan bagaimana proses fermentasi asam laktat itu dan apa alasan dikatakan merugikan! 5. Apakah kekurangan dan kelebihan dari respirasi aerob dan anaerob? Jelaskan!
Untuk Lebih memahami tentang respirasi anaerob
ayo
...
kita lakukan kegiatan praktikum Respirasi AnaerobPertemuan ke-4
RESPIRASI ANAEROB
Buatlah kelompok (maksimal 4 anggota), kemudian setiap kelompok menempati meja praktikum masing-masing.
Siapkanlah alat dan bahan yang telah kalian gunakan yaitu
2 tabung erlenmeyer
lakukanlah praktikum untuk mengetahui bagaimana proses yang berlangsung pada respirasi anaerob sesuai dengan cara kerja di bawah ini:
1. timbanglah fernipan dan gula dengan perbandingan 1:2, misalnya fernipannya 5 gram dan gula 10 gram
2. masukkan gula dan fernipan ke dalam tabung erlenmeyer A dan larutkan dengan air sebanyak 100 ml
3. masukkan termometer ke dalam tabung erlenmeyer A untuk mengukur perubahan suhu ( suhu awal dan suhu akhir)
4. masukkan air kapur ke dalam tabung erlenmeyer B sebanyak 100 ml tambahkan indikator phenolptalin, amati dan catat perubahan warna pada tabung B.
5. tutuplah tabung erlenmeyer A dan B dengan plastisin setelah disusun seperti pada gambar di bawah!
Kegiatan
Belajar 4:
6. tuliskan hasil pada tabel pengamatan di bawah ini!
Tabung Perubahan Keadaan
Awal Akhir
A
Suhu Keadaan Warna Bau
B Warna
Keadaan endapan
a. Apa yang terjadi pada tabung A dan B? Apakah terdapat perubahan warna larutan b. Mengapa larutan pada tabung B menjadi keruh? Tuliskan persamaan reaksinya! c. Tuliskan persamaan reaksi dari fermentasi alkohol
d. Jelaskan ciri-ciri respirasi anaerob
Pertemuan ke-5
Setelah kalian mempelajari proses katabolisme pada respirasi, maka
Ayoo...
lanjutkanlah mempelajari kembali peristiwa metabolisme pada proses anabolisme.Fotosintesis dan Kemosintesis
Perhatikan dengan cermat dan teliti video di alamat website https://goo.gl/GleunE. Setelah kalian cermati video tersebut cermati pula gambar di bawah ini !
berdasarkan video dan gambar tersebut, kalian kerjakan soal-soal di bawah ini ! 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan fotosintesis!
2. Di manakah fotosintesis berlangsung?
3. Bagaimanakah proses berlangsungnya fotosintesis? Jabarkan jawaban kalian pada tabel di bawah ini!
Reaksi Tempat Bahan yang
dibutuhkan Proses Hasil
Terang Gelap
4. Jelaskan fungsi cahaya matahari dan klorofil dalam fotosintesis! 5. Perhatikan proses reaksi terang pada PI 700 dan PII 680.
Pada reaksi terang terjadi 2 fotofosforilasi yaitu fotofosforilasi siklik dan non siklik. Proses fotofosforilasi membutuhkan H2O dan cahaya yang diserap oleh PI 700 dan PII
680 dan akan menghasilkan ATP, NADPH, yang digunakan dalam reaksi gelap, serta O2
AYO PRAKTIKUM
Jelaskan tahapan yang terjadi pada reaksi gelap sehingga ATP dan NADPH dari reaksi terang dan CO2 dari lingkungan eksternal dapat diproses menjadi Glukosa !
7. Jelaskan perbedaan reaksi gelap yang berlangsung pada tanaman C3, C4 dan CAM
8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kemosintesis, contoh proses kemosintesis dan perbedaannya dengan fotosintesis!
Pertemuan ke-6
Fotosintesis menghasilkan Oksigen dan Karbohidrat
Buatlah kelompok (maksimal 4 anggota), kemudian setiap kelompok menempati meja praktikum masing-masing.
Siapkanlah alat dan bahan yang telah kalian gunakan yaitu N
o
Percobaan Ingenhousz Percobaan Sachz
1 Tabung reaksi 3 buah 1 Cawan petri
2 Gelas beker 1000 ml 3 buah 2 Gelas beker 500 ml
3 Coromg kaca 3 buah 3 Aluminium foil
4 Kawat 4 Penjepit
5 Tanaman Hydrilla verticillata 5 Lampu spiritus dan kaki tiga
6 Larutan NaHCO3 0,5% 6 Pipet tetes
7 Air 7 Daun singkong
8 Alkohol 95%
1 0 Air
lakukanlah praktikum untuk mengetahui fotosintesis menghasilkan oksigen dan karbohidrat sesuai dengan cara kerja di bawah ini:
A. Percobaan membuktikan adanya oksigen sebagai hasil fotosintesis
1. Buatlah medium berupa air dalam 3 buah gelas beker, dua diantaranya ditambah dengan 10 tetes Larutan NaHCO3 0,5%
2. Rangkailah alat dan bahan seperti gambar dibawah ini sebanyak 3 perangkat, dengan catatan tabung reaksi harus dalam keadaan penuh berisi air (jangan ada rongga udara).
3. Perangkat pertama langsung letakkan di tempat yang terkena cahaya matahari penuh, perangkat kedua kedalam gelas kimia tambahkan NaHCO3 , juga diletakkan di tempat
yang terkena cahaya matahari penuh pada perangkat ke tiga kedalam gelas kimia tambahkan NaHCO3 dan diletakkan di tempat teduh
4. Amati secara cermat gelembung yang dihasilkan. Hitunglah banyaknya gelembung setiap 3 menit selama 15 menit.
5. Catatlah hasil pengamatan kalian pada tabel hasi pengamatan
Tabel Hasil pengamatan
No Perlakuan Waktu Suhu Gelembung*)
1 Cahaya matahari langsung
2 Cahaya matahari langsung +10 tetes larutan
NaHCO3
3 Tempat teduh+10 tetes larutan NaHCO3
Keterangan:
6. Diskusikan dan jawablah pertanyaan di bawah ini!
a. Perlakuan mana yang yang menghasilkan gelembung udara lebih banyak? Mengapa? b. Perlakukan mana yang menghasilkan gelembung udara paling sedikit? Mengapa?
c. Apakah tujuan penggunaan senyawa NaHCO3 pada perlakuan nomer 2 dan 3? Jelaskan
berdasarkan hasil percobaan setelah dibandingkan dengan perlakuan no 1?
d. Gelembung gas apakah yang dihasilkan dari percobaan tersebut? Bagaimana cara membuktikannya?
e. Berdasarkan banyak sekitnya gelembung gas yang dihasilkan dari tiap-tiap perangkat eksperimen, urutkanlah dari yang menghasilkan gelembung gas besar ke yang menghasilkan gelembung gas paling sedikit!
B. Percobaan membuktikan adanya karbohidrat sebagai hasil fotosintesis
1. Tutuplah sebagian daun ketela pada waktu pagi hari dengan kertas alumunium, biarkan sampai 2 hari.
2. Petik daun tersebut, buka kertas alumunium yang ada pada daun dan potonglah berbentuk persegi, sedangkan daun
yang tidak ditutup berbentuk segitiga. 3. Masukkan daun-daun tersebut ke dalam
air dan direbus, supaya sel-sel daun mati.
4. Ambil dan cucilah daun-daun itu dengan air.
5. Masukkan ke dalam alkohol kemudian panaskan, ( memanaskan alkohol harus
dengan penangas air karena alkohol mudah terbakar) supaya klorofilnya larut. 6. Tetesi daun-daun tersebut dengan iodium atau lugol.
7. Amati perubahan yang terjadi dan catatlah pada tabel pengamatan
HASIL PENGAMATAN Keadaan Daun
Warna daun Direbus dalam air Direbus dalam
alkohol
8. Diskusikan dan jawablah pertanyaan di bawah ini!
a. Apakah tujuan daun ditutup dengan kertas alumunium?
b. Jelaskan tujuan daun harus direbus dalam air pada percobaan ini! c. Jelaskan tujuan daun direbus dalam alkohol pada percobaan ini!
d. Perubahan warna apakah yang terjadi pada daun yang ditutupi dan daun yang ditutupi oleh aluminium foil? Mengapa demikian?
4.
Penutup
Setelah kalian belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatanbelajar 1, dan 2, berikut untuk mengukur diri kalian terhadap materi yang sudah kalian pelajari. Jawablah sejujurnya terkait dengan penguasaan materi pada UKBM ini di Tabel berikut!
Tabel Refleksi Diri Pemahaman Materi
No Pertanyaan Ya Tidak
1. Apakah kalian telah dapat mengidentifikasi komponen enzim
2. Apakah kalian telah dapat mendeskripsikan sifat-sifat enzim
3. Apakah kalian telah dapat mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme.
enzim
5. Apakah kalian telah dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim
6. Apakah kalian telah dapat menjelaskan pengertian katabolisme
7. Apakah kalian telah dapat menjabarkan proses katabolisme pada respirasi seluler (aerob)
8. Apakah kalian telah dapat mengidentifikasi hasil-hasil katabolisme karbohidrat pada respirasi seluler (aerob)
9. Apakah kalian telah dapat mendiskripsikan keterkaitan antara metabolisme karbohidrat, lemak dan protein
10. Apakah kalian telah dapat menjelaskan proses fermentasi sel asam laktat dan fermentasi alkohol
11. Apakah kalian telah dapat membandingkan respirasi fotosintesis pada tanaman C3, C4 dan CAM
15. Apakah kalian telah dapat melakukan percobaan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.
16. Apakah kalian telah dapat melakukan percobaan respirasi anaerob
17. Apakah kalian telah dapat melakukan percobaan fotosintesis (ingenhouz dan sachs)
18. Apakah kalian telah dapat mengkomunikasikan hasil pengamatan percobaan tentang cara kerja enzim, fotosintesis, dan respirasi anaerob secara tertulis dan lisan dengan berbagai media
Jika menjawab “TIDAK” pada salah satu pertanyaan di atas, maka pelajarilah kembali materi tersebut dalam Buku Teks Pelajaran (BTP) dan pelajari ulang UKBM ini dengan bimbingan Guru atau teman sejawat. Jangan putus asa untuk mengulang lagi!. Dan apabila kalian menjawab “YA” pada semua pertanyaan, maka kalian boleh sendiri atau mengajak teman lain yang sudah siap untuk mengikuti tes formatif agar kalian dapat belajar ke UKBM berikutnya... Oke.?
LATIHAN SOAL
1. Perhatikan gambar yang menunjukkan reaksi antara enzim dan substrat
a. Lengkapi gambar tersebut dengan keterangan yang benar! b. Jelaskan, bagaimana kerja enzim tersebut dengan substrat!
2. Ratna melakukan percobaan mengenai aktivitas enzim katalase dengan perlakuan sebagai berikut!
Berdasarkan percobaan tersebut, apa yang terjadi pada tabung A dan tabung B? Jelaskan! 3. Apabila dalam siklus krebs dihasilkan 8 NADH2 dan 2 FADH2, berapakah jumlah ATP
yang akan dihasilkan pada tahap transpor elektron ?
4. Dalam pembuatan roti selalu menggunakan bahan pengembang yang dibuat oleh sel ragi. Cara kerja sel ragi berdampak dengan mengembangnya roti. Jelaskan kaitan respirasi anaerob dengan peristiwa mengembangnya roti!
