Showing posts sorted by relevance for query proses-anabolisme-pengertian. Sort by date Show all posts
Showing posts sorted by relevance for query proses-anabolisme-pengertian. Sort by date Show all posts

Thursday, September 12, 2019

Pintar Pelajaran Pengertian Anabolisme Dan Katabolisme, Proses, Tahapan. Perbedaan Dan Persamaan, Contoh

Pengertian Anabolisme dan Katabolisme, Proses, Tahapan. Perbedaan dan Persamaan, Contoh - Kita telah mengetahui bahwa metabolisme sanggup menghasilkan energi. Namun, kita juga perlu tahu bahwa proses ini juga membutuhkan energi. Apa fungsi energi tersebut? Energi ini berfungsi untuk menyusun senyawa-senyawa sederhana menjadi senyawa-senyawa yang diharapkan tubuh. Proses penyusunan inilah yang disebut anabolisme. Anabolisme, atau biosintesis, ialah proses dimana organisme hidup mensintesis molekul kompleks kehidupan dari molekul yang sederhana. Anabolisme, bahu-membahu dengan katabolisme, ialah dua serangkaian proses kimia dalam sel yang secara bahu-membahu disebut metabolisme. Reaksi anabolik ialah proses yang divergen. Artinya, jenis materi baku yang relatif sedikit, dipakai untuk mensintesis banyak sekali macam produk akhir. Hal ini mengakibatkan peningkatan ukuran sel atau kompleksitas, atau keduanya.

Anabolisme


Proses anabolik menghasilkan peptida, protein, polisakarida, lipid dan asam nukleat. Molekul-molekul ini merupakan semua materi dari sel-sel hidup, menyerupai membran dan kromosom, serta produk-produk khusus tipe tertentu dari sel, menyerupai enzim, antibodi, hormon dan neurotransmiter.

Katabolisme, kebalikan dari anabolisme, menghasilkan molekul yang lebih kecil yang dipakai oleh sel untuk mensintesis molekul yang lebih besar. Dengan demikian, berbeda dengan reaksi dari anabolisme, katabolisme merupakan proses konvergen, dimana banyak sekali jenis molekul dipecah menjadi jenis produk simpulan yang relatif sedikit.

Energi yang dibutuhkan untuk anabolisme disuplai oleh molekul yang kaya akan energi, adenosin trifosfat (ATP). Energi ini ada dalam bentuk ikatan kimia berenergi tinggi antara molekul kedua dan ketiga dari fosfat pada ATP. Energi ATP dilepaskan ketika ikatan ini pecah, mengubah ATP menjadi adenosin difosfat (ADP). Selama reaksi anabolik, ikatan fosfat berenergi tinggi dari ATP, ditransfer ke substrat (suatu molekul yang dikerjakan oleh enzim) untuk memperlihatkan energi dalam persiapan untuk penggunaan molekul selanjutnya sebagai materi baku untuk sintesis molekul yang lebih besar. Selain ATP, beberapa proses anabolik juga memerlukan atom hidrogen berenergi tinggi yang disediakan oleh molekul NADPH.

Meskipun anabolisme dan katabolisme terjadi secara bersamaan dalam sel, tingkat reaksi kimia mereka dikendalikan secara independen satu sama lain. Misalnya, ada dua jalur enzimatik untuk metabolisme glukosa. Jalur anabolik mensintesis glukosa, sedangkan katabolisme memecah glukosa. Kedua jalur menyebarkan 9 dari 11 langkah enzimatik metabolisme glukosa, yang sanggup terjadi pada kedua urutan (yaitu, ke arah anabolisme atau katabolisme). Namun, dua langkah dari anabolisme glukosa, memakai serangkaian katalisasi enzim yang sama sekali berbeda.

Ada dua alasan penting bahwa sel harus mempunyai jalur anabolik dan katabolik pemanis yang terpisah. Pertama, katabolisme yang disebut "downhill" merupakan proses di mana energi dilepaskan, sedangkan anabolisme memerlukan masukan energi, oleh alasannya ialah disebut proses "uphill". Pada titik-titik tertentu di jalur anabolik, sel harus menempatkan lebih banyak energi ke dalam reaksi, daripada energi yang dilepaskan selama katabolisme. Langkah anabolik menyerupai ini membutuhkan serangkaian reaksi yang berbeda daripada yang dipakai pada dikala ini selama katabolisme.

Kedua, jalur yang berbeda memungkinkan sel untuk mengontrol jalur anabolik dan katabolik dari molekul spesifik secara independen satu sama lain. Hal ini penting alasannya ialah ada kalanya sel harus memperlambat atau menghentikan jalur katabolik atau anabolik tertentu untuk mengurangi kerusakan atau sintesis molekul tertentu. Jika anabolisme dan katabolisme memakai jalur yang sama, sel tidak akan bisa mengendalikan laju proses secara independen satu sama lain. Sehingga, memperlambat laju katabolisme akan memperlambat laju anabolisme.

Jalur anabolik dan katabolik yang berlawanan sanggup terjadi di banyak sekali bab sel yang sama. Misalnya, di dalam hati (liver), pemecahan asam lemak menjadi molekul asetil-CoA terjadi di dalam mitokondria. Mitokondria ialah organel kecil, terikat membran yang berfungsi sebagai lokasi utama sel untuk memproduksi ATP. Penumpukan asam lemak dari asetil-CoA terjadi di sitosol dari sel. Sitosol sendiri merupakan tempat di dalam sel berupa ciran yang berisi banyak sekali zat terlarut.

Meskipun jalur anabolik dan katabolik dikendalikan secara independen, kedua jalur metabolisme ini menyebarkan urutan umum penting dari reaksi yang dikenal secara kolektif sebagai siklus asam sitrat, atau siklus Krebs. Siklus Krebs merupakan bab dari rangkaian reaksi enzimatik yang lebih besar, yang secara kolektif disebut fosforilasi oksidatif. Jalur ini merupakan sarana penting pemecahan glukosa untuk menghasilkan energi, yang disimpan dalam bentuk ATP. Tetapi, molekul yang dihasilkan oleh siklus Krebs juga sanggup dipakai sebagai molekul prekursor, atau materi baku, untuk reaksi anabolik yang menciptakan protein, lemak dan karbohidrat.

Meskipun anabolisme dan katabolisme terjadi secara independen, banyak sekali langkah dari proses ini dalam beberapa hal sangat dekat terkait, sehingga membentuk apa yang mungkin dianggap sebagai "sistem ekologi enzimatik." Dalam sistem ini, perubahan dalam salah satu bab dari serangkaian reaksi metabolisme sanggup mempunyai pengaruh riak di seluruh jalur anabolik dan katabolik yang terkait.

Efek riak ini ialah cara sel untuk menyeimbangkan peningkatan atau penurunan anabolisme dari suatu molekul dengan peningkatan atau penurunan katabolisme. Hal ini memungkinkan sel menyesuaikan tingkat reaksi anabolik dan katabolik untuk memenuhi kebutuhan pribadi dan mencegah ketidakseimbangan, baik pada produk anabolik atau produk katabolik.

Misalnya, ketika sel perlu memproduksi protein tertentu, sel hanya menghasilkan banyak sekali asam amino yang diharapkan untuk mensintesis protein-protein tersebut. Selain itu, asam amino tertentu dipakai oleh sel untuk menciptakan glukosa, yang muncul dalam darah, atau glikogen, suatu karbohidrat yang disimpan di dalam hati. Makara produk katabolisme asam amino tidak menumpuk, melainkan memberi makan jalur anabolik dari sintesis karbohidrat. Jadi, sementara banyak organisme menyimpan nutrisi yang kaya energi menyerupai karbohidrat dan lemak, kebanyakan tidak menyimpan biomolekul lainnya, menyerupai protein, atau asam nukleat, yang merupakan blok bangunan deoxyribonucleic acid (DNA).

Sel mengatur laju reaksi anabolik melalui enzim alosterik. Aktivitas enzim ini meningkat atau menurun dalam menanggapi kehadiran atau tidak adanya produk simpulan dari serangkaian reaksi. Sebagai contoh, bila sebuah serial reaksi anabolik menghasilkan asam amino tertentu, asam amino ini menghambat kerja enzim alosterik, sehingga mengurangi sintesis asam amino.

Untuk melangsungkan acara kehidupannya, setiap organisme mempunyai kemampuan berbeda-beda dalam hal cara mendapat energi. Oleh alasannya ialah itu, para jago telah membedakan kemampuan organisme mendapat energi menjadi beberapa kelompok, yaitu menurut sumber karbon, sumber donor elektron, dan sumber energinya.

Tabel 1. Pengelompokan Organisme Berdasarkan Sumber C, Donor Elektron, dan Sumber Energi [1]

Kelompok
organisme
Dasar pengelompokkan
Sumber C (karbon)
Donor elektron (e-)
Sumber energi
Autotrof
senyawa anorganik


Heterotrof
senyawa organik


Organotrof

senyawa organik

Litotrof

senyawa anorganik

Fototrof


cahaya atau sinar
Khemotrof


bahan-bahan kimia

Berdasarkan Sumber C (karbon) dan Donor elektron (e-), organisme sanggup memperoleh energi dari senyawa organic dan anorganik. Sedangkan menurut sumber energinya, organisme mendapat energi dari cahaya matahari ataupun bahan-bahan kimia yang terdapat di sekitar lingkungan hidupnya. Selanjutnya pelajarilah materi perihal yaitu fotosintesis dan kemosintesis.

Tahapan-tahapan anabolisme


Ada tiga tahap dasar anabolisme.
Tahap 1. Produksi prekursor menyerupai asam amino, monosakarida dan nukleotida.
Tahap 2. Penggunaan energi dari ATP untuk mengubah prekursor ke dalam bentuk reaktif.
Tahap 3. Perakitan prekursor reaktif menjadi molekul kompleks menyerupai protein, polisakarida, lipid dan asam nukleat.

Contoh Reaksi Biokimia Anabolik 


1) Polisakarida : Polisakarida berfungsi sebagai teladan anabolisme alasannya ialah polisakarida berasal dari subunit monosakarida sederhana. Suatu teladan sederhana ialah pembentukan glikogen. Gikogen ialah polisakarida yang terdiri dari subunit monosakarida glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.
2) Polipeptida : Polipeptida menjadi teladan dari anabolisme alasannya ialah polipeptida berasal dari subunit peptida sederhana. Polipeptida menyerupai hemoglobin terdiri dari empat protien yang berbeda (pada dasarnya peptida) yang secara bahu-membahu membentuk protein yang sama sekali berbeda. Peptida itu sendiri ialah hasil dari reaksi anabolik alasannya ialah reaksi kondensasi asam amino sederhana bergabung dan membentuk rantai peptida.
3) Fiksasi Karbon : Fiksasi karbon ialah teladan lain dari anabolisme alasannya ialah dalam organisme fotosintetik menyerupai tumbuhan, cyanobacteria, alga dan ogranisme fotoautotropik lainnya, memfiksasi karbon dioksida menjadi gliserat 3-fosfat, yang kemudian lebih lanjut diubah menjadi glukosa. Dimulai dengan fotosintesis, sintesis karbohidrat berasal dari sinar matahari dan karbon dioksida. Proses ini memakai ATP dan NADPH yang dihasilkan oleh reaksi fotosintesis untuk mengubah CO2 menjadi gliserat 3-fosfat. Hal ini memperlihatkan anabolisme alasannya ialah subunit sederhana kecil dari karbon dioksida, glycerate 3-fosfat diproduksi, yang merupakan senyawa biokimia yang jauh lebih besar dan kompleks.

Contoh-Contoh Hormon Anabolik 


a. Hormon pertumbuhan

Hormon pertumbuhan ialah hormon peptida berbasis protein yang merangsang pertumbuhan, reproduksi sel dan regenerasi pada insan dan binatang lainnya. Hormon pertumbuhan sering dipakai untuk mengobati belum dewasa dengan gangguan pertumbuhan serta pada orang remaja yang kekurangan hormon pertumbuhan.

b. Insulin

Insulin ialah hormon yang sangat penting untuk mengatur metabolisme lemak dan steroid dalam tubuh. Hormon ini mengakibatkan perembesan glukosa dari darah oleh sel-sel di hati, otot dan jaringan lemak. Glukosa kemudian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan otot. Insulin juga memperlihatkan bantuan untuk fungsi badan lainnya menyerupai kesesuaian pembuluh darah dan kognisi.

c. Testosteron

Testosteron ialah hormon steroid yang ditemukan pada mamalia, reptil, burung dan vertebrata lainnya. Pada mamalia, testosteron terutama disekresi dalam testis pria dan ovarium betina. Namun, sejumlah kecil testosteron juga disekresikan oleh kelenjar adrenal. Testosteron ialah hormon seks utama laki-laki.

d. Estradiol

Estradiol ialah hormon seks utama yang ada pada wanita. Namun, juga ditemukan pada pria dan bertindak sebagai produk metabolik aktif dari testosteron. Estradiol mempunyai dampak besar pada fungsi reproduksi dan seksual serta organ lainnya.

Efek samping sanggup terjadi ketika hormon anabolik (atau steroid) dipakai dalam jumlah yang berlebihan. Jika dipakai terlalu banyak oleh laki-laki, sanggup mengakibatkan penurunan sekresi testosteron, atrofi testis dan bahkan pembesaran payudara. Bagi wanita, penggunaan kelebihan hormon anabolik sanggup mengakibatkan penurunan sekresi estrogen dan kemampuan untuk ovulasi, pertumbuhan rambut wajah, serta regresi payudara.

Katabolisme


Katabolisme ialah himpunan jalur metabolisme yang memecah molekul menjadi unit-unit yang lebih kecil, yang teroksidasi untuk melepaskan energi atau dipakai dalam reaksi anabolik lainnya. Katabolisme memecah molekul-molekul besar (seperti polisakarida, lemak, asam nukleat dan protein) menjadi unit-unit yang lebih kecil (seperti monosakarida, asam lemak, nukleotida, asam amino). Oleh alasannya ialah molekul menyerupai polisakarida, protein dan asam nukleat terdiri atas rantai panjang dari unit-unit monomer kecil, molekul yang lebih besar disebut polimer (poli = banyak).

Sel memakai monomer yang dilepaskan dari pemecahan polimer, baik untuk membangun molekul polimer baru, atau memecah monomer lebih lanjut menjadi produk-produk limbah yang sederhana, untuk melepaskan energi. Limbah selular termasuk asam laktat, asam asetat, karbon dioksida, amonia, dan urea. Penciptaan limbah ini biasanya merupakan proses oksidasi yang melibatkan pelepasan energi bebas kimia, beberapa di antaranya hilang sebagai panas, tetapi sisanya dipakai untuk mendorong sintesis adenosin trifosfat (ATP).

Molekul ini bertindak sebagai cara bagi sel untuk mentransfer energi yang dilepaskan oleh katabolisme menjadi reaksi yang memerlukan energi, yang membentuk anabolisme. Katabolisme dipandang sebagai metabolisme destruktif dan anabolisme sebagai metabolisme konstruktif. Oleh alasannya ialah itu, katabolisme memperlihatkan energi kimia yang diharapkan untuk pemeliharaan dan pertumbuhan sel. Contoh proses katabolik termasuk glikolisis, siklus asam sitrat, pemecahan protein otot untuk memakai asam amino sebagai substrat untuk glukoneogenesis, pemecahan lemak di jaringan adiposa menjadi asam lemak dan deaminasi oksidatif  dari neurotransmiter oleh monoamina oksidase.

Ada banyak sinyal yang mengontrol katabolisme. Sebagian besar sinyal yang dikenal ialah hormon dan molekul yang terlibat dalam metabolisme itu sendiri. Ahli endokrin secara tradisional mengklasifikasikan banyak hormon sebagai anabolik atau katabolik, tergantung pada bab mana dari metabolisme yang mereka stimulasi. Hormon katabolik klasik yang dikenal semenjak awal kurun ke-20 ialah kortisol, glukagon, dan adrenalin (dan katekolamin lainnya). Pada beberapa dekade terakhir, lebih banyak hormon dengan setidaknya beberapa pengaruh katabolik telah ditemukan, termasuk sitokin, orexin (juga dikenal sebagai hipokretin) dan melatonin. 

Banyak dari hormon katabolik mengekspresikan pengaruh antikatabolik dalam jaringan otot. Satu studi menemukan bahwa derma epinefrin (adrenalin) mempunyai pengaruh antiproteolitik, dan bahkan menekan katabolisme daripada mendorong katabolisme. Studi lain menemukan bahwa katekolamin pada umumnya (seperti, epinefrin, norepinefrin dan dopamin), sangat menurunkan tingkat katabolisme otot.  

Contoh-Contoh Katabolisme


a. Pencernaan ialah kegiatan katabolik. Di sini Anda mulai dengan molekul masakan yang besar dan kemudian air dipakai untuk memecah ikatan dalam molekul tersebut. Molekul-molekul yang lebih kecil kemudian dikirim ke sel-sel dalam badan Anda untuk berpartisipasi dalam respirasi sel, yang merupakan proses yang mengubah energi biokimiamenjadi ATP, molekul dengan energi yang sangat tinggi.
b. Respirasi selular juga merupakan proses katabolik alasannya ialah memecah molekul kecil dari pencernaan menjadi lebih kecil, seiring pembuatan ATP. Ini ialah kedua proses yang sangat penting, alasannya ialah ATP ialah yang dipakai sel Anda untuk menghasilkan panas tubuh, menggerakkan otot-otot dan fungsi badan penting lainnya.

Perbedaan Anabolisme dan Katabolisme


A. Anabolisme :

1. Anabolisme ialah fase metabolisme yang konstruktif.
2. Pada anabolisme, molekul kompleks (misalnya protein) disintesis dari molekul sederhana (asam amino).
3. Anabolisme ialah proses yang membutuhkan energi (ATP).
4. Contoh proses anabolisme : sintesis protein, sintesis glikogen.

B. Katabolisme :

1. Katabolisme ialah fase metabolisme yang destruktif.
2. Pada katabolisme, molekul kompleks (misalnya Glikogen) dipecah menjadi molekul sederhana (glukosa).
3. Katabolisme ialah proses yang melepaskan energi (ATP).
4. Contoh proses katabolisme : Glikogenolisis, Glikolisis.

Anda kini sudah mengetahui Anabolisme. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

[1] Sembiring, L dan Sudjino. 2009. Biologi : Kelas XII untuk Sekolah Menengan Atas dan MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

Friday, March 27, 2020

Pintar Pelajaran Pengertian Dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron

Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron - Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan perubahan energi disebut metabolisme. Sebagai makhluk hidup, energi dapat dihasilkan dari sebuah proses, atau suatu proses justru memerlukan energi. Pada umumnya, energi dilepaskan saat badan organisme mencerna molekul kompleks menjadi molekul yang sederhana. Proses tersebut dinamakan katabolisme. Adapun proses pembentukan senyawa kompleks dari unsur-unsur penyusunnya dan reaksi tersebut memerlukan energi dinamakan anabolisme.

I. Katabolisme Karbohidrat

Katabolisme merupakan reaksi penguraian atau pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana untuk menghasilkan energi. Proses katabolisme yang terjadi pada makhluk hidup dibedakan menjadi respirasi aerob dan respirasi anaerob. Apakah yang membedakan respirasi aerob dengan respirasi anaerob?

Berdasarkan perubahan energinya, reaksi kimia sanggup dibedakan menjadi reaksi eksergonik dan reaksi endergonik. Pada reaksi eksergonik, terjadi pelepasan energi. Katabolisme merupakan reaksi eksergonik. Jika energi yang dilepaskan berupa panas, disebut reaksi eksoterm. Adapun pada reaksi endergonik, terjadi peresapan energi dari lingkungan. Anabolisme termasuk reaksi endergonik lantaran memerlukan energi. Jika energi yang digunakan dalam bentuk panas, disebut reaksi endoterm.


Respirasi bertujuan menghasilkan energi dari sumber nutrisi yang dimiliki. Semua makhluk hidup melaksanakan respirasi dan tidak hanya berupa pengambilan udara secara langsung. Respirasi dalam kaitannya dengan pembentukan energi dilakukan di dalam sel. Oleh lantaran itu, prosesnya dinamakan respirasi sel. Organel sel yang berfungsi dalam menjalankan tugas pembentukan energi ini ialah mitokondria. Respirasi termasuk ke dalam kelompok katabolisme lantaran di dalamnya terjadi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, diikuti dengan pelepasan energi. Energi yang kita gunakan dapat berasal dari hasil metabolisme tumbuhan. Oleh lantaran itu, tumbuhan merupakan organisme autotrof, yang berarti sanggup memproduksi makanan sendiri. Adapun konsumen, menyerupai binatang dan manusia, yang tidak dapat menyediakan kuliner sendiri disebut organisme heterotrof. Proses respirasi akrab kaitannya dengan pembakaran materi bakar berupa makanan menjadi energi. Kondisi optimal akan tercapai dalam kondisi aerob (ada oksigen). Secara singkat, proses yang terjadi sebagai berikut.

Pembentukan energi siap pakai akan melalui beberapa tahap reaksi dalam sistem respirasi sel pada mitokondria. Menurut Campbell, et al, (2006: 93) reaksi-reaksi tersebut, yaitu:

Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
  1. Glikolisis, ialah proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat;
  2. Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat, adalah perombakan asam piruvat menjadi asetil Co-A;
  3. Daur asam sitrat, yakni siklus perombakan asetil Ko-A menjadi akseptor elektron dan terjadi pelepasan sumber energi;
  4. Transfer elektron, adalah mekanisme pembentukan energi terbesar dalam proses respirasi sel yang menghasilkan produk sampingan berupa air.
1.1.1. Glikolisis

Tahap ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Molekul glukosa akan masuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar sanggup bereaksi, glukosa diberi energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini menimbulkan glukosa dalam keadaan terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang dibantu oleh enzim heksokinase. Secara singkat, glukosa-6-fosfat dipecah menjadi 2 buah molekul gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) dengan dukungan satu ATP dan enzim fosfoheksokinase. Proses selanjutnya merupakan proses eksergonik. Hasilnya adalah 4 molekul ATP dan hasil tamat berupa 2 molekul asam piruvat (C3). Secara lengkap, proses glikolisis yang terjadi sebagai berikut (Gambar 1).
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 1. Tahap reaksi sistem respirasi sel pada mitokondria.
Walaupun empat molekul ATP dibuat pada tahap glikolisis, namun hasil reaksi keseluruhan ialah dua molekul ATP. Ada dua molekul ATP yang harus diberikan pada fase awal glikolisis. Tahap glikolisis tidak memerlukan oksigen.


Setiap asam piruvat yang dihasilkan kemudian akan diubah menjadi Asetil-KoA (koenzim-A). Asam piruvat ini akan mengalami dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO2 dan akan berdifusi keluar sel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasi sehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh penerima elektron NAD+. Perhatikan Gambar 2. 
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 2. Proses glikolisis berlangsung dalam sembilan tahap.
Gugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koenzim-A sehingga menjadi asetil-KoA. Hasil tamat dari proses dekarboksilasi oksidatif ini akan menghasilkan 2 asetil-KoA dan 2 molekul NADH. Pembentukan asetil-KoA memerlukan kehadiran vitamin B1. Berdasarkan hal tersebut, sanggup diketahui betapa pentingnya vitamin B dalam badan binatang maupun tumbuhan.
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 3. Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat menghasilkan CO2, 2 asetil- KoA, dan 2 molekul NADH.

Proses selanjutnya ialah daur asetil-KoA menjadi beberapa bentuk sehingga dihasilkan banyak penerima elektron. Selain disebut sebagai daur asam sitrat, proses ini disebut juga daur Krebs. Hans A. Krebs ialah orang yang pertama kali mengamati dan menjelaskan fenomena ini pada tahun 1930. Setiap tahapan dalam daur asam sitrat dikatalis oleh enzim yang khusus.

Berikut ialah beberapa tahapan yang terjadi dalam daur asam sitrat. (Gambar 4).
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 4. siklus asam sitrat / krebs.
  1. Asetil-KoA akan menyumbangkan gugus asetil pada oksaloasetat sehingga terbentuk asam sitrat. Koenzim A akan dikeluarkan dan digantikan dengan penambahan molekul air.
  2. Perubahan deretan asam sitrat menjadi asam isositrat akan disertai pelepasan air.
  3. Asam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan dukungan enzim asam isositrat dehidrogenase, membentuk asam Î±-ketoglutarat. NAD+ akan mendapatkan donor elektron dari hidrogen untuk membentuk NADH. Asam Î±-ketoglutarat selanjutnya diubah menjadi suksinil KoA.
  4. Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus KoA dan ADP mendapatkan donor fosfat menjadi ATP. Akhirnya, suksinil-KoA berubah menjadi asam suksinat.
  5. Asam suksinat dengan dukungan suksinat dehidrogenase akan berubah menjadi asam fumarat disertai pelepasan satu gugus elektron. Pada tahap ini, elektron akan ditangkap oleh penerima FAD menjadi FADH2.
  6. Asam Fumarat akan diubah menjadi asam malat dengan dukungan enzim fumarase.
  7. Asam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan dukungan enzim asam malat dehidrogenase. NAD+ akan mendapatkan sumbangan elektron dari tahap ini dan membentuk NADH.
  8. Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan sanggup dimulai lagi dengan sumbangan dua gugus karbon dari asetil KoA.
1.1.4. Transfer Elektron

Selama tiga proses sebelumnya, dihasilkan beberapa reseptor elektron yang bermuatan akhir penambahan ion hidrogen. Reseptor-reseptor ini kemudian akan masuk ke transfer elektron untuk membentuk suatu molekul berenergi tinggi, yakni ATP. Reaksi ini berlangsung di dalam membran mitokondria. Reaksi ini berfungsi membentuk energi selama oksidasi yang dibantu oleh enzim pereduksi. Transfer elektron merupakan proses kompleks yang melibatkan NADH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide), FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), dan molekul-molekul lainnya. Dalam pembentukan ATP ini, ada akseptor elektron yang akan memfasilitasi pertukaran elektron dari satu sistem ke sistem lainnya.
  1. Enzim dehidrogenase mengambil hidrogen dari zat yang akan diubah oleh enzim (substrat). Hidrogen mengalami ionisasi sebagai berikut : 2H → 2H+ + 2e (Elektron).
  2. NADH dioksidasi menjadi NAD+ dengan memindahkan ion hidrogen kepada flavoprotein (FP), flavin mononukleotida (FMN), atau FAD yang bertindak sebagai pembawa ion hidrogen. Dari flavoprotein atau FAD, setiap proton atau hidrogen dikeluarkan ke matriks sitoplasma untuk membentuk molekul H2O.
  3. Elektron akan berpindah dari ubiquinon ke protein yang mengandung besi dan belerang (FeSa dan FeSb) → sitokrom b → koenzim quinon → sitokrom b2 sitokrom o → sitokrom c → sitokrom a → sitokrom a3, dan terakhir diterima oleh molekul oksigen sehingga terbentuk H2O perhatikan Gambar 5.
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 5. Sistem transfer elektron membentuk energi selama oksidasi yang dibantu oleh enzim pereduksi. 
Di dalam rantai pernapasan, 3 molekul air (H2O) dihasilkan melalui NADH dan 1 molekul H2O dihasilkan melalui FAD. Satu mol H2O yang melalui NADH setara dengan 3 ATP dan 1 molekul air yang melalui FAD
setara dengan 2 ATP.

Tabel 1 Tahap Reaksi pada Respirasi

Walaupun ATP total yang tertera pada Tabel 1 ialah 38 ATP, jumlah total yang dihasilkan pada proses respirasi ialah 36 ATP. Hal tersebut disebabkan 2 ATP dipakai oleh elektron untuk masuk ke mitokondria.

No
Proses
Akseptor
ATP

1.
Glikolisis 2 asam piruvat
2 NADH
2 ATP

2.
Siklus Krebs




2 asam piruvat 2 asetil KoA + 2CO2
2 NADH
2ATP


2 asetil KoA 4CO2
6 NADH


3.
Rantai transfer elektron
10NADH + 502 10NAD+ + 10H2O
2 FADH2 + O2 2 FAD + 2H2O

30 ATP 
4 ATP
34 ATP


Setelah berolahraga atau mengerjakan suatu pekerjaan berat, napas Anda menjadi terengah-engah lantaran suplai oksigen yang masuk badan menjadi berkurang. Tubuh mengatasi keadaan ini dengan memperpendek jalur pembentukan energi melalui proses respirasi anaerob. Cara ini ditempuh agar badan tidak kekurangan pasokan energi saat melaksanakan suatu aktivitas berat. Respirasi anaerob dikenal juga dengan istilah fermentasi. Fermentasi ialah perubahan glukosa secara anaerob yang meliputi glikolisis dan pembentukan NAD. Fermentasi menghasilkan energi yang relatif kecil dari glukosa. Glikolisis berlangsung dengan baik pada kondisi tanpa oksigen. Fermentasi dibedakan menjadi dua tipe reaksi, yakni fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

Fermentasi alkohol maupun fermentasi asam laktat diawali dengan proses glikolisis. Pada glikolisis, diperoleh 2 NADH + H+ + 2 ATP + asam piruvat. Pada reaksi aerob, hidrogen dari NADH akan bereaksi dengan O2 pada transfer elektron. Pada reaksi anaerob, ada penerima hidrogen permanen berupa asetildehida atau asam piruvat.


Pada fermentasi alkohol, asam piruvat diubah menjadi etanol atau etil alkohol melalui dua langkah reaksi. Langkah pertama ialah pembebasan CO2 dari asam piruvat yang kemudian diubah menjadi asetaldehida. Langkah kedua ialah reaksi reduksi asetaldehida oleh NADH menjadi etanol. NAD yang terbentuk akan dipakai untuk glikolisis (Gambar 6).

Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 6. Tahapan fermentasi alkohol.
Sel ragi dan basil melaksanakan respirasi secara anaerob. Hasil fermentasi berupa CO2 dalam industri roti dimanfaatkan untuk berbagi adonan roti sehingga pada roti terdapat pori-pori.


Fermentasi asam laktat ialah fermentasi glukosa yang menghasilkan asam laktat. Fermentasi asam laktat dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat, kemudian berlanjut dengan perubahan asam piruvat menjadi asam laktat (Gambar 7). 
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 7. Fermentasi asam laktat diawali dengan proses glikolisis yang menghasilkan asam piruvat.
Pada fermentasi asam laktat, asam piruvat bereaksi secara pribadi dengan NADH membentuk asam laktat. Fermentasi asam laktat sanggup berlangsung saat pembentukan keju dan yoghurt. Pada sel otot insan yang bersifat fakultatif anaerob, terbentuk ATP dari fermentasi asam laktat kalau kondisi kandungan oksigen sangat sedikit. Pada pembentukan ATP yang berlangsung secara aerob, oksigennya berasal dari darah. Sel mengadakan perubahan dari respirasi aerob menjadi fermentasi. Hasil fermentasi berupa asam laktat akan terakumulasi dalam otot sehingga otot menjadi kejang. Asam laktat dari darah akan diangkut ke dalam hati yang kemudian diubah kembali menjadi asam piruvat secara aerob. Fermentasi pada sel otot terjadi kalau kandungan O2 rendah dan kondisi dapat pulih kembali sehabis berhenti melaksanakan olahraga.


Anabolisme merupakan proses penyusunan zat dari senyawa sederhana menjadi senyawa yang kompleks. Proses tersebut berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup. Anabolisme merupakan kebalikan dari katabolisme. Proses anabolisme memerlukan energi, baik energi panas, cahaya, atau energi kimia. Anabolisme yang memakai energi cahaya disebut fotosintesis, sedangkan anabolisme yang memakai energi kimia disebut kemosintesis.

Berikut ini akan dijelaskan mengenai fotosintesis dan kemosintesis.


Jika Anda pernah memasuki suatu kawasan hutan atau jalanan yang memiliki pepohonan rindang, tentu Anda akan merasa segar pada siang hari yang panas. Akan tetapi, kalau Anda melewati belahan yang telah gundul atau tidak terdapat pepohonan, Anda akan lebih gampang merasa gerah. Semua itu mungkin terjadi begitu saja tanpa Anda sadari. Proses apakah yang sebenarnya sedang terjadi? Mengapa hal tersebut sanggup tejadi? Tumbuhan di sekitar kita mungkin hanyalah suatu makhluk tanpa daya bagi sebagian orang. Akan tetapi, kalau Anda telah mengetahui peristiwa menakjubkan di dalamnya, Anda mungkin akan berubah pikiran mengenai betapa pentingnya pepohonan dan hutan bagi kehidupan insan di bumi.

Dari cahaya matahari yang menyinari bumi, dimulailah suatu proses transfer energi di alam. Melalui daun-daunnya, tumbuhan hijau menangkap cahaya tersebut sebagai materi bakar pembuatan makanan. Air dan gas CO2 yang ditangkap, diolah menjadi sumber energi bagi kita dan konsumen lainnya di planet bumi ini. Produk itu sanggup berupa buah yang kita makan, daun-daunan, ataupun belahan lain dari tumbuhan, menyerupai umbi dan bunga. Satu hal yang tidak kalah pentingnya ialah tumbuhan menghasilkan oksigen dalam proses fotosintesis (Gambar 8).
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 8. Cahaya matahari merupakan sumber energi terbesar yang dibutuhkan oleh organisme.
2.1.1. Perangkat Fotosintesis

Perangkat fotosintesis terdiri atas kloroplas, cahaya matahari dan klorofil. Bagaimanakah kiprah ketiga perangkat fotosintesis tersebut?


Seluruh belahan dari tumbuhan, termasuk batang dan buah, memiliki kloroplas. Akan tetapi, daun merupakan tempat utama berlangsungnya fotosintesis pada tumbuhan. Warna pada daun disebabkan adanya klorofil, pigmen berwarna hijau yang terletak di dalam kloroplas. Klorofil dapat menyerap energi cahaya yang mempunyai kegunaan dalam sintesis molekul kuliner pada tumbuhan. Kloroplas banyak ditemukan pada mesofil. Setiap sel mesofil dapat mengandung 10 hingga 100 butir kloroplas.

Kloroplas sebagai tempat klorofil berada, merupakan organel utama dalam proses fotosintesis. Jika dilihat memakai mikroskop SEM (Scanning Electrone Microscope), sanggup diketahui bentuk kloroplas yang berlembar-lembar dan dibungkus oleh membran. Bagian di sebelah dalam membran dinamakan stroma, yang berisi enzim-enzim yang diharapkan untuk proses fotosintesis. Di belahan ini, terdapat lembaran-lembaran datar yang saling berhubungan, disebut tilakoid. Beberapa tilakoid bergabung membentuk suatu tumpukan yang disebut grana. Perhatikan gambar berikut.
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 9. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas.
Seperti halnya respirasi sel, reaksi dari fotosintesis ini merupakan reaksi reduksi dan oksidasi. Reaksi umum yang terjadi pada proses fotosintesis sebagai berikut.
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 10. Reaksi umum proses fotosintesis
b. Cahaya Matahari

Sumber energi alami yang dipakai pada fotosintesis ialah cahaya matahari. Cahaya matahari mempunyai aneka macam spektrum warna. Setiap spektrum warna mempunyai panjang gelombang tertentu. Setiap spektrum warna mempunyai efek yang berbeda terhadap proses fotosintesis (perhatikan Gambar 10). 
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 10. Setiap spektrum warna memiliki efek yang berbeda  terhadap proses fotosintesis
Sinar yang efektif dalam proses fotosintesis adalah merah, ungu, biru, dan oranye. Sinar hijau tidak efektif dalam fotosintesis. Daun yang terlihat hijau oleh mata lantaran spektrum warna tersebut dipantulkan oleh pigmen fotosintesis. Sinar infra merah berperan dalam fotosintesis dan berfungsi juga meningkatkan suhu lingkungan.

c. Klorofil

Proses fotosintesis terjadi pada pigmen fotosintesis. Tanpa pigmen tersebut, tumbuhan tidak bisa melaksanakan fotosintesis. Secara keseluruhan, fotosintesis terjadi pada kloroplas yang mengandung pigmen klorofil. Pada tubuh tumbuhan, fotosintesis sanggup terjadi pada batang, ranting, dan daun yang mengandung kloroplas. Klorofil merupakan pigmen fotosintesis yang paling utama. Klorofil dapat menyerap cahaya merah, oranye, biru, dan ungu dalam jumlah banyak. Adapun cahaya kuning dan hijau diserap dalam jumlah sedikit. Oleh lantaran itu, cahaya kuning dan hijau dipantulkan sehingga klorofil tampak berwarna hijau. Terdapat beberapa jenis klorofil, yakni klorofil a, b, c, dan d. Dari semua jenis klorofil tersebut, klorofil a merupakan pigmen yang paling utama dan hampir terdapat di semua tumbuhan yang melaksanakan fotosintesis.

Pada tumbuhan, terdapat dua pusat reaksi fotosintesis yang berbeda, yakni fotosistem I dan fotosistem II. Keduanya dibedakan berdasarkan kemampuannya dalam menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda. Perbedaan kemampuan tersebut disebabkan oleh perbedaan kombinasi antara klorofil a dan klorofil b. Perbedaan kombinasi antara klorofil a dan klorofil b kuat terhadap panjang gelombang yang diterima oleh klorofil. Fotosistem I sanggup mendapatkan cahaya dengan panjang gelombang antara 680–700 nm, sedangkan fotosistem II sanggup menerima cahaya dengan panjang gelombang antara 340–680 nm.

2.1.2. Mekanisme Fotosintesis

Fotosintesis mencakup dua tahap reaksi, yakni tahap reaksi terang yang diikuti dengan tahap reaksi gelap. Reaksi terang membutuhkan cahaya matahari, sedangkan reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Secara keseluruhan, fotosintesis berlangsung dalam kloroplas.


Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang ini berlangsung di dalam grana. Perlu diingat bahwa cahaya juga mempunyai energi yang disebut foton. Jenis pigmen klorofil berbeda-beda lantaran pigmen tersebut hanya sanggup menyerap panjang gelombang dengan besar energi foton yang berbeda.

Klorofil berfungsi menangkap foton dari cahaya matahari dan mengubahnya menjadi energi pencetus elektron. Pada proses ini, terjadi pemecahan molekul air oleh cahaya sehingga dilepaskan elektron, hidrogen dan oksigen. Proses ini dinamakan fotolisis.


Pada fotosistem I (P700), terjadi perputaran elektron yang dihasilkan dan ditangkap oleh penerima sebagai hasil dari reaksi reduksi dan oksidasi. Elektron yang dieksitasikan oleh P700 akan dipindahkan ke setiap penerima hingga hasilnya kembali ke sistem P700. Beberapa penerima elektron yang terlibat dalam fotosistem ialah feredoksin (fd), plastoquinon (pq), sitokrom (cyt), dan plastosianin (pc). Proses ini menghasilkan ATP sebagai hasil penambahan elektron pada ADP atau dikenal dengan nama fotofosforilasi. Perputaran elektron pada fotosistem I ini disebut sebagai fotofosforilasi siklik. Fotosistem I ini umumnya ditemukan pada bakteri dan mikroorganisme autotrof lainnya. Sistem fotosintesis dengan menggunakan fotofosforilasi siklik diduga sebagai awal berkembangnya proses fotosintesis yang lebih kompleks (Gambar 11).
Gambar 11. Reaksi siklik hanya memiliki fotosistem I.

Reaksi nonsiklik ini memerlukan embel-embel berupa fotosistem II (P680). Sumber elektron utama diperoleh dari fotolisis air yang akan digunakan oleh klorofil pada fotosistem II (P680). Reaksi ini menghasilkan dua elektron dari hasil fotolisis air. Elektron ini akan diterima oleh beberapa akseptor elektron, yakni plastoquinon (pq), sitokrom (cyt), dan plastosianin (pc). Akhirnya, pompa elektron menggerakan satu elektron H+ yang akan digunakan pada pembentukan ATP dari ADP atau fotofosforilasi. Pembentukan ATP ini dibantu dengan adanya perbedaan elektron pada membran tilakoid. Beberapa penerima elektron juga terlibat dalam fotosistem II, seperti ferodoksin (fd) untuk menghasilkan NADPH dari NADP. Dengan demikian, pada proses ini akan dihasilkan energi berupa satu ATP dan satu NADPH (Gambar 12).
Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 12. Reaksi nonsiklik diawali dari fotosistem II dan terjadi fosforilasi fotosintesis.
b. Reaksi Gelap (Fiksasi CO2)

Reaksi gelap merupakan tahap bekerjsama dalam pembuatan bahan makanan pada fotosintesis. Energi yang telah dihasilkan selama reaksi terang akan dipakai sebagai materi baku utama pembentukan karbohidrat proses fiksasi CO2 di stroma. Tumbuhan mengambil karbon dioksida melalui stomata. Anda tentu masih ingat fungsi utama stomata dalam pertukaran gas pada tumbuhan. Karbondioksida diikat oleh suatu molekul kimia di dalam stroma yang bernama ribulosa bifosfat (RuBP). Karbon dioksida akan berikatan dengan RuBP yang mengandung 6 gugus karbon dan menjadi materi utama dalam pembentukan glukosa yang dibantu oleh enzim rubisko. Reaksi ini pertama kali diamati oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson sehingga reaksi ini disebut juga dengan siklus Calvin-Benson.

RuBP yang berikatan dengan karbon dioksida akan menjadi molekul yang tidak stabil sehingga akan membentuk fosfogliserat (PGA) yang mempunyai 3 gugus C. Energi yang berasal dari ATP dan NADPH akan dipakai oleh PGA menjadi fosfogliseraldehid (PGAL) yang mengandung 3 gugus C. Dua molekul PGAL ini akan menjadi materi utama pembentukan glukosa yang merupakan produk utama fotosisntesis, sedangkan sisanya akan kembali menjadi RuBP dengan dukungan ATP. Jadi, reaksi gelap terjadi dalam tiga tahap, yakni fiksasi CO2, reduksi, dan regenerasi. Perhatikan Gambar 13.

Keseluruhan reaksi kimia di dalam badan organisme yang melibatkan Pintar Pelajaran Pengertian dan Proses Metabolisme Karbohidrat, Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs, Asam Sitrat, Transfer Elektron
Gambar 13. Reaksi gelap terjadi dalam tiga tahap.
2.1.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

Dengan mengetahui beberapa faktor yang terlibat dalam proses fotosintesis ini, sanggup diketahui beberapa hal yang menjadi faktor pembatas fotosintesis, menyerupai faktor hereditas dan lingkungan.

a) Faktor Hereditas

Faktor hereditas merupakan faktor yang paling memilih terhadap aktivitas fotosintesis. Tumbuhan mempunyai kebutuhan yang berbeda terhadap kondisi lingkungan untuk menjalankan kehidupan normal. Tumbuhan yang berbeda jenis dan hidup pada kondisi lingkungan sama, mempunyai perbedaan faktor genetis atau hereditas. Ada beberapa jenis tumbuhan tidak mampu membentuk kloroplas albino. Hal tersebut disebabkan adanya faktor genetis yang tidak mempunyai potensi untuk membentuk kloroplas.

b) Faktor Lingkungan

Aktivitas fotosintesis sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti temperatur, intensitas cahaya matahari, kandungan air dan mineral, serta kandungan CO2 dan O2.

(1) Pengaruh Temperatur terhadap Fotosintesis

Aktivitas fotosintesis merupakan reaksi yang memakai enzim, sedangkan kerja enzim dipengaruhi oleh temperatur. Aktivitas fotosintesis tidak berlangsung pada suhu di bawah 5 °C dan di atas 50 °C. Mengapa demikian? Temperatur optimum fotosintesis sekitar 28–30 °C. Tumbuhan yang hidup di kawasan tropis mempunyai enzim yang bekerja secara optimum karena tumbuh di lingkungan yang mempunyai kisaran suhu optimum.

(2) Intensitas Cahaya Matahari dan Lama Pencahayaan

Semakin tinggi intensitas cahaya matahari, semakin tinggi pula aktivitas fotosintesis. Hal ini terjadi kalau ditunjang oleh tersedianya CO2  H2O, dan temperatur yang sesuai. Kenaikan acara fotosintesis tidak akan terus berlanjut, tetapi akan berhenti hingga batas keadaan tertentu karena tumbuhan mempunyai batas toleransi. Lama pencahayaan sangat berpengaruh terhadap fotosintesis. Pada animo hujan, usang pencahayaan menjadi pendek sehingga acara fotosintesis akan berkurang.

(3) Kandungan Air dalam Tanah

Air merupakan materi dasar pembentukan karbohidrat (C6H12O6). Air merupakan media tanam, penyimpan mineral dalam tanah, dan mengatur temperatur tumbuhan. Berkurangnya air dalam tanah akan menghambat pertumbuhan tumbuhan. Kurangnya air juga akan mengakibatkan kerusakan pada klorofil sehingga daun menjadi berwarna kuning.

(4) Kandungan Mineral dalam Tanah

Mineral berupa Mg, Fe, N, dan Mn merupakan unsur yang berperan dalam proses pembentukan klorofil. Tumbuhan yang hidup pada lahan yang kekurangan Mg, Fe, N, Mn, dan H2O akan mengalami klorosis atau
penghambatan pembentukan klorofil yang mengakibatkan daun berwarna pucat. Rendahnya kandungan klorofil dalam daun akan menghambat terjadinya fotosintesis.

(5) Kandungan CO2 di Udara

Kandungan CO2 di udara, sekitar 0,03%. Peningkatan konsentrasi CO2 hingga 0,10% meningkatkan laju fotosintesis beberapa tumbuhan hingga dua kali lebih cepat. Akan tetapi, laba ini terbatas lantaran stomata akan menutup dan fotosintesis terhenti kalau konsentrasi CO2 melebihi 0,15%.

(6) Kandungan O2

Rendahnya kandungan O2 di udara dan dalam tanah akan menghambat respirasi dalam badan tumbuhan. Rendahnya respirasi akan menyebabkan rendahnya penyediaan energi. Hal ini menimbulkan acara metabolisme akan terlambat khususnya fotosintesis.


Selain melalui fotosintesis, reaksi pembentukan (anabolisme) molekul berenergi pada beberapa makhluk hidup sanggup juga terjadi melalui kemosintesis. Hal ini terutama dilakukan oleh basil kemoautotrof. Berbeda
dengan fotosintesis yang mendapatkan energi dari sinar matahari, kemosintesis mendapatkan energi dari reaksi molekul anorganik. Beberapa organisme kemosintesis mereaksikan CO2 dengan H2 berenergi tinggi untuk menghasilkan metana dan air melalui reaksi sebagai berikut.

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

Hasil reakasi ini berupa energi ikatan H2 yang dilepaskan dan dapat digunakan sebagai sumber energi bagi sel. Reaksi yang menghasilkan energi lainnya, memakai belerang untuk melepaskan energi ikatan H2. Hal ini
dilakukan oleh basil belerang yang terdapat di kawah-kawah gunung. Reaksi ini menghasilkan gas hidrogen sulfida (H2S). Berikut ini rangkuman reaksi yang terjadi.

 H2 + S → H2S + energi

Pertumbuhan makhluk hidup kemoautotrof terjadi secara lambat, karena reaksi ini hanya menghasilkan sedikit energi. Tempat hidup bakteri kemoautotrof lebih banyak dilingkungan yang sulit ditempati makhluk lain, seperti di kawah-kawah gunung dan rekahan dasar laut.

Anda kini sudah mengetahui Metabolisme Karbohidrat. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Fiktor Ferdinand P. dan Moekti Ariwibowo. 2009. Mudah Belajar Biologi 1 : untuk kelas 12 Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 194.