Materi Anabolisme Mapel Biologi kelas 12 SMA/MA

Materi Anabolisme Mapel Biologi kelas 12 SMA/MA - Hai adik adik apa kabar? semoga dalma keadaan sehat selalu, nah kebetulan pada kesempatan yang cerah ini kakak menyediakan untuk adik adik berupa materi yang sudah disusun yaitu materi tentang Anabolisme materi ini diambil dari Mapel Biologi kelas 12 SMA/MA. Dan kakak juga melengkapi latihan soal yang bisa membantu adik adik dalam memahami pembahasan demi pembahasan. Semangat!!

Metabolisme merupakan serangkaian peristiwa reaksi-reaksi kimia yang berlangsung dalam sel makhluk hidup. Melalui proses metabolisme makanan yang dimakan dapat diubah menjadi energi untuk kelangsungan hidup.

Semua makhluk hidup memerlukan energi untuk kelangsungan hidupnya. Kebutuhan energi setiap individu berbeda-beda, sesuai dengan aktivitas yang dilakukan, umur, atau jenis kelamin. Energi dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui proses metabolisme di dalam tubuh. Laju Metabolisme akan dipengaruhi oleh enzim sebagai biokatalisator.

Baca juga - Soal Metabolisme

Metabolisme ada dua macam yaitu katabolisme dan anabolisme.Katabolisme atau disebut juga disimilasi merupakan rangkaian reaksi kimia yang berkaitan dengan proses pembongkaran, penguraian atau pemecahan molekul/senyawa kompleks menjadi molekul/ senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim, contohnya respirasi anaerob dan aerob.

Anabolisme disebut juga asimilasi atau sintesis merupakan rangkaian proses reaksi kimia yang berkaitan dengan proses penyususnan atau sintesis molekul/senyawa kompleks dari molekul-molekul/ senyawa sederhana atau penyusunan zat dari senyawa/molekul sederhana menjadi senyawa yang kompleks, contohnya fotosintesis dan kemosintesis.

Istilah

Anabolisme : Reaksi pembentukan senyawa komplek dari senyawa sederhana..
Apoenzim : Bagian enzim yang terdiri protein, yang menyatu dengan kofaktor agar berfungsi secara aktif.
Autotrof : Organisme yang dapat memenuhi bahanorganik yang dibutuhkan dengan cara mensintesisnya dari bahan anorganik.
Biokatalisator : Enzim yang berperan dalam reaksi-reaksi kimia dalam sel tubuh makhluk hidup.
Enzim : Protein yang aktif bertindak sebagai biokatalisator dalam tubuh makhluk.
Fermentasi : Pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung anaerob.
Fotosintesis : Peristiwa penyusunan zat organic (karbohidrat) dari zat anorganik yang dilakukan oleh klorofil dengan bantuan cahayamatahari.
Fotolisis : Pemecahan molekul air dengan bantuan cahaya.
Fotosistem : Tempat berkumpulnya beratus-ratus molekul pigmen fotosintesis.
Glikolisis : Pengubahan satu molekul gula 6C menjadi 2 molekul asam piruvat (3C), 2 molekul NADH dan 2 molekul ATP.
Inhibitor : Zat atau senyawa yang menghalangi kerja enzim.
Katabolisme : Reaksi penguraian yang berlangsung di dalam tubuh organisme.
Kemosintesis : Proses penyusunan zat organik dengan memanfaatkan sumber energi dari hasil reaksi kimia.
Koenzim : Bagian bukan protein pada enzim, berupa senyawa organik (misalnya vitamin).
Metabolisme : Seluruh peristiwa reaksi-reaksi kimia yang berlangsung dalam sel makhluk hidup.
Respirasi aerob : Respirasi yang membutuhkan oksigen.
Respirasi anaerob : Respirasi yang tidak membutuhkan oksigen.

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembela jaran 1ini diharapkan anda dapat:

Menjelaskan proses anabolisme yang terdiri dari fotosintesis dan kemosintesis menyangkut bahan, proses, ternpat berlangsung dan hasilnya.

B. Uraian Materi

Anabolisme

Anabolisme disebut juga asimilasi atau sintesis merupakan rangkaian proses reaksi kimia yang berkaitan dengan proses penyusu nan atau sintesis molekulf senyawa kompleks dari molekulf senyawa sederhana atau penyusunan zat dari senyawa/molekul 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 menggunakan energi cahaya disebut fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia disebut kemosintesis.

Berikut ini akan dijelaskan mengenai fotosintesis dan kemosintesis.

a. Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pengubahan zat anorganik HzO dan C02, oleh klorofil menjadi zat organik (karbohidrat) dengan bantuan cahaya. Peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai berikut.

Baca juga - Soal Pembelahan Sel

Proses Fotosintesis yang terjadi di kloroplas berlangsung melalui dua tahap reaksi, yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap. Reaksi terang memerlukan cahaya matahari, sedangkan reaksi gelap tidak memerlukankan cahaya. Secara keseluruhan, fotosintesis berlangsung dalam kloroplas .

Reaksi Terang

Reaksi terang akan berlangsung jika ada cahaya, misalnya cahaya matahari. Energi di tangkap oleh klorofil untuk memecah molekul air, pemecahan inilah yang disebut dengan fotolisis. Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang ini berlangsung di dalam grana. Cahaya juga memiliki energi yang disebut foton. Jenis pigmen klorofil berbeda-beda karena pigmen tersebut hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besar energi foton yang berbeda. Pada reaksi terang yang terjadi di grana, energi cahaya memacu pelepasan elektron dari fotosistem di dalam membran tilakoid.

Fotosistem adalah tempat berkumpulnya beratus-ratus molekul pigmen fotosintesis. Didalam sel-sel daun terdapat tilakoid yang pada membrannya terdapat klorofil dan bersama protein serta molekul lainnya akan membentuk fotosistem

Terdapat dua jenis fotosistem yang bekerjasama dalam reaksi terang fotosintesis, yaitu fotosisten I dan fotosistem II. Kedua fotosistem ini bekerjasam menghasilkan ATP dan NADPH sebagai produk utama dalam reaksi terang. Perhatikan gambar berikut!

Gambar 10. Tahap Reaksi Terang - Sumber: edubio.info

ATP dan NADPH dapat terbentuk dengan digerakkan oleh cahaya dengan member energi kepada kedua fotosistem yang terdapat pada membran tilakoid kloroplas. Selama reaksi terang fotosintesis terdapat dua kemungkinan aliran elektron yaitu melalui jalur non siklik dan aliran siklik.

Jalur aliran electron non siklik adalah yang utama dengan elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I. Elektron dan ion hidrogen akan membentuk NADPH dan ATP. Oksigen yang dibebaskan berguna untuk respirasi aerob. Pusat reaksi pada fotosistem I mengandung klorofil a, disebut sebagai P700, karena dapat menyerap foton terbaik pada panjang gelombang P700 nm. Pusat reaksi pada fotosistem II mengandung klorofil a yang disebut sebagai P680, karena dapat menyerap foton terbaik pada panjang gelombang 680 nm.

Jalur aliran electron siklik yang hanya pada kondisi tertentu electron terfotoeksitasi mengambil jalur ini. Aliran electron siklik merupakan hubungan yang singkat menggunakan fotosistem I tetapi tidak menggunakan fotosistem II.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap merupakan proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO2 menjadi gula.

Fase-fasenya:

Pengikatan (fiksasi) CO2
Reduksi
Pembentukan RuBP

Baca juga - Soal Pewarisan Sifat Makhluk Hidup

Disebut juga siklus Calvin-Benson. Reaksi ini disebut reaksi gelap, karena tidak tergantung secara langsung dengan cahaya matahari. Reaksi gelap terjadi di stroma. Namun demikian, reaksi ini tidak mutlak terjadi hanya pada kondisi gelap. Reaksi gelap memerlukan ATP, hidrogen, dan elektron dari NADPH, karbon dan oksigen dari karbondioksida, enzim yang mengkatalisis setiap reaksi, dan RuBP (Ribulosa Bifosfat) yang merupakan suatu senyawa yang mempunyai 5 atom karbon. Perhatikan gambar berikut!

Gambar 11. Tahap Reaksi Gelap - Sumber: marissakurniawan.blogspot.co.id

Reaksi gelap terjadi melalui beberapa tahapan, yaitu:

Karbondioksida diikat oleh RuBp (Ribulosa bifosfat yang terdiri atas 5 karbon) menjadi senyawa 6 karbon yang labil. Senyawa 6 karbon ini kemudian memecah menjadi 2 fosfogliserat (PGA).
Masing-masing PGA menerima gugus pfosfat dari ATP dan menerima hidrogen serta e- dari NADPH. Reaksi ini menghasilkan PGAL (fosfogliseraldehida).
Tiap 6 molekul karbondioksida yang diikat dihasilkan 12 PGAL.
Dari 12 PGAL, 10 molekul kembali ke tahap awal menjadi RuBp, dan seterusnya RuBP akan mengikat CO2 yang baru.
Dua PGAL lainnya akan berkondensasi menjadi glukosa 6 fosfat. Molekul ini merupakan prekursor (bahan baku) untuk produk akhir menjadi molekul sukrosa yang merupakan karbohidrat untuk diangkut ke tempat penimbunan tepung pati yang merupakan karbohidrat yang tersimpan sebagai cadangan makanan.

b. Kemosintesis

Kemosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan zat organik dengan memanfaatkan sumber energi hasil reaksi kimia. Pada kemosintesis energi diperoleh dari hasil oksidasi senyawa anorganik yang diserap dari lingkungan, misanya sulfur, hydrogen, besi, ammonia, nitrit hydrogen sulfida. Kemosintesis dapat ditemukan dalam:

Pembentukan sulfat oleh bakteri sulfur (Thiobacillus, bagiatoa)
Pembentukan nitrat oleh bakteri nitrat dan bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter).

Baca juga - Soal Pola-Pola Hereditas Pada Makhluk Hidup

Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu. Misalnya 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 berikut ini:

Organisme yang melakukannya disebut kemoautotrof. Bakteri kemoautotrof ini akan mengoksidasi senyawa-senyawa tertentu dan energi yang dihasilkan tersebut akan digunakan untuk asimilasi karbon.

Beberapa bakteri kemosintesis ini mempunyai kemampuan seperti organisme berklorofil, yaitu mampu membuat karbohidrat dari bahan mentah anorganik, tetapi mereka tidak menggunakan energi cahaya untuk melakukan hal itu. Pengubahan karbondioksida menjadi karbohidrat dapat pula terjadi dalam sel-sel hewan seperti pada sel-sel tumbuhan. Bakteri pelaku kemosintesis memperoleh energi dan elektron-elektron dengan melaksanakan oksidasi beberapa substansi tereduksi yang ada di alam sekitarnya. Energi bebas tersedia oleh oksidasi ini kemudian digunakan untuk pembuatan karbohidrat.

Energi yang telah didapat tersebut dipakai untuk mereduksi karbondioksida menjadi karbohidrat dengan cara yang sama seperti yang dilakukan bakteri belerang fotosintetik. Mereka menyelesaikan oksidasi senyawa besi yang teroksidasi sebagian dan mampu merangkaikan energi yang dihasilkan oksidasi ini untuk mensintesis karbohidrat. Oksidasi ini menghasilkan energi untuk mendorong reaksi sintesis bakteri tersebut. Nitrat yang dihasilkan menyediakan keperluan nitrogen bagi tumbuhan. Untuk mudahnya, kamu bisa lihat di bagan di bawah ini.

Gambar 12. Bagan Proses Kemosintesis - Sumber: scienceandenvironmentyear3.com

C. Rangkuman

Anabolisme disebut juga asimilasi atau sintesis merupakan rangkaian proses reaksi kimia yang berkaitan dengan proses penyusunan atau sintesismolekul/senyawa kompleks dari molekul-molekul/ senyawa sederhana atau penyusunan zat dari senyawa/molekul sederhana menjad i senyawa yang kompleks.
Anabolisme yang menggunakan energi cahaya disebut fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energy kimia disebut kemosintesis.
Fotosintesis meliputi dua tahap reaksi, yakni tahap reaksi terang yang diikuti dengan tahap reaksi gelap.
Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia.
Fotolisis merupakan pemecahan molekul air dengan bantuan cahaya.
Siklus Calvin-Benson, reaksi ini disebut reaksi gelap, karena tidak tergantung secara langsung dengan cahaya matahari. Reaksi gelap terjad i di stroma.
Kemosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan zat organic dengan memanfaatkan sumber energy hasil reaksi kimia.

D. Penugasan Mandiri

Baca juga - Soal Hereditas Manusia

Buatlah bagan tentang anabolisme di kertas karton semenarik mungkin dan mudah di pahami, selanjutnya analisis pernyataa n yang menyatakan "kelangsungan hidup semua makhluk bergantung pada masa depan daun", bagaimana menurut pendapatmu? presentasikan di depan teman-teman mu yang lain!

E. Latihan Soal

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di atas kerjaka nlah latihan berikut!

1. Jelaskan siklus siklik pada reaksi terang fotosintesis!

2. Jelaskan perbedaan reaksi terang dengan reaksi gelap!

3. Jelaskan pengertian dari:

a. Kemosintesis

b. Fotolisis

c. Fotosintesis

Jawaban

1.Elektron yang dilepaskan oleh fotosistem I akan ditangkap oleh akseptor elektron . Elektron tersebut selanjutnya diteruskan menuju sistem feredoksin (Fd), kemudian diteruskan ke kompleks sitokrom dan akhirnya kembali ke fotosistem I.Jalur elektron siklik menghasilkan ATP.

2.Reaksi terang akan berlangsung j ika ada cahaya, misalnya cahaya matahari. Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang ini berlangsung di dalam grana. Sedangkan Reaksi gelap merupakan proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah COz menjadi gula. reaksi gelap tidak tergantung secara langsung dengan cahava matahari. Reaksi e:elao teriadi di stroma

3.a.Kemosintesis merupakan proses penyusunan ataupembentukan zat organik dengan memanfaatkan sumber energi hasil reaksi kimia.

b.Fotolisis adalah pemecaha n molekul air dengan bantuancahaya

c.Fotosintesis adalah proses pengubahan zat anorganik HzO dan COz,oleh klorofil menjadi zat organik (karbohidrat) dengan bantuan cahava.222

Baca juga - Soal Mutasi pada Makhluk Hidup

F. Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab!

Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.

Demikianlah informasi yang bisa kami sampaikan, mudah-mudahan dengan adanya Materi Anabolisme Mapel Biologi kelas 12 SMA/MA ini para siswa akan lebih semangat lagi dalam belajar demi meraih prestasi yang lebih baik. Selamat belajar!!