SITI MUSLICHAH,SSi.,MSc.,Apt
FISIOLOGI TUMBUHAN
1
1
Silabus • Pengertian dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan, pengertian metabolisme. • Metabolisme meliputi anabolisme (fotosintesis) dan katabolisme (respirasi) • Fotosintesis mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan faktor-faktor yang berpengaruh. • Respirasi mencakup glikolisis, siklus Krebs & faktor-faktor yang berpengaruh. 2
Pendahuluan • Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan pada tingkatan molekuler dan seluler • Ruang lingkup : Macam proses (transpirasi, fotosintesis, respirasi dll), mekanisme proses, tempat terjadinya,dan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap proses tersebut. 3
Metabolisme • Proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme merupakan reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim • Kemampuan sel untuk memperoleh energi & mengubah energi dari lingkungan • Keseluruhan reaksi kimia dalam sel hidup • Mengatur penggunaan materi & energi di dalam sel 4
Proses metabolisme ada 2 1. Anabolisme/Assimilasi/Sintesis : proses pembentukan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi (fotosintesis,kemosintesis) 2. Katabolisme/Dissimilasi: proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik (respirasi, fermentasi) 5
FOTOSINTESIS Proses yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia
6
Reaksi kimia fotosintesis :
Energi
6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 +
6 O2
7
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 + 6O2 Tapi apakah para ilmuwan langsung menemukan reaksi seperti di atas ini? Ternyata…….tidak…!!!
Penemuan fundamental ini bertahap dan berlangsung selama 100 tahun lebih! 8
Jan Ingenhousz (1799)
Engelmann (1822)
Julius von Sachs (1860)
membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan oksigen (O2). la melakukan percobaan dengan tumbuhan air Hydrilla verticillata. Membuktikan bahwa klorofil merupakan faktor yang harus ada dalam proses fotosintesis. la melakukan percobaan dengan ganggang hijau Spirogyra Membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan amilum (zat tepung). Adanya zat tepung ini dapat dibuktikan dengan uji yodium, sehingga percobaan Sachs ini juga disebut uji yodium. 9
Robin Hill (1937)
Membuktikan bahwa cahaya matahari diperlukan untuk memecah air (H2O) menjadi hidrogen (H) dan oksigen (O2). Pemecahan ini disebut fotolisis.
Joseph Priestley
Menemukan urutan reaksi/proses yang berlangsung pada reaksi gelap.
(1772) Melvin Calvin (1940) Jean Senebier (1782)
Melakukan penelitian dan menyimpulkan bahwa tumbuhan mengubah udara yang dikeluarkan hewan menjadi udara segar. Menyebutkan gas yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk fotosintesis adalah karbon dioksida yang merupakan sumber karbon bagi tumbuhan hijau. 10
Fotosintesis • Fotosintesis terjadi di kloroplas • Daun pada tanaman merupakan tempat utama terjadinya fotosintesis Leaf cross section Vein
Mesophyll
Stomata
CO2
O2
11
Light energy 12 ECOSYSTEM
Energi mengalir ke dalam suatu ekosistem sebagai cahaya matahari dan meninggalkannya dalam bentuk panas
Photosynthesis in chloroplasts CO2 + H2O Cellular respiration in mitochondria
Organic + O2 molecules
ATP powers most cellular work
Heat energy
Dari mana asalnya ?? 13
H2O
6CO2
Fotosintesis
Proses dimana organisme yang memiliki kloroplas mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia
Melibatkan 2 lintasan metabolik
Reaksi terang: mengubah energi matahari menjadi energi seluler
Reaksi Gelap (Siklus Calvin): reduksi CO2 menjadi CH2O
14
Light Chloroplast NADP
RuBP
ADP +P
Light reactions
3-PGA
Calvin cycle
G3P
Cellular respiration Cellulosse Starch
Other organic compounds 15
Pada fotosintesis 16
Fotosintesis terdiri dari dua proses yaitu -Reaksi terang -Reaksi Gelap (Siklus Calvin) Reaksi terang memberi energi pada carrier Reduksi CO2 menjadi karbohidrat melalui oksidasi carrier energi (ATP, NADPH)
Reaksi gelap (siklus Calvin) menghasilkan PGAL (phosphoglyceraldehyde)
17
Struktur kloroplas Mesophyll
18
• Tilakoid adalah sistem membran dalam kloroplas (tempat terjadinya reaksi terang). Memisahkan kloroplas menjadi ruang tilakoid dan stroma • Grana kumpulan tilakoid dalam kloroplas • Stroma: daerah cair antara tilakoid dan membran dalam, tempat terjadi siklus Calvin
Chloroplast
5 µm
Outer membrane Thylakoid Stroma
Granum
Intermembrane space
Thylakoid space
Inner membrane
1 µm
cahaya
• Energi elektromagnetik bergerak dalam bentuk gelombang • Terdapat hubungan yang berbalik antara panjang gelombang dengan energi • Panjang gelombang tinggi maka energi rendah 19
Spektrum tampak
-termasuk warna-warna cahaya yang dapat kita lihat -termasuk panjang gelombang yang menjalankan fotosintesis
20
Pigmen -Substansi yang menyerap cahaya tampak -Menyerap kebanyakan panjang gelombang tetapi paling sedikit menyerap panjang gelombang hijau Pigmen Klorofil a Klorofil b Karotenoid Karotene Xantofil
21
22
• Spektrum aksi pigmen
Rate of photosynthesis (measured by O2 release)
– Efektivitas relatif panjang gelombang yang berbeda dalam menjalankan fotosintesis
Action spectrum. Plot antara kecepatan fotosintesis vs panjang gelombang. Sepktrum aksi mewakili spektrum absorpsi klorofil a tetapi tidak benar-benar tepat. Hal ini karena penyerapan cahaya oleh pigmen aksesoris seperti klorofil b dan karotenoid. 23
• Spektrum aksi fotosintesis – Ditunjukkan oleh Theodor W. Engelmann Aerobic bacteria Filament of alga
400
500
600
700
Engelmann‘s experiment. Tahun 1883, Theodor W. Engelmann menyinari alga filamen dengan cahaya yang telah dilewatkan ke prisma, sehingga segmen yang berbeda dari alga mendapat panjang gelombang yang berbeda. Digunakan bakteri aerob yang terkonsentrasi dekat sumber oksigen untuk menentukan segmen alga yang paling banyak mengeluarkan O2. Bakteri berkumpul dalam jumlah besar disekitar alga yang mendapat cahaya biru-violet dan merah.
cahaya biru-violet dan merah paling efektif dalam fotosintesis 24
Klorofil a
• Klorofil a adalah pigmen yang secara langsung berpartisipasi dalam reaksi terang • Pigmen lain menambahkan energi ke klorofil a • Penyerapan cahaya meningkatkan elektron ke orbital energi yang lebih tinggi
25
• Klorofil tereksitasi oleh cahaya • Saat pigmen menyerap cahaya – Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil e–
Excited state
Heat
Photon (fluorescence)
Photon
Chlorophyll molecule
Ground state
26
Fotosistem • Kumpulan pigmen dan protein yang berasosiasi dengan membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi • Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi
27
• Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul – Klorofil a – Akseptor elektron primer
• Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer • Membran tilakoid – Terdapat 2 tipe fotosistem yaitu fotosistem I dan II 28
Aliran elektron • •
•
•
Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor elektron primer Kedua jalur – Dimulai dengan penangkapan energi foton – Menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk kemiosmosis Aliran elektron nonsiklik – Menggunakan fotosistem II dan I – Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron yang didonasikan oleh air – Mensintesis ATP dan NADPH – Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+ Aliran elektron siklik – Hanya menggunakan fotosistem I – Elektron dari fotosistem I di-recycle – Mensintesis ATP
29
Nonsiklik Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen
30
Aliran siklik – Hanya fotosistem I yang digunakan – Hanya ATP yang dihasilkan
31
Reaksi terang dan kemiosmosis: Organisasi membran tilakoid H2O
CO2
LIGHT NADP+ ADP
LIGHT REACTOR
CALVIN CYCLE
ATP NADPH
STROMA (Low H+ concentration)
O2
[CH2O] (sugar)
Cytochrome complex
Photosystem II
Photosystem I
NADP+ reductase
Light
2 H+
3
Fd NADPH Pq
NADP+ + 2H+ + H+
Pc 2
H2O
THYLAKOID SPACE (High H+ concentration)
1⁄ 2
1
O2 +2 H+
2 H+
To Calvin cycle
STROMA (Low H+ concentration)
Thylakoid membrane
ATP synthase ADP ATP P
H+
32
Siklus Calvin menggunakan ATP dan NADPH untuk mengkonversi CO2 menjadi gula • Siklus calvin – Terjadi di stroma
• Siklus Calvin memiliki 3 tahap – Fiksasi karbon – Reduksi – Regenerasi akseptor CO2
33
Siklus Calvin Light
H2O
CO2
Input 3 (Entering one CO2 at a time)
NADP+ ADP
LIGHT REACTION
CALVIN CYCLE ATP
Phase 1: Carbon fixation
NADPH
O2
Rubisco
[CH2O] (sugar)
3 P
3 P
P
Short-lived intermediate
P
Ribulose bisphosphate (RuBP)
P
6
3-Phosphoglycerate
6 ATP 6 ADP
CALVIN CYCLE
3 ADP 3
ATP Phase 3: Regeneration of the CO2 acceptor (RuBP)
6 P
P
1,3-Bisphoglycerate 6 NADPH 6 NADPH+ 6 P P
5
(G3P)
6
P
Glyceraldehyde-3-phosphate (G3P)
1
Phase 2: Reduction
P
G3P (a sugar) Output
Glucose and other organic compounds
34
Siklus Calvin • Dimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde 3phosphate • Tiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk molekul • Tiga tahap – Fiksasi karbon – Reduksi CO2 – Regenerasi RuBP 35
1 Sebuah molekul CO2 dikonversi dari bentuk inorganiknya menjadi molekul organik (fixation) melalui pengikatan ke gula 5C (ribulose bisphosphate atau RuBP). – Dikatalisasi oleh enzim RuBP carboxylase (Rubisco).
• Bentuk gula 6C pecah menjadi 3phosphoglycerate
36
2 Tiap molekul 3phosphoglycerate menerima tambahan grup fosfat membentuk 1,3Bisphosphoglycerate (fosforilasi ATP) • NADPH dioksidasi dan elektron yang ditransfer ke 1,3Bisphosphoglycerate memecah molekul dengan tereduksi menjadi Glyceraldehyde 3phosphate 37
3 Tahap terakhir dari siklus ini adalah regenerasi RuBP • Glyceraldehyde 3phosphate dikonversi menjadi RuBP melalui sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP
38
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 dari reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu. 39
Kesimpulan 1. Fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. 2. 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). 40
• 3. 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. 41
RESPIRASI
42
43
2
PENGERTIAN - Proses oksidasi dekomposisi senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana + energi
- Proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) - Proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi kebutuhan sel
- Ada 2 macam (Aerob dan Anaerob) C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + energi
44
3
FUNGSI ENERGI BAGI TANAMAN - Memelihara aliran protoplasma - Peredaran zat makanan - Pembelahan kromosom dan inti
- Penimbunan-penimbunan garam - Pertumbuhan menentang gaya berat - Pemasukkan ujung akar dalam tanah 45
3a
46
4
RESPIRASI AEROB - Membutuhkan oksigen - Menimbulkan panas (energi) - Tahapan reaksi: 1. Glikolisis 2. Pembentukan Asetil CoA 3. Siklus Kreb 4. Transport elektron 47
6
48
7
1. Glikolisis - Menguraikan gula - Terjadi dalam sitosol
- Pemecahan glukosa menjadi 2 molekul senyawa piruvat - 10 langkah, 2 fase (investasi energi dan penggunaan energi) - Disebut reaksi Embden Myerhof Parnas (EMP)
- 3 tahap utama: 1. Fosforilasi glukosa 2. Pemecahan fruktosa 1,6 difosfat mjd 2 molekul C-3 (fosfogliseraldehida dan dihidroksi aseton fosfat 3. Pemecahan 2 molekul C-3 mjd C-2 (asam piruvat) dan 49 terbentuknya 2CO2 dan 4 ATP
8
50
9
51
10
Glikolisis Peristiwa perubahan : • Glukosa Glukosa - 6 – fosfat -> Fruktosa 1,6 difosfat - >3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat -> Asam piruvat.
• Jadi hasil dari glikolisis : – 2 molekul asam piruvat. – 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi. – 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. 52
Perubahan piruvat mjd Asetil CoA
53
11
SIKLUS KREBS (Asam Trikarbosilat) - Ditemukan oleh Hans Krebs (1930) - Terjadi dalam matriks mitokondria - Menguraikan turunan piruvat mjd CO2, H2O dan energi - Tiga reaksi utama: 1. Gugus karboksil dilepas sebagai CO2
2. Fragmen berkarbon dua yang tersisa dioksidasi untuk membuat senyawa asetat 3. Koenzim A, senyawa mengandung sulfur turunan vit. B, diikatkan pada asetat oleh ikatan tak stabil 54 yang membuat gugus asetil sangat reaktif 12
Respirasi seluler
55
13
JALUR TRANSPORT ELEKTRON - Kumpulan molekul yang tertanam dalam membran dalam mitokondria - Sebagian besar komponen adalah protein
- Diperlukan untuk menghasilkan ATP dari bentuk NADH atau FADH - Oksigen sebagai oksidan dan donor elektron sebagai reduktan - Tingkat kandungan energi dari reduktan dari tinggi ke rendah: NADH, FADH, hidroquinon, sitokrom b, sitokrom c, sitokrom a dan sitokrom a3 56
14
TRANSPORT ELEKTRON Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. 57
ATP YANG DIHASILKAN DARI 1 GLUKOSA PROSES AKSEPTOR ATP 1. Glikolisis Glukosa > 2 asam piruvat —— 2 NADH 2 ATP 2. Siklus Krebs: 2 asetil piruvat --> 2 asetil KoA + 2 C02 —— 2 NADH 2 ATP 2 asetil KoA --> 4 CO2 —— 6 NADH 3. Rantai transnpor elektron respirator: 10 NADH + 502 > 10 NAD+ + 10 H20 —— 2 FADH2 + O2 > 2 PAD + 2 H20 —— Total
2 FADH2 30 ATP 4 ATP 38 ATP
58
PENGUKURAN KEGIATAN RESPIRASI - Diketahui dari kenaikan temperatur yang diakibatkannya - Dapat diukur dari banyak sedikitnya volume O2 yang digunakan atau banyaknya volume CO2 yang dilepaskan Nama Tanaman Triticum sativum Oryza sativa Lactusa sativa Aspergillus niger
Bagian
Suhu
Akar muda Akar muda Biji tumbuh Miselium
15o – 18o C 20o – 21o C 16o C
Kegiatan respirasi O2 yang terambil 67,9 ml O2 yang terambil 44,4 ml CO2 yang terlepas 82,5 ml CO2 yang terlepas 1.800 ml
(Kostychev, 1927) 59
15
PENGURAIAN SUBSTRAT RESPIRASI A. Penguraian Sukrosa
- Dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa - Dikatalisis oleh enzim invertase
- Hasil hidrolisis digunakan sebagai substrat respirasi setelah masuk jalur glikolisis B. Penguraian Amilum
- Aktivitas enzim dan amilase - Mengkatalisis proses penambahan air thd ikatan 1,4 glikosida - Mekanisme penguraian enzim dan amilase berbeda 60
20
C. Penguraian Lemak - Aktivitas enzim lipase - Dihidrolisis menjadi trigliserida, digliserida, monogliserida, gliserol dan asam lemak - Gliserol gliserolfosfat dihidroksi asetonfosfat jalur glikolisis - Asam lemak masuk ke dalam matriks glioksisom dan mengalami beta oksidasi menghasilkan energi dalam bentuk tioester dari Asetil CoA
C. Penguraian Protein - Aktivitas enzim protease dan peptidase - Hasil akhir berupa asam amino dan amida digunakan kembali untuk sintesis asam amino baru, protein baru 61 dan asam nukleat
21
2 JALUR PERUBAHAN ASAM AMINO MENJADI ASAM KARBOSILAT Reaksi Oksidasi Deaminasi Glutamat (asam amino)
Glutamate dehidroginase
Aspartat (asam amino)
aspartase
Alanin (asam amino)
Alfa keto glutarat + NH3 Asam oksaloasetat + NH3 Asam piruvat
Reaksi Transaminasi Glutamat (asam amino) Alfa ketoglutarat (asam karbosilat)
Piridoksal fosfat (enzim kompleks)
Glutamat (asam amino)
Piridoksin fosfat (enzim kompleks)
oksaloasetat 62 (asam karbosilat)
KESIMPULAN RESPIRASI AEROB - Merupakan proses oksidasi dekomposisi senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dan dibebaskan sejumlah energi - Diperlukan oksigen
- Melibatkan rangkaian tahapan: 1. Glikolisis
2. pembentukan asetil CoA 3. Siklus Krebs
4. sistem transport elektron 63
23
RESPIRASI ANAEROB - Tidak membutuhkan oksigen, meskipun dilakukan dalam udara bebas - Disebut juga fermentasi, meskipun tidak semua fermentasi fermentasi anaerob - Bertujuan merombak bahan dan menghasilkan energi C6H12O6
Saccharomyces
2C2H5OH + 2CO2 + energi
64
24
Bahan yang dapat difermentasi oleh ragi: - glukosa - fruktosa - galaktosa - manosa - sukrosa Diubah dulu menjadi monosakarida - maltosa Respirasi anaerob
respirasi intra-molekul
bakteri asam cuka
CH3CH2OH + O2
CH3COOH + H2O + 116 kal
bakteri asam susu
C6H12O6
2CH3CHOH.COOH + 28 kal 65
25
Respirasi anaerob pada jaringan tumbuh tinggi - Hanya terjadi jika persediaan oksigen bebas di bawah minimun - Masing-masing tanaman mempunyai toleransi berbeda
- Terjadi pada biji-bijian, hasilnya bukan alkohol tapi asam organik seperti asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam tartarat, asam susu - Pada tumbuhan aquatik teradaptasi dengan aerenchyma ataupun respirasi anaerobik, seperti pada rhizoma atau akar dari Nymphea advena
- Jaringan dan mikroorganisme lebih mengutamakan aerob jika ada kesempatan karena menghasilkan energi yang lebih besar efek Pasteur
66
26
ENZIM-ENZIM YANG AKTIF DALAM RESPIRASI (dalam mitokondria) a. Transposporilase
- Memindahkan H3PO4 dari molekul satu ke lainnya - Dibantu ion-ion Mg2+
pada jalur glikolisis
b. Desmolase
- Berperan dalam pemindahan atau penggabungan ikatan karbon spt aldolase dalam pemecahan fruktosa mjd gliseraldehida dan dihidroksiaseton c. Karboksilase - Mengubah asam organik secara bolak-balik - contoh: asam piruvat karboksilase piruvat asetakdehida 67 - Dibantu ion-ion Mn2+
27
d. Hidrase
- Menambahkan atau mengurangkan air dari senyawa tanpa menguraikan senyawa - contohnya: Enolase, fumarase, akonitase e. Dehidroginase - Terdapat pada hewan maupun tumbuhan
- Pemindahan hidrogen dari satu zat ke zat lainnya - Dapat bekerja bolak-balik
68
28
Beberapa zat pengantar elektron terkait dehidrogenase A. Sitokrom - Protein berwarna mengandung Fe, merupakan golongan klorofil dan hematin. - Substrat yang tereduksi, melepaskan atom hidrogen karena pengaruh dehidrogenase.
CH2COOH
dehidrogenase
+ sit. Fe2+
CHCOOH + 2 sit. Fe2+ + 2H+
CH2COOH
CHCOOH
Asam suksinat
Asam fumarat
Selanjutnya: 2 sit. Fe2+ + ½ O2 + 2 H+
oksidase sitokrom
2 sit. Fe3+ + H2O
69
B. Nukleotida - Dehidrogenase yang memerlukan koenzim lain (piridin nukleotida) 1. NAD (Nikotinamida adenin dinukleotida) - Disebut koenzim I (kozimase) - Berperan dalam perubahan asetaldehida menjadi etanol - Memerlukan enzim dehidrogenase alkohol CH3CHO + NAD.H2 asetaldehida
dehidrogenase alkohol
CH3CH2OH + NAD
2. NADP (Nikotinamida adenin dinukleotida phospat) 70
30
f. Oksidase
- Berupa protein yang mengandung besi atau tembaga - Mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat
- Berupa protein yang mengandung besi atau tembaga g. Peroksidase - Terdapat pada akar Cochlearia sp. - Mengoksidasi senyawa-senyawa fenolat, oksigen diambil dari H2O2 h. Katalase - Banyak di sel hewan dan tanaman - Mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen71 31
2 H2O2
katalase
2 H2O + O2
- Molekul peroksida banyak terdapat di berbagai jaringan
- Dalam jumlah berlebihan dapat meracuni jaringan - Mengubah peroksida menjadi air biasa - Dalam keadaan baik optimal, katalase dapat mengubah + 5.000.000 molekul per menit 72
Keterkaitan proses katabolisme dan anabolisme • Proses katabolisme dan anabolisme dalam suatu organisme berlangsung secara kontinyu dan bersamaan Keduanya merupkan proses pengubahan energi sehingga energi dalam tubuh organisme tersebut tetap tersedia.
• Tumbuhan hijau sebagai organisme fotoautotrof menyediakan sumber energi kimia bagi organsime heterotrof, sebaliknya organisme heterotrof akan melepaskan sisa metabolsime berupa CO2 dan H2O yang akan dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis. 73
• Dalam tumbuhan hijau, mereka menyusun makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Selajutnya ia juga memanfaatkan senyawa kimia yang terbentuk dari fotosintesis tersebut untuk prosesn respirasi sel guna menghasilkan energi. Bahkan mungkin kita mengamati beberapa tumbuhan dapat menyimpan cadangan makanannya sebagai energi cadangan, yang tersimpan dalam bentuk umbiumbian. 74
• Begiti pula dalam tubuh hewan, termasuk dalam tubuh manusia terjadai proses penyusunan dan pembongkaran zat tersebut. Disamping ada proses respirasi protein (katabolisme) untuk memperoleh energi, juga terjadi proses penyusunan (sintesis) protein yang penting untuk tersedianya protein guna membangun sel atau jaringan yang rusak dan sebagai pembangun struktur jaringan tubuh. Demikian pula sintesis lemak dan pembongaran lemak, merupkan dua proses yang saling berkaitan satu sama lain.
75
76
Sumber pembelajaran • Youtube: Fotosintesis, Respirasi • Buku – buku tentang metabolisme pada sel tumbuhan
77
78
