Bismillahirrohmaanirrohiim - Upifitriani.files.wordpress

2y ago
29 Views
3 Downloads
9.09 MB
22 Pages
Last View : 3m ago
Last Download : 2m ago
Upload by : Nixon Dill
Transcription

BismillahirrohmaanirrohiimTiada kata yang lebih pantas diucapkan di awal tulisan ini, kecuali ungkapan pujidan syukur kehadirat Allah SWT, Pemberi kekuatan sejati, Penunjuk jalan yang telahmenganugerahkan Rahmat dan Hidayah yang tiada terhingga, sehingga penulis dapatmenyelesaikan modul pembelajaran Biologi yang berjudul “Metabolisme Sel”.Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penyelesaian modul ini tidak dapatterlaksana dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, padakesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang mendalamkepada:1. Segenap keluarga besar Irawan, atas cinta dan kasih sayang yang selalu mengiringisetiap langkah dalam perjalanan hidup ini.2. Dr. Robinson Situmorang, selaku dosen pengampu mata kuliah Media Pembelajaranatas bimbingannya selama ini.3. Heri Sriyanto, S.Pd, selaku Kepala SMA Insan Cendekia Madani yang telahmemberikan izin pengembangan modul di lingkungan Insan Cendekia Madani.4. Rekan-rekan sesama guru Biologi di SMA Insan Cendekia Madani, atas kesediaannyamemberikan kritik dan saran terhadap modul yang dikembangkan.5. Rekan-rekan Program Magister Pendidikan Biologi UNJ atas kebersamaannya selamadua tahun ini.6. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah turut membantuterselesaikannya modul ini.Cukuplah Allah SWT yang membalas semua bantuan, bimbingan, dan doronganyang telah Bapak/ Ibu/ Saudara berikan kepada penulis dalam penyelesaian modul ini.Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan modul pembelajaran inimasih jauh dari sempurna karena masih banyak kekurangan dan kesalahan yang penulislakukan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai pihaksangat penulis harapkan.Akhirnya, semoga modul ini bermanfaat bagi semua pihak, terutama bagi pejuangpejuang pendidikan yang selalu mendambakan pembaharuan.Maju terus pendidikan Indonesia!!Tangerang Selatan, Januari 2016PenulisUpi Fitrianii

HalamanKATA PENGANTAR . iDAFTAR ISI . iiPENDAHULUAN . iiiKEGIATAN BELAJAR 1: ENZIM1. Konsep Dasar Metabolisme . 12. Definisi Enzim . 13. Karakteristik Enzim . 24. Sifat Kerja Enzim . 4Latihan 1 . 5Rangkuman 1 . 5Tes Formatif 1 . 6Glosarium 1 . 7KEGIATAN BELAJAR 2: KATABOLISME & ANABOLISME1. Katabolisme . 8a. Respirasi Aerob . 8b. Respirasi Anaerob . 102. Anabolisme . 11a. Fotosintesis . 11b. Kemosintesis . 13Latihan 2 . 13Rangkuman 2 . 13Tes Formatif 2 . 14Glosarium 2 . 14KUNCI JAWABAN TES FORMATIF . 16DAFTAR PUSTAKA . 17RIWAYAT PENULIS . 18ii

Salah satu permasalahan yang sering dihadapi ketika mengolah daging kambing adalah dagingkambing yang sulit digigit atau dikunyah. Sebab pengolahan yang salah memang bisa membuatdaging kambing menjadi alot. Namun Anda bisa melakukan berbagai trik untuk menghasilkan dagingkambing yang empuk, antara lain:Daun pepaya. Agar empuk, bungkus daging kambing dengan daun pepaya yang sudah diremassebentar. Kemudian biarkan selama 10 menit.Nanas muda. Nanas muda ini dilembutkan dulu agar ekstraknya lebih keluar dan bisa melembutkandaging. Setelah nanas dilembutkan hingga menjadi seperti jus, lumurkan jus nanas ini ke kedua sisidaging. Namun, jangan membiarkan daging dalam lumuran nanas terlalu lama, maksimal 10 menitsaja. Daging kambing yang terlalu lama didiamkan dengan lumuran nanas akan membuat dagingnyamenjadi terlalu nahkan kamu membaca artikel sejenis atau pernahkah kamu menemukan orang-orang di sekitarmumelakukan hal yang sama?SSetelah kamu membaca artikel di atas, tentunya akan muncul pertanyaan Mengapa nanas muda dapatmenyebabkan daging menjadi empuk? Pertanyaan inilah yang akan menjadi pokok bahasan kita padakegiatan pembelajaran kali ini. Setiap bahan makanan yang masuk ke dalam tubuh akan diurai menjadibentuk yang lebih sederhana. Pada waktu yang bersamaan tubuh pun merakit molekul-molekul kecil menjadibentuk yang lebih kompleks. Reaksi penguraian atau yang dikenal dengan istilah catabolism dan reaksipenyusunan atau anabolism ini merupakan reaksi biokimia kompleks yang berada dalam jalur metabolikyang rumit dari ribuan peristiwa reaksi yang terjadi di tingkat sel. Lantas pernahkan jalur metabolik ini menjadisangat kacau hingga bahan makanan yang masuk dalam tubuh tidak dapat diuraikan?Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas, modul ini secara khusus akan membahas peran molekulspesifik yang bernama enzim yang mengendalikan setiap jalur metabolik dalam tubuh. Pada kegiatan belajar1 akan dibahas konsep dasar metabolisme, definisi enzim, karakteristik enzim dan faktor-faktor yang dapatmempengaruhi kerja enzim. Sedangkan pada kegiatan belajar 2, akan dibahas tentang jalur metabolismedalam sel (cell metabolism) yaitu catabolism dan anabolism.Setelah mempelajari modul ini, kamu diharapkan mampu memahami karakteristik dan sifat kerja enzimdalam kaitannya dengan jalur metabolik tubuh. Namun sebelumnya kamu diharapkan dapat menjelaskankonsep dasar metabolisme, jenis jalur metabolisme dalam makhluk hidup serta fungsi enzim dalam jalurmetabolisme tubuh tersebut.iii

Metabolisme adalah serangkaian reaksiangkah perubahan yang jelas. Setiap langkah dalamkimia dalam tubuh yang terdiri atas reaksi penguraianjalur tersebut dikatalisis oleh enzim spesifik yang(Catabolism) dan reaksi pembentukan senyawa kimiadigambarkan sebagai berikut:tertentu (Anabolism).Dalam reaksi penguraian,senyawa kimia kompleks diubah menjadi senyawasenyawa kimia sederhana. Sebaliknya, dalam reaksiGambar 1. Reaksi Enzimatispenyusunan senyawa-senyawa sederhana diubahmenjadi senyawa kompleks.Metabolisme sel terdiri atas serangkaianreaksi kimiawi kompleks dalam jalur-jalur metaboliktertentu. Setiap jalur metabolik dalam sel diawalidengan satu molekul spesifik bernama enzim yangkemudian diubah menjadi produk tertentu dalam.Konsep UtamaMetabolisme merupakan serangkaian reaksi kimiadalam tubuh yang meliputi reaksi pembentukansenyawa (Anabolisme) maupun penguraian senyawatertentu (Katabolisme). Kedua jenis reaksi kimia inimelibatkan aktivitas enzimatis yang kompleks yangterjadi secara bertahap.Setiap jalur metabolik(ragi). Penggunaan enzim pada mulanya digunakandalam tubuh dikendalikan olehuntuk merujuk pada zat mati yang terlibat dalammolekul spesifik yang bernamareaksi kimiawi organisme hidup. Kini istilah enzimenzim. Sebagaimana lampudigunakan sebagai sebutan untuk makromolekulmerah, kuning dan hijau yang(protein) yang bekerja sebagai catalyst, agen kimiawimengontrol aliran lalu lintas kendaraan bermotor,yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi. Peranenzim menyeimbangkan jalur metabolik tubuhkatalis enzim adalah peran sebagai regulator laludengan mengatur penawaran dan permintaanlintas kimiawi pada jalur-jalur metabolik tubuh. Karenametabolisme,regulator ini hanya dapat diproduksi oleh sistemsehinggakekuranganmaupunkelebihan molekul dapat dihindari.hidup, maka enzim dikenal sebagai Biocatalyst.Istilah "enzyme", berasal dari bahasaYunani yang berarti "dalam bahan pengembang"1

Molekul spesifik yang akan diubah oleh enzimaktif (active site), yang merupakan lekukan didinamakan substrat enzim (S) atau reactant. Enzimpermukaan enzim sebagai tempat katalisis terjadiberikatan dengan substrat membentuk kompleks enzim-(Gambar 3a). kespesifikan enzim ditentukan olehsubstrat (E-S). Ketika enzim berikatan dengan substrat,kecocokan antara bentuk bentuk situs aktif dengankerja katalitik enzim akan mengubah substrat menjadibentuk substrat.produk reaksi (P). Perhatikan gambar di bawah ini untukSaat substrat memasuki sisi aktif enzim,lebih memahami perbedaan antara substrat, enzim,terjadi interaksi kimia substrat dan gugus kimiakompleks enzim-substrat dan produk:rantai samping asam amino sisi aktif enzim yangmenyebabkan terjadinya kecocokan kompleksenzim-substrat (Gambar 3b).Gambar 2. Kompleks Enzim – SubstratSebagian besar enzim berakhiran –ase. Sebagai contohenzim amilase yang terdapat dalam mulut.Amilase, sebagaimana awalan katanya, merupakanenzim yang mengkatalisis amilum menjadi maltosa(disakarida) dan glukosa (monosakarida). Amilaseterlarut dalam air liur dan dikenal pula sebagaiptialin.Setiap enzim hanya dapat mengenali substrat tertentu.Itu berarti, amilase tidak dapat digunakan dalam jalurmetabolik yang mengubah sukrosa atau jenis karbohidratlainnya. Mengapa demikian?Gambar 3. Kecocokan antara Enzim dan Substrat(a) Lekukan pada enzim dinamakan situs aktif(b) Kompleks enzim-substratProtein merupakan makromolekul dengan strukturspesifik yang ditentukan oleh urutan monomer (asamamino) penyusunnya. Oleh karena itu, sebagai protein,kespesifikan enzim pun ditentukan oleh urutan asamamino yang menyusunnya. Selanjutnya akan dijelaskankerja enzim dalam kedudukannya sebagai protein.Gambar 2 menunjukkan bahwa setelahterbentuk kompleks E-S, substrat diubah lkan situs aktif. Enzim kemudian bebasuntuk mengambil substrat lain ke dalam situsaktifnya. Satu molekul enzim umumnya dapatSubstrat dapat berikatan dengan enzimmengkatalisis seribu molekul substrat per detik.pada wilayah tertentu yang disebut situs atau sisiBahkan beberapa enzim jauh lebih cepat lagi!!2

Enzim, seperti katalis lainnya, pada akhir reaksi tetapenergi. Karena glukosa dan oksigen secara alamiberada dalam bentuk semula (Gambar 2). Olehtidak reaktif, sejumlah kecil EA harus ditambahkankarena itu, enzim dalam sel terdapat dalam jumlahuntuk memulai proses penguraian glukosa ini.yang sedikit, namun memiliki dampak metabolikyang sangat besar karena dapat bekerja berulanguntuk mengkatalisis jenis substrat yang sama.Suatu enzim dapat mengkatalisis reaksimaju atau reaksi mundur, yang artinya enzim dapatbekerja menguraikan suatu senyawa menjadisenyawa-senyawa lain dan sebaliknya dapat pulabekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadisenyawa semula. Ini menunjukkan kerja enzimGambar 4. EA adalah energi yang diperlukan substrat (Reactans) untukmencapai puncak reaksi (potential energy)Dalambolak-balik (reversible).penguraianglukosa,enzimdapatglucose dibutuhkan untuk berikatan dengan glukosamengkatalisis reaksi pengubahan lipid menjadi asammembentuk kompleks E-S. Saat substrat glukosalemak dan gliserol. Sebaliknya, lipase juga dapatberikatan dengan enzim glucose, bentuk molekuldigunakan dalam mengkatalisis reaksi pembentukanglukosa sedikit berubah. Hal ini menyebabkanlipid dari asam lemak dan gliserol. Dalam hal ini,glukosa lebih mudah mengikat molekul lain atauenzim tidak dapat menentukan arah reaksiberubah menjadi produk reaksi.(pemnguraian atau pembentukan), karena auenzimtelahreaksi enzim sangat ditentukan oleh konsentrasimengurangimempermudahrelatif substrat dan produk yang terdapat dalam sel.terjadinya reaksi. Enzim bekerja dengan mengikatsubstrat yang menyebabkannya berada pada kondisitidak stabil (unstable) yang dikenal sebagai kondisiEnergiyangdibutuhkanuntuktransisi (transition state), sehingga EA yangmendorong substrat melakukan reaksi dinamakandibutuhkan substrat untuk bereaksi lebih rendahenergi aktivasi (EA). Energi ini disuplai dalamdibandingkan tanpa kehadiran enzim.bentuk panas yang diserap oleh molekul substratdari lingkungan. Oleh karena itu, untuk dapatbereaksi, substrat memerlukan sejumlah EA untukmencapai puncak reaksi. Perhatikan gambar 4 untuklebih memahami tentang EA.Sebagaicontoh,selamarespirasi,molekul glukosa (C6H12O6) bereaksi dengan molekuloksigen (O2) dan dipecah untuk membentuk karbondioksida (CO2) dan air (H2O) serta melepaskanGambar 5. Enzim menyebabkan substrat (reactant) berada pada kondisi transisi(transition state) sehingga lebih mudah berubah menjadi produk3

Dalam tubuh makhluk hidup, enzim bekerjaSebagian besar enzim manusia bekerjadengan dua mekanisme kerja yang dapat dijelaskanoptimal pada suhu 35-40oC, sedangkan enzim padadengan dua teori berikut, yaitu:jenis bakteri thermofilik yang hidup di mata air panasa. Teori gembok dan anak kunci (Lock and keybekerja optimal pada suhu 70oC.theory)Enzim dan substrat bergabung bersama membentukKompleks E-S, seperti kunci yang masuk dalamgembok. Setelah bereaksi, kompleks lepas danmelepaskan produk serta membebaskan enzim.b. Teori kecocokan yang terinduksi (Induced fittheory) 2011 Pearson Education, IncGambar 7. Variasi suhu optimal (optimal temperature) enzimMenurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktifenzim merupakan bentuk yang fleksibel. Ketikasubstrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktiftermodifikasi mengikuti bentuk substrat membentukkompleks E-S.Peningkatan suhu yang melebihi suhuoptimal akan menyebabkan reaksi enzimatik turun.Peningkatan ini mengganggu ikatan hidrogen, ikatanionik dan ikatan interaktif lain yang menstabilkanbentuk aktif enzim, hingga akhirnya enzim mengalamidenaturasi, yaitu perubahan struktur dan sifatkimiawi protein (enzim) yang menyebabkan enzimtidak aktif secara biologis.Gambar 6. Mekanisme Kerja Enzim(a) Lock and key(b) Induced fitDalammelakukanaktivitasnya, Stabilitas pH Enzimenzimdipengaruhi oleh lingkungannya. Pengaruh tersebutdapat mengganggu stabilitas enzim. Stabilitas enzimdapat didefinisikan sebagai kestabilan aktivitas enzimEnzim juga memiliki pH optimal untukaktivitas reaksinya, yaitu kisaran pH 6-8. Namun,beberapa enzim dalam tubuh seperti pepsin bekerjaoptimal pada pH 2.selama penyimpanan dan penggunaan enzim tersebut,serta kestabilan terhadap senyawa yang bersifatmerusak seperti pelarut tertentu (asam, basa) dan olehpengaruh temperatur dan pH ekstrim. Stabilitas Thermal EnzimLaju reaksi enzimatik akan meningkatbersamaan dengan peningkatan suhu sampai padasatu titik yang disebut suhu optimal. Pada suhuoptimal, aktivitas enzim berada pada laju reaksipaling tinggi. 2011 Pearson Education, IncGambar 8. Variasi pH optimal (optimal pH) enzim Activator dan Inhibitor EnzimSenyawa-senyawa kimia tertentu secaraselektif dapat meningkatkan kerja enzim (activator)atau menghambat kerja enzim (inhibitor).4

Activator. Activator enzim pada umumnya berupapada enzim, tidak aktif secara biologis. Zat kimiasenyawa non-protein yang dapat berikatan denganyang dapat menyebabkan kerusakan permanenenzim secara permanen maupun dalam ikatanenzim antara lain: Mercury, silver dan arsenic.longgar dan dapat balik bersama substrat. Activator- Inhibitor yang dapat balik (reversible inhibitor)enzim dikenal dengan sebutan Kofaktor (cofactor).karena berikatan atau berinteraksi lemah denganJenis kofaktor antara lain:enzim. Inhibitor reversibel dibedakan menjadi- Anorganik, seperti Zn2 , Cu2 dan Fe3 inhibitor- Organik (koenzim), seperti vitamin, NADH,nonkompetitif.kompetitifdaninhibitorNADPH, ATPInhibitor. Zat kimia yang tergolong sebagai inhibitoratau penghambat kerja enzim dapat berikatan kuatdan tidak dapat baik, maupun berikatan lemah dandapat balik.- Inhibitor yang tidak dapat balik (IrreversibleInhibitor) menyebabkan kerusakan permanenGambar 9. Penghambatan aktivitas enzim(a) Substrat dapat berikatan normal dengan situs aktif enzim(b) Inhibitor kompetitif meniru substrat, sehingga dapatberikatan dengan situs aktif enzim(c) Inhibitor nonkompetitif berikatan pada sisi lain (bukan situsaktif), sehingga mengubah situs aktif enzimSetelah mempelajari materi dalam kegiatan belajar ini, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut sebagaipengayaan agar kamu lebih memahami konsep dasar metabolism serta karakteristik dan sifat kerja enzim:Let’s think for a moment here!1. Mengapa enzim hanya mengkatalisis substrat tertentu?2. Energi apa yang dibutuhkan substrat untuk bereaksi? Bagaimana enzim dapat menurunkan kebutuhansubstrat akan energi itu?3. Perhatikan grafik berikut yang menunjukkan variasi suhu optimal pada beberapa jenis bakteri!a. Berdasarkan grafik tersebut, tentukanrentang suhu yang memungkinkan bakteribakteri tersebut hidupb. Lakukan studi literature untuk menemukancontoh dari setiap kelompok bakteri! Dalam tubuh makhluk hidup, tepatnya pada tingkat Dalam mengerjakan fungsinya, enzim berikatansel, terjadi serangkaian reaksi kimia yang disebutdengan substrat membentuk kompleks enzim-Metabolisme. Metabolisme sel meliputi reaksisubstrat (E-S). Kerja katalitik enzim pada substratpembentukan senyawa (Anabolisme) dan reaksimengubah substrat menjadi produk reaksi (P).penguraian senyawa tertentu (Katabolisme).5

Enzim merupakan protein, sehingga karakteristik Mekanisme kerja enzin antara lain dijelaskan dalamenzim meliputi sifatnya sebagai protein, antara lain:dua teori, yaitu teori gembok dan anak kunci sertaa. Spesifikteori kecocokan yang terinduksi.b. Bekerja berulang dan dibutuhkan dalamjumlah sedikitc. Bekerja bolak-balik Stabilitas kerja enzim dapat dipengaruhi oleh factorlingkungan, antara lain: suhu, pH, activator daninhibitor enzim.d. Menurunkan energi aktivasiTES FORMATIFSUB MATERI ENZIMPetunjuk Umum:1. Bacalah Basmalah, kemudian tulis nama dan nomor tes Anda pada lembar jawaban2. Periksalah dan bacalah soal–soal dengan teliti sebelum menjawab3. Dahulukan menjawab soal–soal yang Anda anggap mudahPetunjuk Khusus:Jawablah soal-soal berikut dengan tepat!1. Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel yang dikatalisis oleh 1 . Metabolismedibedakan dalam dua kategori, yaitu; 2 , yang merupakan reaksi penguraian senyawa organik dan3 yang merupakan reaksi pembentukan senyawa organik.skor: 3 poin2. Pada umumnya enzim merupakan 1 . Sebagai 2 , enzim mampu mempercepat suatu reaksitanpa ikut bereaksi. Karakteristik enzim adalah:3.5.4.6.skor: 6 poin3. Lengkapi label pada gambar di bawah ini!!A.B.C.D.E.skor: 5 poin4. Aktivitas enzim dipengaruhi oleh: 1 ; 2 ; 3 ; 4Grafik a di samping menunjukkan pHoptimal chymotrypsin adalah 5 .Sedangkan grafik b menunjukkan pHoptimal pepsin adalah 6 , itusebabnya mengapa pepsin dapatditemukan dalam organ 7 untukmenguraikan 8 menjadi peptone.5.abPerhatikan keempat tabung reaksi pada gambar di

menyelesaikan modul pembelajaran Biologi yang berjudul “Metabolisme Sel”. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penyelesaian modul ini tidak dapat terlaksana dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang mendalam kepada: 1.

Related Documents:

1.1.3 WordPress.com dan WordPress.org WordPress menyediakan dua alamat yang berbeda, yaitu WordPress.com dan WordPress.org. WordPress.com merupakan situs layanan blog yang menggunakan mesin WordPress, didirikan oleh perusahaan Automattic. Dengan mendaftar pada situs WordPress.com, pengguna tidak perlu melakukan instalasi atau

District Office Administration Marketing files Service Delivery files VR policy and partnerships Fiscal and Administrative Services Team Fiscal files Contract files Vendor files Case Procurement files Social security/Ticket to Work files Social Security Unit – General Administrative

WebEx Recording Format (WRF) files Video files, including files that play in Windows Media Player and Apple QuickTime Player Audio files, including files that play in Windows Media Player Flash movie and interactive Flash files Web pages When you play the media files

January monthly files – March 15th February monthly files – April 15th March monthly files – May 15th April monthly files – June 15th May monthly files – July 15th June monthly files – August 15th July monthly files – September 15

Searching for deleted files over the entire drive is a very fast process. Recover My Files reads the file index for all files on the drive in less than 1 minute. Run a "Recover Files" search "Deleted Files (Recommended)" and then look in the "Deleted" view to see only deleted files, or switch to "Folder" .

1. Download the WordPress Translation Files http://svn.automattic.com/wordpress-i18n/ 2.Translate Core Files 3. Install Language Files age

entire .asm files, .c files, or directories of these files. The tool converts only assembly language instructions (either in .asm files or in inline assembly sections of .c files). With this tool, it is easy to convert files previously com

Introduction to Magnetic Fields 8.1 Introduction We have seen that a charged object produces an electric field E G at all points in space. In a similar manner, a bar magnet is a source of a magnetic field B G. This can be readily demonstrated by moving a compass near the magnet. The compass needle will line up