Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
24
A. Molekul yang Berperan dalam Metabolisme
Metabolisme adalah semua proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani,
metabole
yang artinya “ berubah”. Proses metabolisme ini melibatkan berbagai reaksi kimia. Reaksi-
reaksi tersebut memerlukan energi. Dari manakah energi didapatkan? Sumber energi utama bagi seluruh makhluk hidup yang ada di bumi
berasal dari energi matahari. Energi matahari tersebut digunakan oleh produsen, seperti tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. M elalui
fotosintesis, energi diubah menjadi senyawa berenergi seperti ATP. AT P digunakan langsung oleh tumbuhan atau disimpan dalam bentuk karbohidrat.
Karbohidrat tersebut selanjutnya dapat diubah dan disimpan dalam bentuk lemak, protein, dan senyawa organik lainnya.
Konsumen seperti hewan herbivor mendapatkan senyawa organik set el ah memakan produsen. M ereka mendapat kan energi mel al ui
pemecahan molekul organik melalui proses respirasi sel. Energi yang didapatkan ini digunakan dalam berbagai aktivitas hidup.
D ari urai an t ersebut di ket ahui bahwa secara t i dak l angsung, k onsumen memperol eh energi dari mat ahari . Sel ai n i t u, t erj adi
pengubahan bentuk energi dari energi sinar matahari menjadi energi kimia oleh tumbuhan. Proses ini disebut transformasi energi. H al tersebut
sesuai dengan H ukum Termodinamika Pertama, bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dilenyapkan, tetapi energi dapat diubah dan berpindah.
Dalam tubuh makhluk hidup, energi disimpan dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi. Energi tersebut digunakan untuk kontraksi otot,
proses metabolisme, atau hilang dalam bentuk panas. Sebelum membahas metabolisme lebih jauh, terlebih dahulu dibahas molekul atau zat yang
berperan dalam metabolisme. A pa saja molekul tersebut?
1. Adenosin Trifosfat
A denosin t rifosfat A T P adalah molekul berenergi t inggi yang tersusun atas basa adenin, gugus gula ribosa, dan tiga gugus fosfat.
1. A pakah manfaat oksigen bagi tubuh A nda?
2. M enurut pendapat A nda, dari manakah energi pada makhluk hidup diperoleh?
3. M engapa jika A nda belum makan, badan terasa lemas?
Tes Kompetensi Awal
Gambar 2.1
Rum us bangun ATP
Sumber: Biology, 1996
NH
2
N C
C C
C N
H N
C N
H
H H
H O
OH OH
H H
2
C O
O P
O P
O
–
P O
–
O
–
O
–
O O
O
Sekilas Biologi
Edward Buchner 1860–1917
Edward Buchner adalah seorang ahli kimia asal Jerman. Ia lahir di
Munich, anak seorang dokter. Buchner m em perlihat kan bahw a
fermentasi dapat terjadi di luar sel hidup. Hal ini merupakan awal
penem uan enzim .
Sumber:www.nndb.com
Met ab olism e
25
Ikatan tiga fosfat pada ATP tidak stabil dan ikatannya dapat putus melalui hidrolisis. Jika satu gugus fosfat terputus dari ikatan tersebut,
ikatan A T P menjadi ikatan A DP adenosin difosfat. Reaksi hidrolisis ini merupakan reaksi yang melepaskan energi. H idrolisis satu mol ATP
menghasilkan 7,3 kkal energi.
M akhluk hidup menggunakan AT P terus-menerus untuk aktivitas hidupnya. ATP merupakan sumber energi yang dapat diperbarui dengan
menambahkan gugus fosfat pada A D P. Respi rasi sel pada hewan menyediakan energi untuk proses ini. Pada tumbuhan, energi cahaya
dapat digunakan untuk membentuk AT P kembali.
2. Enzim
Enzim adalah protein yang dapat mempercepat reaksi metabolisme. Kerja enzim ini mirip dengan katalis, zat kimia yang mempercepat reaksi
yang pada akhir reaksi akan diperoleh kembali dalam bentuk semula. Oleh karena itu, enzim disebut juga biokatalisator.
Enzim mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi energi aktivasi yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi tersebut. Tanpa
adanya enzim, reaksi met abol isme yang t erjadi dal am t ubuh akan berlangsung sangat lama. Perhatikan gambar berikut.
Oleh karena enzim terbuat dari protein, setiap enzim memiliki bentuk t iga dimensi yang unik. Zat yang akan dikat alis oleh enzim disebut
substrat. Substrat akan berikatan dengan enzim pada daerah yang disebut sisi aktif. Zat baru yang terbentuk dari hasil katalisasi enzim disebut
produk. Sisi aktif pada enzim hanya dapat berikatan dengan substrat tertentu. Oleh karena itu, enzim bekerja secara spesifik dan satu jenis
enzim hanya akan terlibat dalam satu jenis reaksi saja. Berikut ini contoh reaksi yang dibantu enzim. M anakah substrat, enzim, dan produk?
Gambar 2.2
a Analogi energi akt ivasi dan p eran enzim t erhadap energi
akt ivasi b Pengaruh enzim t erhadap
energi akt ivasi.
Sumber: Biology Concepts and Connections, 2006
Penamaan enzim pada umumnya sesuai dengan nama substratnya dan diberi akhiran
ase
. Contohnya, enzim sukrase yang mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa seperti contoh di atas.
a b
Zat yang b ereaksi
Produk Energi aktivasi Ea
penghalang E
n z
im
E n
e rg
i Zat yang
b ereaksi Ea tanpa
en zim Ea dengan
en zim Perubahan
en erg i Produk
sukrase
Sukrosa glukosa + fruktosa
Kata Kunci
• ADP
• Akt ivasi
• ATP
• Biolat alisat or
• Enzim
• Energ i
• Kat alis
• Produk
• Pro t ein
• Sisi aktif
• Subst rat
Reaksi
Kategori