Halaman
17Setelah berlari selama satu jam, sekujur tubuh seorang atlet lari marathonakan dipenuhi dengan keringat. Jantungnya masih berdenyut kencangdisertai aliran darah yang mengalir cepat. Suhu tubuhnya meningkat. Selainitu, napasnya pun akan tersengal-sengal untuk mengambil oksigen sebanyakmungkin.Mengapa tubuh atlet tersebut berkeringat serta napasnya tersengal-sengal ketika melakukan lari marathon? Berasal dari manakah keringattersebut? Seperti yang Anda ketahui, keringat merupakan usaha tubuh untukmelepaskan panas sebagai hasil metabolisme sehingga suhu tubuh menjadistabil. Metabolisme tidak hanya dilakukan oleh manusia, tetapi juga dilaku-kan oleh semua makhluk hidup ciptaan Tuhan Yang Maha Esa.Dengan mempelajari metabolisme, Anda akan memahami mengapamakhluk hidup memerlukan makanan dan air sebagai kebutuhan dasarnya.Selain itu, Anda akan memahami pentingnya karbohidrat, protein, dan lemakpada makanan yang Anda makan serta pengaruh pada metabolisme jikaAnda mengkonsumsi salah satu bahan makanan secara berlebih.Selain metabolisme pada hewan dan manusia, Anda juga akanmempelajari metabolisme pada tumbuhan dan beberapa jenis bakteri, yaitufotosintesis dan kemosintesis. Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkandapat memahami materi tentang metabolisme pada makhluk hidup secaramenyeluruh.MetabolismePada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat memahami pentingnya proses metabolisme padamakhluk hidup. Setelah mempelajari bab ini, Anda akan dapat menjelaskan fungsi enzimdalam proses metabolisme serta mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolismekarbohidrat. Selain itu, Anda akan dapat menjelaskan keterkaitan antara proses metabolismekarbohidrat dengan metabolisme lemak dan protein.2A.Molekul yangBerperan dalamMetabolismeB.MetabolismeKarbohidratC.Hubungan antaraKatabolismeKarbohidrat,Lemak, danProteinSumber:endela ptek, 1997B a b 2
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII18Motor dapat bergerak karena adanya energi. Energi yang didapatkantersebut berasal dari bensin. Di dalam mesin motor, bensin mendapat energiminimum untuk bereaksi menghasilkan energi dari percikan api yang dipicuoleh busi. Suhu di dalam mesin pun dapat mencapai ratusan derajat celcius.Energi minimum yang diperlukan suatu substrat untuk bereaksidinamakan sebagai energi aktivasi. Bagaimanakah dengan tubuh manusiaatau mahluk hidup lainnya? Tentu kita tidak dapat memenuhi kebutuhanenergi pemicu pada keadaan seperti di mesin. Akan tetapi, dengan suhuyang cukup rendah, bahan makanan yang kita makan tetap dapat meng-hasilkan energi untuk menunjang aktivitas kita. Ternyata, tubuh organismemenyediakan molekul berenergi dan molekul yang dapat mempercepat(mengkatalisasi) terjadinya reaksi kimia dalam tubuh. Molekul tersebutadalah ATP (Adenosin trifosfat) dan enzim.1. Molekul EnergiDalam banyak reaksi tubuh, perpindahan energi dilakukan bersamaandengan dilepaskan atau dibentuknya senyawa dengan ikatan fosfat. Sumberenergi utama yang mengandung senyawa fosfat adalah ATP (Adenosin trifosfat)yang memiliki 3 gugus fosfat. Senyawa ini menjadi sumber energi langsungyang dibutuhkan oleh tubuh dalam melakukan usaha (aktivitas) karenapelepasan satu gugus fosfat akan menghasilkan energi yang besar. Padakondisi laboratorium, satu mol ATP menghasilkan energi sebesar 7,3 kkal.ATP terdiri atas gugus adenin yang mengandung gugus nitrogen, ribosa,menghasilkan 5 molekul karbon gula, serta 3 molekul fosfat (Gambar 2.1).A Molekul yang Berperan dalam MetabolismeTransformasi energi terjadi padaperubahan energi mataharimenjadi ATP dan glukosa olehtumbuhan. Selanjutnya, glukosadiubah menjadi ATP, energi bagihewan dan manusia. Hal inisejalan dengan hukumTermodinamika I. HukumTermodinamika I yang disebutjuga hukum kekekalan energimenyatakan bahwa energi dapatberubah bentuk dari satu bentukke bentuk lainnya, tetapi tidakakan pernah dapat diciptakanatau dihancurkan.Sumber: Biology, 1998• Energi aktivasi• Enzim• SubstratKata Kunci1. Apakah yang dimaksuddengan metabolisme?2. Sebutkan contoh reaksiyang termasuk metabolismepada makhluk hidup.PramateriSoalATPADP + Pi + energi(3 fosfat) (2 fosfat)Untuk menghasilkan energi, ATP mengalami fosforilasi yang dibantu olehenzim fosforilase menjadi ADP (Adenosin difosfat). Makhluk hidup yangberaktivitas, menggunakan ATP terus-menerus. Akan tetapi, ATP tidak habiskarena merupakan sumber daya yang dapat diperbarui dengan menambahkansatu gugus fosfat pada ADP. Hal ini dapat dilakukan melalui respirasi selpada hewan. Pada tumbuhan digunakan energi cahaya untuk membentukATP kembali.Dalam proses transfer energi, terdapat beberapa jenis molekul energi lainnyayang berperan sebagai molekul penyimpan energi, yakni NADH2, FADH, danATP. Semua molekul tersebut memiliki kesetaraan dengan produksi ATP. NADHsetara dengan 3 ATP dan FADH setara dengan 2 ATP.Struktur ATPGambar 2.1WawasanBiologi
Metabolisme192. EnzimEnzim merupakan protein pengkatalis. Katalis adalah agen kimiawi yangmempercepat laju reaksi tanpa mengubah struktur enzim itu sendiri. Tanpaadanya enzim, reaksi kimia pada jalur metabolisme akan terhenti.a. Struktur EnzimEnzim memiliki sisi aktif, yakni bagian atau tempat pada enzim yangberfungsi sebagai tempat menempelnya substrat. Kerja enzim sangat spesifikkarena sisi aktif dari enzim sangat selektif terhadap bentuk kimia dari substratyang akan dikatalisis. Ikatan yang terbentuk antara enzim dengan substratbersifat lemah sehingga reaksi dapat berlangsung bolak-balik. Substratmenempel pada sisi aktif enzim dan akan menghasilkan produk baru.Perhatikan Gambar 2.2.Tubuh enzim terdiri atas beberapa bagian. Bagian utama enzim berupaprotein yang disebut apoenzim. Bagian lainnya adalah bagian yang tersusunatas materi anorganik, seperti senyawa logam yang disebut gugus prostetik.Beberapa enzim memerlukan molekul yang membantu kerja enzimmenguatkan ikatan dengan substrat, yakni kofaktor. Banyak molekul logamanorganik yang berfungsi sebagai kofaktor, seperti ion logam Fe2+, Cu2+,dan Mg2+.Beberapa komponen kimia enzim yang tersusun atas molekul organiknonprotein disebut koenzim. Koenzim membawa atom fungsional ketikaenzim bereaksi. Contoh koenzim yang berada pada bagian gugus prostetikenzim adalah koenzim A, yang membawa sumber karbon ketika memecahpiruvat dan asam lemak. Ikatan antara apoenzim dan kofaktor disebutholoenzim.b. Sifat EnzimEnzim bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi sehingga energiawal minimun untuk sebuah reaksi dapat diperkecil. Untuk memahaminya,perhatikanlah Gambar 2.3 berikut.Enzim dengan sisiaktif yang kosongSubstrat(sukrosa)Substratmenempel padasisi aktif enzimH2OSubstrat menghasilkanproduk baru dibantu olehenzimSisi aktifGlukosaFruktosaProdukbarudilepas1234Sumber: Biology Concepts & Connections, 2006• Apoenzim• Gugus prostetik• Holoenzim• Koenzim• KofaktorKata KunciPada malam hari, kunang-kunang, beberapa kumbang, danbeberapa organisme lainnyadapat memancarkan cahaya.Kemampuan ini disebutbioluminesensi. Hal ini terjadiketika enzim lusiferase memicuelektron protein lusiferin untukpindah ke lapisan energi lebihtinggi. Lusiferin adalah salahsatu kelompok zat yang sangatfloresen. Ketika elektron yangterpacu kembali ke lapisanenergi rendah secara cepat,protein lusiferin akan melepas-kan energi dalam bentuk cahaya.Sumber: Biology: The nity & Diversityof Life, 1995WawasanBiologiSubstrat menempel pada sisiaktif enzim dan menghasilkanproduk baru.Gambar 2.2
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII20Arah reaksiTanpa enzimDengan enzimEnergiReaktanEnergi bebasProdukSumber: Biological cience, 1986Enzim bukanlah penambah energi awal dalam bereaksinya substrat, tetapihanya sebagai pengikat sementara sehingga reaksi dapat berlangsung padakeadaan di bawah energi aktivasinya. Hal ini menyebabkan reaksi akanberjalan lebih cepat. Enzim merupakan protein yang dapat terdenaturasi(struktur dan sifatnya berubah) oleh suhu, pH, atau logam berat.Empat sifat umum enzim sebagai berikut.1)Enzim bukanlah penyebab reaksi, namun enzim hanya mempercepatreaksi. Tanpa adanya enzim, suatu reaksi tetap dapat terjadi. Akan tetapi,diperlukan energi yang besar dan berlangsung sangat lambat.2)Enzim tidak berubah secara permanen atau habis bereaksi. Enzim yangsama dapat digunakan berulang-ulang.3)Enzim yang sama dapat digunakan untuk reaksi kebalikannya. Suatu enzimdapat mengubah substrat A menjadi molekul B dan C. Enzim yang samadapat bekerja sebaliknya membentuk substrat A dari molekul B dan C.4)Setiap jenis enzim hanya bekerja pada zat tertentu saja.c. Cara Kerja EnzimTerdapat dua teori yang menerangkan cara kerja enzim, yakni teori lockand key dan teori induced fit. Teori lock and key menganalogikan mekanismekerja enzim seperti kunci dengan anak kunci. Substrat masuk ke dalam sisiaktif enzim. Jadi, sisi aktif enzim seolah-olah kunci dan substrat adalah anakkunci. Adapun teori induced fitmengemukakan bahwa setiap molekul substratmemiliki permukaan yang hampir pas dengan permukaan sisi aktif enzim.Jika substrat masuk ke dalam sisi aktif enzim, akan terbentuk kompleks enzimsubstrat yang pas (Keeton and Gould, 1986: 79). Perhatikan gambar berikut.• Endoenzim• Eksoenzim• Teori induced fit• Teori lock and keyKata KunciEnzimEnzim bekerja dengan caramenurunkan energi aktivasi.Gambar 2.3(a) Teori lock and key (b) Teoriinduced fitApakah perbedaannya?Gambar 2.4Sumber: Biological cience, 1986SubstratProdukKompleks enzimsubstratabSubstratProdukEnzimEnzim
Metabolisme21d. Penamaan EnzimPenamaan enzim umumnya disesuaikan dengan substrat yang diuraikan,lalu dibubuhi akhiran ase. Sebagai contoh, enzim amilase menguraikanamilum menjadi maltosa di mulut. Enzim lipase bekerja menguraikan lipid(lemak) menjadi asam lemak.e. Jenis enzimBerdasarkan lokasi kerjanya, enzim dapat dibagi menjadi dua jenis,sebagai berikut.1)Eksoenzim, yakni enzim yang bekerja di luar sel, contohnya:amilum amilase¶¶¶ l maltosamaltosa maltase¶¶¶l glukosa2)Endoenzim, yakni enzim yang bekerja di dalam sel, contohnya:glukosa heksokinase¶¶¶¶l glukosa-6-Phospatf. Faktor yang Memengaruhi Kerja EnzimSeperti halnya protein yang lain, sifat enzim sangat dipengaruhi oleh kondisilingkungannya. Kondisi yang tidak sesuai dapat menyebabkan kerja enzimterganggu. Berikut adalah beberapa faktor yang memengaruhi kerja enzim.1)TemperaturEnzim memiliki rentang temperatur tertentu agar dapat bereaksi denganoptimal. Pada temperatur yang tinggi, enzim akan rusak (terdenaturasi) sebagaisifat umum dari protein. Pada kondisi ini, struktur enzim sudah berubah danrusak sehingga tidak dapat digunakan lagi. Adapun pada temperatur yangrendah, enzim berada pada kondisi inaktif (tidak aktif). Enzim akan bekerjakembali dengan adanya kenaikan temperatur yang sesuai. Semua enzimmemiliki kondisi temperatur yang spesifik untuk bekerja optimal. Enzimmemiliki kecenderungan semakin meningkat seiring dengan kenaikantemperatur hingga pada batas tertentu. Setelah itu, enzim kembali mengalamipenurunan kinerja. Pada saat kerja enzim optimal maka dapat dikatakan bahwapada temperatur tersebut temperatur optimum (Gambar 2.5).2)pHSeperti halnya temperatur, pH dapat memengaruhi optimasi kerja enzim.Setiap enzim bekerja pada kondisi pH yang sangat spesifik. Hal ini berkaitanerat dengan lokasi enzim yang bekerja terhadap suatu substrat. Padaumumnya, enzim akan bekerja optimum pada pH 6-8 (Gambar 2.6). PerubahanpH lingkungan akan mengakibatkan terganggunya ikatan hidrogen yangada pada struktur enzim. Jika enzim berada pada kondisi pH yang tidaksesuai, enzim dapat berada pada keadaan inaktif. Dengan adanya kondisipH yang spesifik ini, enzim tidak akan merusak sel lain yang berada disekitarnya. Contohnya, enzim pepsin yang diproduksi pankreas untukmencerna protein dalam lambung, tidak akan mencerna protein yang ada didinding pankreas karena enzim pepsin bekerja pada pH 2-4. PerhatikanGambar 2.6.Respon negatif terhadap obatpada penduduk Indonesia cukuptinggi. Dari penelitian responobat tidur dan obat antidepresiterhadap lima kelompok etnisterbesar di Indonesia (Melayu,Sunda, Jawa, Bugis, danBenoaq Dayak) menunjukkantingkat respon buruk terhadapobat itu tergolong tinggi.Penelitian tersebut menelitireaksi enzim CYP2C19 yangmemetabolisme obat tidurdiasepam, antidepresi, dan obatsakit mag. Jika seseorangmemiliki tipe gen buruk yangenzimnya tidak mampu atautidak baik dalammemetabolisme obat-obatanitu, maka obat itu akanmenumpuk dalam darah atautubuh hingga bersifat tosik.Sumber: www.kompas.com, 21 April2006WawasanBiologiSetiap enzim akan bekerjaoptimal pada temperaturtertentu.Apa yang terjadi pada en imtersebut jika suhu melebihi°C?Gambar 2.5AktivitaspHpH optimal untukpepsinpH optimaluntuk tripsin0 123 45 6 78910Sumber: Biology, 1998Setiap enzim akan bekerja padapH yang berbeda.Gambar 2.6Sumber: Biological cience, 1986Temperatur (oC)0406020Aktivitas maksimum (%)50100
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII22Aktivitas EnzimTujuanMengetahui efek asam, basa, dan air terhadap enzim pada apelAlat dan BahanLima potong buah apel, cuka, air jeruk, air soda, air susu, air bening, dan sebelasgelas kecil/gelas plastik air mineralLangkah Kerja1.Bersama kelompok Anda, beri label pada setiap gelas; A–cuka, B–air jeruk, C–air soda, D–susu, E–air, dan F-kontrol tanpa perlakuan.2.Masukkan setiap bahan (cuka, air, jeruk, soda, susu, dan air) sebanyak 20 mlke dalam tiap gelas menurut labelnya.3.Masukkan potongan apel ke dalam setiap gelas selama beberapa menit.Kemudian, pindahkan potongan apel tersebut ke dalam gelas kosong.4.Biarkan potongan apel selama satu hari (24 jam). Catat hasil yang didapatdan diskusikan dengan teman kelompok Anda. Buat laporannya danpresentasikan di depan kelas.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Perubahan apakah yang terjadi pada apel? Dapatkah apel diganti denganbuah lain dalam percobaan ini? Mengapa demikian?2.Berdasarkan hasil percobaan, bahan manakah yang menyebabkan perubahanwarna pada apel? Bandingkan juga dengan kontrol.3.Apakah asam, basa, atau air dapat menghentikan aktivitas enzim pada apel?4.Jika Anda membiarkan sebuah apel yang telah dikupas selama beberapa menit,apel tersebut berubah warna menjadi kehitaman. Adakah kaitan antaraperistiwa tersebut dengan percobaan ini?Kegiatan2.13)Konsentrasi Substrat dan Konsentrasi EnzimKerja enzim sangat cepat maka untuk mengoptimalkan hasilnya, perluperbandingan jumlah atau konsentrasi antara substrat dengan enzim yangsesuai. Jumlah substrat yang terlalu banyak dan konsentrasi enzim sedikitakan menyebabkan reaksi tidak optimal. Perhatikan Gambar 2.7.Konsentrasi substrat MLaju reaksiLaju reaksi maksimumCepatLambatSumber: Biological cience, 1986Laju reaksi dibatasi oleh jumlahenzim yang akan mengubahsubstrat.Gambar 2.7Konsentrasi enzim membatasi laju reaksi. Enzim akan “jenuh” jika sisi aktifsemua molekul enzim terpakai setiap waktu. Pada titik jenuh, laju reaksi tidakakan meningkat meskipun substrat ditambahkan. Jika konsentrasi enzimditambahkan, laju reaksi akan meningkat hingga titik jenuh berikutnya.
Metabolisme23• Inhibitor kompetitif• Inhibitor nonkompetitifKata Kunci(a) Kompleks enzim substrattanpa inhibitor (b) inhibitorkompetitif (c) inhibitornonkompetitif.Apa perbedaan kedua inhibitortersebut?Gambar 2.84)KofaktorKofaktor dapat membantu enzim untuk memperkuat ikatan dengansubstrat atau kebutuhan unsur anorganik, seperti karbon. Selain itu, kofaktorjuga membantu proses transfer elektron.5)Inhibitor EnzimInhibitor mengganggu kerja enzim. Berdasarkan pengertian dari katadasarnya (inhibit artinya menghalangi), inhibitor merupakan senyawa yangdapat menghambat kerja enzim. Inhibitor secara alami dapat berupa bisa(racun) yang dikeluarkan oleh hewan, seperti ular atau laba-laba. Inhibitorakan mencegah sisi aktif untuk tidak bekerja. Beberapa obat-obatan jugaberfungsi sebagai inhibitor, seperti penisilin yang berguna menghambat kerjaenzim pada mikroorganisme.Inhibitor terbagi atas dua macam, yakni inhibitor kompetitif dan inhibitornonkompetitif. Pada inhibitor kompetitif, inhibitor ini akan bersaing dengansubstrat untuk bergabung dengan enzim sehingga kerja enzim akan terganggu.Sementara itu, inhibitor nonkompetitif tidak akan bersaing dengan substratuntuk bergabung dengan enzim karena memiliki sisi ikatan yang berbeda(Keeton and Gould, 1986: 81).Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Jelaskan faktor-faktor yang memengaruhi kerjaenzim.2.Mengapa enzim tidak cocok bekerja pada temperaturtinggi?3.Apakah fungsi ATP?Soal PenguasaanMateri 2.1Sumber: Biological cience, 1986EnzimSubstratInhibitor kompetitifEnzimInhibitor nonkompetitifEnzimabc6)Kadar AirKerja enzim sangat dipengaruhi oleh air. Rendahnya kadar air dapatmenyebabkan enzim tidak aktif. Sebagai contoh, biji tanaman yang dalamkeadaan kering tidak akan berkecambah. Hal ini disebabkan oleh tidak aktifnyaenzim sebagai akibat dari rendahnya kadar air dalam biji. Biji akan berkecambahjika direndam. Kadar air yang cukup dapat mengaktifkan kembali enzim.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII24TokohBiologiSumber:endela ptek:ehidupan 1997Hans Krebs(1900–1981)Ahli biokimia Jerman, HansKrebs, (1900–1981)menemukan bahwa glukosasecara perlahan dipecahkan didalam sel, dengan suatu siklusreaksi yang dinamakan daurasam sitrat atau daur Krebs.Pada daur ini, dinyatakanbahwa dalam setiap tahap,sejumlah kecil energi dilepas-kan dan disimpan dalam sel.• Autotrof• Glikolisis• Heterotof• Metabolisme•RespirasiKata KunciKeseluruhan reaksi kimia di dalam tubuh organisme yang melibatkanperubahan energi disebut metabolisme. Sebagai makhluk hidup, energi dapatdihasilkan dari sebuah proses, atau suatu proses justru memerlukan energi.Pada umumnya, energi dilepaskan ketika tubuh organisme mencerna molekulkompleks menjadi molekul yang sederhana. Proses tersebut dinamakankatabolisme. Adapun proses pembentukan senyawa kompleks dari unsur-unsur penyusunnya dan reaksi tersebut memerlukan energi dinamakananabolisme.1. Katabolisme KarbohidratKatabolisme merupakan reaksi penguraian atau pemecahan senyawakompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana untuk menghasilkan energi.Proses katabolisme yang terjadi pada makhluk hidup dibedakan menjadirespirasiaerob dan respirasi anaerob. Apakah yang membedakan respirasiaerob dengan respirasi anaerob?Berdasarkan perubahan energinya, reaksi kimia dapat dibedakan menjadireaksi eksergonik dan reaksi endergonik. Pada reaksi eksergonik, terjadipelepasan energi. Katabolisme merupakan reaksi eksergonik. Jika energi yangdilepaskan berupa panas, disebut reaksi eksoterm. Adapun pada reaksiendergonik, terjadi penyerapan energi dari lingkungan. Anabolisme termasukreaksi endergonik karena memerlukan energi. Jika energi yang digunakandalam bentuk panas, disebut reaksi endoterm.a. Respirasi AerobRespirasi bertujuan menghasilkan energi dari sumber nutrisi yangdimiliki. Semua makhluk hidup melakukan respirasi dan tidak hanya berupapengambilan udara secara langsung. Respirasi dalam kaitannya denganpembentukan energi dilakukan di dalam sel. Oleh karena itu, prosesnyadinamakan respirasi sel. Organel sel yang berfungsi dalam menjalankan tugaspembentukan energi ini adalah mitokondria.Respirasi termasuk ke dalam kelompok katabolisme karena di dalamnyaterjadi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebihsederhana, diikuti dengan pelepasan energi. Energi yang kita gunakan dapatberasal dari hasil metabolisme tumbuhan. Oleh karena itu, tumbuhanmerupakan organisme autotrof, yang berarti dapat memproduksi makanansendiri. Adapun konsumen, seperti hewan dan manusia, yang tidak dapatmenyediakan makanan sendiri disebut organisme heterotrof.Proses respirasi erat kaitannya dengan pembakaran bahan bakar berupamakanan menjadi energi. Kondisi optimal akan tercapai dalam kondisi aerob(ada oksigen). Secara singkat, proses yang terjadi sebagai berikut.B Metabolisme KarbohidratC6H12O6 + 6H2O + 6O2 l 6CO2 + 12H2OOksidasiReduksi
Metabolisme25Sumber: Biology Concepts & Connections, 2006Pembentukan energi siap pakai akan melalui beberapa tahap reaksidalam sistem respirasi sel pada mitokondria. Menurut Campbell, et al,(2006: 93) reaksi-reaksi tersebut, yaitu:1)glikolisis, yakni proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat;2)dekarboksilasi oksidatif asam piruvat, yakni perombakan asam piruvatmenjadi asetil Co-A;3)daur asam sitrat, yakni siklus perombakan asetil Ko-A menjadi akseptorelektron dan terjadi pelepasan sumber energi;4)transfer elektron, yakni mekanisme pembentukan energi terbesar dalamproses respirasi sel yang menghasilkan produk sampingan berupa air.GlikolisisGlukosaPiruvatSitoplasmaATPATPATPSiklusCO2Rantai transfer elektronMitokondriaNADHFADH2NADH1)GlikolisisTahap ini merupakan awal terjadinya respirasi sel. Molekul glukosa akanmasuk ke dalam sel melalui proses difusi. Agar dapat bereaksi, glukosadiberi energi aktivasi berupa satu ATP. Hal ini mengakibatkan glukosa dalamkeadaan terfosforilasi menjadi glukosa-6-fosfat yang dibantu oleh enzimheksokinase. Secara singkat, glukosa-6-fosfat dipecah menjadi 2 buahmolekul gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) dengan bantuan satu ATP dan enzimfosfoheksokinase. Proses selanjutnya merupakan proses eksergonik. Hasilnyaadalah 4 molekul ATP dan hasil akhir berupa 2 molekul asam piruvat (C3).Secara lengkap, proses glikolisis yang terjadi sebagai berikut (Gambar 2.10).Energi yang dihasilkan darirespirasi sel adalah ATP.Gambar 2.9
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII26Kata Kunci• Asetil-KoA• Dekarboksilasi oksidatifSumber: Biochemistry, 1996GlukosaATPADPGlukosa-6-fosfatFruktosa-6-fosfatATPADPFruktosa-6-difosfatAldoseDihidroksiaseton fosfatGliseraldehida-3-fosfat1,3-asam difosfogliserat3-asam fosfogliserat2-asam fosfogliseratAsam fosfoenol piruvatAsampiruvatPNADNADHH+ADPATPH2OADPATPATPADPAsam fosfoenol piruvat2-asam fosfogliseratH2O3-asam fosfogliseratADPATP1,3-asam difosfogliseratH+NADNADHPGliseraldehida-3-fosfatAsampiruvatWalaupun empat molekul ATP dibentuk pada tahap glikolisis, namunhasil reaksi keseluruhan adalah dua molekul ATP. Ada dua molekul ATPyang harus diberikan pada fase awal glikolisis. Tahap glikolisis tidakmemerlukan oksigen.2)Dekarboksilasi OksidatifSetiap asam piruvat yang dihasilkan kemudian akan diubah menjadiAsetil-KoA (koenzim-A). Asam piruvat ini akan mengalami dekarboksilasisehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO2 dan akan berdifusi keluarsel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasisehingga gugus hidrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh akseptor elektronNAD+. Perhatikan Gambar 2.11. Gugus yang terbentuk, kemudianditambahkan koenzim-A sehingga menjadi asetil-KoA. Hasil akhir dariproses dekarboksilasi oksidatif ini akan menghasilkan 2 asetil-KoA dan 2Proses glikolisis berlangsungdalam sembilan tahap.Berapa jumlah ATP yangdihasilkan dari proses ini?Gambar 2.10
Metabolisme27• Daur asam sitrat• Asam sitratKata KunciDekarboksilasi oksidatif asampiruvat menghasilkan CO2,2 asetil- KoA, dan 2 molekulNADH.Gambar 2.11Dekarboksilasi oksidatif asampiruvat menghasilkan CO2,2 asetil- KoA, dan 2 molekulNADH.Gambar 2.12+H+NAD+NADH+H+FADH2FADNADH + H+NAD+CO2PATPADP +NAD+NADHCO2KoAAsammalatAsamoksaloasetatAsam suksinatAsamα-ketoglutaratAsam sitratDaur KrebsAsetil-KoAKoASumber: Biology Concepts & Connections, 2006NAD+NADH+ H+CO2Koenzim AKoAAsetil-KoA(asetil koenzim)AsamPiruvatSumber: Biology Concepts & Connections, 20063)Daur Asam SitratProses selanjutnya adalah daur asetil-KoA menjadi beberapa bentuksehingga dihasilkan banyak akseptor elektron. Selain disebut sebagai daurasam sitrat, proses ini disebut juga daur Krebs. Hans A. Krebs adalah orangyang pertama kali mengamati dan menjelaskan fenomena ini pada tahun 1930.molekul NADH. Pembentukan asetil-KoA memerlukan kehadiran vitaminB1. Berdasarkan hal tersebut, dapat diketahui betapa pentingnya vitamin Bdalam tubuh hewan maupun tumbuhan.Setiap tahapan dalam daur asam sitrat dikatalis oleh enzim yang khusus.Berikut adalah beberapa tahapan yang terjadi dalam daur asam sitrat.(Gambar 2.12).a)Asetil-KoA akan menyumbangkan gugus asetil pada oksaloasetatsehingga terbentuk asam sitrat. Koenzim A akan dikeluarkan dandigantikan dengan penambahan molekul air.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII28elektron2H 2H+ + 2e•FAD•FMN• Transfer elektronKata Kuncib) Perubahan formasi asam sitrat menjadi asam isositrat akan disertaipelepasan air.c)Asam isositrat akan melepaskan satu gugus atom C dengan bantuan enzimasam isositrat dehidrogenase, membentuk asam B-ketoglutarat. NAD+akan mendapatkan donor elektron dari hidrogen untuk membentukNADH. Asam B-ketoglutarat selanjutnya diubah menjadi suksinil KoA.d) Asam suksinat tiokinase membantu pelepasan gugus KoA dan ADPmendapatkan donor fosfat menjadi ATP. Akhirnya, suksinil-KoAberubah menjadi asam suksinat.e)Asam suksinat dengan bantuan suksinat dehidrogenase akan berubahmenjadi asam fumarat disertai pelepasan satu gugus elektron. Padatahap ini, elektron akan ditangkap oleh akseptor FADmenjadi FADH2.f)Asam Fumarat akan diubah menjadi asam malat dengan bantuan enzimfumarase.g) Asam malat akan membentuk asam oksaloasetat dengan bantuan enzimasam malat dehidrogenase. NAD+ akan menerima sumbangan elektrondari tahap ini dan membentuk NADH.h) Dengan terbentuknya asam oksaloasetat, siklus akan dapat dimulai lagidengan sumbangan dua gugus karbon dari asetil KoA.4)Transfer ElektronSelama tiga proses sebelumnya, dihasilkan beberapa reseptor elektronyang bermuatan akibat penambahan ion hidrogen. Reseptor-reseptor inikemudian akan masuk ke transfer elektron untuk membentuk suatu molekulberenergi tinggi, yakni ATP.Reaksi ini berlangsung di dalam membran mitokondria. Reaksi iniberfungsi membentuk energi selama oksidasi yang dibantu oleh enzimpereduksi. Transfer elektron merupakan proses kompleks yang melibatkanNADH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide),FAD (Flavin Adenine Dinucleotide),dan molekul-molekul lainnya. Dalam pembentukan ATP ini, ada akseptorelektron yang akan memfasilitasi pertukaran elektron dari satu sistem kesistem lainnya.a)Enzim dehidrogenase mengambil hidrogen dari zat yang akan diubaholeh enzim (substrat). Hidrogen mengalami ionisasi sebagai berikut.Proton hidrogen mereduksi koenzim NAD melalui reaksi NAD + H+lNADH + H+. NADH dari matriks mitokondria masuk ke ruangintermembran melewati membran dalam, kemudian memasuki sistemrantai pernapasan.b) NADH dioksidasi menjadi NAD+ dengan memindahkan ion hidrogenkepada flavoprotein (FP), flavin mononukleotida (FMN), atau FAD yangbertindak sebagai pembawa ion hidrogen. Dari flavoprotein atau FAD,setiap proton atau hidrogen dikeluarkan ke matriks sitoplasma untukmembentuk molekul H2O.c)Elektron akan berpindah dari ubiquinon ke protein yang mengandungbesi dan sulfur (FeSa dan FeSb)lsitokrom b l koenzim quinon lsitokrom b2 sitokrom ol sitokrom c l sitokrom a l sitokrom a3,dan terakhir diterima oleh molekul oksigen sehingga terbentuk H2Operhatikan Gambar 2.13.
Metabolisme29H2O2H+12O24H+2e-Sitokroma, a32H+2e-Q2H+FeSa, FeSb,Sitokrom b2e-2H+2HNADH+NADSitokromb2, o, c2e-FPPada membran dalammitokondriadi luar membran dalammitokondriaSumber: Biological cience, 1986Di dalam rantai pernapasan, 3 molekul air (H2O) dihasilkan melaluiNADH dan 1 molekul H2O dihasilkan melalui FAD. Satu mol H2O yangmelalui NADH setara dengan 3 ATP dan 1 molekul air yang melalui FADsetara dengan 2 ATP.No1.2.3.Tabel 2.1Tahap Reaksi pada RespirasiProsesAkseptorATPGlikolisisl2 asam piruvatSiklus Krebs2 asam piruvatl2 asetil KoA + 2CO22 asetil KoAl4CO2Rantai transfer elektron10 NADH + 502l10 NAD+ + 10 H2O2 FADH2 + O2l2 FAD + 2H2O2 NADH2 NADH6 NADH2 ATP2ATP30ATP344ATP²¦¦»¦¦¼Walaupun ATP total yang tertera pada Tabel 2.1 adalah 38 ATP, jumlahtotal yang dihasilkan pada proses respirasi adalah 36 ATP. Hal tersebutdisebabkan 2 ATP digunakan oleh elektron untuk masuk ke mitokondria.Sistem transfer elektronmembentuk energi selamaoksidasi yang dibantu olehenzim pereduksi.apankah digunakan?Gambar 2.13
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII30b. Respirasi AnaerobSetelah berolahraga atau mengerjakan suatu pekerjaan berat, napas Andamenjadi terengah-engah karena suplai oksigen yang masuk tubuh menjadiberkurang. Tubuh mengatasi keadaan ini dengan memperpendek jalurpembentukan energi melalui proses respirasi anaerob. Cara ini ditempuhagar tubuh tidak kekurangan pasokan energi ketika melakukan suatuaktivitas berat. Respirasi anaerob dikenal juga dengan istilah fermentasi.Fermentasi adalah perubahan glukosa secara anaerob yang meliputiglikolisis dan pembentukan NAD. Fermentasi menghasilkan energi yangrelatif kecil dari glukosa. Glikolisis berlangsung dengan baik pada kondisitanpa oksigen. Fermentasi dibedakan menjadi dua tipe reaksi, yaknifermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.Fermentasi alkohol maupun fermentasi asam laktat diawali denganproses glikolisis. Pada glikolisis, diperoleh 2 NADH + H+ + 2 ATP + asampiruvat. Pada reaksi aerob, hidrogen dari NADH akan bereaksi dengan O2pada transfer elektron. Pada reaksi anaerob, ada akseptor hidrogenpermanen berupa asetildehida atau asam piruvat.1)Fermentasi AlkoholPada fermentasi alkohol, asam piruvat diubah menjadi etanol atau etilalkohol melalui dua langkah reaksi. Langkah pertama adalah pembebasanCO2 dari asam piruvat yang kemudian diubah menjadi asetaldehida. Langkahkedua adalah reaksi reduksi asetaldehida oleh NADH menjadi etanol. NADyang terbentuk akan digunakan untuk glikolisis (Gambar 2.14) .Sumber: endela ptek: lmuedokteran, 1997TokohBiologiLouis Pasteur(1821–1902)Louis Pasteur memberikanbanyak jasa dalammemajukan mikrobiologi (ilmuyang mempelajari mikro-organisme). Ia memperlihat-kan bahwa mikroorganismeyang terdapat pada ragidapat mengubah gula menjadialkohol melalui fermentasi.• Fermentasi alkohol• Fermentasi asam laktatKata KunciOSel ragi dan bakteri melakukan respirasi secara anaerob. Hasil fermentasiberupa CO2 dalam industri roti dimanfaatkan untuk mengembangkan adonanroti sehingga pada roti terdapat pori-pori.2)Fermentasi Asam LaktatFermentasi asam laktat adalah fermentasi glukosa yang menghasilkanasam laktat. Fermentasi asam laktat dimulai dengan glikolisis yangmenghasilkan asam piruvat, kemudian berlanjut dengan perubahan asampiruvat menjadi asam laktat (Gambar 2.15). Pada fermentasi asam laktat,asam piruvat bereaksi secara langsung dengan NADH membentuk asamlaktat. Fermentasi asam laktat dapat berlangsung ketika pembentukan kejudan yoghurt.Pada sel otot manusia yang bersifat fakultatif anaerob, terbentuk ATPdari fermentasi asam laktat jika kondisi kandungan oksigen sangat sedikit.Pada pembentukan ATP yang berlangsung secara aerob, oksigennya berasaldari darah. Sel mengadakan perubahan dari respirasi aerob menjadifermentasi. Hasil fermentasi berupa asam laktat akan terakumulasi dalamotot sehingga otot menjadi kejang. Asam laktat dari darah akan diangkutke dalam hati yang kemudian diubah kembali menjadi asam piruvat secaraaerob. Fermentasi pada sel otot terjadi jika kandungan O2 rendah dan kondisidapat pulih kembali setelah berhenti melakukan olahraga.Pada langkah pertamafermentasi alkohol, terjadipembebasan CO2.Apa hasil akhir reaksi ini?Gambar 2.14Sumber: Biology, 1999Asam piruvatdekarboksilaseAlkoholdehidrogenaseNADHCO2NAD+CH2OHCH3CHOCH3CO–CCH3OAsam piruvatAsetaldehidEtanol
Metabolisme312 ATPO–COCOCH32NAD+2NADH+2H+GlukosaGlikolisis2 Asam laktat2 Asam piruvatCCOHCH3HO–OSumber: Biology, 19982 ADP + 2 PFermentasi asam laktat diawalidengan proses glikolisis yangmenghasilkan asam piruvat.Gambar 2.15Simulasi KatabolismeTujuanMemahami proses katabolisme melalui simulasiAlat dan BahanKarton dan spidolLangkah Kerja1.Siswa dibagi menjadi 4 kelompok besar.2.Kelompok 1 terdiri atas 20 orang. Kelompok ini berperan sebagai prosesglikolisis dengan 10 tahap dan 9 enzim yang terlibat. Pada setiap tahap,diupayakan siswa menjelaskan proses glikolisis sebagai narasinya.3.Kelompok 2 terdiri atas 5 orang. Kelompok ini berperan sebagai tahap awalsiklus Krebs. Siswa berperan sebagai produk glikolisis yang bereaksi untuktahap selanjutnya. Siswa menjelaskan setiap proses yang terjadi secara narasi.4.Kelompok 3 terdiri atas 8–10 orang. Kelompok ini berperan sebagai siklusKrebs. Siswa berperan sebagai komponen-komponen yang terlibat di dalamsiklus Krebs.5.Kelompok 4 terdiri atas 5 orang. Kelompok ini berperan sebagai rantai transpor.Siswa berperan sebagai komponen-komponen yang terlibat di dalam rantaitranspor elektron.6.Pelaksanaan simulasi ini dapat diulang sampai setiap siswa benar-benarmemahaminya. Lakukan simulasi ini secara menyenangkan. Sebaiknya, setiapsiswa diberi label pada karton untuk peran atau komponen yangdilakukannya.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Di manakah katabolisme glukosa terjadi?2.Dalam berapa tahap katabolisme glukosa terjadi?3.Tahapan apa saja yang terjadi di dalam glikolisis?Kegiatan2.2
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII322. Anabolisme KarbohidratAnabolisme merupakan proses penyusunan zat dari senyawa sederhanamenjadi senyawa yang kompleks. Proses tersebut berlangsung di dalam tubuhmakhluk hidup. Anabolisme merupakan kebalikan dari katabolisme. Prosesanabolisme 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. FotosintesisJika Anda pernah memasuki suatu daerah hutan atau jalanan yangmemiliki pepohonan rindang, tentu Anda akan merasa segar pada sianghari yang panas. Akan tetapi, jika Anda melewati bagian yang telah gundulatau tidak terdapat pepohonan, Anda akan lebih mudah merasa gerah. Semuaitu mungkin terjadi begitu saja tanpa Anda sadari. Proses apakah yangsebenarnya sedang terjadi? Mengapa hal tersebut dapat tejadi?Tumbuhan di sekitar kita mungkin hanyalah suatu makhluk tanpa dayabagi sebagian orang. Akan tetapi, jika Anda telah mengetahui peristiwamenakjubkan di dalamnya, Anda mungkin akan berubah pikiran mengenaibetapa pentingnya pepohonan dan hutan bagi kehidupan manusia di bumi.Dari cahaya matahari yang menyinari bumi, dimulailah suatu prosestransfer energi di alam. Melalui daun-daunnya, tumbuhan hijau menangkapcahaya tersebut sebagai bahan bakar pembuatan makanan. Air dan gas CO2yang ditangkap, diolah menjadi sumber energi bagi kita dan konsumenlainnya di planet bumi ini. Produk itu dapat berupa buah yang kita makan,daun-daunan, ataupun bagian lain dari tumbuhan, seperti umbi dan bunga.Satu hal yang tidak kalah pentingnya adalah tumbuhan menghasilkan oksigendalam proses fotosintesis (Gambar 2.16).• Fotosintesis• Kemosintesis• Kloroplas• MesofilKata KunciCahaya matahari merupakansumber energi terbesar yangdibutuhkan oleh organisme.Gambar 2.161)Perangkat FotosintesisPerangkat fotosintesis terdiri atas kloroplas, cahaya matahari danklorofil. Bagaimanakah peran ketiga perangkat fotosintesis tersebut?a)KloroplasSeluruh bagian dari tumbuhan, termasuk batang dan buah, memilikikloroplas. Akan tetapi, daun merupakan tempat utama berlangsungnyafotosintesis pada tumbuhan. Warna pada daun disebabkan adanya klorofil,pigmen berwarna hijau yang terletak di dalam kloroplas. Klorofil dapatmenyerap energi cahaya yang berguna dalam sintesis molekul makanan padatumbuhan. Kloroplas banyak ditemukan pada mesofil. Setiap sel mesofildapat mengandung 10 hingga 100 butir kloroplas.Kloroplas sebagai tempat klorofil berada, merupakan organel utama dalamproses fotosintesis. Jika dilihat menggunakan mikroskop SEM (Scanning ElectroneMicroscope), dapat diketahui bentuk kloroplas yang berlembar-lembar dandibungkus oleh membran. Bagian di sebelah dalam membran dinamakanCahaya matahariEnergiH2OCO2FotosintesisRespirasiO2C6H12O6Sumber: Biology: Discovering Life, 1991
Metabolisme33stroma, yang berisi enzim-enzim yang diperlukan untuk proses fotosintesis.Di bagian ini, terdapat lembaran-lembaran datar yang saling berhubungan,disebut tilakoid. Beberapa tilakoid bergabung membentuk suatu tumpukanyang disebut grana. Perhatikan gambar berikut.Seperti halnya respirasi sel, reaksi dari fotosintesis ini merupakan reaksireduksi dan oksidasi. Reaksi umum yang terjadi pada proses fotosintesissebagai berikut.Setiap spektrum warnamemiliki pengaruh yang berbedaterhadap proses fotosintesis.Gambar 2.18Klorofil aKlorofil b400500600700Penyerapan relatifPanjang gelombang (nm)400500600700Panjang gelombang (nm)Efektivitas relatifdalam fotosintesisKarotenoidUngu Biru Hijau Kuning Oranye MerahSumber: Biological cience, 1986DaunStomataCO2O2MesofilKloroplasStromaGranumTilakoidGranaStromaKloroplasSumber: Biology Concepts & Connections, 2006b) Cahaya matahariSumber energi alami yang digunakan pada fotosintesis adalah cahayamatahari. Cahaya matahari memiliki berbagai spektrum warna. Setiapspektrum warna memiliki panjang gelombang tertentu. Setiap spektrumwarna memiliki pengaruh yang berbeda terhadap proses fotosintesis(perhatikan Gambar 2.18). Sinar yang efektif dalam proses fotosintesis adalahmerah, ungu, biru, dan oranye. Sinar hijau tidak efektif dalam fotosintesis.Daun yang terlihat hijau oleh mata karena spektrum warna tersebutdipantulkan oleh pigmen fotosintesis. Sinar infra merah berperan dalamfotosintesis dan berfungsi juga meningkatkan suhu lingkungan.Proses fotosintesis terjadi dikloroplas.Gambar 2.17ReduksiOksidasi6CO2 + 12H2O l C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII34c)KlorofilProses fotosintesis terjadi pada pigmen fotosintesis. Tanpa pigmentersebut, tumbuhan tidak mampu melakukan fotosintesis. Secara keseluruhan,fotosintesis terjadi pada kloroplas yang mengandung pigmen klorofil. Padatubuh tumbuhan, fotosintesis dapat terjadi pada batang, ranting, dan daunyang mengandung kloroplas.Klorofil merupakan pigmen fotosintesis yang paling utama. Klorofil dapatmenyerap cahaya merah, oranye, biru, dan ungu dalam jumlah banyak. Adapuncahaya kuning dan hijau diserap dalam jumlah sedikit. Oleh karena itu, cahayakuning dan hijau dipantulkan sehingga klorofil tampak berwarna hijau. Terdapatbeberapa jenis klorofil, yakni klorofil a, b, c, dan d. Dari semua jenis klorofiltersebut, klorofil a merupakan pigmen yang paling utama dan hampir terdapatdisemua tumbuhan yang melakukan fotosintesis.Pada tumbuhan, terdapat dua pusat reaksi fotosintesis yang berbeda,yakni fotosistem I dan fotosistem II. Keduanya dibedakan berdasarkankemampuannya dalam menyerap cahaya dengan panjang gelombang yangberbeda. Perbedaan kemampuan tersebut disebabkan oleh perbedaankombinasi antara klorofil a dan klorofil b. Perbedaan kombinasi antaraklorofil a dan klorofil b berpengaruh terhadap panjang gelombang yangditerima oleh klorofil. Fotosistem I dapat menerima cahaya dengan panjanggelombang antara 680–700 nm, sedangkan fotosistem II dapat menerimacahaya dengan panjang gelombang antara 340–680 nm.2)Mekanisme FotosintesisFotosintesis meliputi dua tahap reaksi, yakni tahap reaksi terang yangdiikuti dengan tahap reaksi gelap. Reaksi terang membutuhkan cahayamatahari, sedangkan reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Secarakeseluruhan, fotosintesis berlangsung dalam kloroplas.a)Reaksi TerangReaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untukmengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang iniberlangsung di dalam grana. Perlu diingat bahwa cahaya juga memiliki energiyang disebut foton. Jenis pigmen klorofil berbeda-beda karena pigmentersebut hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besarenergi foton yang berbeda.Klorofil berfungsi menangkap foton dari cahaya mataharidan mengubahnya menjadi energi penggerak elektron. Padaproses ini, terjadi pemecahan molekul air oleh cahaya sehinggadilepaskan elektron, hidrogen dan oksigen. Proses ini dinamakanfotolisis.(1) Reaksi SiklikPada fotosistem I (P700), terjadi perputaran elektron yangdihasilkan dan ditangkap oleh akseptor sebagai hasil dari reaksireduksi dan oksidasi. Elektron yang dieksitasikan oleh P700 akandipindahkan ke setiap akseptor hingga akhirnya kembali kesistem P700. Beberapa akseptor elektron yang terlibat dalamfotosistem adalah feredoksin (fd), plastoquinon (pq), sitokrom(cyt), dan plastosianin (pc). Proses ini menghasilkan ATP sebagaihasil penambahan elektron pada ADP atau dikenal dengan namafotofosforilasi. Perputaran elektron pada fotosistem I ini disebutsebagai fotofosforilasi siklik. Fotosistem I ini umumnya ditemukan padabakteri dan mikroorganisme autotrof lainnya. Sistem fotosintesis denganmenggunakan fotofosforilasi siklik diduga sebagai awal berkembangnyaproses fotosintesis yang lebih kompleks (Gambar 2.19).Sumber: endela ptek: lmuedokteran, 1997TokohBiologiJulius Von SachsPada 1862, seorang ahlibotani Jerman Julius VonSachs, menemukan organelberbentuk kacang hijaudalam daun. Organel ini kinikita kenal sebagai kloroplas.Setiap kloroplas terdiri atassetumpuk piringan bulat yangsangat kecil yang disebuttilakoid. Kloroplas me-ngandung suatu pigmenhijau, yang dinamakanklorofil. Permukaan tilakoidakan mengubah energi sinarmenjadi energi kimia sebagaipendorong prosesfotosintesis.Reaksi siklik hanya memilikifotosistem I.Gambar 2.19Mataharie-e-AkseptorFeredoksine-e-e-e-e-e-e-e-ATPPlastoqunionKomplekssitokromPlastosianine-e-P700Fotosistem ISumber: Biology: E ploring Life, 1994
Metabolisme35• Fotolisis• Fotosistem• Reaksi gelap• Reaksi terang• Siklus Calvin-BensonKata KunciReaksi nonsiklik diawali darifotosistem II dan terjadifosforilasi fotosintesis.Mengapa rangkaian reaksi inidisebut reaksi nonsiklik?Gambar 2.20(2) Reaksi NonsiklikReaksi nonsiklik ini memerlukan tambahan berupa fotosistem II (P680).Sumber elektron utama diperoleh dari fotolisis air yang akan digunakanoleh klorofil pada fotosistem II (P680). Reaksi ini menghasilkan dua elektrondari hasil fotolisis air. Elektron ini akan diterima oleh beberapa akseptorelektron, yakni plastoquinon (pq), sitokrom (cyt), dan plastosianin (pc).Akhirnya, pompa elektron menggerakan satu elektron H+ yang akandigunakan pada pembentukan ATP dari ADP atau fotofosforilasi. Pem-bentukan ATP ini dibantu dengan adanya perbedaan elektron pada membrantilakoid.Beberapa akseptor elektron juga terlibat dalam fotosistem II, sepertiferodoksin (fd) untuk menghasilkan NADPH dari NADP. Dengan demikian,pada proses ini akan dihasilkan energi berupa satu ATP dan satu NADPH(Gambar 2.20).Sumber: Biology, 1998AkseptorpqAkseptorKomplekssitokrompcfdNADP+reduktaseNADP++H+2H+NADPHP700CahayaFotosistem IP680Fotosistem IICahaya2e-2e-H2O2e-2H++12 O2b) Reaksi Gelap (Fiksasi CO2)Reaksi gelap merupakan tahap sebenarnya dalam pembuatan bahanmakanan pada fotosintesis. Energi yang telah dihasilkan selama reaksi terangakan digunakan sebagai bahan baku utama pembentukan karbohidrat prosesfiksasi CO2 di stroma.Tumbuhan mengambil karbon dioksida melalui stomata. Anda tentu masihingat fungsi utama stomata dalam pertukaran gas pada tumbuhan. Karbondioksida diikat oleh suatu molekul kimia di dalam stroma yang bernamaribulosa bifosfat (RuBP). Karbon dioksida akan berikatan dengan RuBP yangmengandung 6 gugus karbon dan menjadi bahan utama dalam pembentukanglukosa yang dibantu oleh enzim rubisko. Reaksi ini pertama kali diamatioleh Melvin Calvin dan Andrew Benson sehingga reaksi ini disebut jugadengan siklusCalvin-Benson.RuBP yang berikatan dengan karbon dioksida akan menjadi molekul yangtidak stabil sehingga akan membentuk fosfogliserat (PGA) yang memiliki 3gugus C. Energi yang berasal dari ATP dan NADPH akan digunakan olehPGA menjadi fosfogliseraldehid (PGAL) yang mengandung 3 gugus C. Duamolekul PGAL ini akan menjadi bahan utama pembentukan glukosa yangmerupakan produk utama fotosisntesis, sedangkan sisanya akan kembalimenjadi RuBP dengan bantuan ATP. Jadi, reaksi gelap terjadi dalam tiga tahap,yakni fiksasi CO2, reduksi, dan regenerasi. Perhatikan Gambar 2.21.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII36Reaksi gelap terjadi dalam tigatahap.Gambar 2.213)Faktor-Faktor yang Memengaruhi FotosintesisDengan mengetahui beberapa faktor yang terlibat dalam prosesfotosintesis ini, dapat diketahui beberapa hal yang menjadi faktor pembatasfotosintesis, seperti faktor hereditas dan lingkungan.a)Faktor HereditasFaktor hereditas merupakan faktor yang paling menentukan terhadapaktivitas fotosintesis. Tumbuhan memiliki kebutuhan yang berbeda terhadapkondisi lingkungan untuk menjalankan kehidupan normal. Tumbuhan yangberbeda jenis dan hidup pada kondisi lingkungan sama, memiliki perbedaanfaktor genetis atau hereditas. Ada beberapa jenis tumbuhan tidak mampumembentuk kloroplas albino. Hal tersebut disebabkan adanya faktor genetisyang tidak memiliki potensi untuk membentuk kloroplas.b) Faktor LingkunganAktivitas fotosintesis sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, sepertitemperatur, intensitas cahaya matahari, kandungan air dan mineral, sertakandungan CO2 dan O2.(1) TemperaturAktivitas fofosintesis merupakan reaksi yang menggunakan enzim,sedangkan kerja enzim dipengaruhi oleh temperatur. Aktivitas fotosintesistidak berlangsung pada suhu di bawah 5°C dan di atas 50°C. Mengapademikian? Temperatur optimum fotosintesis sekitar 28–30°C. Tumbuhan yanghidup di daerah tropis memiliki enzim yang bekerja secara optimum karenatumbuh di lingkungan yang memiliki kisaran suhu optimum.(2) Intensitas Cahaya Matahari dan Lama PencahayaanSemakin tinggi intensitas cahaya matahari, semakin tinggi pula aktivitasfotosintesis. Hal ini terjadi jika ditunjang oleh tersedianya CO2, H2O, danSumber: Biology: E ploring Life, 1994RuBPKarboksilaseC6CO2CCCCCPPPPPPPPPPPCCCCCCCC C C CCCCCCC CCCCCCCC CCCCCATP66 ADP + 6 PiPGALPGALPGALPGAATP12NADPH12 NADP+Glukosa12 ADP + 12 Pi66Pemisahan121210DPGRuBPTahap I: fiksasi CO2Tahap II : reduksiTahap III: regenerasi
Metabolisme37temperatur yang sesuai. Kenaikan aktivitas fotosintesis tidak akan terusberlanjut, tetapi akan berhenti sampai batas keadaan tertentu karenatumbuhan memiliki batas toleransi. Lama pencahayaan sangat berpengaruhterhadap fotosintesis. Pada musim hujan, lama pencahayaan menjadi pendeksehingga aktivitas fotosintesis akan berkurang.(3) Kandungan Air dalam TanahAir merupakan bahan dasar pembentukan karbohidrat (C6H12O6). Airmerupakan media tanam, penyimpan mineral dalam tanah, dan mengaturtemperatur tumbuhan. Berkurangnya air dalam tanah akan menghambatpertumbuhan tumbuhan. Kurangnya air juga akan menyebabkan kerusakanpada klorofil sehingga daun menjadi berwarna kuning.(4) Kandungan Mineral dalam TanahMineral berupa Mg, Fe, N, dan Mn merupakan unsur yang berperandalam proses pembentukan klorofil. Tumbuhan yang hidup pada lahan yangkekurangan Mg, Fe, N, Mn, dan H2O akan mengalami klorosis ataupenghambatan pembentukan klorofil yang menyebabkan daun berwarnapucat. Rendahnya kandungan klorofil dalam daun akan menghambatterjadinya fotosintesis.(5) Kandungan CO2 di UdaraKandungan CO2 di udara, sekitar 0,03%. Peningkatan konsentrasi CO2hingga 0,10% meningkatkan laju fotosintesis beberapa tumbuhan hingga duakali lebih cepat. Akan tetapi, keuntungan ini terbatas karena stomata akanmenutup dan fotosintesis terhenti jika konsentrasi CO2 melebihi 0,15%.(6) Kandungan O2Rendahnya kandungan O2 di udara dan dalam tanah akan menghambatrespirasi dalam tubuh tumbuhan. Rendahnya respirasi akan menyebabkanrendahnya penyediaan energi. Hal ini mengakibatkan aktivitas metabolismeakan terlambat khususnya fotosintesis.b. KemosintesisSelain melalui fotosintesis, reaksi pembentukan (anabolisme) molekulberenergi pada beberapa makhluk hidup dapat juga terjadi melaluikemosintesis. Hal ini terutama dilakukan oleh bakteri kemoautotrof. Berbedadengan fotosintesis yang mendapatkan energi dari sinar matahari,kemosintesis mendapatkan energi dari reaksi molekul anorganik. Beberapaorganisme kemosintesis mereaksikan CO2 dengan H2 berenergi tinggi untukmenghasilkan metana dan air melalui reaksi sebagai berikut.CO2 + 4H2 CH4 + 2H2OHasil reakasi ini berupa energi ikatan H2 yang dilepaskan dan dapatdigunakan sebagai sumber energi bagi sel. Reaksi yang menghasilkan energilainnya, menggunakan sulfur untuk melepaskan energi ikatan H2. Hal inidilakukan oleh bakteri sulfur yang terdapat di kawah-kawah gunung. Reaksiini menghasilkan gas hidrogen sulfida (H2S). Berikut ini rangkuman reaksiyang terjadi.H2 + S H2S + energiPertumbuhan makhluk hidup kemoautotrof terjadi secara lambat, karenareaksi ini hanya menghasilkan sedikit energi. Tempat hidup bakterikemoautotrof lebih banyak dilingkungan yang sulit ditempati makhluk lain,seperti di kawah-kawah gunung dan rekahan dasar laut.
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII38FotosintesisTujuanMenyimpulkan pengaruh warna cahaya pada fotosintesisAlat dan Bahan4 buah gelas kimia, 4 buah tabung reaksi, 4 buah lampu meja, kertas karton hitam,plastik mika atau kertas minyak warna merah, kuning, dan hijau, serta tumbuhanair (Hydrilla).Langkah Kerja1.Bersama kelompok Anda siapkan dua gelas kimia danisikan dengan air.2.Masukkan Hydrilla dalam tabung reaksi seperti gambar.Hati-hati jangan sampai ada gelembung terperangkap didalamnya. Mengapa hal tersebut jangan sampai terjadi?3.Buatlah silinder kertas karton selebar gelas kimia dengantinggi 20 cm. Simpan setiap gelas dalam silinder. Sinari dengan lampu mejayang telah ditutupi plastik atau kertas warna merah, kuning, atau hijau.4.Amati gelombang yang terbentuk dalam tabung reaksi. Catat tinggi udarayang terbentuk dalam 20 menit.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Apa yang terjadi dalam tabung rekasi?2.Jika terdapat gelembung udara dari Hydrilla, menandakan peristiwa apakahhal tersebut?3.Jika Hydrilla diganti dengan tumbuhan darat, apakah percobaan tersebutdapat berhasil?4.Mengapa percobaan ini memakai kertas minyak yang berwarna-warni?5.Gelas manakah yang paling cepat laju fotosintesisnya? Mengapa?6.Zat apakah gelembung udara tersebut? Pada reaksi fotosintesis manakah zattersebut dihasilkan? Bandingkan percobaan ini dengan percobaan lain yangsetema pada buku sumber yang berbeda untuk memperkaya wawasan anda.Kegiatan2.3Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Apakah yang dimaksud dengan anabolisme?2.Apakah saja yang dibutuhkan tumbuhan agarfotosintesis dapat berlangsung?3.Faktor apa sajakah yang memengaruhi fotosintesis?Soal PenguasaanMateri 2.2C Hubungan antara KatabolismeKarbohidrat, Lemak, dan Protein• Katabolisme lemak• Katabolisme proteinKata KunciSebelumnya, Anda telah mengetahui bahwa glukosa merupakan bahanbaku utama dalam respirasi sel. Akan tetapi, molekul glukosa umumnyatidak dapat diperoleh dari makanan secara langsung. Biasanya pada makananterdapat lemak, protein, dan karbohidrat berupa disakarida dan polisakarida.Semua molekul tersebut dapat diperoleh jika Anda mengonsumsi makanan,misalnya kacang atau jagung.Pada Gambar 2.22, dijelaskan bagaimana sel menggunakan ketiga molekulutama pada makanan untuk menghasilkan ATP. Sel dapat mengubahkarbohidrat melalui proses glikolisis. Enzim di dalam sistem percernaan dapatmenghidrolisis zat tepung (pati) menjadi glukosa. Glukosa tersebut akandicerna melalui proses glikolisis dan daur asam sitrat.Protein dapat digunakan sebagai energi, tetapi harus dicerna terlebih dahulumenjadi asam amino. Enzim akan mengubah asam amino menjadi asam piruvat,
Metabolisme39MakananKarbohidratLemakProteinGulaGliserolAsam aminoAsam lemakNH3GlukosaPiruvatG3PGlikolisisAsetilKoADaurasamsitratATPTransfer elektrondan fosforilasioksidatifSumber: Biology Concepts & Connections, 2006Katabolisme zat makananmenghasilkan energi yangdibutuhkan untuk aktivitasmakhluk hidup.Gambar 2.22TokohBiologiSumber: Concise Encyclopedia:Nature, 1994Albert von Szent-Gyorgi(1893–1986)Albert von Szent-Gyorgi(1893–1986) dikenal karenakaryanya mengenai vitamin C,selain risetnya tentangkontraksi otot. Beberapapenemuannya membantuHans Krebs untuk mengertibagaimana selama perna-pasan sel menghasilkanenergi dari glukosa.asetil-KoA, atau masuk ke dalam daur asam sitrat bergantung pada jenis asamaminonya. Pembentukan NH3 dari jalur protein disebabkan oleh prosesdeaminasi asam amino. Gugus amino dibuang dalam bentuk senyawa nitrogen,seperti NH3 dan urea. Setiap satu gram protein menghasilkan 4 kkal energi.Lemak merupakan sumber energi utama karena mengandung banyakatom hidrogen. Sel akan menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asamlemak. Kemudian, gliserol diubah menjadi gliseraldehid–3–fosfat (G3P)dalam proses glikolisis. Adapun asam amino akan dipecah menjadi duabagian karbon yang akan masuk ke daur asam sitrat sebagai asetil–KoA.Lemak menghasilkan energi ATP dua kali lebih banyak daripada karbohidratpada jumlah berat yang sama. Oleh karena itu, makhluk hidup terutamahewan menyimpan makanan cadangan dalam bentuk lemak tubuh (Campbell,et al, 2006: 102). Setiap satu gram lemak dapat menghasilkan 9 kkal energi.Berapa perbandingan energi yang dihasilkan lemak dan karbohidrat?Beberapa senyawa yang dibentuk pada proses respirasi sel dapatdigunakan untuk membentuk senyawa lain, seperti asam lemak dan gliserol.Asam lemak dan gliserol memiliki keterkaitan dengan sistem respirasi karenadapat digunakan sebagai sumber energi. Begitu pula protein yang diseraptubuh, dapat juga digunakan untuk daur Krebs.1.Pembentukan gliserolGliserol dapat dibentuk dari senyawa antara fosfogliseraldehid padaglikolisis.Fosfogliseraldehid (PGAL) NADdehidrogen gliserofospatαGliserol2.Pembentukan asam lemakAsam lemak disintesis dari senyawa antara asetil-KoA, yakni hasil darireaksi dekarboksilasi oksidatif asam piruvat.Asetil-KoAMalonil KoAAsam lemak
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII40Carilah beberapa referensi yang menerangkan tentang salah satu jenis enzimyang berperan dalam perombakan makanan dalam tubuh manusia. Kemudian,buatlah sebuah artikel yang menerangkan banyak hal tentang enzim tersebut,seperti tempat dihasilkannya, jalur metabolisme yang terlibat, dan faktor-faktoryang memengaruhi aktivitasnya. Buatlah karya tulis sebaik mungkin.Presentasikan di depan kelas untuk selanjutnya didiskusikan. Karya tulis terbaikdapat ditampilkan di majalah dinding sekolah.Tugas Ilmiah 2.1Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Jelaskan jalur metabolisme yang menunjukkanhubungan antara karbohidrat, lemak, dan protein.2.Apakah perbedaan antara protein esensial danprotein nonesensial?Soal PenguasaanMateri 2.31.Semua makhluk hidup memerlukan energi untkaktivitasnya. Makhluk hidup menyimpan danmenggunakan energi dalam bentuk ATP.2.Enzim bekerja sebagai katalisator reaksi (memper-cepat reaksi). Enzim memiliki sisi aktif sebagaitempat substrat menempel.3.Enzim dipengaruhi oleh temperatur, pH,konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, kofaktor,inhibitor, dan kadar air.4.Setiap makhluk hidup melakukan metabolismeuntuk memperoleh energi. Proses metabolismedibedakan menjadi dua jenis yakni katabolisme dananabolisme. Anabolisme adalah pembentukansenyawa sederhana menjadi senyawa kompleks.Pada tumbuhan, proses ini terjadi pada prosesfotosintesis. Pada fotosintesis ini, akan dihasilkankarbohidrat yang digunakan sebagai sumber energi.RangkumanKatabolisme pada makhluk hidup terjadi padarespirasi sel. Respirasi dapat terjadi secara aerobdan anaerob. Pada katabolisme, terjadi penguraianmolekul kompleks menjadi lebih sederhana sertamenghasilkan energi.5.Respirasi aerob memerlukan oksigen. Respirasiaerob terjadi pada sitoplasma dan di dalammitokondria. Tahapan dalam respirasi aerob,meliputi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daurKrebs, dan transfer elektron. Pada proses respirasiaerob dihasilkan 36 ATP dari satu molekul glukosa.6.Respirasi anerob dikenal dengan fermentasi.Respirasi anaerob tidak memerlukan oksigen danmenghasilkan energi (ATP) lebih sedikit. Respirasianaerob terjadi pada fermentasi alkohol danfermentasi asam laktat.3.Pembentukan proteinProtein dalam tubuh diperlukan sebagai pembangun sel (memperbaikisel-sel yang rusak). Protein bagi tubuh dapat dipenuhi oleh sintesisdalam tubuh atau diambil dari sumber makanan. Protein yang terbentukdari asam amino non-esensial dapat dibentuk oleh tubuh melalui sintesisprotein, sedangkan protein yang terbentuk dari asam amino esensialtidak dapat dibentuk tubuh dan harus didapat dari makanan. Sintesisprotein akan Anda pelajari pada bab selanjutnya.
Metabolisme41Kaji DiriSetelah mempelajari materi dan peta konsep babMetabolisme, Anda diharapkan dapat mendeskripsikan fungsienzim dalam berbagai proses katabolisme. Anda jugadiharapkan dapat mengemukakan keterkaitan beberapa jalurmetabolisme dalam tubuh.Sebagai penunjang proses belajar Anda, rumuskan materiyang belum Anda pahami. Kemudian, diskusikan dengan teman-teman atau guru Anda.1.Penyusunan zat-zat pembentuk protoplasma olehmakhluk hidup merupakan fungsi ....a.nutrisid.reproduksib.regulasie.adaptasic.sintesis2.Pada proses fermentasi yang dilakukan oleh sel ragiterjadi hal berikut, kecuali ....a.penguraian glukosab.pembentukan alkoholc.pembebasan CO2d.pembebasan panase.pembentukan air3.Bakteri aerob yang hidup di dalam tanah dan mampumengoksidasi amonia menjadi senyawa nitrit ataunitrat adalah ....a.Azotobacterd.Nitrobacterb.Nitrosomonase.Mycobacteriumc.Clostridium4.Klorofil terdapat di dalam kloroplas. Untuk meng-ekstraknya diperlukan bantuan ....a.air panasd.lugolb.larutan iodiume.alkoholc.oksigen5.Proses pencernaan sepotong roti untuk mendapat-kan energi termasuk dalam peristiwa ....a.fotosintesisd.anabolismeb.metabolismee.kemosintesisc.katabolisme6.Salah satu hal yang terjadi pada proses kehidupanadalah penyusunan senyawa sederhana menjadisenyawa yang lebih kompleks. Proses tersebutdinamakan ....a.respirasid.transpirasib.anabolismee.disimilasic.katabolismeA. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dan kerjakanlah pada buku latihan Anda.Evaluasi Materi Bab2P e t aKonsepProteinKarbohidratAnabolismeKatabolismeMemperolehenergiSiklus KrebsAnaerobikAerobikLemakMetabolismeKemosintesisReaksi terangdan reaksi gelapKarbohidratterdiri atasmisalnyaterjaditerbentukterjadi padarespirasi secaramasuk keFotosintesisuntuk
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII427. Glikolisis merupakan proses perubahan glukosamenjadi ....a.asam laktatd.alkoholb.H2O dan CO2e.asam sitratc.asam piruvat8 . Dalam tubuh makhluk hidup, reaksi-reaksi metabo-lisme dapat berlangsung pada suhu antara 0°C–40°C,karena reaksi-reaksi itu mendapatkan bantuan ....a.energid.enzimb.medium aire.hormonc.oksigen9 . Enzim dapat mempercepat terjadinya suatu reaksidi dalam tubuh organisme. Enzim memiliki sifat-sifat khusus. Salah satu sifat dari enzim ini adalah...a.hanya dapat bekerja dengan adanya ATPb.bekerja secara spesifikc.memiliki kemampuan untuk memperbanyak dirid.dapat menghasilkan energi untuk mem-percepat reaksie.dapat mempercepat gerakan molekul dari zatyang direaksikan10. Proses respirasi gula secara aerob berbeda denganfermentasi alkohol karena pada fermentasialkohol ....a.tidak dihasilkan CO2b.tidak dihasilkan ATPc.tidak diperlukan enzimd.tidak dibentuk H2Oe.tidak dihasilkan energi11. Berikut yang tidak diperlukan untuk prosesfotosintesis adalah ....a.karbon dioksidad.sinar mataharib.oksigene.klorofilc.air12. Tempat berlangsungnya reaksi terang fotosintesisadalah ....a.granad.matriksb.stromae.kristac.ruang dalam kloroplas13. Proses fiksasi CO2 pada tumbuhan memerlukan ....a.CO2 dan klorofilb.CO2 dan H2Oc.CO2 dan ATPB. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar pada buku latihan Anda.1.Jelaskan perbedaan antara respirasi aerob danrespirasi anaerob.2.Pada proses respirasi aerob, dihasilkan karbondioksida sebagai hasil sampingnya. Sebutkantahapan mana sajakah dalam respirasi aerob yangmenghasilkan karbon dioksida.3.Jelaskan proses yang terjadi pada reaksi terang.4.Jelaskan proses nitrifikasi yang dilakukan olehbakteri nitrifikasi.5.Mengapa seseorang yang berolahraga secara terus-menerus akan merasa lelah?d.CO2 dan O2e.CO2 dan sinar matahari14. Reaksi fotolisis dalam proses fotosintesis adalah ....a.pengikatan karbon dioksidab.pembentukan glukosac.perubahan energi foton menjadi energi kimiad.penguraiaan molekul aire.penguraian glukosa15. Oksigen yang dihasilkan pada fotofosforilasi siklikberasal dari ....a.hasil sisa fosforilasi ADPb.proses fiksasi CO2c.dehidrasi pada tahapan fotofosforilasid.fotolisis aire.fotolisis CO216. Di bawah ini adalah ciri reaksi terang fotosintesis,kecuali ....a.penyerapan energi cahaya untuk diubahmenjadi energi kimiab.dihasilkan ATP dan NADPH2c.membutuhkan cahayad.fotolisis aire.pengikatan karbondioksida17. Berikut ini bukan merupakan ciri reaksi gelap,yakni ....a.fiksasi, reduksi, dan regenerasib.berlangsung di stromac.membutuhkan ATP dan NADPHd.dibentuk karbohidrate.fotolisis air18. Siklus Calvin berlangsung di ....a.granad.stromab.nukleuse.matriksc.krista19. Fiksasi CO2 dalam proses fotosintesis dilakukanoleh ....a.asam sitratd.aldehid fosfogliseratb.asam piruvate.ribulosa difosfatc.asam fosfogliserat20. Zat makanan yang menghasilkan energi tinggipada satuan berat yang sama adalah ....a.karbohidratd.vitaminb.lemake.hormonc.proteinSoal TantanganKini, banyak sekali diperdagangkan berbagaimacam minuman atau obat-obatan suplemen yangdiklaim dapat meningkatkan energi dan stamina tubuh.Bagaimana mekanisme minuman suplemen tersebut?Adakah pengaruh negatif pemberian suplemen tersebutterhadap kesehatan?