Biologi Modul · b_Bab 2 METABOLISME

Apon Purnamasari,S.Pd.,M.Pd

22/08/2021 09:58:01

SMA 12 K-13

Daftar Isi

a_Bab 1 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN b_Bab 2 METABOLISME c_Bab 3 MATERI GENETIK d_Bab 4 PEMBELAHAN SEL e_Bab 5 PEWARISAN SIFAT MAKHLUK HIDUP f_Bab 6 POLA HEREDITAS PADA MAKHLUK HIDUP g_Bab 7 HEREDITAS MANUSIA h_Bab 8 MUTASI PADA MAHLUK HIDUP i_Bab 9 EVOLUSI j_Bab 10 BIOTEKNOLOGI

Halaman

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

METABOLISME

BIOLOGI KELAS XII

PENYUSUN

Susi Nurul Fitri, M.Pd.

SMAN 1 Sidomulyo

Lampung Selatan

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DAFTAR ISI

PENYUSUN

................................

........................

DAFTAR ISI

................................

.......................

GLOSARIUM

................................

......................

PETA KONSEP

................................

..................

PENDAHULUAN

................................

..............

Identitas Modul

................................

.............

Kompetensi

Dasar

................................

........

Deskripsi Singkat Materi

................................

..............................

Petunjuk Penggunaan Modul

................................

......................

Materi Pembelajaran

................................

....

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

................................

................

METABOLISM

E DAN ENZIM

................................

.....................

Tujuan Pembelajaran

................................

...

Uraian Materi

................................

................

Rangkuman

................................

.................

Penugasan Mandiri

................................

.....

Latihan Soal

................................

.................

Penilaian Diri

................................

..............

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2

................................

.............

KATABOLISME

................................

.............

Tujuan Pembelajaran

................................

Uraian Materi

................................

..............

Rangkuman

................................

.................

Penugasan Mandiri

................................

.....

Latihan Soal

................................

.................

Penilaian Diri

................................

..............

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3

................................

.............

ANABOLISME

................................

................

Tujuan Pembelajaran

................................

Uraian

Materi

................................

..............

Rangkuman

................................

.................

Penugasan Mandiri

................................

.....

Latihan Soal

................................

.................

Penilaian Diri

................................

..............

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

EVALUASI

................................

.......................

DAFTAR PUSTAKA

................................

.....

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

GLOSARIUM

Anabolisme

Reaksi pembentukan senyawa komplek dari senyawa sederhana

Apoenzim

Bagian enzim yang terdiri protein,

yang menyatu dengan kofaktor

agar berfungsi secara aktif.

Autotrof

Organisme yang dapat memenuhi bahanorganik yang dibutuhkan

dengan cara mensintesisnya dari bahan anorganik

Biokatalisator

Enzim yang berperan dalam reaksi

reaksi

kimia dalam sel tubuh

makhluk hidup.

Enzim

Protein yang aktif bertindak sebagai biokatalisator dalam tubuh

makhluk.

Fermentasi

Pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung

anaerob.

Fotosintesis

Peristiwa penyusunan zat organic

(karbohidrat) dari zat anorganik

yang dilakukan oleh klorofil dengan bantuan cahayamatahari.

Fotolisis

Pemecahan molekul air dengan bantuan cahaya

Fotosistem

Tempat berkumpulnya beratus

ratus molekul pigmen fotosintesis

Glikolisis

Pengubahan

satu molekul gula 6C menjadi 2 molekul asam piruvat

(3C), 2 molekul NADH dan 2 molekul ATP

Inhibitor

Zat atau senyawa yang menghalangi kerja enzim

Katabolisme

Reaksi penguraian yang berlangsung di dalam tubuh organisme

Kemosintesis

Proses

penyusunan zat organik dengan memanfaatkan sumber energi

dari hasil reaksi kimia.

Koenzim

Bagian bukan protein pada enzim, berupa

senyawa organik (misalnya

vitamin)

Metabolisme

Seluruh peristiwa reaksi

reaksi kimia yang berlangsung dalam sel

makhluk

hidup.

Respirasi aerob

espirasi yang membutuhkan oksigen

Respirasi anaerob

Respirasi yang tidak membutuhkan oksigen

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

PETA KONSEP

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

PENDAHULUAN

Identitas Modul

Mata Pelajaran

Biologi

Kelas

XII

Alokasi Waktu

x 45 Menit

Judul Modul

Metabolisme

Kompetensi Dasar

Menjelaskan

proses

metabolisme

sebagai

reaksi

enzimatis

makhluk

hidup

4.2

Menyusun laporan hasil percobaan tentang mekanisme kerja enzim,

fotosintesis, dan

respirasi anaer

Deskripsi Singkat Materi

Metabolisme merupakan serangkaian peristiwa reaksi

reaksi kimia yang berlangsung dalam

sel makhluk hidup. Melalui proses metabolisme makanan yang dimakan dapat diubah

menjadi energi untuk kelangsungan hidup.

Semua makhluk hidup memerlukan ener

gi untuk kel

angsungan hidupnya.

Kebutuhan ener

setiap individu berbeda

beda,

sesuai dengan aktivitas yang dilakukan, umur, atau jenis

kelamin. Energi dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui proses metabolisme di

dalam tubuh.

Laju Metabolisme akan dipengaru

hi oleh enzim sebagai biokatalisator.

Metabolisme ada dua macam yaitu katabolisme dan anabolisme.

Katabolisme atau disebut juga disimilasi merupakan rangkaian reaksi kimia yang berkaitan

dengan proses pembongkaran,

penguraian atau pemecahan molekul/senya

wa kompleks

menjadi molekul/ senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim,

contohnya

respirasi anaerob dan aerob.

Anabolisme disebut juga asimilasi atau sintesis merupakan rangkaian proses reaksi kimia

yang berkaitan dengan proses penyususnan atau

sintesis molekul/senyawa kompleks dari

molekul

molekul/ senyawa sederhana atau penyusunan zat dari senyawa/molekul

sederhana menjadi senyawa yang kompleks,

contohnya f

otosintesis dan kemosintesis.

Petunjuk Penggunaan Modul

Supaya anda berhasil menca

pai kompetensi dalam me

mpelajari modul ini, maka ikuti

petunjuk

–

petunjuk berikut :

Pelajari daftar isi dengan cermat dan teliti karena dalam modul ini akan tampak

kedudukan modul yang sedang anda pelajari.

Pahami setiap materi yang diuraikan dalam modul

ini, sehingga memudahkan anda untuk

mengerjakan tugas dan penilaian dengan hasil yang maksimal

Jawablah latihan soal dengan baik, kemudian cocokanlah hasil jawaban kamu dengan

kunci jawaban

Apabila jawaban anda sudah mencapai 85% anda bisa melanjutkan ke

kegiatan

berikutnya

Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Catatlah kesulitan kesulitan yang anda temui dalam modul ini untuk dikonsultasikan ke

guru mata pelajaran.

Untuk keberhasilan anda dalam menggunakan modul ini, anda bisa m

engikuti alur

berikut ini :

Materi Pembelajaran

Modul ini terbagi menjadi

kegiatan pembelajaran

dan

di dalam

nya

terdapat uraian materi,

contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.

Materi pokok

yang dibahas dalam modul ini

terdiri dari:

Pertama

Metabolisme dan Enzim

Kedua

Katabolisme

Ketiga

Anabolisme

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1

METABOLISME DAN ENZIM

Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan

anda

dapat:

Menjelaskan

proses

metabolisme

sebagai

reaksi

enzimatis

makhluk

hidup

Menjelaskan

prinsip dasar enzim, struktur, si

fat, mekanisme kerja enzim dan

faktor

faktor yang mempengaruhi aktivitas

enzim.

Menyusun

laporan percobaan

kerja enzim, fotosintesis, dan respirasi

anaerob

Uraian Materi

METABOLISME

Metabolisme merupakan serangkaian peristiwa reaksi

reaksi

kimia yang

berlangsung dalam

sel makhluk hidup.

Metabolisme

juga merupakan aktivitas hidup

yang selalu terjadi pada

setiap sel hidup.

Melalui proses

met

abolisme

makanan yang

dimakan dapat diubah menjadi

energi untuk kelangsungan hidup

. Di dalam tubuh makanan mengalami serangkaian

perombakan melalui berbagai reaksi kimia

sehingga membebaskan

energi

yang

dikandungnya yaitu berupa molekul

adenosine trifosfat (ATP).

Energi

tidak saja diperlukan

untuk

pertumbuhan sel,

mengganti sel yang rusak

, pembelahan sel,

tetapi juga untuk aktivitas

hidup lainnya misalnya

belajar, berlari, bermain dan lain

lain.

ATP merupakan molekul

berenergi tinggi yang dapat digunakan makhluk

hidup.

ATP

tersusun dari

adenosine (basa adenin dan gula ribosa) dan tiga gugus fosfat. ATP memiliki

ikatan yang labil karena mudah melepaskan gugus fosfat ketika mengalami

hidrolisis

sehingga berubah menjadi ADP (ade

nosine difosfat). Didalam tubuh

berlangsung ratusan

bahkan ribuan reaksi ki

mia,

termasuk reaksi kimia dalam

proses

perombakan zat makanan.

Setiap reaksi kimia tidak bekerja secara sendiri

sendiri,

melainkan berhubungan satu sama

lainnya membentuk suatu rangkaian reaksi kimia.

Metabolism

e dapat digolongkan menjadi dua

yaitu proses pembongkaran yang disebut

katabolisme dan proses penyusunan yang disebut anabolisme.

Reaksi

reaksi kimia yang

terjadi

dalam metabolisme tersebut akan

dipengaruhi lajunya oleh protein khusus yang

disebut enzim. T

anpa enzim laju

metabolism

berlangsung lambat.

ENZIM

Enzim adalah suatu senyawa kimia

/protein khusus

yang berperan sebagai katalisator

suatu

reaksi kimia di dalam tubuh makhluk hidup. Enzim sebagai katalisator dapat

mempercepat

suatu

reaksi

kimia yaitu dengan cara menurunkan energi aktivasi.

Energi aktivasi adalah energi awal yang digunakan untuk memulai suatu reaksi kimia.

nzim

merupakan biokatalisator yang artinya dapat mempercepat reaksi

reaksi biologi

tanpa me

ngalami perub

ahan struktur kimia.

Struktur Enzim

Kes

eluruhan bagian enzim disebut ho

loenzim

. E

nzim

disusun oleh dua komponen utama

yaitu:

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Gugus protein (Apoenzim)

yaitu bagian dari enzim yang

tersusun dari mo

lekul

protein

Gugus non protein

yaitu

bagian dari enzim yang tersusun

dari senyawa

non

rotein

Enzim memiliki sisi aktif, yakn

i bagian atau tempat pada enzim

yang berfungsi

sebagai

tem

pat menempelnya substrat. Kerja

enzim sangat spesifik karena sisi a

ktif

dari enzim

sangat selektif

terhadap

bentuk kimia dari substrat yang akan dikatalisis.

Ikatan

yang

terbentuk antara enzim

dengan substrat bersifat lemah

sehingga reaksi

dapat berlangsung

bolak

balik. Substrat menempel

pada sisi aktif enzim dan akan

menghasilkan produk baru

Komponen nonprotein/gugus prostetik memiliki sifat

stabil pada suhu yang relative tinggi

dan tidak berubah pada akhir reaksi. Gugus

prostetik di bedakan menjadi kofaktor dan

koenzim. Kofaktor tersusun dari zat

anorganik yang umumnya logam misalnya Cu, Fe,

Mn,

Zn, Ca, K dan Co. Koenzim

tersusun dari senyawa organic nonprotein yang idak melekat erat

pada bagian

protein

enzim, misalnya vitamin, NAD, NADP dan Koenzim A.

Gambar

Struktur Enzim

Sumber: materibelajar.co.id

Sifat

Sifat Enzim

Sebagai biokatalisator, enzim memiliki beberapa sifat antara lain:

Enzim hanya mengubah kecepatan reaksi, arti

nya enzim tidak mengubah produk

akhir

yang dibentuk atau mempenga

ruhi keseimbangan reaksi, hanya meningkatkan

laju

suatu reaksi.

Enzim bekerja

secar

a spesifik, artinya enzim hanya

mempengaruhi substrat

tertentu

saja

Enzim merupakan protein.

Oleh karena itu, enzim memiliki

sifat seperti protein.

Antara

lain bekerja pada suhu optimum,

umumnya pada su

hu kamar. Enzim akan

kehilangan

aktivitasnya

karena pH ya

ng terlalu asam atau basa kuat,

dan pelarut organik. Selain

itu,

panas yang terlalu tinggi

akan membuat enzim terdenaturasi s

ehingga tidak dapat

berfungsi sebagai mana mestinya.

Enzim diperlukan dala

m jumlah sedikit. Sesuai dengan fungsinya seb

agai

kata

lisator,

enzim diperlukan dalam

jumlah yang sedikit

Enzim bekerja secara

bolak

balik. Reaksi

reaksi yang

dikendalikan enzim dapat

berbalik, artinya enzim tidak

menentukan arah

reaksi tetapi hanya mempercepat

laju

reaksi sehingga ter

capai keseimban

gan. Enzim dapat

menguraikan suatu

senyawa

menjadi senyawa

senyawa

lain.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor

faktor

yang mempengaruhi

kerja

nzim adalah suhu, pH, activator

(pengakt

if), dan inhibitor (penghambat)

serta

konsentrasi

substrat.

Cara Kerja Enzim

ara kerja enzim dalam berik

atan dengan

substrat, ada 2 teori yang menjelaskannya,

aitu

a. T

eori lock

and key: Teori lock and key menganalogikan mekanisme kerja enzim seperti

kunci dengan anak kunci. Substrat masuk ke dalam

sisi aktif enzim. Jadi, sisi aktif enzim

seolah olah kunci dan substrat adalah anak kunci

Gambar. 2 Teori Lock and Key

umber: akkangyacob.blogspot.com

b. T

eori induced fit: T

eori induced fit mengemukakan

bahwa s

etiap molekul substrat

memiliki p

ermukaan yang

hampir pas dengan permukaan

sisi aktif enzim. Jika substrat

masuk ke dalam sisi aktif

enzim, akan terbentuk kompleks

enzim substrat yang pas.

Gambar. 3 Teori Induksi Pas (model induced fit)

Sumber: akkangyacob.blogspot.com

Faktor

Faktor yan

g memengaruhi Kerja Enzim

Faktor

Faktor yang

dapat mempercepat atau

memperlam

bat kerja enzim

antara lain

adalah:

Suhu

Enzim tersusun dari protein sebab itu enzim sangat peka terhadap suhu. Suhu yang terlalu

tinggi dapat menyebabkan denaturasi protein, dan suhu yang terlalu rendah dapat

menghambat laju reaksi.

Setiap enzim mempunyai suhu opti

mum yang spesifik, jika enzim

rada di bawah suhu optimum maka kerja enzim aka

n terhambat.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Setiap enzim mempun

yai pH optimun yang spesifik. P

erubahan pH mengakibatkan

sisi aktif

enzim

berubah sehing

ga dapat menghalangi terikatnya

substrat pada si

si aktif enzim, selain

itu

perub

ahan pH juga mengakibatkan proses denaturasi

pada enzim

Konsentrasi Enzim

dan substrat

Agar reaksi berjalan optimum,

perbandingan jumlah antara enzim dan substrat harus

sesuai. Jika enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak reaksi akan

berjalan lambat

dan bahkan ada substrat yang tidak terkatalisasi. Semakin banyak enzim maka reaksi akan

berjalan semakin cepat.

Zat

zat Pengikat

Aktivator yaitu zat yang berfungsi memacu atau mempercepat reaksi enzim. Contohnya

Aktivator antara lain

garam

garam dan logam alkali dalam kondisi encer (2%

5%) dan ion

logam Ca, Mg, Mn, Ni, dan C1)

Zat

zat Penghambat

Ada dua macam inhibitor enzim, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.

Inhibitor kompetitif adalah inhibitor yang

berkaitan secara kuat pada sis

aktif enzim.

inhibitor kompetitif dapat dihilangkan dengan cara menambah ko

nsentrasi subst

Sedangkan inhibitor nonkompetitif adalah inhibitor yang terikat pada sisi elosterik enzim

(selain sisi aktif enzim), inhibitor in

i mengakibatkan sisi aktif enzim berubah hingga

substart tidak dapat berkaitan dengan sifat sisi aktif enzim. inhibitor ini tidak dapat

dihilangkan wa

laupun dengan menambahkan konsentrasi su

bstart.

Rangkuman

Metabolisme merupakan serangkaian perist

iwa

reaksi

reaksi kimia yang

berlangsung dalam sel makhluk hidup.

ATP merupakan molekul berenergi tinggi yang dapat digunakan makhluk

hidup.

Enzim adalah suatu senyawa kimia/protein khusus yang berperan sebagai katalisator

suatu reaksi kimia di dalam tubuh mak

hluk hidup.

Enzim disusun oleh dua komponen utama yaitu Gugus protein (Apoenzim) dan

Gugus

non

protein.

Sifat

sifat enzim antara lain, berupa protein, sebagai katalisator, tidak menentukan

arah reaksi, bekerjanya sangat specific, bekerja bolak balik dan dibutuhkan dalam

jumlah sedikit.

Cara kerja enzim dalam berikatan dengan substrat, ada 2 teori yang

enj

elaskannya

yaitu

Teori lock and key dan

Teori induced fit.

Faktor

faktor yang mempengaruhi kerja enzim adalah suhu, pH, konsentrasi enzim,

nsentrasi substrat, zat

zat pengikat/activator, zat penghambat/inhibitor.

Penugasan Mandiri

Metabolisme merupakan serangkaian peristiwa reaksi

reaksi kimia yang berlangsung dalam

sel makhluk hidup. Lakukanlah percobaan sederhana berikut.

Lakukanlah percobaan kerja enzim dengan mengikuti langkah berikut:

Ambillah sesendok nasi lalu kunyah dan ras

akan bagaimana perubahan rasa yang

kalian rasakan.

Bandingkan jika nasi diberi jeruk nipis lalu

kunyah.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Buatlah laporan sederhana dengan membandingkan kedu

a perlakuan yang kalian

lakukan.

Lakukanlah percobaan untuk membuktikan peristiwa fotosintesis den

gan langkah

berikut:

Ambillah sebuah gelas dan masukkan tanaman air lalu letakkan pada tempat yang

terkena sinar matahari.

Amati Percobaan fotosintesis yang terjadi dengan mengamati gelembung udara yang

ada.

Buatlah laporan

sederhana mengenai proses fotos

intesis yang terjadi.

Lakukanlah percobaan anaerob dengan langkah berikut:

Ambillah sebuah botol lalu diberi ragi dan ujung botol ditutup dengan balon.

Perhatikan peristiwa apa yang terjadi.

Catat dan buatlah laporan sederhana dari kegiatan tersebut.

Lati

han Soal

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di atas kerjakanlah latihan

berikut!

Perhatikan grafik hubungan antara aktivasi sel dengan enzim berikut!

Kesimpulan

apa

kah

yang dapat

kamu

ambil dari grafik di atas!

Jelaskan

dua

teori

cara

kerja

enzim!

Jelaskan

pengertian

dari:

Metabolisme

Apoenzim

Biokatalisator

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Rubrik jawaban dan penskoran

Jawaban

Skor

Kesimpulan : Reaksi dengan enzim, energi aktivasi yang

dibutuhkan lebih sedikit.

Sedangkan reaksi tanpa enzim, energi

aktivasi yang dibutuhkan lebih banyak. Enzim bersifat sebagai

biokatalisator artinya mempercepat reaksi, tapi tidak ikut bereaksi.

Teori lock and key menganalogikan mekanisme kerja enzim

seperti kunci dengan anak kunci. Substrat masuk ke dalam

sisi

aktif enzim. Jadi, sisi aktif enzim seolah

olah kunci dan substrat

adalah anak kunci.

Teori induced fit mengemukakan bahwa setiap molekul

substrat memiliki permukaan yang hampir

pas dengan

permukaan

sisi aktif enzim. Jika substrat

masuk ke dalam

sisi

aktif enzim, akan terbentuk kompleks enzim substrat yang pas

Metabolisme merupakan serangkaian peristiwa reaksi

reaksi

kimia yang berlangsung dalam sel makhluk hidup.

Apoenzim

merupakan

komponen utama

enzim

terdiri dari

gugus protein.

Biokatalisator yang artinya

enzim

dapat mempercepat reaksi

reaksi biologi tanpa mengalami perubahan struktur

kimia

Jumlah Skor

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir soal ini.

Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat

penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.

Nilai =

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒

ℎ

𝑎𝑛

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚

x 100 %

Konversi tingkat penguasaan:

100% = baik sekali

89% = baik

79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan

Kegiatan Belajar 2. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan

Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan

pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung

jawab!

Pertanyaan

Jawaban

Tidak

Apakah Anda dapat mendefinisikan

metabolisme?

Apakah Anda dapat

mendefini

sikan

enzim

Apakah Anda dapat mendeskripsikan

struktur enzim

Apakah Anda dapat mendeskripsikan

sifat

enzim

Apakah

Anda dapat mendeskripsikan

cara kerja

enzim

Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan revi

ew pembelajaran, terutama pada

bagian yang masih "Tidak".

Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2

KATABOLISME

Tujuan Pembelajaran

etelah kegiatan pembelajaran 2

ini diharapkan

anda

dapat

Menjelaskan proses katabolisme yang terdiri dari

respirasi aerob dan

respirasi

anaerob/fermentasi

menyangkut bahan, proses, tempat berlangsung dan hasilnya.

Uraian Materi

KATABOLISME

Katabolisme

atau disebut juga de

similasi merupakan

rangkaian reaksi kimia yang berkaitan

dengan proses pembongkaran,

penguraian atau pemecahan molekul/senyawa kompleks

menjadi molekul/ senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim.

Penguraian senyawa ini menghasilkan atau melepaskan

energi

berupa ATP y

ang tersimpan

pada molekul dan biasa digunakan organisme untuk beraktivitas.

Katabolisme mempunya

i dua fungsi, yaitu menyediakan

bahan baku untuk sintesis molek

lain, dan menyediakan energi

kimia yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas sel.

Reaksi yan

umum terjadi adalah reaksi oksidasi.

Reaksi kimianya membebaskan energi

sehingga disebut sebagai reaksi eksergonik.

Energi yang dilepaskan oleh reaksi katabolisme

disimpa

dalam bentuk fosfat, terutama dalam bentuk ATP (Adenosin

trifosfat) dan

berenergi

elektron tinggi NADH

(Nikotilamid

adenine

dinukleotida

)

serta FADH

(Flavin

adenin dinukleotida).

Contoh katabolisme adalah respirasi.

Berdasarkan kebutuhan

akan oksigen, katabolisme dibagi menjadi dua, yaitu

1. Respirasi

aerob

adalah respirasi yang membutuhkan oksigen bebas dari udara

untuk menghasilkan energi.

2. Respirasi

anaerob

adalah respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk

menghasilkan energi.

1. Respirasi

Aerob

Respirasi aerob adalah respirasi yang membutuhkan oksigen bebas dari udara untuk

menghasilkan energi.

Contoh respirasi aerob adalah Respirasi Sel

Respirasi bertujuan menghasilkan

energi dari sumber nutrisi yang

dimiliki. Semua makhluk

hidu

p melakukan respirasi dan tidak

hanya berupa pengambilan udara secara langsun

Respirasi

dalam kaitannya dengan pembentukan energi dilakukan di dalam

sel. Oleh karena

itu, prosesnya d

inamakan respirasi sel. Organel

sel yang berfungsi dalam menja

lankan tug

pembentukan energy

ini adalah mitokondria.

Respirasi termasuk ke dalam kel

ompok katabolisme karena di

dalamnya terjadi penguraian

enyawa kompleks menjadi senyawa

yang lebih sederhana, diikuti

dengan pelepasan energi.

Energi

yang kita gunakan dapat beras

al d

ari hasil metabolisme tumbuhan.

Respirasi aerob dapat dibedakan menjadi empat tahap, yaitu:

glikolisis,

ekarboksilasi oksidatif

siklus krebs

transport

elektron.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Untuk memahami ta

hapan

tahapan tersebut, cermati

uraian berikut ini.

Glikolisis

Glikolisis adalah peristiwa pengub

ahan molekul glukosa (6 atom C)

menjadi 2 molekul yang

lebih sederhana, yaitu as

am piruvat (3

atom C).

Glikolisis terjadi dalam si

toplasma sel. Prosesnya terdiri

atas beberapa

langkah, seperti pada

gambar berikut

Gambar 4. Tahap Glikolisis

Sumber:

caiherang.com

Peristiwa glikolisis menunjukkan perubahan dari glukosa, kemudian makin berkurang

kekomplekan molekulnya dan berakhir sebagai molekul asam piruvat.

Produk

penting glikolisis dari 1 molekul glukosa adalah:

2 molekul asam piruvat

2 molekul NADH sebagai sumber elektron berenergi tinggi

2 molekul ATP

2. Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat berlangsung dalam matriks mitokondria dan

merupakan reaksi kimia yang mengawali siklus krebs. Setiap asam piruvat yang dihasilkan

kemudian akan diubah menjadi Asetil

KoA (koenzim

A). Asam piruvat ini akan mengalami

dekarboksilasi sehingga gugus karboksil akan hilang sebagai CO

dan akan berdifusi

keluar

sel. Dua gugus karbon yang tersisa kemudian akan mengalami oksidasi sehingga gugus

hydrogen dikeluarkan dan ditangkap oleh akseptor elektron NAD

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Gugus yang terbentuk, kemudian ditambahkan koenzim

A sehingga menjadi asetil

KoA. Hasil

akhir dari pro

ses dekarboksilasi oksidatif ini akan menghasilkan 2 asetil

KoA dan 2 molekul

NADH. Pembentukan asetil

KoA memerlukan kehadiran

vitamin B1.

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 5. Tahap

Dekarboksilasi Oksdifatif

Sumber

: biologiedukasi.com

3. Siklus

Krebs

Siklus krebs merupakan tahap ketiga respirasi aerob. Nama siklus ini berasal dari nama orang

yang menemukan reaksi respirasi aerob ini, yaitu Hans Krebs. Siklus ini disebut juga siklus

asam sitrat. Siklus krebs berlangsung didalam mitokondria pada

kelompok eukariota

sedangkan pada kelompok prokariota berlangsung didalam sitoplasma.

Gambar. 6 Tahap Siklus Krebs

Sumber: indonesiabelajar.ord

Dapat disimpulkan bahwa siklus krebs merupakan tahap ketiga

dalam respirasi aerob yang

mempunyai tiga

fungsi, yaitu

menghasilkan NADH, FADH

, ATP serta membentuk kembali

oksaloasetat. Oksaloasetat ini berfungsi untuk siklus Krebs

selanjutnya.

Dalam siklus krebs, dari setiap 1 molekul glukosa

akan dihasilkan 6 NADH, 2 FADH

, dan 2

ATP.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Transp

Elektron

Transp

r elektron merupakan serangkaian peristiwa peminda

han electron dan ion hi

drogen

(

Selama tiga proses sebelumnya, dihasilkan

beberapa reseptor elektron yang

bermuatan

akibat penambahan ion hidrogen.

Reseptor

reseptor ini

kemudian akan masuk ke transfer

elektron untuk membentuk

suatu molekul berenergi tinggi, yaitu

ATP. Reaksi ini berlangsung

di dalam

membran

mitokondria. Reaksi ini be

rfungsi membentuk energi selama

oksidasi yang

dibantu oleh enzim pereduksi

Reaksinya kom

pleks, tetapi yang

berperan penting adalah

NADH, FAD, dan molekul

molekul

khusus, seperti Flavo protein,

enzim Q, serta beberapa sitokr

om. Dikenal ada beberapa

sitokrom, yaitu sitokrom C1, C, A

, B, dan A3. Elektron berenergi

pertama

tama berasal dari

ADH, kemudian ditransfer ke FMN

(Flavine Mono Nukleotida), selanjut

nya ke Q, sitokrom

C1, C, A, B,

dan A3, lalu berikatan dengan H yang diambil dari lingkungan

sekitarnya. Sampai

terjadi reaksi terakhir yang membentuk H

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 7. Tahap Transpor Elektron

Sumber: sainstecno.net

Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa selama proses respirasi aerob dihasikan

sekitar 38 ATP dengan rincian sebagai berikut:

Proses

Masukan Energi

Hasil

Glikolisis

2 ATP + 2 NADH ( 2 x 3 ATP

)

8 ATP

Dekarboksilasi oksidatif

2 NADH ( 2 x 3 ATP

)

6 ATP

Siklus Krebs

2 ATP + 6 NADH (6 x 3 ATP) + 2 FADH2 (2 x 2

ATP)

24 ATP

Jumlah Energi yang dihasilkan

ATP

2. Respirasi anaerob

Respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan

energi. Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

penerima akhir pada saat pembentukan ATP. Respirasi

anaerob juga menggunakan glukosa

sebagai substrat. Respirasi anaerob sering disebut juga fermentasi.

Organisme yang melakukan fermentasi di antaranya adalah bakteri dan protista yang hidup di

rawa, lumpur, makanan yang diawetkan, atau tempat

tempat lain ya

ng tidak mengandung

oksigen. Beberapa organisme dapat berespirasi menggunakan oksigen, tetapi dapat juga

melakukan fermentasi. Organisme seperti ini melakukan fermentasi jika lingkungannya

miskin oksigen. Sebagai contoh, sel

sel otot dapat melakukan respir

asi

anaerob jika

kekurangan oksigen.

Pada fermentasi, glukosa

dipecah menjadi 2 molekul asam

piruvat, 2 NADH, dan terbentuk 2

ATP. Tetapi, fermentasi tid

bereaksi secara sempurna

memecah glukosa menjadi

karbon

dioksida dan air, serta ATP yang dihasilkan p

un tidak sebesar ATP

yang dihasilkan dari

glikolisis.

Dari produk yang dihasilkan

fermentasi dibedakan menjadi

2 yaitu

ermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat adalah fermentasi glukosa yang menghasilkan asam laktat. Fermentasi

asam laktat dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat, kemudian berlanjut

dengan perubahan asam piruvat menjadi asam laktat.

Pada

fermentasi asam lak

tat, asam piruvat bereaksi secara langsung dengan NADH

membentuk asam laktat.

Perhatikan gambar berikut

Gambar 8. Tahap Fermentasi Asam Laktat

mber: mildafauziah.blogspot.com

ermentasi alkohol.

ada fermentasi alkohol, asam

piruvat diubah

menjadi etanol atau e

til alkohol melalui dua

langkah reaksi,

yaitu 1) pembebasan CO

dari asam

piruvat yang kemudian diubah

menjadi

asetaldehida,

reaksi reduksi asetaldehida ole

h NADH menjadi

etanol. NAD yang terbentuk

akan digunakan untuk glikolisis

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 9. Tahap Fermentasi Alkohol

Sumber: gurupendidikan.co.id

Pada respirasi anaerob energi

yang diperoleh lebih sedikit di bandingkan dengan respirasi

rob. Energi

yang dihasilkan yaitu 2 ATP setiap molekul glukosa.

Rangkuman

Katabolisme atau disebut juga disimilasi merupakan rangkaian reaksi kimia yang

berkaitan dengan proses pembongkaran,

penguraian atau pemecahan molekul/senyawa

kompleks menjadi molekul/ senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim.

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, katabolisme dibagi menjadi dua, yaitu:



Respirasi aerob



Respirasi anaerob

Respirasi aerob adalah respirasi yang membutuhkan oksigen bebas dari udara untuk

menghasilkan energi.

Respirasi aerob dapat dibedakan menjadi

empat tahap, yaitu:



glikolisis,



dekarboksilasi oksidatif



siklus krebs



transport elektron.

Respirasi anaerob adalah respirasi yang

tidak membutuhkan oksigen untuk

menghasilkan energi

Dari produk yang dihasilkan fermentasi dibedakan menjadi 2 yaitu:



Fermenta

si asam laktat



Fermentasi alkohol

Reaksi aerob menghasilkan energI

sebanyak 38 ATP dan reaksi

anaerob

menghasilkan

energi

sebanyak 2 ATP.

Penugasan Mandiri

Berikanlah contoh peristiwa

dalam kehidupan sehari

hari

yang terkait dengan

proses

reaksi katabolisme

anaerob misalnya

fermentasi

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Latihan Soal

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di a

tas kerjakanlah latihan

berikut

Perhatikan skema respirasi

aerob di bawah ini!

Berdasarakan skema di atas, tuliskan nama

tahap/reaksi pada nomor 2!

Sebutkan bahan dan hasil dari tahap/reaksi pada nomor 2!

Perhatikan skema respirasi anaerob berikut ini!

Berdasarkan

skema

atas,

tuliskan

nama

reaksi

tersebut!

Sebutkan nama zat yang terdapat pada

bagian A, B, dan C!

Mengapa pada beberapa orang yang bekerja

(termasuk olahragawan) kadang

kadang

mengalami gejala kram (kejang otot

)? Bagaimana cara mengatasi hal

tersebut?

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Rubrik jawaban dan penskoran

Jawaban

Skor

Siklus krebs

Bahan: 2 Asetil Ko

Hasil: 4 CO

, 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH

Fermentasi alkohol

= 2 asam piruvat

= 2 asetaldehid

= 2 etanol

Karena terjadi penumpukan asam

laktat yang berlebihan di

dalam otot.

Cara mengatasi dengan menghirup O

sebanyak

banyaknya untuk

menguraikan asam laktat yang berlebihan di

dalam otot.

Jumlah Skor

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir soal ini.

Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat

penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.

Nilai =

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒

ℎ

𝑎𝑛

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚

x 100 %

Konversi tingkat penguasaan:

100% = baik sekali

89% = baik

79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan

Kegiatan Belajar 3. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi

Kegiatan Belajar 2, terutama bagian yang belum dikuasai

Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan

pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung

jawab

Pertanyaan

Jawaban

Tidak

Apakah Anda dapat mendefinisikan

katabolisme?

Apakah Anda dapat membedakan

respirasi aerob

dengan respirasi anaerob

pakah Anda dapat menjelaskan contoh respirasi

aerob dengan respirasi anaerob ?

pakah Anda dapat menjelaskan

tentang fermentas

i ?

Apakah Anda dapat membedakan

kan

fermentasi

alkohol dengan fermentasi asam laktat?

Bila ada jawaban "Tida

k", maka segera lakukan review

pemb

elajaran, terutama pada

bagian yang masih "Tidak".

Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KEGIATAN PEMBELAJARAN 3

ANABOLISME

Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan

pembelajaran 1 ini diharapkan

anda

dapat:

Menjelaskan proses anabolisme yang terdiri dari

fotosintesis dan kemosintesis

menyangkut bahan, proses, tempat berlangsung dan hasilnya.

Uraian Materi

Anabolisme

disebut juga asimilasi atau sintesis

merupakan

rangkaian

proses

reaksi kimia

yang

berkaitan dengan proses penyusu

nan atau

sintesis molekul/senyawa kompl

eks dari

molekul

/ senyawa sederhana atau

penyusunan zat dari senyawa

/molekul

sederhana

menjadi

senyawa yang kompleks.

Proses tersebut

berlangsung di dalam

tubuh makhluk hidup. Anabolisme

merupakan

kebalikan

dari

katabolisme.

Proses anabolisme

memerlukan energi, baik energi panas,

cahaya, atau energi kimia.

Anabolisme yang me

nggunakan energi cahaya disebut

fotosintesis, sedangkan ana

bolisme

yang menggunakan energi

kimia disebut kemosintesis.

Berik

ut ini akan dijelaskan mengenai

fotosintesis dan kemosintesis

Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pengubahan zat

anorganik H

dan CO

oleh klorofil menjadi

zat organik (karbohidrat) dengan bantuan cahaya.

Peristiwa fotosintesis dapat

dinyatakan dengan persamaan reaksi

kimia sebagai berikut.

klorofil

6CO

+ 6H

+ 6 O

cahaya

Proses

Fotosintesis

yang terjadi di kloroplas berlangsung melalui

dua tahap rea

ksi, yaitu

tahap reaksi

terang

dan tahap reaksi gelap

. Reaksi teran

memerlu

kan cahaya matahar

sedangkan reaksi gelap tidak

memerlukan

kan cahaya. S

ecara keseluruhan, fotosintesis

berlangsung dal

kloroplas

Reaksi Terang

Reaksi terang

akan berlangsung jika ada cahaya, misalnya cahaya matahari. Energi di

tangkap oleh klorofil untuk memecah molekul air, pemecahan inilah yang disebut dengan

fotolisis.

Reaksi terang merupakan salah

satu langkah dalam fotosintesis

untuk mengubah

energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi

terang ini berlangsung di dalam gr

ana.

ahaya

juga memiliki energi yang diseb

ut foton. Jenis pigmen klorofil

berbeda

beda

karena pigme

n tersebut hanya dapat menyera

panjang gelombang dengan b

esar energi

foton yang berbeda.

Pada reaksi terang yang

terjadi di grana, energi cahaya

memacu

pelepasan elektron d

ari fotosistem di dalam membran

tilakoid.

Fotosistem adalah tempat berkumpulnya b

eratus

ratus

molekul pigmen fot

osintesis.

Didalam sel

sel daun terdapat tilakoid yang pad

a membrannya terdapat klorofil

dan

bersama protein serta molekul lainnya akan membentuk fotosistem.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Terdapat dua jenis fotosistem yang bekerjasama dalam reaksi terang fotosintesis, yaitu

fotosiste

n I dan fotosistem II. Kedua fotosistem ini bekerjasam menghasilkan

ATP dan

NADPH

sebagai produk utama dalam reaksi terang

Perhatikan gambar berikut

Gambar 10. Tahap Reaksi Terang

Sumber: edubio.info

ATP dan NADPH dapat terbentuk

dengan digerakkan

oleh cahaya dengan member ene

rgi

kepada kedua fotosistem yang terdapat

pada

membran

tilakoid kloroplas.

Selama reaksi terang fotosintesis terdapat dua kemungkinan aliran elektron yaitu

melalui

jalur non siklik

dan aliran siklik.

Jalur aliran electron non

siklik adalah yang utama dengan

elektron mengalir dari molekul

air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I. Elektron

dan ion hidrogen akan

membentuk NADPH dan ATP. Oksigen yang dibebaskan berguna untuk respirasi aerob.

Pusat reaksi pada fotosiste

m I mengandung klorofil a, disebut sebagai P700, karena dapat

menyerap foton terbaik pada panjang gelombang

700 nm. Pusat reaksi pada fotosistem

II mengandung klorofil a yang disebut sebagai P680, karena dapat menyerap foton terbaik

pada panjang gelombang

680 nm.

Jalur aliran electron siklik

yang hanya pada kondisi tertentu electron terfotoeksitasi

mengambil jalur ini. Aliran electron siklik merupakan hubungan yang singkat

menggunakan fotosistem I tetapi tidak menggunakan fotosistem II.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap

merupakan proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO

menjadi gula.

Fase

fasenya:

Pengikatan (fiksasi) CO

Reduksi

Pembentukan RuBP

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Disebut juga siklus

Calvin

Benson

. Reaksi ini disebut reaksi gelap, karena tidak

tergantung secara langsung dengan cahaya matahari. Reaksi gelap terjadi di stroma.

Namun demikian, reaksi ini tidak mutlak terjadi hanya pada kondisi gelap. Reaksi gelap

memerlukan ATP, hidrogen,

dan elektron dari NADPH, karbon dan oksigen dari

karbondioksida, enzim yang mengkatalisis setiap reaksi, dan RuB

(

Ribulosa

ifosfat

)

yang merupakan suatu senyawa yang mempunyai 5 atom karbon.

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 11. Tahap Reaksi Gelap

Sumber: marissakurni

awan.blogspot.co.id

Reaksi gelap terjadi melalui beberapa tahapan, yaitu:



Karbondioksida diikat oleh RuBp (Ribulosa bifosfat yang terdiri atas 5 karbon) menjadi

senyawa 6 karbon yang labil. Senyawa 6 karbon ini kemudian memecah menjadi

fosfogliserat (PGA).



Masing

masing PGA menerima gugus pfosfat dari ATP dan menerima hidrogen serta e

dari NADPH. Reaksi ini menghasi

lkan PGAL (fosfogliseraldehida).



Tiap 6 molekul karbon

dioksida yang diikat dihasilkan 1

PGAL



Dari 12 PGAL, 10 moleku

kembali ke tahap awal menjadi

RuBp, dan seterus

nya RuBP

akan mengikat CO2 yang baru.



Dua PGAL lainnya akan berkondensasi menjadi glukosa 6

fosfat. Molekul ini m

erupakan

prekursor (bahan baku)

untuk produk akhir menjadi moleku

l sukrosa yang

merupakan

karbo

hidrat untuk diangkut ke tempat

penimbunan tepung pati

yang merupakan

karbohidrat yang

tersimpan sebagai cadangan makanan.

b. Kemosintesis

Kemosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan

zat organik

engan

memanfaatkan sumber energi

hasil reaksi kimia.

Pada kemosintesis energ

diperoleh dari

hasil oksidasi senyawa anorganik yang diserap dari lingkungan, misanya sulfur,

hydrogen,

besi, ammonia, nitrit hydrogen sulfida.

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Kemosintesis dapat

temukan dalam:

embentukan sulfat oleh

bakteri sulfur (

Thiobacillus,

agiatoa)

embentukan nitrat oleh bakteri nitrat dan bakteri nitrit (

Nitrosomonas, Nitrosococcus,

Nitrobacter

Bakteri

bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa

senyawa tertentu.

Misalnya

bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe

(

erro

) menjadi

(

erri

). Bakteri

Nitrosomonas

dan

Nitrosococcus

memperoleh energi dengan cara

mengoksidasi NH

, tepatnya amonium karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi berikut

ini:

Organisme yang melakukannya disebut kemoautotrof. Bakteri kemoautotrof ini akan

mengoksidasi senyawa

senyawa tertentu dan energi yang dihasilkan tersebut akan

digunakan untuk asimilasi karbon.

Beberapa bakteri kemosintesis ini mempunyai kemampuan seperti o

rganisme berklorofil,

yaitu mampu membuat karbohidrat dari bahan mentah anorganik, tetapi mereka tidak

menggunakan energi cahaya untuk melakukan hal itu. Pengubahan karbondioksida menjadi

karbohidrat dapat pula terjadi dalam sel

sel hewan seperti pada sel

sel tumbuhan. Bakteri

pelaku kemosintesis memperoleh energi dan elektron

elektron dengan melaksanakan

oksidasi beberapa substansi tereduksi yang ada di alam sekitarnya. Energi bebas tersedia

oleh oksidasi ini kemudian digunak

an untuk pembuatan karbohidrat.

Energi yang telah didapat tersebut dipakai untuk mereduksi karbondioksida menjadi

karbohidrat dengan cara yang sama seperti yang dilakukan bakteri belerang fotosintetik.

Mereka menyelesaikan oksidasi senyawa besi yang teroksidasi sebagian dan mampu

merang

kaikan energi yang dihasilkan oksidasi ini untuk mensintesis karbohidrat. Oksidasi

ini menghasilkan energi untuk mendorong reaksi sintesis bakteri tersebut. Nitrat yang

dihasilkan menyediakan keperluan nitrogen bagi tumbuhan. Untuk mudahnya, kam

u bisa

liha

t di bagan di bawah ini

Gambar 12.

Bagan Proses Kemosintesis

Sumber:

scienceandenvironmentyear3.com

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Rangkuman

Anabolisme disebut juga asimilasi atau sintesis merupakan rangkaian proses

reaksi

kimia

yang

berkaitan dengan proses penyusu

nan atau si

ntesis molekul/senyawa kompleks dari

molekul

molekul/ senyawa sed

erhana atau penyusunan zat dari

senyawa

/molekul

sederhana menjadi senyawa yang kompleks.

Anabolisme yang menggunakan ener

gi cahaya disebut fotosintesis,

sedangk

anabolisme yang menggunakan

energy kimia disebut kemosintesis.

Fotosintesis meliputi dua tahap reaksi, yakni tahap reaksi terang yang diikuti

dengan

tahap reaksi gelap.

Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk

mengubah

energi

matahari menjadi energi kimia

Fotolisis merupakan pemecahan molekul air dengan bantuan cahaya

iklus Calvin

Benson, r

eaksi ini disebut reaksi gelap,

karena tidak tergantung secara

langsung dengan cahaya matahari. Reaksi gelap terjadi di stroma.

Kemosintesis merupakan proses penyusun

an atau pembentukan

zat organic

dengan

memanfaatkan sumber energy hasil reaksi kimia.

Penugasan Mandiri

Buatlah bagan tentang anabolisme di kertas karton semenarik mungkin dan mudah

pahami, selanjutnya

analisis pernyataan ya

ng menyatakan “

kelangsungan hidup semua

makhluk bergantung pada masa depan daun”, bagaimana menurut pendapatmu?

presentasikan

di depan teman

temanmu yang lain!

Latihan Soal

Untuk memperdalam pemahaman anda mengenai materi di atas kerjakanlah latihan

erikut

Jelaskan

siklus siklik pada reaksi terang fotosintesis!

Jelaskan perbe

daan re

aksi terang dengan reaksi gelap

Jelaskan pengertian dari

a. Kemosintesis

b. Fotolisis

c. Fotosintesis

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

Rubrik jawaban dan penskoran

Jawaban

Skor

Elektron

yang dilepaskan oleh fotosistem I akan ditangkap

oleh akseptor elektron. Elektron tersebut selanjutnya

diteruskan menuju sistem feredoksin (Fd), kemudian

diteruskan ke kompleks sitokrom dan akhirnya kembali ke

fotosistem I. Jalur elektron siklik menghasilk

an ATP.

Reaksi terang akan berlangsung jika ada cahaya, misalnya

cahaya matahari. Reaksi terang merupakan salah satu

langkah dalam fotosintesis untuk mengubah energi matahari

menjadi energi kimia. Reaksi terang ini berlangsung di dalam

grana

Sedan

gkan

Reaksi

gelap

erupakan

proses

penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO

menjadi

gula.

reaksi gelap tidak tergantung secara langsung dengan

cahaya matahari. Reaksi gelap terjadi di stroma.

Kemosintesis merupakan proses penyusunan atau

pembentukan zat organik dengan

memanfaatkan sumber

energi hasil reaksi kimia.

Fotolisis

adalah pemecahan molekul air dengan bantuan

cahaya

Fotosintesis adalah proses pengubahan zat anorganik

O dan CO

,oleh klorofil menjadi zat

organik

(karbohidrat) dengan bantuan cahaya.

Jumlah Skor

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir soal ini.

Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat

penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar

Nilai =

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒

ℎ

𝑎𝑛

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎

ℎ

𝑆𝑘𝑜𝑟

𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚

x 100 %

Konversi tingkat penguasaan:

100% = baik sekali

89% = baik

79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat me

neruskan dengan Ke

pembelajaran selajutnya

. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi

Kegiatan Belajar

, terutama bagian yang belum dikuasai

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

10.

Penilaian Diri

Jawablah pertanyaan

pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung

jawab!

Pertanyaan

Jawaban

Tidak

Apakah Anda dapat mendefinisikan

tentang

anabolisme?

Apakah Anda dapat menjelaskan tentang

fotosintesis ?

Apakah Anda dapat me

njelaskan tentang kemosintesis

Apakah Anda dapat membedakan fotosintesi dengan

kemosintesis

Apakah Anda dapat membedakan

reaksi terang dengan

reaksi gelap pada fotosintesis?

Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada

bagian yang

masih "Tidak".

Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

VALUASI

Pilihlah satu jawaban yang tepat!

1. Berikut

ini beberapa pernyataan tentang proses metabolisme ....

1. Menghasilkan energi dalam bentuk ATP

2. Proses pemecahan molekul air oleh cahaya

3. Perubahan senyawa anorganik menjadi senyawa organik

4. Merupakan proses eksorgenik

. Merupakan proses endorgenik

6. Melalui proses perubahan glukosa menjadi asam piruvat

Pernyataan yang merupakan proses anabolisme adalah ....

1, 2 dan 3

1, 3 dan 6

2, 3 dan 4

2, 3 dan 5

1, 4 dan 6

2. Penyusun utama enzim dalam

bentuk molekul protein adalah

....

kofaktor.

apoenzim.

koenzim.

holoenzim.

gugus prostetik.

Enzim mengkatalis reaksi dengan cara meningkatkan laju reaksi.

Peningkatan laju reaksi

dilakukan enzim melalui....

peningkatan energi aktivasi

energi akt

ivasi meningkatkan kerja enzim.

energi aktivasi

tidak mempengaruhi kerja enzim

penurunan energi aktivasi.

kerja enzim tidak ada hubungan dengan energi aktivasi.

4. Asam piruvat merupakan produk dari metabolisme.... ....

glikolisis

siklus Krebs

fot

osintesis

siklus Calvin

dekarboksilasi oksidatif

Dalam rantai transfer elektron setiap 1 molekul NADH akan menghasilkan ....

penguraian dinding sel

enzim

enzim tidak aktif lagi

melelehnya lemak dalam sel

penguraian karbohid

rat

melelehnya membran sel

Pernyataan di bawah ini yang tepat untuk

ferment

asi asam laktat

adalah

....

menghasilkan NADH

menghasilkan CO

menghasilkan H

menghasilkan O

menghasilkan CO

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

. Asam piruvat sebelum masuk s

iklus Krebs di mitokondria akan

diubah dulu menjadi

....

asam sitrat

koenzim

asetil koenzim

etanol

asam laktat

Energi hasil dari katabolis

me selalu disimpan dalam bentuk...

NADP

ubstrat

emak

ATP

FAD

. Pernyataan berikut ini merupaka

n ciri dari fermentasi

alk

ohol

...

dihasilkan

alkohol dan

dihasilkan alkohol dan

dihasilkan alkohol dan CO+

dihasilkan alkohol dan CO

10. Dalam

respirasi aerob

akan menghasilkan

ATP sebanyak

....

ATP

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

KUNCI JAWABAN

JAWABAN

Biologi Kelas XII KD 3.2

@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jend

ral PAUD, DIKDAS dan DIKMEN

DAFTAR PUSTAKA

Aryilina, Diah. Dkk, 2007.

Biologi SMA dan MA untuk Kelas XII

, Jakarta, Erlangga

Cam

bell, N.A., J.B. Reece, & L.G.

Mitchell. 2003. Biologi.

Edisi ke

5. Terj. Dari Biologi,5

ed.

oleh Manulu, W.

Jakarta: Penerbit

Erlangga.

Irmaningtyas. 2014. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok peminatan Matematika dan

Imu Alam. Jakarta: Erlangga

http://

www.biologiedukasi.com

http://

www.biology4aevel.blogspot.com

http://www.biology

online.org