2. METABOLISM (Kunci Jawaban).pdf

METABOLISM (METABOLISME) A. CONCEPT AND MATERIALS 1. Makhluk hidup melakukan transfrormasi energi melalui proses metabolisme 2. Metabolisme merupakan reaksi kimiawi yang terjadi pada...

METABOLISM (METABOLISME) A. CONCEPT AND MATERIALS 1. Makhluk hidup melakukan transfrormasi energi melalui proses metabolisme 2. Metabolisme merupakan reaksi kimiawi yang terjadi pada setiap sel hidup. Metabolisme melibatkan enzim untuk mempercepat reaksi. 3. Metabolisme dibedakan menjadi katabolisme dan anabolisme 4. Katabolisme adalah proses prombakan molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. 5. Anabolisme adalah proses penyusunan molekul kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhana. Enzim 1. Ciri-ciri enzim adalah sebagai berikut. a. Sebagai biokatalisator, yaitu zat yang dapat mempercepat reaksi di dalam tubuh makhluk hidup, namun zat itu tidak ikut bereaksi. Enzim dapat diperoleh kembali di akhir reaksi (tidak ikut menjadi produk(. Enxim mempercepat reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk memulai suatu reaksi kimia. b. Merupakan protein sehingga sifatnya mirip protein. Enzim yang lengkap disebut holoenzim, yang tersusun dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim merupakan protein yang bersifat labil. Gugus prostetik merupakan sisi yang aktif, dapat berupa molekul anorganik yang disebut kofaktor (misalnya besi), atau berupa senyawa organik yang disebut koenzim (misalnya NADH,FADH2, koenzim A, dan vitamin B kompleks). Enzim melekat pada substart di sisi aktifnya. c. Bekerja secara spesifik, yaitu enzim tertentu hanya dapat bekerja pada substrat tertentu pula. d. Dapat digunakan berulang kali karena enzim tidal ikut bereaksi, enzim dapat diperoleh kembali di akhir reaksi. e. Rusak oleh panas (umumnya di atas suhu 50%C), disebut mengalami denaturasi. f. Tidak ikut bereaksi. Peranan enzim dalam reaksi:\ Substrat + enzim produk + enzim g. Bekerja dapat balik (reversibel), contoh: maltase maltosa(substrat) 2 glukosa(produk) h. Dipengaruhi oleh faktor lingkungan, yaitu suhu, pH, inhibitor (zat penghambat), konsentrasi enzim dan substrat, serta aktivator (zat pengaktif) kerja enzim. 2. Penamaan enzim sesuai nama substratnya yang diberi akhiran ase. Misalnya enzim amilase menguraikan amilum, protease menguraikan protein, dan selulase menguraikan selulosa. Selain itu, enzim juga dapat dinamakan berdasarkan reaksi yang terjadi, misalnya glukosa 6-fosfatase, atau nama trivialnya, heksokinase. 3. Enzim mengikat substrat melalui cara berikut. a. Teori gembok-anak kunci: sisi aktif enzim hanya cocok dengan satu jenis substrat, seperti pasangan gembok dengan anak kuncinya. b. Teori induksi pas (induced fit): sisi aktif enzim dapat berubah strukturnya sesuai dengan struktur substrat. 4. Zat penghambat enzim dibedakan menjadi inhibitor reversibel yang tidak berkaitan kuat dengan enzim sehingga dapat lepas, dan inhibitor irreversibel yang berikatan kuat dengan enzim sehingga tidak dapat lepas. 5. Inhibitor reversibel dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut. METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 1 | Page  a. Inhibitor kompetitif: struktur inhibitor mirip struktur substrat sehingga inhibitor dan substrat berkompetisi untuk menempati sisi aktif enzim. Penghambatan ini dapat dihilangkan dengan penambahan substrat. b. Inhibitor nonkompetitif: berikatan dengan sisi selain sisi aktif enzim, akibatya bentuk enzim berubah sehingga substrat tidak cocok lagi dengan sisi aktif enzim. KatabolismeKarbohidrat Respirasi Aerob 1. Respirasi aerob adalah proses penguraian ,olekul kompleks untuk memperoleh energi dengan menggunakan oksigen. Oksigen digunkanan untuk mengikat hidrogen mebentuk air. Reaksi: C2H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + Energi 2. Respirasi aerob berlangsung melalui 4 tahap, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif (oksidasi piruvat), siklus Krebs, dan transpor elektron. a. Glikolisis Glikolisis adalah proses penguraian 1 molekul glukosa (6 atom C) menjadi 2 molekul asam piruvat (3 atom C), dan 2 molekul NADH, dan 2 molekul ATP. Glikolisis berlangsung di sitoplasma tanpa oksigen. b. Dekarboksilasi iksidatif (oksidasi piruvat) Asam piruvat hasil glikolisis mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil KoA (2 atom C) yang menghasilkan 2 NADH. c. Siklus Krebs Asetil KoA (2 atom C) kemudian bereaksi dengan oksaloasetat (4 atom C) menjadi asam sitrat (6 atom C).Asam sitrat memasuki siklus dan berubah menjadi berbagai macam zat yang akhirnya kembali menjadi oksaloasetat dengan melepaskan CO 2.Siklus Krebs memerlukan oksigen dan berlangsung di mitokondria.Hasil akhirnya berupa 2ATP, 2FADH2, dan 6 NADH. d. Transpor elektron Reaksi ini berlangsung di mitokondira. NADH dan FADH 2 hasil dari glikolisis, oksidasi piruvat, dan siklus Krebs merupakan energi dalam bentuk elektron yang akan dibawa ke sistem transpor elektron untuk diubah menjadi ATP. Elektron dan H + dari NADH dan FADH2 dipindahkan dari satu substrat ke substrat yang lain secara berantai. Prmbawa elektronnya antara lain besi (II) sulfida (FeS), protein sitokrom, dan ubikuinon. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) ke molekul ADP sehingga terbentuk ATP (1 NADH menghasilkan 3 ATP, dan 1 FADH 2 menghasilkan 2 ATP).Transpor elektron menghasilkan 34 ATP yang merupakan energi siap pakai.Pada akhir reaksi juga terbentuk H2O. Gambar 2.1 Skema respirasi sel (respirasi aerob) METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 2 | Page  3. Dari hasil respirasi aerobik karbohidrat dihasilkan 38 ATP dengan perincian sebagai berikut. Glikolisis : 2 NADH (= 6 ATP) + 2 ATP = 8 ATP Oksidasi piruvat : 2 NADH = 6 ATP Siklus Krebs : 6 NADH (= 18 ATP) + 2 FADH2 (= 4 ATP) + 2 ATP = 24 ATP Totalenergi: = 38 ATP Respirasi Anaerob 1. Respirasi anaerob adalah proses penguraian karbohidrat, lemak, dan protein untuk memperoleh energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi anaerob lebih sederhana dan menghasilkan energi lebih kecil dibandingkan respirasi aerob. Senyawa tertentu, misalnya fosfoenol piruvat atau asetaldehida digunakan untuk mengikat hidrogen membentuk asam laktat atau alkohol. Respirasi anaerob terjadi pada jaringan yang kekurangan oksigen dan mikroorganisme anaerob misalnya ragi dan bakteri anaerob. 2. Contohrespirasi anaerob adalah fermentasi pada jaringan otot yang kekurangan oksigen karena aktivitas berlebihan, dengan hasil akhirnya berupa asam laktat. Proses fermentasi asam laktat diawali dengan tahap glikolisis, yaitu pemecahan glukosa menjadi asam piruvat lalu diubah menjadi asam laktat. Reaksi fermentasi asam laktat: 2 asam piruvat 2 fosfoenol piruvat 2 asam laktat. Reaksi ini hanya menghasilkan 2 ATP. 3. Fermentasi juga dilakukan oleh organisme anaerob, misalnya ragi melakukan fermentasi alkohol. Pada reaksi ini, glukosa diubah menjadi alkohol. Reaksi fermentasi alkohol: C6H12O6 ragi 2C2H5OH (etanol) + 2CO2 + Energi Gambar 2.2 Skema respirasi anaerob (Alkohol dan Asam Laktat) Katabolisme Lemak dan Protein 1. Molekul lemak diuraikan menjadi gliserol dan asam lemak oelh enxim lipase di usus halus. Gliserol diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat yang kemudian diubah menjadi fosfogliseraldehida sebagai zat antara dalam proses glikolisis dan siklus Krebs. Asam lemak dikatabolisme melalui lintasan beta oksidasi menghasilkan asetil Koa, NADH, dan FADH 2. Asetil KoA dapat dioksidasi lebih lanjut ke tahap siklus Krebs jika lemak digunakan sebagai sumber energi utama. 2. Protein dihidrolis menjadi asam amino oleh enxim protease di lisosom, lambung, dan usus. Asam amino ada yang diubah menjadi asam piruvat dan ada yang menjadi asetil KoA setelah gugus amin dilepaskan. Beberapa amino mengalami proses deaminasi dan dekarboksilasi. Gugus amin hasil katabolisme protein di bawa ke hati untuk diubah menjadi amonia yang kemudian diekskresikan melalui urine dalam bentuk urea. METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 3 | Page  Gambar 2.3 Skema Katabolism Karbohidrat, lemak dan protein Anabolisme Karbohidrat Fotosintesis 1. Fotosintesis adalah proses penyusunan zat organik (gula) dari zat anorganik (air dan CO 2) dengan bantuan energi cahaya. 2. Energi cahaya dibutuhkan untuk mermecah molekul air menjadi H+ dan O2, yang disebut reaksi fotolisis atau reaksi terang (reaksi Hill). Reaksi terang: 12H2O + ADP +Pi + 12NADP+ cahaya 6O2 + ATP + 12NADPH + 12H+ Reaksi terang terjadi di dalam grana, yaitu tumpukan tilakoid dalam kloroplas. 3. ATP, NADP, dan H+ (proton) yang dihasilkan dari rekasi terang digunakan untuk membentuk glukosa dari CO2, yang disebut reaksi gelap (reaksi Blackman). Reaksi gelap terjadi di stroma, yaitu matriks kloroplas yang mengandung grana. Reaksi gelap: 6CO2 + ATP + 12NADPH + 12H+ (CH2O)6+ 6H2O + NADP+ + ADP + Pi. 4. Gabungan antara reaksi terang dan reaksi gelap membentuk reaksi fotosintesis. cahaya Reaksi fotosintesis: 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O klorofil 5. Molekul-molekul pigmen terkumpul dalam suatu fotosistem yang melekat pada membran tilakoid kloroplas. Fotosistem berfungsi menangkap dan menyalurkan energi foton dari cahaya ke klorofil a yang berguna untuk reaksi terang. Molekul klorofil a disebut P700 atau P680. Klorofil b dan karotenoid meneruskan energi cahaya yang diserap ke klorofil a yang disimpan sebagai energi untuk reaksi terang. 6. Proses fotosintesis melalui tahap penangkapan energi cahaya oleh fotosistem, aliran elektron, dan penggunaan energi untuk menghasilkan zat organik. 7. Siklus Calvin adalah proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO 2 menjadi gula. Hasil akhirnya berupa gliseraldehida 3-fosfat (G3P), yaitu senyawa antara untuk membentuk karbohidrat. 8. Siklus calvin dibagi menjadi 3 tahap, yaitu fiksasi CO2, reduksi untuk membentuk molekul G3P, dan pembentukan RuBP (ribulosa bifosfat) untuk mengikat CO 2. METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 4 | Page  Gambar 2.4 Skema proses fotosintesis Kemosintesis Kemosintesis adalah proses penyusunan bahan organik menggunakan energi dari pemecahan senyawa kimia. Proses ini dilakukan misalnya oleh bakteri belerang, bakteri nitrit, dan bakteri nitrat. Energi yang digunakan untuk fiksasi CO2 menjadi karbohidrat Anabolisma Lemak dan Protein 1. Gliserol dan 3 molekul asam lemak dengan bantuan enzim lipase akan berikatan membentuk lemak. Gliserol terbentuk melalui glikolisis, sedangkan asam lemak terbentuk dari asetil KoA. Sintetis lemak berlangsung di retikulum endosplasma halus. 2. Molekul-molekul asam amino saling berkaitan dalam ikatan peptida membentuk protein. Sintesis protein terjadi melalui reaksi aminasi reduksi dan reaksi transaminasi. Sintesis protein berlangsung di ribosom. B. WORKSHEET 2.1. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami perbedaan antara katabolisme dan anabolisme 2. STUDENT ACTIVITY Isilah tabel perbedaan antara katabolisme dan anabolisme di bawah ini! Perbedaan Katabolisme Anabolisme METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 5 | Page  C. WORKSHEET 2.2. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami cara kerja enzim katalase dan faktor apa saja yang mempengaruhinya 2. STUDENT ACTIVITY Lakukanlah praktikum enzim katalase di bawah ini! a. Alat dan Bahan 1) Ekstrak hati/jantung 5) Tabung reaksi 2) HCl 6) Air panas 3) NaOH 7) Air dingin 4) H2O2 8) Bara lidi b. Prosedur 1) Ambillah ekstrak hati/jantung, kemudian tuangkan ke dalam 5 buah tabung reaksi masing-masing 1 ml (tabung 1, 2, 3, 4, 5). 2) Tambahkan 5 tetes HClpada tabung 2 dan 5 tetes NaOH pada tabung 3. Rendamlah tabung 4 pada air panas dan tabung 5 pada air dingin, tabung 1 tidak diberikan perlakuan apa- apa. 3) Kemudian tambahkan 5 tetes H2O2 pada masing-masing tabung tersebut dan lakukan pengamatan apa yang terjadi. 4) Ujilah masing-masing tabung dengan menggunakan bara lidi. 5) Lakukan analisis terhadap data hasil percobaan tersebut dan buatlah kesimpulannya. 3. DISCUSSION PART a. Jelaskan apa yang terjadi! b. Bagaimana pengaruh enzim katalase terhadap H2O2? D. WORKSHEET 2.3. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim. 2. STUDENT ACTIVITY Gambarlah grafik yang menunjukkan hubungan faktor-faktor tertentu dengan kerja enzim! pH dan kerja enzim Suhu dan kerja enzim METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 6 | Page  Jumlah substrat dan kerja enzim Jumlah enzim dan kerja enzim E. WORKSHEET 2.4. 1. LESSON PURPOSE Siswa memahami teori cara kerja enzim. 2. STUDENT ACTIVITY Gambarkanlah 2 teori cara kerja enzim Lock and Key Theory Induced Fit Theory METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 7 | Page  F. WORKSHEET 2.5. Ada berapa jumlah, 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami proses katabolisme karbohidrat. 2 ATP yang digunakan:....... 2. STUDENT ACTIVITY NADH yang 2 Isilah bagian yang kosong! dihasilkan:....... BAGAN 1. GLIKOLISIS ATP yang 2 (4-2) dihasilkan:.......... Apa saja produk yang dihasilkan dari Tahap Glikolisis? 2 ATP Glukosa 6 Fosfat................................ 2 NADH................................ 2 Asam Piruvat................................ Fruktosa 6 Fosfat Dimanakah tempat terjadinya tahap 1 ini? Sitoplasma ……………………………. Fruktosa 1, 6 Bifosfat Fosfogliserat Fosfogliserat 1,3 Bifosfogliserat 1,3 Bifosfogliserat 3 Fosfogliserat 3 Fosfogliserat 2 Fosfogliserat 2 Fosfogliserat Fosfoenolpiruvat Fosfoenolpiruvat METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 8 | Page  BAGAN 2 dan 3. DEKARBOKSILASI OKSIDATIF dan SIKLUS KREBS Asetil Ko-A Oksaloasetat a-Ketoglutarat Fumarat Suksinil CoA Dari 2 molekul asam piruvat yang dihasilkan dari tahap 1, ada berapa, 2 ATP yang dihasilkan:............ 6 NADH yang dihasilkan:.............. 2 FADH2 yang dihasilkan:............. dalam tahap 3? Dimanakah tampat terjadinya tahap 2 dan 3? Matriks Mitokondria METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 9 | Page  BAGAN 4. TRANSFER ELEKTRON NADH setara denganberapa ATP? 3.............. FADH setara dengan berapa ATP? 2.............. Jadi berapa total ATP yang dihasilkan dari tahap glikolisis sampai dengan tahap siklus Krebs? 2+2+34............. = 38 Dimanakah tempat terjadinya tahap 4 ini? Krista (membran …………………………….. dalam mitokondria METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 10 | Page  G. WORKSHEET 2.6. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat. 2. STUDENT ACTIVITY Lengkapi bagian yang kosong! Glukosa 2 Asam Piruvat 2 Asetaldehid 2 Etanol Alkohol Gb 1. FERMENTASI ………………………… Glukosa 2 Piruvat 2 Asam Laktat Asam Laktat Gb 2. FERMENTASI ………………………… H. WORKSHEET 2.7. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami produk yang dihasilkan dari proses fermentasi. 2. STUDENT ACTIVITY Lakukanlah praktikum sederhana di bawah ini a. Alat dan Bahan 1) Tepung terigu 250 gr 2) Air 200 ml 3) Ragi instant “Fermipan” b. Prosedur 1) Masukan tepung terigu ke dalam wadah, lalu campurkan ragi instant sebanyak 1 sachet (11 gr). 2) Buat adonan tepung terigu dengan menambahkan air sedikit demi sedikit sampai adonan menjadi kalis. 3) Tutup wadah menggunakan kain basah bersih, diamkan selama satu jam lalu amati. METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 11 | Page  4) Lalu tutup lagi menggunakan kain basah bersih, lalu amati untuk satu jam berikutnya, dan satu jam berikutnya. 3. DISCUSSION PART a. Bagaimana deskripsi hasil pengamatan adonan tepung untuk waktu fermentasi 1 jam, 2 jam, dan 3 jam? b. Apakah terdapat perbedaan? Kalau ada, dimanakah letak perbedaannya? I. WORKSHEET 2.8. 1. LESSON PURPOSE Siswa memahami konsep dasar pembuatan makanan atau minuman dengan menggunakan teknik fermentasi. 2. STUDENT ACTIVITY a. Perhatikan dengan seksama video di link berikut: https://www.youtube.com/watch?v=eksagPy5tmQ&t=202s b. Kemudian jawab beberapa pertanyaan diskusi berikut! 3. DISCUSSION PART a. Melalui proses apakah organism tersebut mendapatkan energi? b. Mengapa roti memiliki tekstur berlubang di bagian dalamnya? c. Bagaimana para pembuat wine menjaga kualitas wine yang mereka buat? d. Bagaimana konsep cara membuat asam asetat menggunakan bantuan mikroorganisme? e. Mengapa keju swiss memiliki tekstur berlubang? Jelaskan! J. WORKSHEET 2.9. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami keterkaitan antara katabolisme karbohidrat, lemak dan protein. 2. STUDENT ACTIVITY Isilah bagian yang kosong! As. Amino Gliseraldehid Fosfat Asetil Ko.A Fumarat a-Ketoglutarat Suksinat METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 12 | Page  K. WORKSHEET 2.10. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu memahami tempat, proses, dan produk dari fotosintesi. 2. STUDENT ACTIVITY Isilah bagian yang kosong! CO2 H2O O2 Cahaya Air Karbon Dioksida Tilakoid Granum Stroma Oksigen Glukosa Akseptor Primer Akseptor Primer NADP+ Reductase Kompleks Sitokrom Plastoquinone (Pq) Plastocyanin (Pc) Ferredoxins (Fd) Ferredoxins (Fd) METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 13 | Page  Fiksasi Karbon Regenerasi Reduksi L. WORKSHEET 2.11. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu membuktikan bahwa produk dari fotosintesis adalah amilum dan fotosintesis membutuhkan cahaya. 2. STUDENT ACTIVITY Lakukanlah praktikum di bawah ini! a. Alat dan Bahan 1) aluminium foil 6) bunsen 2) klip kertas 7) kaki tiga 3) beaker glass 8) alkohol 4) tabung reaksi 9) iodium 5) gunting 10) tanaman berdaun dalam pot b. Prosedur 1) Letakkan tumbuhan berdaun di tempat gelap sekitar 2 – 3 hari. 2) Setelah itu pilihlah sehelai daun yang lebar, tutuplah sebagian permukaan daun dengan aluminium foil. Gunakan klip untuk menjepitnya. 3) Letakkan pot tersebut di tempat yang terkena cahaya matahari langsung selama sekitar 5 jam. 4) Petiklah daun yang telah ditutup dengan aluminium foil tersebut dan lakukan pengujian dengan lugol. 5) Cara melakukan uji amilum/lugol: METABOLISM MODUL – ST. MARIA 1 HIGH SCHOOL 14 | Page  a) Rebuslah daun dalam air mendidih selama beberapa menit hingga layu. b) Rebuslah daun dalam alkohol panas untuk melarutkan klorofilnya (lihat gambar). c) Cucilah daun di bawah air mengalir. d) Tetesilah daun dengan larutan lugol / iodium dan amatilah perubahan warnanya. 3. DISCUSSION PART a. Adakah perbedaan warna antara permukaan daun yang ditutup aluminium foil dengan yang tidak ditutup? Jelaskan mengapa demikian. b. Simpulan apakah yang bisa kamu ambil dari percobaan ini? M. WORKSHEET 2.12. 1. LESSON PURPOSE Siswa mampu membuktikan bahwa fotosintesis dipengaruhi faktor-faktor tertentu dan menghasilkan oksigen. 2. STUDENT ACTIVITY Lakukanlah praktikum di bawah ini! a. Alat dan Bahan 1) Beaker glass 100 ml 2) Corong kaca kecil 3) Tabung reaksi 4) Thermometer 5) Bascom plastic /ember kecil 6) Es 7) Air hangat 400C 8) NaHCO3 9) Kawat 10) Tumbuhan Hydrilla verticilata (tumbuhan air untuk aquarium) b. Prosedur 1) Rangkailah alat dan bahan seperti gambar di atas sebanyak 5 perangkat. Upayakan tabung reaksi dalam keadaan penuh berisi air (tidak ada rongga udara). 2) Berilah perlakuan sebagai berikut: a) Perangkat pertama diletakkan di tempat yang terkena cahaya matahari langsung b) Perangkat ke dua diberi NaHCO3 c) Perangkat ke tiga diberi es batu d) Perangkat ke empat tambahkan air panas hingga suhu air menjadi hangat sekitar 400C e) Perangkat ke lima diletakkan di tempat teduh yang tidak terkena cahaya langsung 3) Amatilah gelembung yang muncul setelah 5 menit, catat hasil pengamatan pada table hasil pengamatan 4) Catatlah dalam tabel di bawah ini! No Perlakuan Gelembung METABOLISM MODUL – St. MARIA 1 HIGH SCHOOL 15 | Page  1. Cahaya matahari langsung 2. Cahaya langsung + 5 gr NaHCO3 3. Cahaya langsung + es batu 4. Cahaya langsung + air hangat 5. Tempat teduh 3. DISCUSSION PART a. Berdasarkan kegiatan di atas, tentukan: 1) Variable bebasnya : …………………………………… 2) Variabel terikatnya : …………………………………… 3) Variable kontrolnya: ………………………………….. b. Apakah tujuan penggunaan senyawa NaHCO 3 ? c. Perlakuan mana yang yang menghasilkan gelembung udara lebih banyak? d. Perlakukan mana yang menghasilkan gelembung udara paling sedikit? Mengapa? e. Gelembung gas apakah yang dihasilkan dari percobaan tersebut? Bagaimana cara membuktikannya? f. Berdasarkan kegiatan di atas tentukan faktor apakah yang mempengaruhi proses fotosintesis? g. Berdasarkan eksperimenmu factor manakah yang paling efektif untuk berlangsungnya proses fotosintesis? h. N. QUESTION PART Isilah! Gugus Prostetik Apoenzim dan ………………. 1. Enzim terdiri atas dua komponen, yaitu …………………. Aktivasi 2. Energi awal untuk memulai suatu reaksi disebut ……………………. Respirasi Katabolisme contohnya………………….. Anabolisme 3. Ada dua bentuk metabolisme, yaitu………………., dan …………………, Fotosintesis contohnya…………………… 4. Reaksi yang membebaskan energi kimia disebut Eksergonik …………….., sedangkan reaksi yang menggunakan Endergonik energi kimia disebut………………… D.O. Glikolisis ……………………, Siklus Krebs Transpor Elektron 5. Reaksi aerob berlangsung melalui tahapan………………, ………………….. dan ………………… 6. Perubahan 2-fosfoenol piruvat menjadi asam piruvat dibantu oleh enzim…………………….. Piruvatkinase Dekarboksilasi 7. Perubahan molekul berkarbon 3 menjadi molekul berkarbon 2 dikenal dengan istilah ………………… oksidatif (Oxidative 8. Pada respirasi aerob, 1 molekul glukosa akan menghasilkan……..38 ATP Pyruvate) 9. Suatu pusat reaksi yang terjadi pada reaksi terang terdiri atas………….. P II (P680) P I (P 700)dan……………….. Tilakoid/Grana 10. Reaksi terang terjadi pada……………………., Stroma sedangkan reaksi gelap terjadi pada………………….. Uraian! 1. Jelaskan dengan singkat bahwa tanpa adanya enzim maka reaksi metabolisme tidak dapat berlangsung! 2. Mengapa enzim hanya dapat bekerja dengan baik jika berada pada suhu yang optimum? 3. Mengapa enzim mampu mempercepat suatu reaksi kimia? 4. Tuliskan perbedaan antara inhibitor kompetitif dan inhibitor nono kompetitif! 5. Jelaskan perbedaan antara anabolisme dan katabolisme berikut dengan contohnya! 6. Apa yang dimaksud degan glikolisis? Tuliskan tahapan-tahapannya! 7. Jelaskan perbedaan antara respirasi aerob dan respirasi anaerob dalam hal: a. Kebutuhan oksigen b. Bahan baku sebagai sumber energi c. Jumlah energi yang dihasilkan d. Proses yang terjadi! 8. Tuliskan 2 tahap proses fotosintesis dan hasil akhir dari setiap tahapan tersebut! 9. Jelaskan perbedaan antara tumbuhan C3 dan C4 pada reaksi siklus Calvin! 10. Gambarkan bagaimana hubungan antara peristiwa fotosintesis dan respirasi aerob! METABOLISM MODUL – St. MARIA 1 HIGH SCHOOL 16 | Page Jawaban QP Uraian Metabolisme 1. Enzim berperan sebagai katalisator. Metabolisme melibatkan banyak reaksi di dalam tubuh. Reaksi memerlukan katalisator agar energi aktivasi yang digunakan dalam reaksi kimia jadi lebih efisien. 2. Cara kerja enzim dipengaruhi beberapa faktor, diantaranya: suhu, pH, konsentrasi enzim, dan konsentrasi substrat. Enzim spesifik hanya akan bekerja pada suhu optimum, jika enzim ada pada suhu tinggi, maka dia akan mengalami denaturasi (rusak), begitupun sebaliknya, jika enzim ada pada suhu rendah, maka enzim akan menjadi tidak aktif, hal ini mengingat karena enzim tersusun atas protein. Protein sendiri sangat rentan terhadap suhu tinggi maupun rendah. 3. Enzim dapat disebut sebagai biokatalisator, yaitu katalis yang hanya dihaslkan oleh mahluk hidup. Katalis merupakan senyawa yang dapat mempercepat reaksi kimia dengan cara menurunkan energi aktivasi. 4. Inhibitor kompetitif merupakan zat penghambat kerja enzim yang memiliki cara kerja yaitu bersaing dengan enzim untuk menempati sisi aktif enzim. Sedangkan inhibitor non-kompetitif memiliki cara kerja yaitu menempel pada sisi lain enzim sehingga mempengaruhi sisi aktif enzim. 5. Perbedaan Katabolisme & Anabolisme 6. Glikolisis adalah reaksi yang mengubah bahan baku 1 mol glukosa menjadi 2 mol asam piruvat dengan tambahan produk lainnya yaitu 2 mol NADH, 2 mol ATP. Ada 2 tahap utama dalam glikolisis yaitu: a) tahap investasi energi, dan b) tahap panen energi. Ada 9 reaksi perubahan bentuk senyawa kimia tertentu menjadi senyawa kimia lain dengan melibatkan enzim, dimulai dari bahan baku glukosa hingga produk akhir berupa asam piruvat. Perubahan senyawanya seperti berikut: Glukosa → Glukosa 6 Fosfat → Fruktosa 6 Fosfat → Fruktosa 1,6 Bifosfat → Fosfogliseraldehid → 1,3 Bifosfogliserat → 3 Fosfogliserat → 2 Fosfogliserat → Fosfoenol Piruvat → Asam Piruvat 7. Perbedaan respirasi aerob dan anaerob Perbedaan Respirasi Aerob Respirasi Anaerob Kebutuhan Oksigen Membutuhkan Tidak membutuhkan Bahan baku Glukosa Glukosa Jumlah energi 38 ATP 2 ATP  Proses yang terjadi 4 tahap (Glikolisis, DO, Siklus 1 tahap saja (Glikolisis) Krebs, Transfer Elektron) 8. Penjelasan mengenai 2 Tahap Fotosintesis Keterangan Tahap 1 Tahap 2 Nama tahapan Reaksi Terang Reaksi Gelap Bahan baku Air (H2O) Karbon dioksida (CO2), NADPH2, ATP Tempat terjadi Tilakoid atau Grana Stroma (Cairan kloroplas) Produk NADPH2, ATP, dan Oksigen (O2) Glukosa (C6H12O6) 9. Perbedaan tumbuhan C3 dan C4 pada reaksi siklus Calvin Perbedaan C3 C4 Detail Menggunakan CO2 untuk Menggunakan CO2 untuk menghasilkan senyawa beratom menghasilkan senyawa beratom karbon 3 yaitu 3 Fosfogliserat. karbon 4 yaitu oksaloasetat. Contoh tumbuhan Padi, Gandum Tebu, Jagung, Sorgum 10. Hubungan antara fotosintesis dan respirasi aerob dapat dijelaskan lewat reaksi kimia: 6CO2 + 6H2O ↔ C6H12O6 + 6O2 Arah reaksi ke kanan (→) merupakan proses fotosintesis, sedangkan arah reaksi ke kiri (←) merupakan proses respirasi.